Lorsque Romain Dumas a franchi avec sifflet le sommet de la mythique montée de Pikes Peak, longue de 12,42 miles, en 8 minutes 53 secondes 553 secondes, les sentiments étaient partagés chez Ford. D’un côté, son Ford F-150 Lightning SuperTruck avait signé le meilleur temps de l’épreuve, mais de l’autre, le chrono du Français aurait pu être encore plus rapide.
Un problème technique sans précédent, mais de courte durée, avec un capteur du système de gestion de la batterie – alors que Dumas traversait une zone morte sur la montagne qui empêchait la transmission de la télémétrie en direct à bord – l’a forcé à s’arrêter et aurait coûté 26 secondes avant qu’il ne puisse repartir. Cela explique un retard de 5,871 secondes par rapport au temps établi par Dumas dans l’extraordinaire SuperVan 4.2 en 2023.
Mais à tous les autres égards, comme le dit Sriram Pakkam, directeur de la F1 et des véhicules électriques hautes performances chez Ford Performance, « du point de vue des titres et du point de vue de l’apprentissage », les objectifs ont été atteints.
« Quand tout le reste a bien fonctionné, cela témoigne de la qualité de nos outils de développement », a-t-il déclaré à Motorsport.com quelques jours après l’événement. « Les résultats étaient assez cohérents avec ce que nous observions sur nos simulateurs et avec toutes nos méthodes de calcul. Tout cela a été vraiment validé et rien d’inattendu ne s’est produit sur aucun de ces fronts. Les résultats étaient très proches de ce que nous pensions qu’ils auraient dû être à l’origine, nous en sommes donc assez satisfaits. »
Les démonstrateurs électriques constituent l’un des quatre volets de la stratégie de Ford en matière de sport automobile, parallèlement à son effort en matière de groupes motopropulseurs pour la Formule 1 en 2026 en collaboration avec Red Bull, aux disciplines tout-terrain, dont le Championnat du monde des rallyes et à partir de 2025 le Rallye Dakar, et à ses programmes avec des Mustang en GT3, GT4, en Supercars australiennes et en NASCAR. L’objectif des démonstrateurs de véhicules électriques, explique Pakkam, est de repousser les limites de la technologie en dehors des séries existantes qui ont des règles normatives.
« Ce type d’arène d’électrification qui a vu le jour au cours de la dernière décennie est encore assez nouveau et il faut un endroit où l’on peut pousser les limites de la physique et non un ensemble de règles arbitraires », dit-il. « De ce point de vue, c’est un endroit formidable où jouer car il n’y a pratiquement pas de règles artificielles sur lesquelles on se base pour concevoir.
« Pour les ingénieurs, c’est le meilleur endroit pour apprendre, car vous vous dites simplement : “OK, voici vos limites, ce sont les mêmes que celles que vous avez vues dans un manuel”. C’est juste la physique : “continuez à pousser et obtenez le meilleur résultat”. Et il y a une liberté que vous ne trouverez pas facilement ailleurs. Le Motorsports Group conçoit toujours selon des règles et c’est donc pour tous les ingénieurs, c’est un excellent modèle pour jouer et faire des choses qu’ils ne feraient jamais. »
Le F-150 Lightning SuperTruck était plus lent que le SuperVan 4.2 en 2023, mais uniquement en raison d’un problème de capteur au début de la course de Dumas
Photo de : Ford Performance
Pakkam estime qu’une équipe de 26 personnes a travaillé sur la conception du Lightning SuperTruck, qui est en développement depuis l’automne dernier dans ce qui était une courte période de gestation.
Poids
Maintenir le poids au minimum n’était pas seulement un défi de taille, mais aussi un élément important qui a guidé les décisions de conception. Les implications en termes de poids liées à la recherche de performances ont été un « compromis constant sur lequel il faut constamment travailler » pour Pakkam et son équipe.
« Il est assez facile d’obtenir plus d’aérodynamisme et de puissance, car c’est un attribut contrôlé par quelques experts », explique-t-il. « Le poids est plus délicat, car c’est l’attribut distribué dont tout le monde est littéralement responsable. Il s’agit de travailler dur avec tout le monde. Concevez-vous vos supports de manière plus efficace et plus efficace ? »
« Si nous mettons un quatrième moteur dans la configuration de Pikes Peak, vous aurez un peu plus de 2 000 ch, mais c’est beaucoup plus de puissance que ce dont vos simulations ont besoin. »
Sri Pakkam
Pour Pakkam, le facteur poids à Pikes Peak est « le paramètre le plus sensible sur lequel vous pouvez agir et modifier pour obtenir un meilleur temps au tour ». Contrairement à la puissance, à l’appui et à la densité énergétique, il affirme que les avantages de la réduction du poids « ne s’estompent jamais ».
« Pour nous, le poids était un élément clé à prendre en compte, car nous avons maximisé ce à quoi nous savions que Pikes Peak répondait. [on power]donc nous avons atteint cette limite », révèle Pakkam. « L’aéro aussi, ça a commencé à stagner.
« Nous avons réussi à sortir environ 100 kg [compared to SuperVan 4.2]. Sur un gros véhicule, c’est toujours un pourcentage plus faible de ce que nous aurions souhaité. » Bien que pas aussi lourd qu’un camion de route, « comparé à n’importe quelle voiture de course, c’est assez lourd », ajoute-t-il.
Groupe motopropulseur
Comme pour le SuperVan 4.2, qui a réalisé le meilleur temps lors de la course de côte du Festival of Speed de Goodwood la semaine dernière, Ford a fait appel à STARD pour concevoir le groupe motopropulseur de son Lightning SuperTruck. La société autrichienne dirigée par l’ancien pilote de championnat du monde des rallyes Manfred Stohl a fourni trois moteurs UHP à 6 phases et des cellules NMC Li-Polymer à très hautes performances (ou une batterie en langage courant). Ces éléments contribuent à une puissance impressionnante de 1 600 ch.
Ford a laissé passer l’opportunité d’avoir plus de puissance car il considérait le désavantage de poids trop important
Photo de : Ford Performance
« Nous avions besoin d’une transmission prête pour la course, qui a fait ses preuves sur la piste, et STARD s’est donc positionnée sur ce créneau », explique Pakkam. « Nous avons cherché des partenaires et ils nous ont parfaitement convenu. Ils sont axés sur l’ingénierie. La base était solide. Vous avez des batteries bien refroidies, des moteurs bien refroidis, un ensemble assez dense en puissance. C’est ce dont nous avions besoin à l’époque et nous avons continué à l’améliorer depuis. »
Un moteur est monté à l’avant, les deux autres à l’arrière. La répartition de la puissance et l’équilibre du couple sont facilement réglables à l’aide des boutons rotatifs situés sur le volant, ce qui permet au conducteur de régler les problèmes d’équilibre sans avoir à s’arrêter au préalable et à effectuer des changements d’amortisseurs ou d’aérodynamisme.
Pakkam dit qu’il est possible d’ajouter un quatrième moteur, comme le SuperVan 4.2 l’avait fait lorsqu’il a battu le record du tour électrique de Bathurst plus tôt cette année, mais il a été décidé que cela n’était pas nécessaire pour Pikes Peak avec le poids supplémentaire et l’épuisement de la batterie que cela impliquerait – ce qui pourrait entraîner moins de punch en sortie de virage lent pour une vitesse de pointe potentiellement plus élevée qu’il atteindrait rarement.
« Si nous ajoutons un quatrième moteur à la configuration de Pikes Peak, nous obtiendrons un peu plus de 2 000 chevaux, mais cela représente beaucoup plus de puissance que ce dont vous avez besoin dans vos simulations », explique Pakkam. « De plus, vous ajoutez du poids et vous consommez plus d’énergie. »
Aéro et style
Ford a « repoussé les limites du SuperVan 4.2 », affirme Pakkam, qui souligne une augmentation de près de 30 % de l’appui aérodynamique sur le Lightning SuperTruck. Son aileron avant complexe à trois éléments, son énorme aileron arrière, le travail de détail sur les conduits de phares et les grilles de refroidissement sont le résultat de nombreuses heures – « des centaines à coup sûr », remarque Pakkam – de CFD qui, selon Ford, produisent 6 000 lb d’appui aérodynamique à 150 mph.
« D’octobre à mars, nous avons essentiellement exécuté des CFD sur tous nos choix, en permanence », dit-il.
Les leçons tirées du développement du SuperVan ont joué un rôle dans ce choix, notamment dans les décisions d’emballage de la batterie et des moteurs qui ont abouti à « un meilleur plancher aérodynamique et un diffuseur beaucoup plus grand ». La sensibilité aérodynamique était « ce que nous recherchions principalement », parallèlement aux considérations de traînée, ajoute-t-il.
Pakkam affirme que la tentation de partager des pièces entre les programmes pour des raisons de coût a été évitée, décrivant le SuperTruck comme « assez sur mesure pour le moment », en grande partie parce que « le design est très différent ».
Les leçons tirées du SuperVan 4.2 ont aidé à concevoir le style du SuperTruck, qui dispose d’un diffuseur arrière spectaculaire
Photo de : Ford Performance
Le désir de « prolonger le temps de développement le plus longtemps possible » et de retarder le début des essais a été en partie dicté par le manque de sites offrant des conditions d’essai comparables à celles de Pikes Peak. Une fois que le véhicule physique a commencé à être testé dans « des installations aussi proches que possible », ce qui impliquait de visiter des terrains d’essai en Autriche et en Hongrie qui n’étaient « absolument pas représentatifs de la manière dont nous le souhaiterions », les changements apportés n’ont pas été importants.
« Les réglages changent évidemment, nous avons dû effectuer quelques réglages aérodynamiques mineurs et ajouter quelques petits éléments, mais nous jouons à la marge », explique Pakkam. « Une fois sur la piste, nous changeons les composés des pneus, les barres anti-roulis, nous modifions un peu l’aéro, rien de très important. »
Châssis
Plutôt que d’être basé sur un châssis de série F-150, le Lightning SuperTruck ressemble à un SuperVan 4.2 avec une construction à cadre tubulaire. La nécessité d’installer une cage de sécurité solide était un facteur important dans cette décision.
Des pneus sur mesure de Pirelli ont été développés pour la course de Pikes Peak, car comme le dit Pakkam « ils ne sont pas habitués à cette combinaison de puissance, de poids et d’aérodynamisme »
« Nous avons fait nos démonstrateurs dans mon groupe qui sont un véhicule de production avec des éléments de course chauds ajoutés », dit-il. « Le [F-150] Lightning Switchgear est comme ça, où nous avons essentiellement un camion de production mais avec des pièces de notre programme de course tout-terrain et vous pouvez faire des courses dans le désert à grande vitesse.
« Mais on étudie un autre aspect : on soumet les pièces de production et les transmissions à des contraintes et on étudie ce qui leur arrive. Avec cela, nous essayons différentes choses, en nous concentrant beaucoup sur l’aérodynamisme et sur la façon de maximiser la consommation d’énergie et ce genre de choses. »
Pneus et freins
Des pneus Pirelli sur mesure ont été développés pour la course de Pikes Peak, comme le dit Pakkam « cela étire un véhicule de course d’une manière qu’ils ne voient pas normalement, ils ne sont pas habitués à cette combinaison de puissance, de poids et d’aérodynamisme ». Le point de départ du caoutchouc GT3 utilisé par la nouvelle Mustang dans le GT World Challenge Europe a dû être peaufiné pour accepter des performances aérodynamiques et une masse nettement supérieures.
« Pour tous les acteurs concernés, c’est assez unique », dit-il. « C’est un jeu de surveillance constant, Pirelli nous aidant avec des recommandations sur tout, des procédures d’échauffement aux meilleurs composés pour ce jour-là en fonction de ce qu’ils savent. Nous travaillons donc constamment avec eux pour déterminer ce que nous devrions mettre sur ces éléments. Car nous ne savons pas encore comment tous ces éléments réagissent à un véhicule aussi unique et ils nous aident à comprendre cela. »
L’arrêt est assuré par des freins en carbone-céramique d’Alcon.
Des pneus sur mesure ont été développés pour le F-150 Lightning SuperTruck par Pirelli
Photo de : Ford Performance
2024-07-21 13:12:09
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