18 janv. 2023

Disque de frein

 

Disque de frein

Freins carbones


Un Grand-prix dure 1h30 en moyenne
Les 24 Heures de Mans, 24 heures
 
Grand prix de F1, circuit de Spa :    310 freinages sur la course
24 heures du Mans :                       4200 freinages sur la course
 
Diamètre d’un disque avant sur une F1 :               278 mm
Diamètre d’un disque avant d’un sport-proto :     380 mm
 
Diamètre d’un disque arrière sur une F1 :                272 mm
Diamètre d’un disque arrière d’un sport-proto :      355 mm
 
Température d’un disque de freins de F1 :                  1200° maxi
Température d’un disque de Freins de sport-proto :    480° maxi
Un frein carbone sous 350° degré se vitrifie (glazing)
 
L’usure des disques de freins carbone d’une F1 est de moins d’un millimètre
L’usure des disques de freins carbone d’un sport-proto est de 3 à 4 millimètres
L’usure des plaquettes de freins carbone d’un sport-proto est de 8 à 10 millimètres
 
Le contrôle de l’usure des freins se fait par capteurs, l’info est transmise au stand en direct
 
Le pilote lève le pied de l’accélérateur, la voiture prend un « G » de force négative
 
A Monza le passage de 349 à 87 km/h se fait en 2.72 secondes, soit 137 mètres et 5,6 « G ». 196 kg de pression sur la pédale de frein
Aux 24 heures du Mans le passage de 355 à 110 km/h se fait en 3.21 secondes, soit 195 mètres et 3,21 « G »
 
Une Formule 1 perd 96 km/h par seconde
Un sport-proto perd 70 km/h par seconde
 
1 le pilote appui sur la pédale de frein (90 à 110 kg de pression) un appui court qui sert à chauffer le disque avant le freinage violent.
 
2 Le pilote lâche la pédale de frein puis re appui avec un effet maximum sur la pédale de frein.

L’un des aspects les plus critiques pour le système de freinage d’une Formule 1 est la gestion des températures de fonctionnement, en particulier celles des disques de frein. C’est pourquoi la ventilation des disques de frein en carbone a constamment évolué et subi des transformations, afin d’améliorer considérablement les performances absolues du système de freinage.
L’augmentation du débit d’air des disques de frein développée par chaque écurie pour ses propres monoplaces. Cela a permis d’optimiser le design des perforations de ventilation, dont le nombre a été augmenté et le diamètre réduit, ce qui a conduit à une augmentation exponentielle de la surface en carbone exposée au flux d’air et donc favorisé l’évacuation thermique.
 
une puissance de freinage phénoménale ainsi qu’une étonnante résistance à la chaleur.
Ces freins sont issus de l’aviation et de l’aérospatiale, et ont été adaptés à la course automobile au début des années 80. Le matériau, nommé carbone-carbone, était alors employé pour la fabrication de tuyères de fusée, de nez de missiles et les freins d’avions commerciaux.
 
Le carbone-carbone est une matière exceptionnellement dure qui résiste formidablement bien aux expansions et aux cycles thermiques ainsi qu’aux écarts de températures. Son application en F1 était tout à fait logique.
Les voitures de F1 actuelles sont capables de freiner de 300 km/h à l’arrêt en juste quatre secondes, générant une force de décélération qui atteint 6G.
La pression exercée par le pilote sur la pédale de freins varie entre 40 et 160 kg. Lors des plus gros freinages, la température des disques atteint 1200° Celsius, virant ainsi au rouge.
Un autre immense avantage des freins au carbone réside dans son faible poids. Un système complet d’une roue d’une voiture sport de série pèse 20kg en comparaison à seulement 6 dans le cas du carbone.
 
Une prodigieuse force de décélération

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