Comment les voitures de Formule 1 vont-elles si vite ?

La Formule 1 est connue pour sa précision, son habileté et surtout sa vitesse. Une voiture de F1 moderne peut passer de 0 à plus de 100 km/h en moins de deux secondes et atteindre une vitesse de pointe d'environ 240 mph . Cela va si vite que les conducteurs ressentent 3,5 Gs, ce qui est plus que ce que les astronautes gèrent lors d'un lancement de navette spatiale. (Cela signifie également qu'en théorie, une voiture de Formule 1 pourrait rouler à l'envers si elle roule à pleine vitesse.)

Mais comment vont-ils si vite ? La modification de voiture est populaire dans le monde entier , mais personne ne peut obtenir ses automobiles aussi rapidement qu'un véhicule de Formule 1. Ce sont les cinq éléments qui rendent les voitures de F1 tellement plus rapides que tout ce que vous avez à la maison.

Le design est aérodynamique

Cette première différence est la plus évidente visuellement :les ingénieurs de F1 construisent des voitures pour qu'elles soient aussi aérodynamiques que possible. Ils conçoivent tout sur une voiture de Formule 1 pour réduire la résistance de l'air et générer une force d'appui pour assurer la stabilité et la vitesse de pointe.

Quiconque regarde un véhicule F1 peut voir qu'il est large, plat et aussi bas que possible. De plus, ils sont tous couverts d'une variété d'ailes, de séparateurs et de diffuseurs. Tout cela fonctionne pour diriger l'air au-dessus et autour de la voiture, travaillant avec l'air au lieu de le combattre.

Vous pouvez considérer chaque voiture comme la version automobile d'une aile d'avion dans la façon dont elle manipule l'air pour diminuer la résistance. Cependant, au lieu d'aider quoi que ce soit à rester debout, tout est destiné à appuyer le véhicule vers le bas et plus près des pneus. La proximité avec les éléments qui font avancer la voiture lui donne un peu plus de vitesse.

Les pneus ont une adhérence incroyable

En parlant de pneus, ils ne sont pas les mêmes que vos options commerciales typiques . Les pneus de Formule 1 sont spécialement conçus pour les voitures de Formule 1. Les équipes peuvent choisir entre six types de pneus homologués par la FIA. Il existe différents types pour les conditions de course sèches ou humides et peuvent être des composés de caoutchouc souples, moyens ou durs. (Ce qui entre dans ces composés est un secret industriel farouchement gardé.)

Aujourd'hui, la FIA a mis en place des règles stipulant que les pneus doivent avoir une largeur comprise entre 12 et 15 pouces avec quatre rainures sur toute la circonférence. Avant ce règlement, les équipes utilisaient des pneus slicks sans aucune bande de roulement pour maximiser le contact entre le pneu et la piste, mais un changement de règle a réduit la vitesse dans les virages et a resserré la compétition.

Maintenant que les bandes de roulement existent dans les pneus de Formule 1, les pneus pluie en profitent et la conception évacue l'humidité de la surface de la route, ce qui fait partie de ce qui les différencie des pneus secs.

Alors que les pneus F1 ont la meilleure adhérence possible, il y a un compromis. Ils ne durent généralement qu'environ 125 miles, ce qui est l'une des quelques raisons pour lesquelles ils sont changés au milieu d'une course. Contrairement aux pneus d'une voiture grand public, qui peuvent durer des milliers de kilomètres.

Le moteur est plus puissant

Les véhicules de Formule 1 ont un moteur à peu près de la même taille que celui d'une voiture de route, mais il est beaucoup plus puissant. C'est parce qu'ils utilisent des moteurs à course courte, similaires à ceux des motos.

Là où le cylindre du moteur d'une voiture grand public a la forme d'un tube de papier toilette, le cylindre d'une automobile F1 ressemble à une rondelle de hockey. Cette forme lui permet d'absorber autant d'air et de carburant, mais avec une "course courte" pour les pistons du moteur, ce qui permet une efficacité accrue.

Le moteur à course courte, combiné aux métaux avancés que les équipes de Formule 1 utilisent pour le fabriquer, permet à la voiture de tourner plus de trois fois plus haut et plus fort qu'une automobile standard.

Ils ont des boîtes de vitesses spéciales

Les voitures de Formule 1 sont semi-automatiques. Leurs boîtes de vitesses sont automatisées, mais le conducteur doit utiliser l'embrayage au démarrage et engager lui-même chaque vitesse. C'est là qu'une grande partie de l'habileté entre en jeu en course, au lieu de laisser la voiture faire le travail pour les pilotes.

Les boîtes de vitesses sont montées à l'arrière du volant, par opposition à côté du siège du conducteur. Cela permet au conducteur de changer de vitesse avec ses doigts au lieu d'avoir à retirer ses mains du volant.

De plus, les boîtes de vitesses sont fabriquées à partir d'alliages de carbone et d'autres matériaux légers, ce qui les rend nettement plus légères que n'importe quelle voiture grand public. La réduction du poids signifie une réduction de la résistance, permettant des changements de vitesse plus rapides. En fait, une voiture de F1 peut changer de vitesse en seulement 0,005 seconde, soit 50 fois plus rapidement qu'un clin d'œil humain typique.

Les freins et le KERS

Les voitures de Formule 1 deviennent extrêmement chaudes lorsqu'elles roulent à pleine vitesse à mi-course. Une température typique du cockpit est de 122 degrés Fahrenheit, et le moteur lui-même est encore pire. C'est pourquoi les plaquettes de frein sont faites de matériaux qui fonctionnent à des températures extrêmement élevées sans défaillance.

Ces matériaux maintiennent également les freins aussi efficaces que possible, permettant au conducteur d'attendre pour les appliquer jusqu'à la toute dernière seconde avant de prendre un virage, réduisant ainsi le temps de ralentissement de la voiture.

Les freins, comme le châssis de la voiture, sont aérodynamiques et comprennent des conduits de refroidissement afin qu'il n'y ait pas de décoloration des freins, quelle que soit la température. Cela profite à la fois à la voiture elle-même pendant la course, et augmente la sécurité du conducteur .

Toute énergie cinétique qui serait simplement devenue de la chaleur dans une voiture de route ordinaire est plutôt exploitée par le système hybride de récupération d'énergie cinétique (KERS), qui est ensuite canalisé vers le groupe motopropulseur pour une augmentation de puissance supplémentaire de 80 BHP si nécessaire.

Ce n'est un secret pour personne que les véhicules de Formule 1 sont optimisés de toutes les manières possibles. C'est ce qui nous fait les aimer tellement que nous suivons les pilotes avec enthousiasme, portons des vêtements d'équipe de Formule 1 , et apprenez tout ce qu'ils nous diront sur la construction des voitures. Mais, en règle générale, c'est la différence dans la conception du châssis, du moteur, des pneus, des boîtes de vitesses et des freins qui montre vraiment à quel point les voitures de Formule 1 sont capables d'aller si vite.