L’ingénieur vénitien, directeur général de Ducati Corse, explique les principes de l’aérodynamisme et la fonction des dispositifs aérodynamiques qui ont été beaucoup discutés ces dernières années, notamment par les opposants, comme les ailes et la « cuillère ».
Le directeur général de Ducati Corse a été interviewé par le commentateur de MotoGP.com Steve Day pour illustrer, avec l’aide du porte-drapeau « rouge » Francesco Bagnaia, les effets de l’aérodynamisme appliqués aux prototypes MotoGP.
« L’aérodynamique est une science qui nous aide à rendre le vélo plus rapide » c’est l’interprétation personnelle de Dall’Igna. Plus en détail, on analyse la force résistante qui s’oppose au mouvement du véhicule réduit ses performances et en particulier sa vitesse. L’ingénieur poursuit en pointant la possibilité apparue ces dernières années de augmenter la charge sur la roue avant en utilisant adéquatement les surfaces des ailes. Cette application se traduit par un avantage certain dans le contrôle du wheeling. De manière générale, il améliore la stabilité du vélo en réduisant le louvoiement notamment à haute vitesse et améliore le comportement dynamique même dans les freinages les plus violents à partir d’une vitesse très élevée.
L’interprétation du côté du pilote est que « l’aérodynamique pourrait être la chose la plus importante« . Alors il apostrophe Bagnaïasoulignant le rôle de l’aérodynamique dans l’augmentation de la vitesse de pointe en ligne droite et de la vitesse en virage.
« A mon avis, l’aérodynamisme des motos a toujours été trop négligé » Dall’Igna explique, soulignant que ce n’est que ces dernières années qu’il y a eu un développement important dans ce domaine de la conception de véhicules. Auparavant, l’aérodynamisme n’était considéré que pour améliorer la vitesse de pointe ou rendre plus efficace le refroidissement des composants de la moto.
Une autre raison qui a contribué au développement et à l’application médiocres de cette science dans le domaine de la moto est le rôle fondamental joué par le pilote et son interaction avec la forme de la moto.Le vélo est conçu en tenant compte de la forme de chaque cycliste de l’équipe. Il est très important que la forme de la coque soit telle qu’elle déforme le flux d’air afin qu’il ne frappe pas directement le pilote. Les accessoires vestimentaires les plus sujets à ce type d’étude sont le casque et la bosse sur le dos de la combinaison en cuir qui, avec le carénage, constituent le profil supérieur de la silhouette. Les membres supérieurs et inférieurs du pilote ne sont pas négligés dans l’étude, donc d’autres détails tels que les bottes et les gants des pilotes sont également évalués. Un modèle tridimensionnel est informatisé pour chaque pilote, grâce auquel il est possible de réaliser des études aérodynamiques de l’ensemble du système vélo plus pilote. Le carénage donne un résultat différent pour chaque pilote.
Bagnaia souligne comment le cycliste contribue également activement à une meilleure efficacité aérodynamique en essayant de rapprocher son corps le plus possible du vélo pour s’assurer qu’il y a moins d’exposition à l’air. Une coque aux dimensions généreuses permet au pilote d’être mieux protégé du flux d’air et améliore la vitesse de pointe. En revanche, un carénage plus contenu améliore le comportement dynamique de la moto en virage.
Ducati utilise leanalyse CFD – Dynamique des fluides computationnelle – étudier divers détails et leurs effets sur divers aspects de l’aérodynamique tels que la charge verticale. Ce type d’approche rejoint le travail effectué en soufflerie, permettant de réduire le temps et les coûts dans la résolution de nouvelles spécifications.
Les ailes augmentent la sécurité
« Le travail des ailes consiste simplement à générer une charge aérodynamique qui permet à la roue avant du vélo de rester en contact avec le sol« . C’est la synthèse de Dall’Igna de la fonction principale remplie par les ailes. En diminuant le wheelie, il est possible d’utiliser davantage la poussée du moteur, qui est historiquement l’un des points les plus précieux de Ducati dans les motos MotoGP. Le moteur Borgo Panigale est considéré par beaucoup comme l’état de l’art dans la catégorie, du moins en termes de performances absolues. Le meilleur contact de la roue avec le sol permet au cycliste d’avoir un meilleur contrôle du vélo grâce à une plus grande stabilité.
« En ce sens, les ailes augmentent la sécurité globale du vélo ». Il convient de noter cette dernière remarque de Dall’Igna, qui souligne comment l’avantage d’avoir un vélo plus stable surmonte l’hypothétique inconvénient selon lequel les profils des ailes qui dépassent de la forme de la coque pourraient représenter un danger pour le pilote. en cas d’accident. Dans cet esprit, au fil des années, des limites réglementaires sur les formes et les géométries des ailes ont été mises en place.
Les ailes dévient le flux d’air vers le haut qui, en l’absence des profils aérodynamiques, serait horizontal. La tendance de l’écoulement génère une poussée sur les surfaces des ailes qui augmentent la charge sur le train avant. Le phénomène physique que vient de présenter le directeur général se confirme à travers les sensations du pilote. Bagnaia confirme qu’à la sortie des virages lents, comme ceux du circuit autrichien et du virage 15 d’Aragon, la charge aérodynamique générée sur la roue avant contraste avec la tendance naturelle au cabrage dû à une accélération violente. Le vélo est « collé » à l’asphalte. Dall’Igna met également en avant le revers de la médaille de cette solution. Il faut en effet trouver le bon compromis entre la charge verticale plus importante qui augmente la stabilité et la résistance plus importante qui diminue la vitesse de pointe. Bagnaia met l’accent sur le concept en soulignant que chaque constructeur a sa propre philosophie de construction des ailes qui influence ensuite le comportement dynamique. Pour Ducati, il est très important d’atteindre des vitesses élevées en ligne droite, ce qui permet des dépassements plus faciles que dans les phases de virage.
Refroidissement
L’aérodynamisme et le carénage jouent sans aucun doute un rôle fondamental dans le refroidissement. Le phénomène affecte non seulement les fluides moteur (huile et eau) mais aussi les freins et les pneus. Le flux d’air accru qui sert à refroidir les composants du moteur est canalisé dans le compartiment entre l’avant du carénage et le garde-boue avant. L’air pénètre dans le compartiment et est dévié vers le bas à la fois parce qu’il suit la forme descendante de la partie arrière de l’aile et parce qu’il heurte le radiateur. Il est également important de laisser sortir l’air chaud et cela est possible grâce à la forme de la coque en partie basse qui a tendance à laisser sortir la chaleur par les côtés. En revanche, cela génère une augmentation transversale du sillage du vélo.
Un refroidissement adéquat des freins avant est nécessaire, également par l’adoption de convoyeurs à air, en particulier sur les pistes qui sollicitent fortement le système de freinage comme le Spielberg Red Bull Ring. En plus de cela, il est également possible d’intervenir mécaniquement en installant des disques de carbone avec un diamètre augmenté, dans les limites réglementaires.
Les ouvertures positionnées dans la partie latérale du carénage sont placées immédiatement après le radiateur d’eau et d’huile pour évacuer l’air chaud réchauffé par le passage à travers les masses rayonnantes. Dall’Igna souligne comment la température extérieure affecte également la cartographie du moteur. Sur les pistes où il fait généralement très chaud, il faut intervenir sur les paramètres moteur pour réduire la problème de détonation à l’intérieur de la chambre de combustion ce qui provoquerait des phénomènes explosifs intempestifs et incontrôlés. Pour cela, il est nécessaire de réduire les performances maximales pouvant être exprimées par le moteur pour préserver sa fiabilité.
L’accent est alors mis sur la bonne plage thermique d’utilisation des pneus. Compte tenu du poids important que les pneus ont sur les performances globales du vélo, certains sont fabriqués des études dédiées pour savoir comment les pneumatiquesà l’avant comme à l’arrière, subissent des changements de température. Les températures élevées affectent les performances des pneus qui, au-delà d’une certaine limite, commencent à perdre de l’adhérence et s’usent plus facilement.
La cuillère’
« Ce que tout le monde appelle communément la ‘cuillère’ n’est rien de plus qu’une pièce aérodynamique qui sert à refroidir la roue arrière« . Avec ces mots, Dall’Igna clarifie la fonction du profil aérodynamique ancré à la partie inférieure du bras oscillant et placé devant le pneu arrière. La cuillère transporte de l’air frais dans l’espace entre le bras oscillant et le pneu, augmentant le coefficient d’échange thermique grâce à l’augmentation de la vitesse relative entre le flux d’air et la roue. Les avantages se reflètent dans moins d’usure du pneu mais aussi dans une meilleure adhérence avec l’asphalte de celui-ci.