Technique : la cartographie moteur en F1 (Partie 1)

Vous en entendez parler lors de chaque week-end de Grand Prix... La cartographie est l’une des expressions les plus utilisées en F1.

Mais à quoi correspond ce terme ? Dans cette première partie, nous allons vous expliquer l’incidence de la cartographie liée à l’action du pilote sur la pédale d’accélérateur. La semaine prochaine, nous continuerons avec la cartographie en relation avec le couple moteur.

David Lamb, ingénieur moteur Renault Sport F1 pour Williams F1 Team, explique : « Il existe deux types de cartographies pour gérer l’action du pilote sur la pédale d’accélérateur. La plus conventionnelle repose sur une unique dimension. C’est une représentation de l’action du pilote sur la pédale. Avec ce système, il est possible de modifier rapidement la conséquence de l’action du pilote sur le comportement du moteur. Mais, aujourd’hui, cette formule est un peu obsolète. C’est un système qui était utilisé en compétition il y a une dizaine d’années. Certaines voitures de série présentent une cartographie « sportive » dans ce style. Le moteur semble être plus agressif et donne l’impression d’être plus rageur.

Aujourd’hui, lorsque nous parlons de cartographie, nous parlons d’une relation entre la position de la pédale et la vitesse de rotation du moteur. Ces deux dimensions sont prises en compte. Selon l’action du pilote sur la pédale et la vitesse du moteur, une demande de couple est générée. C’est cette demande qui est prise en considération à l’entrée de l’unité de calcul pour délivrer le couple désiré. »

Si cette cartographie permet – en premier lieu – de s’assurer que le pilote bénéficiera de la puissance voulue, elle peut aussi être utilisée pour l’assister.

« Grâce à la cartographie, il est possible d’avoir différentes options. On peut garder un couple constant, quelle que soit la vitesse du moteur. Dans ce cas, pour une position donnée de la pédale, le couple est toujours le même. Il n’y a alors aucune assistance pour éviter le patinage des roues. Il faut donc préférer une cartographie avec une puissance constante.

Par exemple, la pédale d’accélérateur est à 50 % et le moteur tourne à 15 000 tours/minute. On peut tirer 200 Nm de couple. Avec un peu de patinage, la vitesse du moteur va rapidement atteindre 16 000 tours/minute. En conséquence, le couple fourni aux roues va être réduit pour conserver une puissance constante. Pour rappel, la puissance est le produit du couple par la vitesse du moteur. Ce n’est pas un anti patinage, car l’objet n’est pas de contrôler le patinage des roues. On tente davantage d’appliquer une fonction qui aide à éviter ce patinage. Et on y trouve un réel bénéfice lorsque les pneus commencent à être usés. »

La Fédération Internationale de l’Automobile surveille de très près ces fonctions. L’incidence de l’unité de calcul sur le régime moteur est limitée. Il faut donc trouver un bon équilibre sur le réglage qui va convenir au pilote tout en restant dans la légalité.

David continue : « Il est possible d’avoir un segment de couple constant suivi d’une portion de ‘puissance constante’ dans une même cartographie. Dans ce cas, la réaction de l’effort fait sur la pédale suit le mélange choisi selon les préférences du pilote et sa monoplace. »

Mais il n’y a pas qu’au moment d’utiliser la pédale que cette cartographie est importante. Elle l’est quasiment autant lorsque le pilote n’actionne plus l’accélérateur.

« Le 0% est atteint lorsque le pilote ne touche plus la pédale. C’est avec cette ligne que nous gérons le frein moteur. Le moteur continue de tourner et de produire un couple, même s’il est négatif, au freinage. Atteindre le bon ratio est essentiel, car nous nous en servons pour réduire le blocage des roues arrière. C’est un autre système de calcul, qui fonctionne comme un antiblocage. Au fil des tours, les pneus s’usent et le pilote aura tendance à freiner plus fort.

Il y a un point négatif à ce procédé. Les températures d’eau et d’huile augmentent, car il y a de forts dégagements de chaleur. On utilise aussi davantage de carburant. L’effet est significatif. En utilisant ces systèmes au maximum durant toute la course, on peut avoir à ajouter deux kilogrammes d’essence au départ. »

Ce week-end, les cartographies de base seront les mêmes que celles qui ont été utilisées lors de la dernière course à Singapour.

« L’usure des pneumatiques était assez importante à Singapour. Nous avons dû augmenter l’intensité de notre anti patinage. Nous partirons avec les mêmes réglages. Pour les pilotes, le moteur aura le même comportement que la dernière fois qu’ils ont conduit. Nous l’adapterons au fil des séances selon l’évolution de la piste et les retours qui nous seront faits. »