La (très) dure vie d’un moteur de Formule 1

Un moteur de Formule 1 est un véritable bijou technologique, et même si son développement est quasiment figé par les règles actuelles dès de la début de la saison 2007, il n’en reste pas moins un défi quotidien pour les motoristes. Revue de détails en chiffres, fournis par Renault.

2 500 : Le moteur RS27 est constitué de 2 500 pièces.

95 kg : Les chiffres significatifs du moteur sont d’abord déterminés par la règlementation. Son poids et son centre de gravité sont régis par des règles strictes. Le moteur pèse ainsi 95 kg, soit l’équivalent de deux femmes de petite taille, mais ce pourrait être encore moins si c’était permis !

Matériaux : Chaque pièce du moteur est soigneusement conçue pour être aussi légère que possible tout en optimisant la répartition des masses. Des matériaux tels que l’aluminium et le titane sont utilisés pour leur légèreté.

900°C : Pendant une course, les échappements du moteur RS27 montent jusqu’à 900°C, une température impressionnante quand on sait qu’un four domestique fonctionne en moyenne à 240°C. Cette température étant proche de la température de fusion de la plupart des métaux, il est indispensable d’employer un matériau spécifique capable de résister à cette chaleur.

750 ch : Chaque moteur développe environ 750 ch, alors qu’une voiture de série affiche une puissance d’environ 120 à 180 chevaux, soit moins de 25% que ce que peut fournir le RS27.

2 tonnes : Le poids d’un piston est de 250 grammes mais, lorsque le régime du moteur est porté à 18 000 tours par minute, c’est l’équivalent d’une force de 2 tonnes qui s’applique sur les pièces auxquelles il est relié.

2,5 s : Le RS27 peut accélérer de 0 à 60 km/h en 1,6 seconde, 0 à 100 km/h en 2,5 secondes, 0 à 200 km/h en 5,1 secondes et 0 à 300 km/h en 12 secondes, en fonction de l’aérodynamique et des réglages de la boite de vitesses.

220 litres : Sur la distance moyenne d’une course, le RS27 consomme environ 220 litres de carburant. Un litre d’essence pèse environ 0,75 à 0,8 kilos.

3 000 km : Chaque course compte 300 kilomètres maximum, mais chaque moteur de F1 est capable de parcourir 3000 km, dix fois la distance d’une course. C’est peu en comparaison des voitures de séries, qui roulent en moyenne 16 000 km par an… Mais un moteur de série ne tourne pas à 18 000 tr/min !

20 000 heures : Renault Sport F1 possède dix bancs d’essais dans son usine. Chacun fonctionne 4 jours et demi par semaine, douze heures par jour. En tenant compte des vacances, ceci représente plus de 20 000 heures d’essais au banc par an !

2 jours : Avant chaque course, chaque ingénieur RSF1 passe deux jours à peaufiner la cartographie moteur et à la tester au banc d’essais afin de vérifier si elle est adaptée. Pour chaque pilote, le bloc passe 4 heures et demi au banc et encore 5 heures en calibration. Ce temps est doublé pour un nouveau Grand Prix. Ainsi, pour le Grand Prix des Etats-Unis, quatre jours de travail seront nécessaires.

Monza & Spa : Les données de différents circuits peuvent être intégrées au banc d’essai afin de reproduire les conditions de course. Monza et Spa sont les circuits les plus exigeants de la saison, ils sont donc utilisés comme référence pour l’ensemble des moteurs. A Spa, le moteur est utilisé à pleine puissance durant 70 % du temps, tandis qu’il l’est à 75 % à Monza !

Rigidité : Le moteur fait partir intégrante du châssis. Sans lui, la voiture ne serait pas stable sur ses roues. La rigidité du moteur et ses points de fixation au châssis en font un élément essentiel dans la conception d’une monoplace.

Taille : La taille du moteur a aussi une influence sur le design de la voiture et son aérodynamique. Ainsi, réduire ses dimensions apporte une plus grande liberté pour dessiner la carrosserie et le plancher.

50°C : Avant que le RS27 puisse être démarré, son circuit d’eau doit être stabilisé autour de 50°C. La tolérance des composants internes ne permet pas au moteur d’être utilisé en dessous de cette température. Par exemple, les pistons sont dessinés dans une forme légèrement ovale afin que, lors de leur utilisation à leur température optimale, ils retrouvent leur forme cylindrique.