Changer le rapport de transmission de votre voiture est un moyen facile de modifier les performances de votre voiture RC. Il est donc très important de savoir comment configurer un bon rapport de transmission ! En effet, une mauvaise configuration peut causer des problèmes de surchauffe et des problèmes de performance. Vous pouvez également augmenter la vitesse au détriment du couple, ou vice versa. Vous pouvez agir sur le rapport de transmission de votre voiture en modifiant le pignon moteur ou la couronne.
Qu'est ce qu'un pignon et une couronne ?
Qu'est ce qu'un pignon ?
Le pignon est le tout petit engrenage qui s'adapte au moteur et qui est généralement fabriqué en métal. Les métaux les plus courants sont l'aluminium, l'acier et le titane. La couronne est l'engrenage un peu plus grand côté transmission qui est entrainé par le pignon moteur. Il est souvent fabriqué en plastique et parfois en matériaux composites ou même en Kevlar. Lorsque le moteur tourne, il entraine le pignon moteur qui entraine à son tour la couronne qui est reliée à l'arbre de transmission de la voiture. Changer le pignon aura un effet plus marqué sur les performances, donc si vous voulez faire des changements plus subtils, changez la couronne. Changez les deux pour un effet maximal ou des réglages plus fins.
Quelles sont les caractéristiques des pignons ?
Les caractéristiques des pignons et couronnes sont, le diamètre de l'axe, le nombre de dents et le pas. Généralement, le nombre de dents (exprimé en T) et le pas (exprimé en P ou DP) est gravé sur le pignon, mais certains fabricants omettent cette information. Le pas désigne la taille des dents. Il existe quelques tailles courantes que nous utilisons en RC, telles que 32 pas (32P), 48 pas (48P) et 64 pas (64P). Il existe également une variante métrique sur le pas : 1 Mоd, 0.8 Mоd et 0.6 Mоd. Il est important de savoir que 32 pas et 0,8 Mod sont la même chose et peuvent être utilisés de manière interchangeable. Plus le pas est élevé, plus les dents sont petites.
Pourquoi changer les pignons de ma RC ?
Bien que la modification du diamètre de la roue puisse affecter le rapport de transmission final de votre voiture, la façon la plus courante d'agir sur ce paramètre consiste à modifier le pignon et la couronne. En effet, l'augmentation ou la diminution du nombre de dents sur l'un des engrenages, affecte le nombre de fois que le pignon doit tourner pour faire tourner la couronne d'un tour complet (d'où le nom de rapport de transmission).
Une voiture électrique utilise une batterie embarquée, il y a donc toujours une quantité limitée d'énergie disponible à utiliser pendant une course. Le rapport de transmission doit donc être optimisé pour s'assurer que la batterie n'est pas complètement épuisée avant que la voiture ait franchi la ligne d'arrivée ou que vous ayez terminé votre course mais aussi pour ne pas faire surchauffer le moteur ou encore améliorer son comportement.
Comment le rapport de transmission affecte-t-il les performances ?
Pour chaque paire de pignon/couronne dans une voiture RC, il existe un rapport de transmission. Il correspond au nombre de dents d'un engrenage divisé par le nombre de dents de l'engrenage correspondant. Les rapports de transmission sont importants car ils nous permettent de mieux contrôler la vitesse et le couple.
Le régime et le couple sont inversement proportionnels : lorsque l'un augmente, l'autre doit diminuer. On peut obtenir un régime de sortie optimal en ajustant le rapport de transmission. Autre point à noter, il est beaucoup plus facile d'extraire de la puissance d'un moteur brushless à haut régime (haut RPM) que d'un moteur plus basique. Tout cela est rendu possible par la modification du rapport de transmission.
Rapport de vitesse élevé, bas régime
- Petit Pignon, grande couronne
- Couple élevé, bas régime
- Accélération rapide et vive, vitesse maximale plus faible.
- Moins de tension et de chaleur sur le moteur et le variateur
- Temps de fonctionnement plus long sur la batterie
Votre voiture accélérera très rapidement, mais la vitesse de pointe qu'elle atteindra ne sera pas aussi élevée. La voiture sera plus facile à contrôler à haute vitesse, mais le couple élevé et la puissance instantanée peuvent donner une impression d'agressivité. Les variateurs haut de gamme vous permettent de programmer un assouplissement de l'accélérateur ou une réduction du punch. Cela peut rendre la voiture beaucoup plus facile à conduire, ce qui se traduit par une conduite plus souple et des temps au tour plus rapides.
Avec un bas régime, vous bénéficierez de temps de fonctionnement plus longs et de températures de fonctionnement plus basses pour le variateur et le moteur. Cela est dû au fait que le moteur est moins sollicité. Cependant, veillez à ne pas trop sous-vitaminer car cela peut également provoquer une surchauffe.
Rapport de transmission faible, régime élevé
- Grand pignon, petite couronne
- Couple faible, régime élevé
- Accélération plus lente, vitesse maximale plus élevée
- Plus de contraintes et de montée en température sur le moteur et le variateur
- Temps de fonctionnement plus court sur la batterie
La voiture n'accélère pas aussi vite mais atteint une vitesse de pointe plus élevée. Avec moins de couple, le moteur doit travailler davantage pendant que la voiture accélère. Cette contrainte supplémentaire sur le moteur entraîne des températures de fonctionnement plus élevées. Cela réduira le temps de fonctionnement par charge de batterie par rapport à un bas régime. Un rapport de transmission trop faible doit être évité, ou des mesures prises pour s'assurer que le moteur et le variateur ne montent pas trop en température. L'installation d'un ventilateur supplémentaire dirigé vers le moteur et la découpe de quelques trous de ventilation dans la carrosserie devraient aider.
Trouver le bon équilibre
En théorie, une petite piste sinueuse avec de nombreuses courbes ou des virages serrés sera adaptée à un bas régime, tandis qu'un régime élevé sera préférable pour une grande piste ouverte avec de longues lignes droites. Cependant, un régime élevé avec une accélération plus douce peut être plus facile à conduire dans certaines situations tandis qu'une voiture avec un régime bas qui évolue sur une une piste à forte adhérence peut être difficile à contrôler pour les débutants.
Sur des pistes à faible adhérence, ou dans des conditions humides/verglacées, un rapport de transmission élevé (et donc une voiture qui fonctionne à bas régime) vous donnera plus de traction en sortie de virage, donc cette configuration vaut la peine d'être essayée même sur de petits tracés techniques. Une conduite souple vous aidera à obtenir des temps au tour constants, alors essayez de trouver le bon rapport pour le type de piste sur laquelle vous voulez rouler.
Choisissez le bon rapport de transmission pour votre moteur
Comment calculer le rapport de transmission ?
Nous avons vu que le rapport entre le pignon et la couronne est très important pour pouvoir agir sur les performances de votre voiture RC. Pour calculer ce rapport, il suffit de diviser le nombre de dents de la couronne par le nombre de dents du pignon. Si votre voiture est équipée d'un pignon de 20 dents (20T) et d'une couronne de 100 dents (100T), votre rapport est de 5:1 (100 ÷ 20 = 5), ce qui signifie que le pignon doit faire cinq tours pour faire tourner la couronne d'un tour.
Par exemple, disons que la voiture de votre ami fonctionne bien, qu'elle a une bonne accélération et une bonne vitesse de pointe, et la batterie et le moteur ne sont pas surmenés. Vous avez la même voiture, le même moteur et une batterie de capacité égale, vous souhaitez donc utiliser le même rapport de transmission. Il a un pignon 20T et une couronne 100T pour un rapport de 5:1. Si votre couronne est un 125T, quel pignon utiliser ? Divisez les dents de l'engrenage droit par 5 (puisque vous visez un rapport de 5:1) ce qui nous donne 125 ÷ 5 = 25. Vous devez utiliser un pignon 25T. Même si vous avez des engrenages plus gros que votre ami, le rapport est toujours le même : 5:1. Bien que vous puissiez sélectionner le rapport de transmission de votre choix, vous devez prendre en compte le moteur utilisé. Le manuel de votre voiture RC doit donner des recommandations sur les rapports de vitesse.
Quels engrenages choisir en fonction de mon moteur ?
Un moteur à rotation élevée (13,5 t, 17,5 t, etc.) aura plus de couple mais une vitesse de pointe moins élevée. Par conséquent, un moteur à rotation plus élevée nécessitera une combinaison avec un pignon plus grande et une couronne plus petite pour pouvoir utiliser tout ce couple à bas régime. Les moteurs à faible rotation tels que les 5.5t ou 8.5t auront généralement besoin d'une combinaison avec un pignon plus petit et une couronne plus grande.
Si vous trouvez que votre voiture semble manquer de puissance, il se peut que vous ayez un mauvais rapport de transmission. Consultez le manuel d'instructions de votre voiture RC pour savoir quelle est la gamme de pignons et couronnes recommandée pour votre moteur.
Quel est le rôle de la taille des pneus sur le rapport de transmission ?
Deux éléments influencent la distance parcourue par une voiture RC lors d'une rotation du moteur. Ces deux éléments sont le rapport de transmission et le diamètre des pneus. Une formule mathématique simple peut être utilisée pour rassembler ces informations, ce qui permet de calculer avec précision les millimètres par tour.
Si vous prenez deux voitures identiques avec des rapports de transmissions identiques et que vous mettez des pneus de petit diamètre sur l'une et des pneus de grand diamètre sur l'autre, le véhicule avec des pneus plus gros ira plus loin à chaque rotation des roues. Pour vraiment comprendre le rapport de transmission total de votre voiture, vous devez tenir compte de la taille des roues motrices (ou plus précisément de leur circonférence).
Pour mesurer la distance parcourue par le pneu en un tour calculez la circonférence de votre pneu en multipliant pi (3,14) par le diamètre du pneu. Par exemple : 3,14 x 5 pouces = 15,7 pouces. Si nous divisons ce nombre par le rapport de transmission 5:1, nous obtenons ce résultat : 15,7 pouces ÷ 5 = 3,14 pouces. Cela signifie que la voiture avance de 1,31 pouces pour chaque tour du pignon.
Qu'est ce que le « pas » ?
Le « pas » d'un engrenage fait référence à la taille de ses dents et plus précisément, la distance entre un point sur une dent et le point correspondant sur la dent suivante. Plus le pas est élevé, plus les dents sont petites. Le pas des engrenages de votre voiture n'a aucun effet sur le rapport de transmission : une combinaison couronne 100T / pignon 20T a toujours un rapport de 5:1, que vous utilisiez des engrenages à 32, 48 ou 64 pas. Cependant, certains pas d'engrenage sont mieux adaptés à certaines applications.
Pignons à 32 pas
Ce gros pas ne se trouve plus beaucoup sur les véhicules électriques 1/10, mais on le retrouve encore sur les voitures thermiques, les Monster Truck et les Short Course 4x4. En effet, ils utilisent des pignons à 32 pas pour faire face à la forte puissance exercée sur leurs transmissions.
Pignons à 48 pas
Ce pas intermédiaire vous évite de choisir entre des pignons à 32 pas (durables, mais limités en options) ou 64 pas (beaucoup d'options, mais les petites dents sont plus fragiles). Les pignons standard tout-terrain à 48 pas offrent un parfait équilibre entre les options de rapport et la durabilité.
Pignons à 64 pas
C'est le pas de prédilection des pilotes qui roulent sur piste principalement en raison du grand nombre de rapports disponibles et du maillage extra-lisse des dents très fines. Étant donné que les voitures de piste n'ont pas à endurer les sauts et les chocs, les pignons à 64 pas résistent bien.
