Sur l'intérêt d'un réducteur

Toujours en quête d'idée pour améliorer la performance des motorisations de mes avions, notamment au niveau faible consommation pour l'endurance et/ou la légèreté, je me pose la question de l'option réducteur. 

On entend souvent dire que c'est plus efficace, un inrunner réducté pour tourner une grosse hélice, supposée elle-même plus efficace qu'une petite.

Bon, j'avoue ne pas être convaincu. Donc avant toute chose, je me suis replongé dans les tests effectués par le célèbre DrKiwi qui sévit sur Rcgroups (entre autres).

Le Docteur a testé quelques inrunner et outrunner réductés. Et comme il suit un protocole plus ou moins invariable, avec des mesures exhaustives, on peut se faire une idée de l'avantage réel de l'utilisation d'un réducteur ou pas. Ceci dans une gamme de moteur dans les 50 à 100 g.

Comment utiliser ces données ?

Premièrement, il faudrait à priori comparer des systèmes de masse équivalente, soit une même masse pour le moteur réducté et son réducteur et pour le moteur non réducté. Ensuite, il faudrait viser des vitesses de rotation (rotation par minute, RPM) équivalente.

Le Docteur Kiwi mesure la tension, le courant et la RPM. On peut donc connaître la puissance consommée par le moteur avec différentes hélices, à différentes RPM. 

Pour la suite, j'utilise un coefficient CPin, qui est simplement la puissance d'entrée divisée par le cube de la RPM (CPin = P / (RPM/1000)³ pour être exact).

Pour un même type d'hélice (par exemple une GWS 9x5 HD), plus CPin est élevé, plus le moteur consomme de puissance pour une même puissance rendue, donc plus son rendement est faible...

Bref, j'ai sélectionné 9 couples réducté / non réducté permettant une comparaison, c'est à dire tournant les mêmes hélices dans la même gamme de RPM, avec à chaque fois entre 1 et 3 hélices différentes. En général, le moteur non réducté est plus léger que l'ensemble moteur et réducteur, il s'agit toujours de moteur outrunner :

Century Hummingbird 20mm réducté 3.2 / 1

contre

KEDA TR2830/14

Le réducté tourne plus facilement une GWS 7x3.5 HD mais l'avantage s'inverse avec une 8x4. On peut donc conclure à une égalité, le KEDA ayant quand même un Kv permettant plus de puissance à tension d'alimentation égale, et il est plus léger de... 2 grammes.

Century Hummingbird 20mm réducté 6.6 / 1

contre 

GPS 2830-D

Le même moteur mais 2 fois plus réducté, contre un moteur à faible Kv (750 tr/min/V). On note un très léger avantage pour le réducté, notamment avec la GWS 11x7 HD, mais c'est le non réducté qui tourne le mieux la plus grosse hélice (GWS 12x8 HD) 

ELE 460FX réducté à 3.5 / 1

contre

Turnigy 2217-20T

Les deux sont équivalents avec la GWS 11x7 HD mais le Turnigy est défénitivement meilleur avec la 9x5.

KEDA KB24-45-12L réducté à 3.6 / 1

contre 

Suppo A2814/8 JS

Le Suppo, bien que plus léger à 103 g contre 116, s'en sort largement mieux, avec des GWS HD 9x5 et 11x7. Une victoire sans appel !

Mini AC 1215-20 réducté à 3 / 1

contre 

Precision Aerobatics Thrust 20

Ici aussi, la victoire est sans appel en faveur de la solution non réducté.

Neutron 705/3Y réducté à 3.6 / 1

contre 

KEDA TR2826/22

Le Neutron de Steve Neu fait à peine mieux que le KEDA, la différence n'est pas flagrante et surement non significative. Egalité !

Neutron 705/3Y réducté à 3.6 / 1

contre 

SunnySky/EP Buddy X2208-11

Le Neutron s'en sort mieux avec une APC 7x5 E, mais les deux moteurs sont équivalents pour tourner une GWS 9x5 HD. Le SunnySky affichant 3 grammes de moins à 46 g contre 49.

LightFlight 28-37-2 Black réducté à 3.167 / 1

contre 

Atlas AM 2909/20

Large victoire pour l'Atlas non réducté, avec chacune des 2 hélices comparées.

GPS B24-35-C réducté à 7 / 1

contre 

TurBORIX DAT-750

Comparés sur une seule hélice (GWS 11x7 HD), à l'avantage du TurBORIX non réducté.

Au final, il semble qu'au mieux les deux options soient équivalentes et dans les cas où un avantage certain se dégage, c'est en faveur des moteurs en direct, sans réducteur. 

Personnellement, je ne suis toujours pas convaincu qu'il y a un quelconque intérêt à utiliser un moteur réducté. Un outrunner en direct restant à mon sens bien plus simple d'utilisation et plus fiable.

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Century Hummingbird 20mm :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1016408

INRUNNER

Réducteur : 3.2 / 1

Equivalent Kv : 1446 tr/min/V

Masse moteur : 46 g

Masse avec réducteur : 61 g

KEDA TR2830/14 :

OUTRUNNER

http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=14480597&postcount=191

Sans réducteur

Kv : 1638 tr/min/V

Masse moteur : 59 g

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Century Hummingbird 20mm :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1016408

INRUNNER

Réducteur : 6.6 / 1

Equivalent Kv : 689 tr/min/V

Masse moteur : 46 g

Masse avec réducteur : 61 g

GPS 2830-D :

http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/7/1/7/8/a3965274-69-GPS%20XYH%20-OK-2830D%20%28~740Kv%29%20p.1.jpg

OUTRUNNER

Sans réducteur

Kv : 748 tr/min/V

Masse moteur : 61 g

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ELE 460FX :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=596897

OUTRUNNER

Réducteur : 3.5 / 1

Equivalent Kv : 892 tr/min/V

Masse moteur : 60 g

Masse avec réducteur : 75 g

Turnigy 2217-20T :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=822046

OUTRUNNER

Sans réducteur

Kv : 918 tr/min/V

Masse moteur : 75 g

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KEDA KB24-45-12L :

http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=17007175&postcount=13

INRUNNER

Réducteur : 3.6 / 1

Equivalent Kv : 1098 tr/min/V

Masse moteur : 101 g

Masse avec réducteur : 116 g

Suppo A2814/8 JS :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=742887

OUTRUNNER

Sans réducteur

Kv : 826 tr/min/V

Masse moteur : 103 g

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Mini AC 1215-20 :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=843885

INRUNNER

Réducteur : 3 / 1

Equivalent Kv : 993 tr/min/V

Masse moteur : 54 g

Masse avec réducteur : 74 g

Precision Aerobatics Thrust 20 :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=789403

OUTRUNNER

Sans réducteur

Kv : 1054 tr/min/V

Masse moteur : 73 g

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Neutron 705/3Y :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1391491

INRUNNER

Réducteur : 3.6 / 1

Equivalent Kv : 1463 tr/min/V

Masse moteur : 34 g

Masse avec réducteur : 49 g

KEDA TR2826/22 :

http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=18349925&postcount=5384

OUTRUNNER

Sans réducteur

Kv : 1660 tr/min/V

Masse moteur : 48 g

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Neutron 705/3Y :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1391491

INRUNNER

Réducteur : 3.6 / 1

Equivalent Kv : 1463 tr/min/V

Masse moteur : 34 g

Masse avec réducteur : 49 g

SunnySky/EP Buddy X2208-11 :

http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=19619220&postcount=4

OUTRUNNER

Sans réducteur

Kv : 1508 tr/min/V

Masse moteur : 46 g

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LightFlight 28-37-2 Black :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=692080

INRUNNER

Réducteur : 3.167 / 1

Equivalent Kv : 1252 tr/min/V

Masse moteur : 83 g

Masse avec réducteur : 103 g

Atlas AM 2909/20 :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=849096

OUTRUNNER

Sans réducteur

Kv : 1194 tr/min/V

Masse moteur : 98 g

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GPS B24-35-C :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=645597

INRUNNER

Réducteur : 7 / 1

Equivalent Kv : 658 tr/min/V

Masse moteur : 60 g

Masse avec réducteur : 82 g

TurBORIX DAT-750 :

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1496707

OUTRUNNER

Sans réducteur

Kv : 826 tr/min/V

Masse moteur : 82 g

SunnySky/EP Buddy X2208-11 :

http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=19619220&postcount=4

OUTRUNNER

Sans réducteur

Kv : 1508 tr/min/V

Masse moteur : 46 g

Comments

[Candice]

Très bel article, très intéressant et bien écrit. Je reviendrai me poser chez vous. A bientôt.

[Angelilie]

beau blog. un plaisir de venir flâner sur vos pages. une découverte et un enchantement.N'hésitez pas à venir visiter mon blog. au plaisir

[Yellow Jacket Broadband]

Thanks to share these details it’s truly nice.