L’évolution de la suspension  » Butterfly  » de la McLaren MP4-29

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Voici un billet détaillant l’évolution de la suspension « papillon » de la McLaren MP4-29 destinée à accroître l’appui du diffuseur et de fournir de l’appui supplémentaire

Cette suspension qui a fait beaucoup parler d’elle dont certaines autres équipes souhaitaient s’inspirer est tout de même difficile de mettre en œuvre, en effet cela nécessite de revoir complètement les bras de suspension et leurs fixations sur la boite de vitesse. Lors du premier bloc d’essais à Jerez, McLaren démontrait par ses performances l’efficacité de son train arrière équipé de cette innovation.

Depuis ma première étude de cette suspension à voir : «  »ICI » » , j’ai eu l’occasion d’en savoir plus et souhaite vous le faire partager, rappel du fonctionnement de cette suspension Butterfly :

Beaucoup pensent que l’utilisation de ces déflecteurs triangulaires créent une dépression à l’arrière de la voiture, mais selon mes calculs, ces déflecteurs permettent de réduire la pression du flux aérodynamique à l’arrière de la voiture afin d’augmenter l’angle vers la verticale de la pression exercée par le diffuseur, sans ralentir l’auto.

Je m’explique en dessin :

Avec des tirants normaux :

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Le flux d’air éjecté à l’arrière de la voiture vient repousser le flux d’air éjecté par le diffuseur, selon le principe de construction des F1 comme nous les avons vu jusqu’à présent. le flux d’air éjecté par l’arrière (Flèches bleues) ont pour effet de rabattre le flux d’air expulsé par le diffuseur (Flèche orange). Actuellement les écuries cherchaient le meilleur compromis.

Chez McLaren cette saison, pas de compromis, de l’appui à tout prix :

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Ce qui est important à comparer c’est l’angle du vecteur Force (Flèche noire), Plus la flèche noire sera verticale, plus l’appui sera important.

extrapolation simpliste, car la formule est plus complexe que ce que je cherche à vous faire comprendre (plus de paramètres) :

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Ce n’est pas une dépression qui est opérée à l’arrière de ce système, mais une brusque décélération du flux aérodynamique qui permet au flux d’air du diffuseur d’avoir un angle de diffusion plus proche de la verticale, l’appui arrière grâce au diffuseur s’en voit grandement amélioré.

Ce principe aérodynamique est appelé la diffusion sur profil « Tronqué ».

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On observe en haut de ce schéma, le profil tronqué, l’air (flèche bleue) arrive avec une vitesse qui est conservée jusqu’à la point supérieure du profil que l’on appelle bord de fuite, pour se retrouver sans support à suivre donc l’air en circulation et en contact d’un élément à pour effet de le parcourir sur toute sa surface, si bien qu’avec ce type de profil triangulaire l’air arrivé au bord de fuite supérieur aura pour effet de « glisser » sur le pan vertical du profil, sans toutefois pouvoir s’y « coller », grâce à ce principe qui s’applique sur le pan supérieur et inférieur, le volume d’air soufflé et circulant se retrouve emprisonné à l’arrière des déflecteurs et se diffuse plus lentement à l’arrière. permettant au flux aéro. du diffuseur de s’échapper avec un angle plus proche de la verticale.

Sur le dessin du dessous on observe que le volume d’air en contact avec le profil est éjecté de manière linéaire et avec la même force (ou en perdant très peu de vélocité) du bord de fuite du profil plat ou demi arrondi.

Après ce rappel, voyons comment l’écurie de Woking a fait évoluer son concept :

Le système fonctionne grâce au flux d’air de refroidissement évacué par les deux tuyères

qui canalisent le flux d’air sur les suspensions papillon de la MP4-29. Plus d’air est évacué plus d’appui sera créé sans trop augmenter la zone où la basse pression s’opère (à l’arrière des bras de suspension papillon).

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Jerez :

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A jerez, McLaren se contentait de souffler les gaz chauds avec peu d’air frai capté sous la tuyère pour faire fonctionner son système.

A Bahrain, les ingénieurs de l’écurie de Woking ont décidés d’augmenter le volume d’air capté sur la surface de la tuyère pour le souffler sur la suspension papillon :

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Grâce à ses « ouïes de requin » , le volume d’air capté sur la surface est plus important, donc, bien sûr le volume soufflé se voit considérablement accru.

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Les flèches bleues est l’air capté à la surface de la tuyère, les flèches orange représentent l’air chaud de refroidissement.

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8 commentaires pour L’évolution de la suspension  » Butterfly  » de la McLaren MP4-29

  1. patatrice dit :

    Bonjour Bill, dommage que vous n’évoquiez pas la fonction des flaps de type Gurney montés aux extrémités de la carrosserie les deux premiers jours, fonction qui confirme le souhait d’améliorer le volume de gaz extrait.
    Les ouïes de requin semblent fonctionner à l’inverse de votre explication, la section des tuyères semblant tout simplement sous dimensionnée, quand aux deux découpes visible à Jerez, elles semblent simplement nécessaires au fonctionnement des suspensions, à première vue elles m’ont parues énormes et sur dimensionnées, mais on voit sur cette image: http://www.formule1.nl/media/uploads/media_images/2014-02-22/racepictures_1393063859.31.jpg la taille importante de l’ouverture du tirant de suspension.

    Par ailleurs vous n’évoquez pas l’hypothèse du rendement variable du dispositif aérodynamique, l’espace entre les deux triangle augmentant avec l’écrasement des suspensions, la perméabilité du concept augmente, son efficacité diminue. On est donc proche du système idéal dont la trainée diminue avec la vitesse.

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  2. billsuserg dit :

    Patatrice bonjour,

    Les ouvertures servent à collecter le flux d’air exterieur, par principe de suction du venturi afin d’augmenter le volume d’air soufflé sur les suspension, je ne vois pas comment l’effet inverse que celui cité sur ma note puisse être là effectif ?, Les deux déflecteurs (Flaps )montés les deux premiers jours l’étaient sur les tuyères identiques à Jerez et non celles vus les deux derniers jours à Bahrain, ce ne devait être qu’un étude de solution « Fixe » et non mobile comme l’effet appliqué sur la suspension arrière. Bien sur la geometrie des tirants arrière est variable, surtout sur la charge aérodynamique en ligne droite qui s’appliquera sur la monoplace et c’est un bien, une fois les suspensions écrasées par la charge aéro, les deux tirants s’écarteront et laisseront le fux s’echapper plus facilement et ce n’est pas une si mauvaise idée car c’est en ligne droite ou les écuries cherchent à perdre de la charge aéro qui est synonyme de « frein ». le système est tout de même perfectible lors des passage de vibreurs à basse et moyenne vitesse.

    Quant aux flaps cités plus haut, ils concentraient trop le flux d’air vers le bas, le resultat :

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  3. billsuserg dit :

    Patatrice,

    J’ai omis de signaler que vous aviez raison l’ouverture sous le dessous est à l’origine pour le debattement de suspension, toutefois, elle participe à la suction de l’air extérieur par la tuyère.

    Bill

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  5. Anselmo Coyote dit :

    Tudo ilegal para ter um ganho aerodinâmico numa F1 normatizada para ter grip mecânico. 🙂

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  6. billsuserg dit :

    Olá Anselmo Coyote

    Não há nenhuma indicação contra a suspensão não tem mais de 6 elementos, os estábulos pode fornecer soluções aerodinâmicas suspensões de até 150 mm de altura do difusor, na Williams, toto rosso e Red Bull c ‘é o « asa inferior », que foi escolhido : https://billsuserg.wordpress.com/2014/02/10/le-low-wing-de-williams-et-toro-rosso/

    logo e obrigado por sua visita

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