De l’évolution de l’aérodynamique des Audi au Mans

Audi Motorsport a commenté aujourd’hui les caractéristiques aérodynamiques des Audi R18 e-tron quattro qui vont participer le mois prochain à la 90ème édition des 24 Heures du Mans.

Audi a passé en revue les évolutions aéro intervenues sur les prototypes d’Ingolstadt depuis la Audi R8R jusqu’aux R18 e-tron quattro 2013.

R8R : les radiateurs étaient positionnés à plat à l’extrémité avant du prototype. L’air chaud était évacué depuis le capot devant le cockpit et s’écoulait partiellement sur le dessus du cocmpit ert de chaque côté de celui-ci. Afin d’optimiser la circulation de l’air sur l’arrière de la voiture, y coompris sur l’aileron arrière, Audi a intégré les radiateurs et les échangeurs dans les pontons, comme cela a été la cas de l’Audi R8 en 2000.

En 2006, Audi a introduit l’injection directe sur l’Audi R10 TDI. Ceci a nécessité d’augmenter le refroidissement du moteur d’environ 30% en raison des processus de combustion différents. Sur la R18 e-tron quattro lancée en 2012, le système hybride exigeait un circuit de refroidissement à basse température.

Ce nouveau challenge a été en partie résolu par les techniciens d’Ingolstadt grâce à un radiateur innovant en micro-tubes. Audi a donc abandonné le radiateur conventionnel en aluminium pour passer sur la R18 e-tron quattro à un système où le radiateur est composé de plus de 11000 petits tubes, le radiateur ne nécessitant plus d’appendices. Ces radiateurs peuvent être librement configurés. Avec un radiateur de même taille que précédemment, la chute de pression de l’air qui circule est estimée à plus de 25%. En outre, les conditions de pression demeurant identiques, la taille des radiateurs peut être réduite.

Les techniciens et ingénieurs de Audi se sont bien évidemment attachés à améliorer l’appui aérodynamique de ses protos sont pour autant augmenter la trainée aérodynamique, le ratio appui/trainée étant primordial sur un circuit comme Le Mans.

Il a fallu évidement tenir compte de l’évolution de la règlementation, qui ont parfois constitué un frein important pour les aérodynamiciens. Ainsi en 2000, les dimensions maxima de l’aileron arrière étaient de 2000mm pour sa largeur, 400mm pour sa longueur et 150mm pour sa hauteur. Ces dimensions sont selon la règlementation actuelle respectivement de 1650mm, de 250mm et de 150mm. Audi s’est adapté aux nouvelles règles, comme par exemple avec l’aileron arrière suspendu introduit sur l’Audi R15 TDI en 2009, ce qui a permis de compenser pour une grande part la perte de l’appui aéro, tout en améliorant de manière significative la circulation de l’air vers l’aileron arrière.

Les dessous des Audi ont été également soignés. Depuis 2006, entre autre nouveautés règlementaires, une planche en bois est obligatoire sous la voiture. En dépit de ces freins, Audi précise que les LMP ont désormais atteint de niveaux d’appui aéro tels qu’ils devraient permettre théoriquement à rouler sur le plafond d’une soufflerie sans tomber !

Les éléments aéro entrent parfois en conflit : le diffuseur avant et l’aileron arrière génèrent la moitié de l’appui aérodynamique, tout comme le dessous de la voiture et le diffuseur arrière, ceci étant atténué par l’élévation inévitable provoquée par la circulation de l’air autour du cockpit et de la carrosserie, qui est estimée pour un quart de l’appui aéro.

Dr Wolfgang Ullrich : « Les temps au tour reflètent l’importance des progrès qui ont été faits en matière d’aérodynamique. Bien sûr, il y a beaucoup d’autres facteurs qui ont de l’influence - la motorisation, les pneus, le châssis, le concept d’un poids ultra-léger ou la répartition du poids. Pour prendre un exemple seulement en guise de comparaison : en 2006, le chrono le plus rapide en course au Mans était de 3’31’’211. A l’époque la R10 TDI avait 12 cylindres, une cylindrée de 5,5 litres et elle avait une puissance de plus de 650 chevaux, et elle a été notre LMP la plus puissante. Six ans plus tard, le meilleur temps au tour était de 3’24’’189. Nos voitures sont devenues plus rapides de plus de sept secondes. Cependant le moteur V6 TDI de l’Audi R18 ultra en 2012 n’était autorisé qu’à avoir une cylindrée de 3,7 litres et développait environ 510 chevaux. Une part très importante de ces progrès est due à l’optimisation de l’aérodynamique. Cette année, nous allons courir avec une carrosserie longue queue qui, nous l’attendons, devrait donner des avantages supplémentaires pour Le Mans. »

Claude Foubert