Couronne de transmission v/s pignon moteur v/s moteur : démultiplication, ratio couple et vitesse

La couronne de transmission et le pignon moteur ont été évoqué dans pas mal de mes précédents tutoriels mais que j'ai oublié d'aborder plus en détail. Cela sera désormais fait.
Nous allons étudier ou comprendre le ratio couronne de transmission et pignon moteur mais aussi avec le nombre de tour moteur pour obtenir le rapport couple et vitesse pour scale trial et crawler en toute simplicité.

Ce tutoriel sur la couronne de transmission, le pignon moteur et la démultiplication avec le moteur est à destination des débutants.
Je ne souhaite pas trop entrer dans les détails et ni dans les termes savants.
Ceci afin de leur permettre d'intégrer des bases et de comprendre un peu leur engin sans leur faire fuir ou les endormir.
Merci de ne pas me tenir rigueur pour certaines approximations même si ça pique un peu...



Qu'est ce que le pignon moteur et à quoi ça sert ?
Le pignon moteur est un pignon fixé sur l'axe moteur de votre scale trial ou crawler et tout autre engin motorisé.
Ce pignon est souvent en métal ou en aluminium avec une épaisseur (DP ou Pitch) et un nombre de dents (T pour Tooth).
Plus le nombre de dents sera élevé sur un pignon moteur, plus vous gagnerez en vitesse mais perdrez en couple.
En fait, ce pignon moteur transmet le couple et la vitesse de rotation du moteur à la couronne de transmission. En grosso modo...



Qu'est ce que la couronne de transmission et à quoi ça sert ?
La couronne de transmission est le premier élément ou engrenage de la boîte de transmission et qui est directement en contact avec le pignon moteur.
Cette couronne sert de démultiplication et dispose aussi d'une épaisseur DP ou Pitch et un nombre de dents (T pour Tooth).
La couronne de transmission peut être en plastique ou en en métal. En grosso modo...



Le rapport ou ratio entre couronne de transmission et pignon moteur :
De l'action entre le nombre de dents sur la couronne et le nombre le nombre de dents sur le pignon moteur détermineront le rapport ou ratio entre la vitesse et le couple.
La vitesse et le couple sont indissociables.
Et sur ce type de mécanique et ce mode d'engrenage :
- Plus vous aurez de vitesse, moins vous aurez de couple.
- Plus ou aurez de couple, moins vous aurez de vitesse.
Il faut donc trouver ou déterminer le meilleur rapport vitesse / couple en fonction de votre usage.
Si vous souhaitez vous amuser à calculer ce rapport, vous verrez ci dessous le tableau de ration couple v/s vitesse très scientifique de chez Axial.



Je suis mesquin de ne mettre cela qu'à la fin du tableau :  
On ne sait pas à quoi ça correspond ces chiffres et exprimé en quoi ? Et même si on le savait, en tant que débutant, est ce que ça vous parle ?
Bien que l'on puisse comparer avec les chiffres supérieurs et inférieurs à votre cas dans le tableau. Et c'est tout.
Et si vous trouvez le rapport qui vous conviendra (le chiffre dans le tableau), sachez que vous ne pourrez pas tous les réaliser !  
Ce tableau permet de comprendre les choses mais ne correspond à rien dans le sens que vous n'aurez pas les pièces correspondantes pour le réaliser.
Car Axial ne propose qu'un seul modèle de couronne de transmission sur chacune de ses 2 boites de transmission.
Concernant les pignons moteurs vous ne n'aurez pas des masses (voir plus bas) et quelque moteurs (20T, 27T, 35T, 55T...).
Donc avec cela, vous ne pourrez pas réaliser tous les ratios du tableau...

Cependant, avec les pièces disponibles vous pouvez essayer de vous rapprocher de votre rapport ou ratio idéal entre couple et vitesse.
Attention, dans certains cas, vous ne pourrez pas monter certaines pièces dans votre boîte de transmission... (exemple si votre pignon moteur a trop de dents pour la 2ème version de boite de vitesse de chez Axial).
Donc ne faites pas une fixation sur ce tableau, trouvez un compromis.




Quelle couronne de transmission est livré d'origine sur les SCX10 de chez Axial ?
Quel type de pignon moteur est livré d'origine sur les SCX10 de chez Axial ?
Ces 2 questions seront traitées en même temps car comme précisé dans le tutoriel des versions de boîtes de transmission de scx10, il existe 2 différentes versions de la boite de transmission d'origine de la marque Axial : l'ancienne version et la nouvelle.
Lorsque vous aurez acheté votre scale trial ou crawler, dépendant du modèle de boite de transmission qui s'y trouve, vous aurez une couronne de transmission et un pignon moteur (voir plus pas).
Pour avoir eu plusieurs boite de transmissions de la marque Axial dans les mains, j'ai constate des petites variances sur chacune de ces 2 modèles de boîtes de transmission surtout la nouvelle version qui dispose de quelques petites pièces différentes d'une version à une autre.
Axial essaie d'apporter des petites améliorations constatés lors du montage des engins RTR (que nous évoquons à travers nos différents tutoriels).




Couronne de transmission et pignon moteur sur la première version de boîte de transmission des SCX10 de chez Axial ?
Sur l'ancienne version (la première version) de la boite de transmission de Axial, vous recevrez :
- Une couronne de transmission plastique 48DP 87T AX30672 :


- Un pignon moteur en métal 48DP 20T AX30578 :




Couronne de transmission et pignon moteur sur la seconde version de boîte de transmission des SCX10 de chez Axial ?
Sur la nouvelle version (la seconde version) de la boite de transmission de Axial, vous recevrez :
- Une couronne de transmission plastique 32DP 56T AX31027 :


- Un pignon moteur en métal 32DP 13T AX30724 :


Pour le 2 type de couronne je n'ai pas vu d'autres avec un nombre de dents différents dans le commerce hormis de d'autres marques mais qui sont prévus pour des engins thermiques. Mais je n'irai pas dépenser de l'argent bêtement pour éventuellement constater que ces couronnes ne sont compatibles avec mes boites de transmissions ...



Quels sont les différentes tailles de pignon moteur trouve t'on en vente (nombre de dents) ?
- Les pignons moteur 48Dp pour la 1ère version de boite de transmission : 14T, 15T, 18T, 20T (d'origine), 21T, 25T, 26T, 28T (au delà ça ne risque d'être trop gros).
- Les pignons moteur 32DP pour la 2nde version de boite de transmission : 11T, 13T (d'origine), 14T, 17T  (au delà ce sera trop gros).
N'oubliez surtout pas de vérifier que c'est bien des pignons pour axe moteur 3mm (et non pas 5mm) !!! Pour moteur 540.




Quelle est la différence entre les Couronnes de transmission et pignons moteur des 2 versions de boîte de transmission des SCX10 de chez Axial ?
Pour avoir testé 2 SCX10 disposant de chacun d'une version des 2 boites de transmission avec pignon et couronne d'origine, avec approximativement le même poids et presque les mêmes dimension de pneus, je peux vous donner les informations approximatives ci dessous : ça vaut ce que ça vaut.
Différence de vitesse : presque identique (mais dépend de beaucoup d'autres facteurs).
Différence de couple : J'ai l'impression que la seconde version offre plus de couple ou de vélocité et plus incisive.
Différence de solidité : la couronne de la seconde version est plus solide car plus épaisse ainsi que le pignon moteur qui s'applique sur toute la largeur de la couronne.
Différence de bruit : la première version est plus bruyante surtout lorsque la couronne commence à s'user (cela arrive rapidement).

En fait, sur la seconde version de boite de transmission de chez Axial, les dents du pignon moteur et les dents de la couronne sont plus large que la première version. Aussi, le pignon moteur porte totalement sur la largeur de la couronne ce qui offre une force phénoménale par rapport à la première version. C'est beaucoup plus solide et durable !
Normalement, le fait d'avoir plus de surface de contact entre la couronne de transmission et le pignon moteur sur la nouvelle version devrait créer plus de bruit. Ce n'est pas le cas ! Détrompez vous !
D’où cette impression de force tranquille ... vélocité et silence.
Sur ce point précis, c'est une vraie amélioration de la part d'Axial. Et lorsque les marques font des choses bien, nous le disons aussi ! Bravo.

Cependant, ne vous attendez pas à pouvoir mettre la nouvelle version de couronne et pignon moteur sur l'ancienne boite de transmission... c'est pas prévu pour pas mal de raisons techniques.  
Il est à noter que dans un de mes derniers tutoriels, j'ai pu créer une boite de transmission hybride entre la première version de boite de transmission et la seconde. Et j'en suis fier  




Couronne de Transmission V/S Pignon Moteur V/S Moteur : Le ratio vitesse et couple dépend aussi de votre moteur
Tout d'abord, je vous conseillerai de lire mon tutoriel sur le nombre de T et RPM des moteurs type 540 à charbon pour comprendre ce qui suit.

Si vous souhaitez gagner en couple ou en vitesse, vous pouvez changer de moteur ou de pignon moteur voir les 2 à la fois.
Mais attention à ne pas pousser le bouchon sur les rapports ou ratio. Sinon ce sera la catastrophe et parfois donner lieu à des aberrations.

Pour l'explication qui suit, nous partirons du postulat que vous utilisez la couronne d'origine sur la première version de la boite de transmission du SCX10 avec les pignons de boite de transmission d'origine.
Pour rappel le pignon moteur d'origine est 20T.

Un moteur de 55T avec le pignon moteur d'origine (20T) : votre engin sera très lent mais avec beaucoup de couple.
Un moteur de 10T avec le pignon moteur d'origine (20T) : votre engin sera très rapide mais aucun couple.
Un moteur de 27T avec le pignon moteur d'origine (20T) : votre engin sera gardera un peu de vitesse et du un peu de couple. C'est le rapport d'origine sur les scx10 RTR.

Maintenant, modifions les pignons moteur sur ces mêmes moteurs :
Un moteur de 55T avec pignon moteur 25T : votre engin sera moins lent et perdra un peu de couple.
Un moteur de 10T avec pignon moteur 25T : votre engin sera une bête de course mais ne pourra grimper sur le moindre cailloux.
Un moteur de 27T avec pignon moteur 25T : votre engin gagnera un peu de vitesse et perdra un peu de couple.

Vous pouvez faire cette même opération dans le sens inverse en diminuant le nombre de dents sur votre pignon moteur pour perdre en vitesse et gagner en couple.
C'est sans doute une aberration.... changez de moteur tout court.
Cependant si vous n'avez que cela sous la main .... à la guerre comme à la guerre !  
Mais sachez que c'est pas terrible terrible... et pas dans les règles de l'art... mais qui parle d'art lorsque c'est de la débrouille ?  

Souvenez vous du petit texte situé en dessous du tableau des ratios (plus haut) : vous allez essayer de vous rapprocher de ratio couple / vitesse idéal.... pour votre usage et adapté à votre engin.
Comme vous ne pouvez pas changer de couronne de transmission (pas de disponibilité), et qu'il n'existe pas d'énorme quantité de pignons moteurs avec le nombre de dents désiré et quelques variétés de moteur avec le nombre de T différents....
Vous pouvez faire un mixte entre choix du moteur et du pignon de moteur pour avoir le ratio couple / vitesse le plus adéquat pour votre véhicule.

Quelque soit le nombre de T de votre moteur, vous pouvez remplacer le pignon moteur d'origine pour gagner un peu plus de vitesse sans trop perdre en couple. Pour cela il est conseillé de ne pas trop augmenter le nombre de dents sur votre pignon moteur (n'oubliez pas : le ratio).
Personnellement je n'augmenterai pas plus du quart ou du tiers de dents sur mon pignon moteur :
Pour un pignon moteur 48Dp - 13T j'irai jusqu'à 17T au maximum.
Pour un pignon moteur 32Dp - 20T j'irai jusqu'à 25T au maximum.
Mais cela n'est que mon humble avis.




Pour information :
Sur l'ancienne version de boite de transmission mon pignon moteur était de 25T (contre 20T d'origine)  Désormais j'ai une boite hybride tout change.
Sur la nouvelle boite de transmission mon pignon moteur est de 17T (contre 13T d'origine). Là ça envoi dur : c'est l'engin de mon fiston  
Si je lui donne un 55T il va vite se désintéresser (trop lent). Si je lui donne un engin trop rapide et qui ne grimpe pas, ce sera la catastrophe lors de nos sorties.
Il voulait un engin plus rapide que d'origine mais et qui grimpe....

Bien entendu, cela dépendra aussi de d'autres facteurs comme le poids, le type de pignons de transmission que vous avez ...



Doit on changer de pignon moteur ou de moteur pour gagner en couple ou en vitesse ?
Vaut il mieux changer un pignon moteur ou changer de moteur tout simplement ?
Question bête me direz vous ? Pas tant que cela.
Lorsque l'on compare le prix d'un pignon et celui d'un moteur, on est surpris de constater que ces pièces sont vendus presque au même prix.
C'est quand même fou ! Et pourtant un moteur est plus complexe et nécessite plus de matières qu'un simple pignon. Certains se gavent ou quoi ?
D'où la nécessité de se poser cette question lorsque l'on souhaite soit augmenter la vitesse ou le couple sur son scale trial ou crawler.

Si vous souhaitez augmenter le couple de votre scale trial, changez de moteur plus tôt que le pignon moteur. De plus comme la vitesse du moteur sera plus lente, ce dernier sera moins gourmand en accus. Donc vous gagnerez de l'autonomie de vos batteries. Et l'opération sera moins aberrante...

Qu'en est il si vous souhaitez gagner en vitesse ? Cette question est un peu plus complexe.
Cela dépend de votre variateur ou ESC, de votre accus et si vos pignons de boite de transmission sont en plastique d'origine.
Pour gagner en vitesse vous pouvez changer soit de pignon moteur, ou de moteur, voir un dosage des 2 (si vous avez de l'argent) mais en faisant attention aux conseils ci dessous :

Si vous passez d'un moteur de 27T à 15T ou 10T : vérifiez la limite moteur de votre variateur sinon vous risquez de le bruler. En outre, plus on augmente la vitesse du moteur (dessous de 20T), plus il faudra des accus permettant de délivrer de la puissance. Il vous faudra sans doute changer d'accus, si votre variateur le permet : (ex : accus ni-mh pour des accus lipo, de 2S à 3S...). Mais dans ce cas de figure, pensez aussi à changer de discipline (drift, course sur piste, ou buggy)...  

Personnellement tous mes scale trial roulent toujours avec des moteurs 27T d'origine mais avec des pignons disposant de plus de dents que ceux d'origine (25T au lieu de 20T). Cependant, mes véhicules ne perdent pas trop en couple car ces derniers sont équipés de pignons de boite de transmission hélicoïdaux ou hélicoïdal en métal..
Mais si vous souhaitez gagner un peu de vitesse sans perdre de couple, changez de pignon avec un nombre de dents raisonnable (pas plus du quart ou du tiers du nombre de dents de votre pignon d'origine). C'est mon avis.



Couple v/s Vitesse sur votre scx10, scale trial ou crawler ?
Tout n'est question de compromis entre le bon dosage entre les pièces disponible et votre usage.



Voir aussi les tutoriels proches ou complémentaires :
- Les modèles de boîtes de transmission de SCX10.
- Pignons de boite de transmission plastiques d'origine V/S Pignon métal.
- Cardans plastiques d'origine V/S Cardans métal.
- Les ponts de transmission de scx10.




Cette partie du tutoriel sur les couronnes de transmission et pignons moteur est terminée, je vous invite à partager vos expériences, vos conseils, vos vidéos, vos photos et anecdotes dans le but de partager avec les débutants qui peuvent aussi poser leurs questions mais uniquement sur les couronnes de transmission et pignons moteur. Pourquoi pas proposer d'autres astuces vous avez testé et approuvé ?

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Faut préciser que ce tuto s'adresse au scx10 d'origine.

Pour un autre scale ou d'autres ponts le ratio risque d’être différent.


Là je vient de commander une couronne 32dp 56 dents axial et deux pignons (pour deux moteurs) 32dp 23 dents.
Pour remplacer la couronne 87 dents et les pignons moteurs de 14 dents sur une trans axial.
Juste pour un changement de ponts.

Invité a écrit:Faut préciser que ce tuto s'adresse au scx10 d'origine.

pas forcément. Voir plus bas.

Invité a écrit:
Pour un autre scale ou d'autres ponts le ratio risque d’être différent.

ça tout à fait d'accord car tout dépend des ratios des ponts de transmission.



Dans mes sujets de présentation de mes véhicules j'ai changé de couronne et de pignon moteur sur :
- mes 3 scfx -> des scx10 V1 à ma base avec des ponts de mst cfx-w
- mon chassis rc4wd gelande 2 (je vais bientôt mettre en ligne la modification)
- mon chassis boomracing ARTR D90 proche du rc4wd (voir la modif ici : https://www.rc-decouverte.com/t1445p25-chassis-boom-racing-d90-d110-vs-rc4wd-gelande-2#57744)

Sur les 3 scfx les couronnes d'origines étaient des 48DP 87T et les pignons moteurs étaient des 48DP 20T
J'ai fait passer la couronne en 32DP 56T et le pignon moteur 32DP 13T.
J'avais remarqué qu'une transmission en 48DP est fragile, bruyante et apporte moins de couple à cause des dents pas très larges.

Sur mon chassis boomracing ARTR D90 la couronne d'origine était un 92 dents et un pignon moteur de 22 dents (on dirait des 48DP en hélicoïdal).
J'ai fait passer la couronne en 32DP 56T et le pignon moteur 32DP 13T.

Idem sur mon chassis rc4wd gelande 2

J'avais compris que plus la couronne était grande et plus le pignon moteur était petit, plus on avait du couple et moins de vitesse.
Cependant, j'ai remarqué que mes véhicules avaient plus de couple.

Attention, la largeur de l'engrenage ne change pas le couple.

La surface en contact des dents permet moins d'usure et moins de bruit dû à une meilleure répartition de la force, le couple lui ne change pas.

Par contre, le pignon menant ou encore le moteur vont effectivement transmettre plus facilement le couple. Mais en aucun cas monter des pignons plus large ne feront augmenter le couple.

Niko a écrit:Attention, la largeur de l'engrenage ne change pas le couple.

La surface en contact des dents permet moins d'usure et moins de bruit dû à une meilleure répartition de la force, le couple lui ne change pas.

Par contre, le pignon menant ou encore le moteur vont effectivement transmettre plus facilement le couple. Mais en aucun cas monter des pignons plus large ne feront augmenter le couple.  

Moi mal m'exprimer.
Lorsque j'étais en 48dp ça faisait un boucan et c'était facile à bousiller la couronne si le slipper était mal réglé.
en 32Dp on a l'impression que ça a plus de force.

Il est à noter que sur certains de ces 5 véhicules j'ai changé de pignon moteur pour passer de 13T à 10/11T afin de réduire un peu la vitesse et gagner en couple.

louloux44 a écrit:[

Moi mal m'exprimer.  
Lorsque j'étais en 48dp ça faisait un boucan et c'était facile à bousiller la couronne si le slipper était mal réglé.
en 32Dp on a l'impression que ça a plus de force.

Il est à noter que sur certains de ces 5 véhicules j'ai changé de pignon moteur pour passer de 13T à 10/11T afin de réduire un peu la vitesse et gagner en couple.

Il faut recalculer ton rapport pignon couronne en 48DP et 32DP pour savoir lequel est le plus coupleux........

Chichi44 a écrit:

Il faut recalculer ton rapport pignon couronne en 48DP et 32DP pour savoir lequel est le plus coupleux........

Comme je le dis en dessous du tableau que j'ai posté, savez vous comment faire ce calcul ?

Moi j'ai jugé à l'oeil.

En métrique :
Rapport = nbre de dents du menant ÷ nbre de dents du mené.

En non métrique : rapport = 1÷(nbre de dents du menant ÷ nbre de dents du mené)

L'idéal pour moi étant d'avoir un rapport final entre 40 et 50 en non métrique.

Soit entre 0.02 et 0,025 en métrique.

Métrique ou pas ne sont pas les bons termes, mais en industriel en France on utilise plutôt la première méthode.