F1 Tech | Pourquoi McLaren est-il si performant avec des températures élevées ?

Le week-end du Grand Prix de Bahreïn a mis en valeur le véritable potentiel de McLaren sur un circuit plus difficile pour les pneus. Malgré les écarts très serrés en qualification, Piastri a réussi à décrocher la pole et a dominé la course le dimanche, avec un avantage clair en matière de gestion des pneus par rapport à ses concurrents. La MCL39 semblait la plus forte dans toutes les conditions, mais avec un écart plus important lorsque la température était plus élevée. Pourquoi cela s'est-il produit? Essayons de le découvrir.

McLaren utilisant un réglage mécanique souple

Pour tout le week-end, McLaren a prouvé avoir la voiture la plus rapide, mais avec un écart variable en fonction des conditions et de la température de l'asphalte : avec un revêtement chaud, la MCL39 s'est avérée être la plus rapide avec une marge confortable (environ 0,8 secondes sur Leclerc lors des FP3), étant la seule voiture à faire durer le pneu tendre sur tout le tour, sans le surchauffer dans le dernier secteur. Toutes les autres équipes ont énormément souffert de la surchauffe, car la température des pneus arrière a grimpé dans la première moitié du tour, rendant impossible pour les pilotes de le maintenir en piste dans les derniers virages.

Leur avantage s'est réduit lors des séances de nuit : en effet, avec une baisse de température d'environ 10 °C, l'asphalte n'était pas aussi agressif sur les pneus arrière et donc l'adhérence a augmenté. Cela a permis aux autres équipes d'exploiter l'adhérence offerte par le pneu tendre, le faisant durer pour tout le tour de qualification (grâce aux conditions plus fraîches) sans problème.

Malgré le développement de la piste et les conditions plus fraîches lors des qualifications et de la course, McLaren s'est avérée la plus rapide de loin, en particulier en configuration de rythme de course. Leur avantage ce week-end venait de deux choix de réglage strictement liés :

• la première était d'adopter une configuration plus souple en termes de système de suspension 
• la seconde était de privilégier une configuration à appui plus élevé.

Pour ce qui concerne le premier aspect, en fait, McLaren a fait un grand pas en avant en termes de compréhension et d'exploitation de l'interaction entre le pneu et l'asphalte : en général, en fait, toutes les décisions prises au niveau mécanique visent à améliorer l'adhérence de la voiture, qui est générée par le frottement entre le pneu et l'asphalte. Un paramètre fondamental pour évaluer la rugosité de l'asphalte de la piste s'appelle micro et, pour donner un exemple, un micro élevé serait du papier de verre (triangles orange dans l'image ci-dessous). Le micro est un paramètre qui a le plus d'influence sur la génération de température à la surface du pneu, ce qui permet au pneu de s'attacher à la route, grâce à la chaleur générée.

Ce micro-paramètre établit inévitablement la température à la surface du pneu, affectant ainsi l'adhérence. Du point de vue de McLaren, les ingénieurs ont probablement trouvé une très bonne fenêtre où les pneus fonctionnent très bien avec un micro élevé, générant ainsi une excellente adhérence.

Tout cela a été rendu possible par la conception innovante de la suspension avant, qui est particulièrement utile non seulement du point de vue aérodynamique mais aussi du point de vue mécanique, augmentant l'adhérence sur l'essieu avant et stabilisant la plateforme aérodynamique à différentes hauteurs (une analyse plus approfondie est disponible).

Ce grand pas en avant réalisé du côté mécanique de la voiture pendant l'hiver a été salué par la Directrice de l'équipe, Stella, après la course de dimanche : "Nous avons fait des investissements techniques pour améliorer la conception de la voiture en relation avec l'interaction des pneus."

Grâce à la conception de suspension, en fait, la MCL39 peut fonctionner à des hauteurs de caisse plus basses et avec une configuration mécanique beaucoup plus souple. Cela leur donne inévitablement un avantage dans presque toutes les conditions et sur différents types d'asphalte : la configuration mécanique souple permet à la MCL39 d'être extrêmement rapide dans les phases de basse vitesse et de traction.

D'autre part, la hauteur de caisse très basse est un avantage dans toutes les sections à haute vitesse : grâce à la proximité du sol, les canaux Venturi génèrent beaucoup d'aspiration, produisant ainsi beaucoup d'appui « efficace », c'est-à-dire une charge générée avec un faible niveau de traînée.

Pendant les trois autres courses de cette saison, il était évident que McLaren était la seule équipe capable d'utiliser un réglage plus doux même sur des circuits comme Suzuka, sans perdre en performance dans les virages à haute vitesse. C'est un avantage clair sur tous les rivaux, qui sont obligés de faire fonctionner ces voitures aussi raides que possible pour ne pas être affectés par des problèmes de sous-virage.

Des configurations mécaniques souples offrent également un avantage dans des conditions de température élevée, sur des asphaltes particulièrement abrasifs, ou sur ces pistes cahoteuses où des composés plus souples sont utilisés, en général dans des conditions de faible adhérence.

Ce n'est pas par accident, en fait, nous avons vu le plus grand écart entre McLaren et ses concurrents lors de la FP3 à Bahreïn, où la température infernale fait souffrir tout le monde et lors de la course à Melbourne, lorsque le pneu intermédiaire (qui est composé d'un composé très souple pour se réchauffer également par temps froid) a commencé à se dégrader, avec McLaren ouvrant un énorme écart sur Verstappen en P3.

Cet aspect a été souligné par Andrea Stella lui-même après les qualifications, alors qu'il a souligné comment l'écart avec les concurrents s'ouvrait dans des conditions glissantes : "Ce qui est intéressant ici, c'est que plus la piste semble glissante, plus nous semblons avoir un avantage. Normalement, c'est une bonne caractéristique à avoir. Cela signifie que la voiture possède un bon niveau d'appui sous-jacent, selon mon expérience, et plus vous manquez d'adhérence sur le bitume, plus ce type d'appui devient important."

Comment une configuration de haute force d'appui a été utile pour la gestion des pneus

Passons maintenant à la deuxième décision de configuration prise par les ingénieurs de Papaya qui était d'adopter un niveau plus élevé d'appui que les concurrents à Bahreïn : ce haut niveau d'appui, principalement généré par la carrosserie de la voiture et par les canaux Venturi, a donné à la MCL39 un énorme avantage également en matière de gestion des pneus, à la fois sur un tour et sur la distance de la course. En fait, la voiture a pu maintenir les pneus dans sa plage de fonctionnement parfaitement, permettant à Piastri de boucler 14 tours avec les pneus tendres lors du premier relais le dimanche, tout en ayant un rythme plus rapide que ceux en pneus mediums derrière.

Comme le montre le dessin ci-dessous, en fait, le sidepod MCL39 et le plancher présentent un design très similaire à celui adopté la saison dernière, mais avec une petite variation sur le bord du plancher (à part l'entrée d'air de refroidissement et les supports de miroir) : comme le soulignent les flèches rouges, en fait, les générateurs de vortex ont augmenté pour un total de cinq, avec une taille de plus en plus petite à partir du premier (le premier) jusqu'au dernier. Ces petits éléments aident à repousser la turbulence du pneu avant vers l'extérieur, tout en générant de petits tourbillons pour sceller le plancher.

Malgré ces grands avantages provenant du réglage de la force d'appui élevée, McLaren était la voiture la plus lente dans le piège de vitesse de pointe pour tout le week-end: comme le souligne ci-dessous, l'équipe a utilisé un aileron arrière à force d'appui moyen-élevée (flèche bleue) et un aileron de poutre à un seul élément (flèche rose). Cela a été fait pour limiter l'usure des pneus sur l'essieu arrière, car la force d'appui additive réduisait les glissades à l'arrière dans les virages lents. Cela s'est avéré être un double tranchant pendant la course: alors que Piastri pouvait bénéficier de cette force d'appui supplémentaire pour la gestion des pneus à l'avant, Norris a beaucoup lutté pour dépasser Leclerc et n'a finalement pas réussi à dépasser Russell en raison du faible delta de vitesse de pointe.

Ces deux choix de configuration ont donné à McLaren un grand avantage lors du dernier relais de la course avec le pneu medium: grâce à une charge de carburant plus faible, la MCL39 a pu être beaucoup plus agressive sur les vibreurs et plus rapide dans les virages de vitesse moyenne et lente. Cela était particulièrement évident avec les deux pilotes, car aussi bien Norris que Piastri ont gagné énormément de temps sur leurs rivaux dans le deuxième secteur pendant toute la course, surtout lorsque l'usure des pneus a commencé à se manifester.

La prochaine course à Jeddah pourrait être beaucoup plus difficile pour McLaren, en raison des conditions auxquelles ils seront confrontés : le Circuit de la Corniche de Jeddah est essentiellement constitué de lignes droites et de virages à haute vitesse, ce dernier étant le seul avantage pour McLaren. En fait, en raison de la configuration, les voitures devront rouler le plus rigide et le plus proche du sol possible. Deuxièmement, la surface étant très lisse, l'usure des pneus sera très faible : comme déjà vu à Suzuka, ces conditions peuvent réduire l'avantage de McLaren, car il n'y aura pas besoin de gérer les pneus en course. Enfin, ce sera la première fois cette année que des réglages avec peu d'appui aerodynamique seront adoptés sur toutes les voitures et il sera donc particulièrement intéressant de voir comment elles se comporteront sur une configuration très différente de la moyenne adoptée jusqu'à présent.

En conclusion, le Grand Prix de Bahreïn a offert une McLaren très dominante, aidée cependant par les conditions rencontrées et la configuration parfaite adoptée. Il sera intéressant de voir comment le scénario évolue la semaine prochaine. Dit cela, si McLaren domine à nouveau la course, il sera encore plus difficile pour les rivaux de rattraper.