Le rapport de transmission

Comprendre le rapport

Les questions les plus posées dans un magasin ou autour d'un circuit sont "Comment augmenter la vitesse de ma voiture ?" et "Comment augmenter l'autonomie de mon accu ?" La réponse la plus commune à ces questions est : le ratio ou plus exactement le rapport de transmission. Que vous vous amusiez, que vous vous entraîniez ou que vous vous essayiez de vous qualifier pour la finale A, le rapport de transmission peut faire toute la différence.
En parlant de rapport de transmission, on se réfère généralement au rapport entre le pignon moteur et la couronne. Ce rapport nous indique le nombre de fois que le moteur tourne par rapport au nombre de fois que la couronne tourne.
Exemple : prenons un pignon moteur de 20 dents et une couronne de 84 dents. Pour déterminer le rapport entre les deux , il suffit de diviser le nombre de dents de la couronne par le nombre de dents du pignon (84/20=4,2). Cela veut dire que le moteur tourne 4,2 fois pour faire tourner une fois la couronne. Dans ce cas, nous trouvons un rapport de 4,2:1.
Pour obtenir le rapport final, il faut encore connaître le rapport interne de votre voiture. Normalement celui-ci est indiqué par le fabriquant, il s'agit du rapport entre la poulie du différentiel et la petite poulie. Pour trouver ce rapport, il faut diviser le nombre de dents de la poulie du différentiel par le nombre de dents de la petite poulie.
Par exemple, pour une RS4 Pro : la poulie du différentiel est de 32 dents et la petite poulie de 15 dents. Le rapport est donc de 2,1 (32/15=2,1). Ensuite, il faut multiplier le rapport interne par le rapport de rapport pignon/couronne, par exemple 2,1x4,2=8,82. Ce qui veut dire que le moteur de votre voiture va tourner 8,82 fois pour chaque tour des roues.

Choisir le bon rapport

Si vous utilisez votre voiture occasionnellement pour rouler sur un parking le choix du ratio sera simplifié. Pour aller plus vite, il vous suffit de choisir un ratio plus court (pignon avec plus de dents) et pour rouler plus longtemps un ratio plus long (pignon avec moins de dents).
Pour les courses tout se complique car plusieurs facteurs entrent en jeu. Dans ce cas, la première chose à faire est de demander aux meilleurs ce qu'ils utilisent. Si vous avez la possibilité de faire des essais avant la course, n'hésitez pas ! Essayez le rapport qui vous semble le plus adapté d'après votre moteur, les informations recueillies et le temps de course de 5 minutes !

Pour vous facilitez la tâche, voici une base pour commencer avec les pignons/couronnes indiqués ci-dessous par modèle, ensuite libre à vous d'adapter selon vos besoins :

Pour plus de précision voici les rapports pignons/couronnes des constructeurs pour la HPI RS4, l'Associated TC3 et la Yokomo MR-4TC (fichiers PDF).

Une autre posibilité est d'utiliser un logiciel qui calcul de meilleur rapport en fonction du diamètre de la roue.

 CALCUL D'ENGRENAGES 

La transmission d’une voiture RC électrique

La transmission permet de délivrer la puissance du moteur aux roues motrices.

On trouve deux types de transmissions :
 2 roues motrices (4x2)
 4 roues motrices (4x4)

Pour un 4x2, que ce soit les roues avants ou arrières qui motrices (on parle alors de traction ou de propulsion), la chaîne de transmission est identique.
Voici une chaîne de transmission type d’une voiture radio commandée 2 roues motrices :

Pour obtenir un 4x4, il faut adjoindre des éléments supplémentaires et effectuer quelques modifications pour obtenir la chaîne de transmission ci-dessous :

Il faut aussi savoir que ces schémas types sont valables aussi bien pour les voitures Tout-Terrain que les voitures de Piste.
Ainsi, certains fabricants produisent un Tout Terrain et une DTM à partir d’un châssis et d’une transmission communs, et ne modifie que les trains roulants.

Nous verrons dans les pages suivantes, les différents éléments de la transmission.

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Moteur, pignon, couronne, slipper, hydradrive

Le Moteur

C’est le moteur qui fourni la puissance nécessaire au déplacement de la voiture. Pour les voitures radio commandées électriques, le moteur délivre un mouvement de rotation d’une vitesse moyenne d’environ 30 000 tr/min. Cette vitesse de rotation est excessive pour entraîner directement les roues d’une voiture qui doivent tourner à environ 1000 tr/min pour une voiture roulant à 30 km/h.

Un ensemble de roues dentées (pignons, couronnes...) que nous vous présentons ci dessous régule alors cet échange tout en vous permettant de régler le rapport de transmission.

Le Pignon moteur

Cet élément est directement fixé sur l’axe à la sortie du moteur, son rôle est d’entraîner la couronne et à sa suite l’ensemble de la transmission. Par ailleurs, le couple pignon moteur / couronne est le moyen le plus facile de régler votre rapport de transmission.

La couronne

La couronne est entraînée directement par le pignon moteur et transmet ensuite le mouvement soit au slipper pour les voitures qui en sont équipées, soit directement à la suite de la transmission.

Le slipper

Présent essentiellement sur les voitures tout-terrains, le slipper est un sorte d’embrayage qui permet de préserver la transmission des à-coups / blocages mais aussi de réguler le couple transmis aux roues lors des accélérations. Le slipper est souvent constitué :  d’une bague en téflon solidaire de la couronne  de flasques non solidaires placées de chaque côté de la couronne (plaquées par un ressort de contrainte) La couronne entraîne la bague sur laquelle glissent ou non les flasques qui transmettent alors en partie ou totalement le mouvement de rotation au reste de la transmission. Ainsi, si le couple est trop important (roues bloquées ou accélération trop brusque), les bagues vont patiner sur les flasques et transmettre moins de puissance. Le slipper se règle en serrant / desserrant son ressort de contrainte.
Bague	flasque
L’Hydra-Drive A la fin des années 90, les fabricants Team Losi et Schumacher ont remplacé le slipper par un système Hydra-Drive, sorte d’embrayage hydraulique. L’Hydra-Drive était constitué d’un boîtier fixé à la couronne rempli d’huile dans lequel se trouvait une hélice. La couronne entraînait le boîtier et l’hélice interne qui était alors freinée dans sa rotation par l’huile ambiante. L’hydra-drive était très efficace, mais la fiabilité n’était malheureusement pas au RDV.
Vue éclatée de l’hydra-Drive

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Pignonnerie, rapport de transmission et différentiel

La pignonnerie

Le couple pignon moteur / couronne permet d’ajuster le rapport de réduction. Toutefois, la vitesse de la couronne est encore trop importante. Il faut donc rajouter des couples d’engrenages pour la diminuer. On a ainsi le rapport interne de réduction.

Sur un 4x2, on retrouve le boîtier de transmission qui regroupe un ensemble de pignons et le différentiel.

Pour les 4x4, le rapport interne est souvent assuré à l’aide des roues entraînant soit les courroies soit le cardan central.

De façon générale, pour les 4x2 et les 4x4, le rapport interne de la boîte de transmission varie aux alentours de la valeur 2.

Le rapport interne est intrinsèque à la voiture et ne peut être modifié.

Le rapport de transmission

Le rapport de transmission permet de démultiplier la vitesse de rotation du moteur pour atteindre la vitesse désirée au niveau des roues.
La puissance est constante tout au long de la chaîne de transmission, au rendement près, et est égale au produit de la vitesse par le couple. Ainsi, en démultipliant la vitesse, on multiplie le couple.

Pour cela, on utilise des pignons de tailles différentes. La formule donnant le rapport de réduction étant la suivante : Ainsi, pour le rapport de réduction entre le pignon et la couronne, on divise le nombre de dents du pignon par le nombre de dents de la couronne.
Lorsque l’on a plusieurs successions de couples d’engrenages, on multiplie les rapports de chaque couple, ce qui correspond à réaliser ce calcul : Ce rapport permet de retrouver la vitesse de rotation des roues en connaissant la vitesse de rotation du moteur à l’aide de la formule suivante : En RC, puisque que l’on démultiplie la vitesse, le rapport de réduction est inférieur à 1. Cela n’est pas forcément parlant et on préfère utiliser l’inverse de ce rapport pour obtenir des chiffres supérieurs à 1.
Pour calculer le rapport de réduction de sa voiture, il faut donc connaître le nombre de dents de sa couronne, de son pignon, mais aussi le rapport interne (indiqués dans toutes les notices de montage)
ex. : Couronne de 81 dents / Pignon de 24 dents * Ratio interne de 2,40 = Rapport soit (81 / 24 x 2,40) = 8,10

Le différentiel

Le différentiel réparti la puissance entre les deux roues.
C’est le même principe que sur une voiture à l’échelle 1 : Dans les virages, la roue extérieure parcourt plus de distance que la roue intérieure et doit donc tourner plus vite —> c’est le rôle du différentiel.

Il existe deux types de différentiels :

Un différentiel à billes est plus fiable et plus efficace qu’un différentiel à pignons.

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Cardans, roue libre et courroies

Les Cardans

Les cardans transmettent la motricité depuis les sorties de différentiels jusqu’aux roues.
Plusieurs types de cardans existent et se différencient par un système de coude + ou - élaboré et efficace (partie pouvant se plier) et par leur rigidité.

Le différentiel central / La roue libre

Cet élément n’a d’utilité que sur les 4 roues motrices.
La plupart des voitures radio commandées thermiques en sont équipées alors qu’il s’agit bien souvent d’une option pour les voitures radio commandées électriques.

Ce différentiel permet d’ajuster la motricité à délivrer entre le train avant et le train arrière.

Courroie / Cardan central

Utilisé sur les voitures radio commandées 4 roues motrices pour transmettre la motricité du moteur placé en position centrale à la fois sur le train avant et le train arrière.

Pour cela, il existe deux technologies :
 les courroies crantées
 les cardans

Voiture tout-terrains 4x4 (Predator) avec transmission par cardan central

Voiture de piste 4x4 avec transmission par courroie

VOICI UN LIEN POUR FAIRE LE CALCUL DIRECTEMENT.

B.C.A

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