Championnat du monde de Formule 1 2014 : le V6 turbo expliqué

ParStéphane Vrignaud

Mis à jour 14/03/2014 à 05:04 GMT+1

Les V6 turbo sont de retour cette saison pour la première fois depuis 1989. Vous ne savez pas trop comment ils fonctionnent ? Pas de panique, vous allez tout comprendre.

Le V6 Renault de 2014

Crédit: Renault Sport

Le V6 turbo : un principe simple

Le V8 en vigueur jusqu'en 2013 était dit "atmosphérique", c'est-à-dire que l'air qu'il avalait pour brûler le carburant dans les cylindres entrait à la pression atmosphérique normale.

Le V6 qui ouvre une nouvelle ère en Formule 1 est de type turbo, c'est-à-dire que sa combustion est boostée. Un accessoire additionnel au moteur, le turbocompresseur, permet de comprimer donc faire entrer une plus grande quantité d'air dans le cylindre, qui associée à plus d'essence crée une détonation plus puissante. Pour améliorer la compression, l'air est refroidi par un échangeur.

Saison 2014

Renault et Mercedes soulignent le danger d'une explosion du V6 turbo

25/01/2014 à 14:37

Renault précise qu'à l’intérieur de la chambre de combustion, la pression est énorme, de l'ordre de 200 bars. C'est quasiment le double d'un V8. Lui-même, le turbo, entraîné par l'énergie des gaz d'échappement, peut tourner jusqu'à 100.000 tours/minute (soit 1500 tours/seconde). La pression de suralimentation est annoncée à environ 3,5 bars.

Une consommation contrôlée

La F1 souhaite véhiculer l'image d'un sport plus responsable du point de vue de l'utilisation de l'énergie. Ainsi, le régime maximal a été fixé à 15.000 tours/minute, la consommation instantanée est limitée et la quantité totale d'essence à disposition pour toute une course plafonnée à 100kg.

Cette saison, les rendements énergétiques atteindront des niveaux jamais vus en F1 : la consommation va baisser de 35% par rapport à 2013.

Pas de course à l'armement

Renault, Mercedes ou Ferrari ont investi chacun environ 150 millions d'euros dans leur V6 turbo et la question de l'amortissement de cette somme se pose. Le développement des V6 sera donc gelé toute la saison. Les seules modifications autorisées auront pour but de fiabiliser la mécanique ou réduire les coûts. Cinq groupes propulseurs seront alloués à chaque pilote sur l'ensemble de la saison.

L'ERS combine deux systèmes de récupération d'énergie

Fini le KERS, place à l'ERS (Energy recovery system). C'est nouveau, deux dispositifs de récupération d'énergie complètent le bloc propulseur sous la forme de moteurs électriques : le MGU-H récolte l'énergie au niveau des gaz d'échappements et le MGU-K récupère l'énergie cinétique au freinage.

MGU-H : tout en contrôlant la vitesse du turbocompresseur, il produit un courant électrique dirigé vers le MGU-K ou stocké dans la batterie.

MGU-K : au freinage, il transforme une partie de l’énergie (chaleur) en électricité et la stocke dans la batterie. A l'accélération, il apporte un surcroit de puissance. Le MGU-K est délicat à gérer : il dégage trois fois plus de chaleur que le KERS du V8.

La batterie

Plus encombrante, plus lourde (20kg), elle récupère l'énergie d'origine thermique du MGU-H (gaz) et d'origine cinétique du MGU-K (freinage). Elle peut délivrer jusqu'à 160 chevaux.

2014 Renault Moteur V6 Turbo et ERS

Crédit: Renault Sport

Masse

Moteur + turbo + ERS + batterie = 145kg au minimum.

Une puissance à la hausse

Le V6 développe 600 chevaux en permanence. L'ERS apporte quant à lui 160 chevaux pendant un maximum de 33"3 secondes.

Des échappements simplifiés

Pour éviter les surcroits liés à l'exploitation de l'effet Coanda et du diffuseur, la sortie d’échappement est désormais unique et axiale, à l'extrémité arrière de la monoplace.

Un V6 sous surveillance permanente

Le turbocompresseur augmente la pression d’admission de l'air, ce qui favorise l'apparition dans la chambre de combustion d’un phénomène destructeur appelé cliquetis, très difficile à prévoir et à contrôler. Lorsque le phénomène apparaît, le moteur peut être très rapidement détruit, rappelle Renault.

Un moteur plus difficile à "piloter"

Après une période de freinage, le V6 peut délivrer sa puissance à retardement lors de l'accélération, c'est ce qui s'appelle le "temps de réponse du turbo". Les motoristes essaient de minimiser ce délai gênant mais cela n'est pas toujours possible. Le pilote doit composer avec ce phénomène qui peut être piégeux, si par exemple la puissance arrive d'un coup sur une piste mouillée.