Le vide de carburant F1 expliqué et pourquoi Red Bull l’a peut-être manqué

Le double échec désastreux de Red Bull dans les dernières étapes du Grand Prix de Bahreïn, qui a coûté la deuxième place à Max Verstappen et la quatrième place à Sergio Perez, a été attribué par Red Bull à une perte de pression de carburant alors qu’il y avait encore suffisamment de carburant dans le réservoir.

La question est donc de savoir quel est exactement le mécanisme qui a causé cela et pourquoi Red Bull n’a-t-il pas identifié le problème potentiel avant la course ? Pour comprendre comment les voitures peuvent ne pas avoir assez de carburant pour continuer alors qu’il y en a encore assez dans le réservoir, nous devons examiner de plus près le fonctionnement du système de carburant dans une voiture de F1.

Le communiqué de Red Bull indique : “Les deux voitures ont souffert de pénuries de carburant le week-end dernier. Les deux voitures avaient la bonne quantité de carburant, mais un vide empêchait les pompes d’aspirer le carburant et de le livrer au moteur.

Max Verstappen Red Bull F1

Les systèmes de carburant sont assez simples et très similaires à ceux des voitures de route d’aujourd’hui. Au centre de la voiture se trouve un grand réservoir que vous remplissez de carburant en fonction de la distance que vous souhaitez parcourir et en bas se trouve une sortie qui alimente la pompe haute pression. Celui-ci alimente en carburant sous pression les injecteurs du moteur, rien de plus simple.

Dans le système de carburant d’une voiture de F1 typique, il y a quelques petits collecteurs de chocs, éventuellement un dans chaque coin du réservoir. Lorsque la voiture freine ou accélère, tourne à gauche ou à droite, ces petits réservoirs, peut-être d’un litre, se remplissent. De petites pompes à basse pression pompent ensuite ce carburant dans un réservoir de collecte. Ce sera un gros collecteur, probablement d’une capacité d’environ deux litres.

Il y a soit un petit trou au sommet de ce réservoir collecteur pour purger l’air lorsque les pompes remplissent ce collecteur de carburant, soit une petite soupape de décharge qui se déclenche lorsque le collecteur est mis sous pression par les pompes basse pression lors du remplissage du collecteur.

Une petite soupape de surpression est ma voie préférée car elle exerce une petite pression sur la conduite d’alimentation de la pompe haute pression, élevant le point d’ébullition du carburant et réduisant ainsi le risque de cavitation lorsque la pompe haute pression est nécessaire à plein Puissance.

Pour faire sortir le carburant du réservoir, vous devez laisser entrer de l’air dans le réservoir. Au minimum, il devrait y avoir une petite valve sur la trappe à carburant qui laisse entrer l’air dans le réservoir pour empêcher la pompe haute pression de créer une dépression dans le volume du réservoir.

Une possibilité consiste à maintenir le volume du réservoir sous une pression très faible. Une simple alimentation depuis l’entrée de la boîte à air ou une zone haute pression n’importe où sur la voiture suffit à pressuriser le réservoir pour éliminer tout risque de vide. Il faudrait une soupape unidirectionnelle dans cette conduite pour empêcher le carburant de se renverser lorsque la voiture est retournée, mais ce n’est pas un gros problème.

Plus le carburant chauffe, plus le risque de cavitation est grand. Dans le processus, le carburant surchauffe et se vaporise, empêchant la pompe haute pression d’atteindre les pressions nécessaires pour faire fonctionner les injecteurs.

Vers la fin de la course, lorsque le carburant est un peu bas et qu’il reste très peu de volume pour dissiper cette température, le système de pression du collecteur doit fonctionner de manière optimale. Ce n’était pas le cas avec Red Bull, qui était peu susceptible d’être aidé par la fin de la période de la voiture de sécurité – qui a ralenti les voitures et réduit le refroidissement global et donc potentiellement augmenté la température du carburant.

Il n’y a aucune garantie qu’il s’agisse du système exact utilisé par Red Bull et divers problèmes peuvent en être la cause. Mais comme c’était apparemment un vide qui empêchait les pompes d’aspirer le carburant, le problème semble être la cavitation du carburant. Cela crée un soi-disant bouchon de vapeur causé par la température élevée d’une petite quantité de carburant restant. Cela était probablement dû au fait que le nouveau carburant E10 devenait un peu plus chaud que la génération de carburant précédente.

Ingénieurs Sergio Perez Red Bull F1

La grande question est pourquoi Red Bull n’a-t-il pas anticipé ce problème ? C’est exactement le scénario pour lequel les tests de pré-saison sont conçus. Il est probable que l’arrivée du dernier jour avec un tout nouvel ensemble de carrosseries ait perturbé le programme d’essais, entraînant l’échec d’une simulation de course complète, ce qui aurait pu soulever le problème.

Red Bull dit avoir résolu le problème. Une façon de le faire est de transporter un peu de carburant supplémentaire, ce qui entraîne une pénalité de poids. Chaque 10 kg de carburant est une pénalité de temps d’environ 0,3 seconde autour d’un tour typique. Donc, si vous commencez avec 10 kg de plus et que vous l’utilisez, cela représente en moyenne 5 kg de plus sur la distance de course pour un coût de 0,15 seconde par tour. Ainsi, dans une course de 57 tours comme Bahreïn, cela vous coûtera 8,5 secondes par rapport au niveau de carburant idéal.

Red Bull n’a donc pas fait d’erreur lors du ravitaillement, mais il n’a pas anticipé un problème potentiel dans le système de ravitaillement. Comme on dit, pour finir premier, il faut finir premier. Donc, Red Bull mettra probablement ce petit extra dans le réservoir en Arabie Saoudite. Je sais que je le ferais. Mais les éliminatoires en Arabie Saoudite tueront à coup sûr Christian Horner !

oigari