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Le retour des suspensions à tirant

En 2009, Red Bull a remis au goût du jour une technologie qui n'était plus utilisée depuis plusieurs années en F1, les suspensions à tirant. Depuis plusieurs équipes ont décidé d'emprunter la même voie que l'écurie de Milton Keynes, en mettant en place des suspensions arrières à tirant mais Ferrari est allée encore plus loin avec la F2012 en utilisant également des suspensions avants à tirant.

© Pirelli - Ferrari tente un pari avec sa F2012© Pirelli - Ferrari tente un pari avec sa F2012

Depuis plusieurs saisons, les suspensions évoluent en Formule 1 suite à l'impulsion d'Adrian Newey et de Red Bull. Les suspensions arrières, qui étaient jusqu'en 2008 majoritairement des suspensions à poussoir deviennent désormais des suspensions à tirant. Tour d'horizon d'un changement peu visible pour les fans mais important pour les équipes de F1.

Avant de revenir sur le pourquoi du retour de cette technologie en Formule 1, petit cours pratique pour expliquer ce qu'est une suspension à tirant et en quoi elle diffère d'une suspension à poussoir. Les suspensions à tirant ont été introduites en Formule 1 dans les années 70 par l'ingénieur Gordon Murray qui travaillait à l'époque pour l'écurie Brabham.

Lorsqu'une monoplace roule, des forces s'exercent, notamment au niveau des roues qui sont les éléments qui rattachent la voiture au sol. Les suspensions à poussoir permettent de transmettre les forces subies au ressort, situé à l'intérieur de la monoplace, tandis que les suspensions à tirants font disparaître ces forces en tirant l'amortisseur, lui aussi situé à l'intérieur de la monoplace.

Si les suspensions à tirants ont été remises au goût du jour par Adrian Newey avec la RB5 en 2009, c'est parce qu'elles prennent moins de place notamment à l'arrière de la monoplace où se situe la boîte de vitesses, qui est un élément assez encombrant. Elles sont également plus légères mais au-delà d'un gain de place et de poids, les suspensions à tirant possède un avantage majeur qui explique ce retour en grâce, elles permettent d'abaisser le centre de gravité des monoplaces et ainsi d'améliorer le flux d'air et donc les appuis aérodynamiques de la voiture.

En 2009 et 2010, Red Bull a été la seule équipe a utilisé des suspensions arrières à tirant sur ses monoplaces et probablement grâce à son succès, plusieurs autres équipes ont décidé d'utiliser aussi ce système. En 2011, les écuries McLaren, Mercedes GP, Lotus Renault, Williams et Force India disposaient, comme Red Bull, de suspensions arrières à tirant.

En 2012, Ferrari a également décidé de mettre en place cette technologie en place, tout comme Sauber qui dispose de la boîte de vitesses et du moteur Ferrari - cette nouvelle configuration sur la C31 a notamment été testée par Kamui Kobayashi à Jerez.

Ferrari avait promis fin 2011 une monoplace 2012 «plus agressive» et c'est le cas car Ferrari a poussé le concept des suspensions à tirant encore plus loin avec sa F2012. Marc Gené, l'un des pilotes d'essais de l'écurie de Maranello, a révélé que la Scuderia a décidé de mettre en place des suspensions avants à tirant, ce qui ne s'était plus vu en Formule 1 depuis 2001 et la Minardi PS-01 - l'écurie Arrows disposait également du même système lors de la saison 2000.

«Le système cherche à abaisser le centre de gravité et améliorer l'entrée et le passage de l'air de l'avant à l'arrière (de la monoplace) pour améliorer les appuis. La dernière fois que cela avait été vu à l'avant, c'était en 2001 sur la Minardi de Fernando Alonso,» a confié Marc Gené au journal espagnol El Mundo.

Comme vous pouvez le voir sur l'image ci-dessous, la position des suspensions est très différente entre la Ferrari - équipée de suspension à tirant - et la McLaren, équipée de suspension à poussoir. Il y a encore quelques années, la mise en place de suspensions avants à tirant semblait quasi-impossible avec les ailerons avant utilisés compte tenu de leur position haute par rapport aux roues. Mais suite à l'instauration d'une nouvelle règle par la FIA qui impose les équipes à avoir un aileron avant plus bas, Ferrari semble avoir réussi à trouver une solution intéressante.

comparaison suspension à poussoir et suspension à tirant ferrari mclaren 2012

Ferrari a également réussi à intégrer ce système sans apporter trop de changement au niveau du cockpit, comme l'a expliqué Fernando Alonso à Jerez, cité par Marca : «Cela n'a pas changé notre position de conduite. Nous sommes exactement au même endroit dans le cockpit. Felipe et moi sommes plutôt petits et nous avons les pédales proches de nous, donc la nouvelle suspension ne nous perturbe pas du tout.»

Pour le moment, après seulement quatre journées d'essais, il est difficile de savoir si l'écurie italienne a fait le bon choix et si ce choix va s'avérer payant. Ce qui est certain, c'est que l'écurie italienne a tenté un pari et c'est tout à son honneur, car elle a plutôt été taxée d'attentisme ces dernières années, de suivre le mouvement plutôt que de l'initier.


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8 réactions sur cet article Donnez votre avis
pignon
pignon :
belle démonstation technique !
Il y a 99 mois
 Revolution Zwei
Revolution Zwei :
C'est un pari osé et j'espère qu'il sera porteur chez Ferrari!
Il y a 99 mois
Depy
Depy :
Merci pour cet article qui permet de remettre les pendules à l'heure tout en prenant une image comparative. Il n'y a pas mieux qu'une bonne explication et une image parlante pour illustrer !

J'espère aussi que ça va être porteur... Mais j'espère aussi qu'ils n'ont pas décider de faire des changements pour dire d'en faire, juste pour qu'ils puissent dire qu'ils ont essayés. Nous verrons bien, croisons les doigts !
Il y a 99 mois
Gusgus
Gusgus :
"Elles sont également plus légères mais au-delà d'un gain de place et de poids, les suspensions à tirant possède un avantage majeur qui explique ce retour en grâce, elles permettent d'abaisser le centre de gravité des monoplaces et ainsi d'améliorer le flux d'air et donc les appuis aérodynamiques de la voiture."

Une suspension à tirants n'est pas si légère, elle utilise exactement les même éléments qu'une suspension à poussoirs, mais montés plus bas sur le châssis. Sur le train arrière, l'abaissement du centre de gravité n'améliore pas directement le flux d'air, ce n'est qu'une conséquence du packaging que cela permet. Les poussoirs partent de la roue et montent vers le haut de la coque, alors que le tirants descendent et se fixent au bas du châssis. Une suspension à tirants permet donc de monter une partie des éléments de la suspension de chaque côté de la boîte de vitesses, plutôt qu'au-dessus. Et en plus d'avoir comme conséquence l'abaissement du centre de gravité, cela libère de la place au dessus de la boîte de vitesse, ce qui fait que l'on peut faire passer la coque en dessous de l'aileron médian (entre l'aileron arrière et le diffuseur), ce qui en améliore l'efficacité.

"Les suspensions à poussoir permettent de transmettre les forces subies au ressort, situé à l'intérieur de la monoplace, tandis que les suspensions à tirants font disparaître ces forces en tirant l'amortisseur, lui aussi situé à l'intérieur de la monoplace."

Que la suspension soit à tirants ou à poussoirs, il y a un ressort et un (voire deux) amortisseur(s) pour une roue. Le ressort permet d'absorber les chocs mais génére des oscillations de la roue par rapport à la coque, raison pour laquelle un amortisseur est nécessaire pour absorber ces oscillaitons. Et le poussoir / tirant n'est pas fixé directement à un amortisseur ou à un ressort, mais à une pièce appelée culbuteur, qui relie ressort, amortisseur(s) et système anti-roulis, et qui transforme le mouvement linéaire du poussoir / tirant en rotation pour le ressort (qui en F1 se déforme en torsion plutôt qu'en longueur).

"Il y a encore quelques années, la mise en place de suspensions avants à tirant semblait quasi-impossible avec les ailerons avant utilisés compte tenu de leur position haute par rapport aux roues. Mais suite à l'instauration d'une nouvelle règle par la FIA qui impose les équipes à avoir un aileron avant plus bas, Ferrari semble avoir réussi à trouver une solution intéressante."

C'est le nez de la monoplace qui est sensé être plus bas, pas l'aileron avant.

J'ai aussi trouvé d'autres schémas, via ScarbsF1, qui permettent de voir ce qui se passent à l'intérieur de la coque.

Suspension à tirants : a.yfrog.com/img738/6148/44dsf.jpg (les tirants sont en jaune, les culbuteurs en gris, les ressorts en orange, les amortisseurs en rouge, et le système anti-roulis en bleu).
Suspension à poussoirs : a.yfrog.com/img576/2752/30pe.jpg (on voit bien que beaucoup d'éléments sont placés beaucoup plus haut).
Superposition des deux : a.yfrog.com/img612/7168/vbikm.jpg (poussoirs en gris)

Enfin, il faut expliquer qu'une suspension à tirants a quand même un inconvénient : l'angle entre les tirants et les triangles est plus faible, le déplacement des roues est alors moins bien transmis.
Il y a 99 mois
Depy
Depy :
Ce commentaire vaudrait un second article à lui tout seul vu sa longueur, mais du coup, ça permet d'apporter des informations complémentaires, ce qui n'est pas plus mal parce que la technique F1, mine de rien, c'est pas simple vu tout ce que ça implique et je bois vos paroles comme du petit lait :p

Gusgus, quand tu dis dans ta dernière phrase, que le déplacement des roues est moins bien transmis, tu parle de précision de pilotage qui serait donc moins précis ? Ou vu l'heure j'ai mal compris ?
Il y a 99 mois
Clems
Clems :
Merci Gusgus des précisions, je dois avouer que j'ai découvert le fonctionnement des suspensions à tirant et à poussoir en écrivant l'article alors j'ai essayé de retranscrire au mieux ce que j'avais compris de la technique mais ce n'est pas toujours évident compte tenu de la complexité des F1.
Il y a 99 mois
Depy
Depy :
@Clems, On en apprends tous les jours et c'est bien pour ça que j'aime le principe de ce site qui est de permettre de réagir juste en dessous des articles, ça crée des discussions sympas ou on peut en apprendre chaque fois !
Il y a 99 mois
Gusgus
Gusgus :
@Clems : je te rassure, je ne savais pas tout avant non plus ;)
Il y a 99 mois
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