Montréal, un défi pour les freins des Formule 1

Cela peut sembler une évidence mais la Formule 1 n’est pas qu’une question de vitesse, c’est aussi une catégorie où le freinage est une donnée majeure de l’équation des performances.

C’est sur le circuit de Montréal, avec sept points de freinage différents, que les disques et plaquettes en carbone des monoplaces sont soumis à la plus rude des épreuves durant l’année. Sur ces sept freinages, quatre se font à partir de vitesses supérieures à 300 km/h. Tenir 70 tours n’est donc pas un petit défi pour les équipes.

A quel point Montréal est-il dur pour les freins ?

L’énergie dissipée au freinage sur un tour est près du double de celle mesurée sur un circuit pourtant très rapide comme Spa-Francorchamps. Sur ces deux circuits, les pilotes passent environ 15 secondes de leur temps au tour à freiner mais à Montréal cela représente 20% de la durée d’un tour alors qu’à Spa cela ne représente que 14%.

Quel est le freinage le plus dur du circuit ?

Le plus dur est celui amenant les voitures au virage n°10, où les voitures doivent passer de 300 km/h à 60 km/h à la corde du virage. Les voitures perdent environ 240 km/h sur une distance de 140 mètres environ. Quand la décélération en est à son maximum, les pilotes subissent une force équivalente à 5,5 fois le poids de leur corps (5,5G).

A quel point est-ce un exercice difficile pour les pilotes ?

La force que les pilotes doivent exercer sur la pédale de freins est équivalente à 2000 newtons, soir l’équivalent d’une pression de 200 kilos. La distance d’arrêt théorique d’une Formule 1 de 300 à 0 km/h est de 135 mètres en ligne droite mais cela varie avec le réglage des appuis aérodynamiques et le niveau d’adhérence des pneus.

Quelles sont les températures atteintes par les freins ?

Les pics de températures pendant un freinage ne sont pas atteints quand la force maximum est appliquée sur la pédale, contrairement à ce que l’on pourrait croire. Les pics sont atteints un peu plus tard, le temps pour la chaleur de se transférer au carbone. Les disques peuvent atteindre 1000°C alors que les étriers ont des températures plus raisonnables de 200°C environ.

Quelles parties d’un système de freinage sont les plus touchées sur un circuit avec de forts freinages comme Montréal ?

Ce sont les disques de freins, assurément. L’épaisseur et le diamètre sont règlementés : un disque ne peut être plus épais que 28 millimètres alors que son diamètres est limité à 278 millimètres. On change le type de carbone des disques et des plaquettes selon la sévérité du circuit en matière de freinage afin de fournir la durabilité nécessaire. Des écopes de freins plus grandes sont installées pour un meilleur refroidissement mais cela coûte environ deux dixièmes de seconde au tour par rapport aux écopes les plus petites utilisées lors de la saison.

Quel est le rapport typique avant/arrière des freins pour Montréal ?

Un équilibre typique pour Montréal est de l’ordre de 55% de la puissance de freinage sur l’avant, et le reste, 45%, sur l’arrière. Cependant cela change avec le KERS, qui induit un couple important sur l’essieu arrière en phase de régénération, au freinage. Cela signifie que les pilotes doivent basculer encore davantage de puissance de freinage vers l’avant pour empêcher les roues arrières de se bloquer.

Il y aura deux zones pour le DRS et donc des vitesses de pointe plus élevées. Comment cela influera-t-il sur le freinage ?

Il est évident que l’énergie demandée au freinage sera accrue lorsque le DRS sera activé. Toutefois, pour l’usure qui est surtout problématique en course, tout dépendra combien de fois il sera activé lors du Grand Prix et avec quelle charge d’essence. L’impact sur les freins est surtout sensible avec de lourdes charges de carburant, dans les premiers tours.