Le passage du team Honda HRC de SC-Project à Akrapovič a attiré l’attention sur les systèmes d’échappement en MotoGP. Voici pourquoi ils sont décisifs.
Honda HRC a annoncé qu’à partir de cette saison MotoGP, elle utilisera des systèmes d’échappement fabriqués par Akrapovič . L’entreprise slovène, qui emploie plus de mille personnes, prend la place de l’entreprise italienne SC-Project, qui était le fournisseur ces dernières années. Akrapovič entretient une relation de longue date avec Honda : le premier titre de champion du monde remporté par ce célèbre fabricant de systèmes d’échappement remonte à 2000, lorsqu’il a équipé la Honda VTR V2 qui a gagné en Superbike avec Colin Edwards. Le même Akrapovič collabore également avec Honda sur le front de la F1, où en tant que motoriste pour Red Bull Racing, il a réalisé un doublé en 2021-22 avec Max Verstappen. L’ingénieur Mario Uncini Manganelli, ancien designer pour Oral, KTM, Aprilia et Mercedes AMG F1, nous guide dans la découverte dans cet élément crucial pour les performances en MotoGP.
Quelle est l’importance du système d’échappement sur une
moto de MotoGP ?
« C’est fondamental, à tel point qu’il y a deux à trois étapes
de développement au cours de la saison. Les équipes de pointe
utilisent également différents systèmes en fonction des
spécifications de la piste : Il existe des systèmes conçus pour les
pistes rapides, qui favorisent la puissance maximale. Et d’autres
qui améliorent l’accélération, donc augmentent le couple, et sont
utilisés sur des pistes plus sinueuses. Le poids est aussi synonyme
de performance, c’est pourquoi un travail est également effectué
dans ce sens, ainsi que sur la répartition du poids. La conception
se fait au moyen de systèmes 1D, c’est-à-dire unidimensionnels. Il
existe des programmes très fiables qui simulent le fonctionnement
des moteurs multicylindres. Il est possible d’identifier la
performance nette déjà en simulation numérique, puis de pouvoir
concevoir le meilleur échappement d’un point de vue
thermodynamique. La tâche suivante consiste à modéliser
l’échappement en 3D dans le cadre de l’assemblage de la moto,
c’est-à-dire à créer ce que l’on appelle un « root
piping » (retournement de l’échappement) qui permet un montage
et un démontage rapides et efficaces. »
Quelles sont les prérogatives techniques d’un
échappement MotoGP ?
« La technologie que le fournisseur met en place est
fondamentale. Il existe des pièces réalisées par déformation
plastique, c’est-à-dire en pliant les tubes à l’aide de différentes
technologies. D’autres pièces sont réalisées par moulage, notamment
les pièces reliées par des goujons au collecteur du moteur,
appelées collecteurs. Il s’agit de pièces en titane moulées à la
cire perdue, qui sont très fines : elles doivent être extrêmement
fiables. Le fournisseur a un rôle clé : Un département de course
peut concevoir le meilleur échappement, mais il doit ensuite être
fabriqué correctement. »
Quels sont les principaux composants de l’échappement
?
« Le premier élément est le collecteur, puis les tuyaux
primaires, qui sont généralement séparés. C’est-à-dire que chaque
cylindre possède généralement un collecteur et un tuyau primaire.
Plus en aval se trouvent les unions, en jargon thermodynamique les
« points chauds », où les flux de différents cylindres
d’un même banc se rejoignent. Ou bien ils sont croisés, l’un d’un
côté et l’autre de l’autre, selon l’ordre d’allumage. C’est ce qui
commande la jonction des cylindres, bien que dernièrement nous
ayons vu des échappements dont les combinaisons entre cylindres
différaient de l’ordre d’allumage. En effet, il se peut que vous
recherchiez l’accord de certaines fréquences d’ondes de pression
qui, auparavant, ne pouvaient pas être clairement identifiées par
le logiciel. Le tuyau se termine par un tube secondaire et le
silencieux.
En général, les moteurs à quatre cylindres en ligne, comme ceux
des Yamaha et Suzuki MotoGP, n’ont qu’un seul silencieux
secondaire. Les moteurs V4 ont des échappements séparés :
C’est-à-dire qu’ils ont un échappement avec des primaires qui ont
une union entre eux et le silencieux qui sort sur le côté droit de
la moto, en bas à côté de la roue, afin de ne pas interférer avec
la chaîne de transmission qui fonctionne de l’autre côté. Le
collecteur, le primaire et le secondaire du banc arrière passent
sous le siège, le plus loin possible du réservoir pour éviter la
surchauffe de l’essence, et se terminent par un silencieux derrière
la selle. Sur le V4, les échappements sont généralement conçus par
banc, mais il est arrivé qu’un cylindre du banc avant soit relié au
banc arrière. Cela dépend de l’ordre d’allumage et aussi de
l’expérience en matière de simulation du département technique de
chaque constructeur impliqué dans le MotoGP. »
Quels sont les matériaux utilisés ?
« Généralement du titane. Les technologies de production,
cependant, sont différentes. Le collecteur est une pièce moulée à
paroi mince, avec des nervures appropriées, à laquelle le tube
primaire est relié par assemblage physique. Les tubes sont cintrés
à l’aide de gabarits de cintrage, obtenus à partir de modèles 3D.
Les jonctions sont des tubes soudés ensemble. Le secondaire est un
tube généralement plus grand. Le silencieux se compose d’une partie
intérieure insonorisante, conçue de manière à ce que les gaz
d’échappement respectent les valeurs de bruit réglementaires.
L’extérieur, c’est-à-dire le boîtier du silencieux, pour une
utilisation sur piste est en carbone. En revanche, au banc d’essai,
les systèmes d’échappement sont testés pendant une très longue
période, avec le moteur à pleine charge pendant plus longtemps
(c’est-à-dire à la puissance maximale, ndlr), c’est
pourquoi on utilise des silencieux avec des enveloppes extérieures
en titane. Le poids est supérieur à celui du carbone, mais la
résistance l’est aussi. Sur la piste, la contrainte thermique est
plus faible, c’est pourquoi vous pouvez utiliser le carbone pour
exploiter sa légèreté. »
L’échappement est-il conçu par le département de course
ou par le fournisseur ?
« Il est toujours conçu par le département des courses, qui
détient le modèle 3D de l’ensemble du véhicule. Ils connaissent
donc parfaitement la modélisation 3D, qui est cruciale pour définir
la trajectoire des échappements à l’intérieur de la moto. Mais il
n’est pas exclu que des fournisseurs de haut niveau comme
SC-Project ou Akrapovič disposent du système de modélisation 3D
directement auprès du fabricant. Leur tâche la plus difficile est
d’étudier le système d’échappement le plus réalisable et
optimisable, notamment du point de vue des jonctions. Ce sont les
points où le collecteur et la tuyauterie primaire sont reliés entre
eux, les différences de diamètres des tuyaux étant conçues selon
une certaine tolérance.
Ensuite, il y a des ressorts de connexion qui permettent un
assemblage flexible, car les vibrations sont très élevées. Si le
tube reste rigide trop longtemps, il y a un risque de formation de
fissures. Donc, généralement, les systèmes sont conçus dans le
département de course et industrialisés par le fournisseur.
»
Akrapovič est-il également un fournisseur de Honda HRC
pour la F1 ?
« Je sais que Akrapovič était le fournisseur de Honda F1 à
l’époque des moteurs à aspiration naturelle, il y a beaucoup
d’années. Pour l’instant, je n’ai aucune confirmation. En F1, les
échappements sont en acier, car avec les moteurs turbo actuels, les
températures de fonctionnement sont beaucoup plus élevées que sur
les moteurs de MotoGP. Les voitures fonctionnent également à pleine
charge pendant beaucoup plus longtemps. En F1, on utilise des
alliages d’acier inconel, c’est-à-dire de la famille des aciers
inoxydables. »
Comment choisit-on le fournisseur technique
?
« Le choix du fournisseur n’est pas seulement technique, mais
concerne également différents aspects : visibilité, sponsoring,
produits de série after market qui sortent avec un certain
composant fabriqué par un fournisseur spécifique. Aprilia, par
exemple, a fait le chemin inverse de Honda HRC : C’était Akrapovič
, mais il y a quelques années, elle est passée à SC-Project. Honda
HRC a probablement décidé d’opter pour Akrapovič pour des raisons
qui ne sont pas purement techniques. »
Lire l’article original sur
Corsedimoto.com
Paolo Gozzi
