On entend souvent les ingénieurs parler d’aérodynamique ou encore de « package aéro », et ce sera encore assurément le cas pendant la semaine des 24 Heures du Mans, car à cette occasion, les voitures sont spécialement conçues pour s’adapter à de longues lignes droites et des virages rapides sur le circuit de la Sarthe qui développe 14 kilomètres. Oui mais, ça veut dire quoi concrètement ?
Dans le cadre de l’industrie automobile ou de la compétition automobile, l’aérodynamique est l’étude du déplacement de l’air autour d’une voiture en mouvement, et des conséquences de ce déplacement d’air sur la performance de la voiture. En général cette étude de l’aérodynamisme est destinée à rendre les voitures de route plus sûres et plus économiques en matière de consommation de carburant, mais en compétition, le travail des aérodynamiciens dans le design de la voiture prend une toute autre importance. La vitesse élevée créé un besoin plus précis de l’étude aérodynamique à prendre en compte dans le design de la voiture et une bonne équipe d’aérodynamiciens peut être une valeur sûre dans la réalisation des performances.
Selon les principes qui s’appliquent aux avions, la forme du châssis d’une voiture est similaire à une aile inversée, de façon à créer un appui plutôt qu’une portance positive. Cet appui plaque la voiture au sol lorsqu’elle atteint des vitesses très élevées, et augmente sa traction dans les virages, car l’air qui passe sous la voiture est plus rapide que celui qui passe au-dessus. L’air déplacé moins rapidement créé une pression supplémentaire et plaque la voiture au sol.
L’appui aérodynamique doit être contrebalancé par la traction qui, elle, ralenti la voiture. Le design des voitures est étudié tout d’abord par le biais du CFD (Computational Fluid Dynamics), mais également dans des souffleries. L’objectif principal est de trouver le meilleur compromis entre l’appui aérodynamique et la force de traction tout en maintenant un confort de conduite à très haute vitesse.
« Lorsque l’on veut atteindre un objectif efficace tout en répondant aux nouveaux règlements, il est primordial de chercher avant tout le bon ratio entre l’appui aérodynamique et la traction exercée » explique le Dr Martin Mühlmeier, directeur du département technologie d’Audi Sport. « Avec un grand nombre d’essais et de simulations, nous cherchons avant même de faire les premiers essais en piste, de voir si la future voiture génère assez d’appuis aérodynamiques, afin d’obtenir la bonne vitesse en virage. Dans le même temps, il est nécessaire de travailler sur la traction et de ne pas en avoir trop, car la voiture doit être également rapide en ligne droite. En 2014, avec les nouvelles réglementations, nous avons également dû prendre en considération, la consommation de carburant. »
Tous les constructeurs ont dû développer deux variantes : une avec un appui aérodynamique minimal en traction pour les 24 Heures du Mans, et une deuxième version pour les sept autres manches du Championnat du Monde d’Endurance FIA WEC, sur des circuits qui imposent plus d’appuis aérodynamiques.
Citations Audi Sport
Photos: SPA FRANCORCHAMPS CIRCUIT (SPA, ARDENNES, BELGIQUE), 6 HEURES DE SPA FRANCORCHAMPS WEC, COURSE, SAMEDI 03 MA1 2014. Audi R18 e-tron quattro n°3 qui roulait en configuration 'Le Mans'. En bas : Audi n°1 qui roulait en configuration FIA WEC.
