Style RC

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Chapitre 4 - Les servos et l'ESC


Les servos exécutent physiquement les commandes de l'ensemble radio. En effet, le récepteur de l'ensemble radio est câblé directement au servo de commande/ESC, afin de traduire les informations électriques en information physique. Dans ce chapitre, nous regarderons en détail, comment est réalisé l'action mécanique commandé par l'ensemble radio sur une voiture RC :

  • A propulsion électrique

  • A propulsion thermique


PROPULSION ELECTRIQUE

Un peu d'histoire, avant, les voitures RC à propulsion électrique fonctionnaient avec 2 servos. Le premier utilisé pour faire fonctionner la direction doits/gauche, le second, pour actionné un contrôleur de vitesse électrique de type rhéostat. En effet, l'ancêtre des voitures RC fonctionnait avec des composants électriques uniquement. L'électrique de puissance était actionné physiquement comme un variateur électrique pour luminaire. Mais voila le fonctionnement des diffèrentes actions sur ce variateur électrique :

                                                           

                           

Maintenant, l'électronique à pris le pas sur cette technologie ancestrale, avec le variateur de vitesse électronique ou ESC (Electronic speed contrôler).
Le servo de puissance devient inutile car il est remplacé par l'ESC qui traduit directement les informations de la radio en évitant ainsi une action mécanique sur un circuit imprimé électrique. L'entretien par rapport à son ancêtre est nul. Donc toutes les voitures de ce jour, sont équipées d'un servo de direction droite/gauche et d'un ESC. A moins que vous soyez nostalgique. Cela donne le schéma suivant, avec le récepteur radio intégré :

                                                 

Voyons donc maintenant avec les propulsions thermiques !


PROPULSION THERMIQUE

Contrairement aux modèles électriques, les modèles à propulsion thermique n'ont pas vraiment connue de révolution. Leur fonctionnement n'as pas changer à ce niveau là. Les voitures utilisent 2 servos, le premier pour la direction droite/gauche et le second pour l'accélération moteur et le frein, comme sur le schéma ci dessous :

                                                     

Maintenant que nous avons établi le fonctionnement des servos et de l'ESC dans l'ensemble RC, regardons de plus près ces composants.


LES SERVOS

 Il existe une variété de servo incroyablement importante, mais c'est normale. Les servos sont utilisés pour tous les types d'engins radio-commandés. De ce fait il en existe, des petits, mini, micro, étanche ou pas, etc... alors essayons donc de nous y retrouver un peu.

                    

Pour savoir quel type de servo il faut pour nos voitures, reprenons les spécifiés importantes de nos bolides. C'est-à-dire, son type et son échelle.
En effet, les servos qui équipent un véhicule à l'échelle 1/24ème, 1/16ème, 1/10ème ou encore 1/8ème ne peuvent pas être identique d'une voiture à l'autre. Il en de même si on equipe une voiture de piste ou un crawlers. Nous n'avons pas les memes contraintes, ni d'encombrement, ni d'effort. Regardons les spécificités de ce servo :

                                          
Caractéristiques:
Puissance 6,0 Kg.cm à 6V
Vitesse 0,15 sec/60° à 6V
Dimensions 40x20x39 mm
Poids 52,1g
Pignons karbonite-roulements
Prises Hitec/JR

Nous avons 4 éléments principaux caractérisant le servo, les 2 derniers ne seront pas abordé dans le détail.

Il est clair que le servo recevant les informations du récepteur il faut qu'ils soient connecté entre eux par une prise. Pour toutes les catégories de voitures RC, cette prise de raccordement standard est de type JR. Pour les pignons, on parle de transmission mécanique de l'information émis par le récepteur. Le mouvement réalisé par un servo est une rotation, cependant il nous faut la guider afin de supporter les efforts d'un run, pour cela il en existe de différentes catégories. Les modèles de type à roulement sont déjà d'une très grande précision et permettent d'équiper sans crainte nos véhicules RC. 
On peut rajouter que le servo peut être étanche ou pas selon si vous etes susceptible de rouler dans des flaques d'eau ou du sable. Dans ce cas attention de bien prévoir l'étanchéité des autres éléments (ESC, récepteur, accu).
                                                                

La Puissance d'un servo ou couple est la caractéristique la plus importante. En effet c'est le couple dévellopé par le servo qui actionne soit l'arbre de transmission soit le carburateur de la voiture.
Donc, il vaut mieux qu'il soit assez important pour que nos actions mécaniques souhaitées soit bien possible d'être développé par notre servo. Ce couple dépend surtout de la taille de votre véhicule.
Plus la taille du véhicule est important, et plus le couple de notre servo devra l'être. Il en est de même si vous êtes en condition piste ou TT. En général, on utilise pour un servo de direction, un couple entre 2,5 et 3,5 Kg.cm  pour les véhicules 1/16ème et de 6 à 8,5 Kg.cm pour du 1/10ème.

La Vitesse de rotation est simplement le temps d'exécution de l'ordre donné au servo. Dans notre cas il faut 0,15 seconde pour faire une course de 60° sous une tension de 6V.
Cette caractéristique est souvent de cette ordre et est suffisante sur nos RC de loisir.

La dimension du servo, a aussi son importance car il devra rentrer dans votre voiture. Dans ce cas, il faut toujours vérifier cette donnée afin d'être sûrs de pouvoir glisser le servo convoité dans sa voiture.
Vous avez différente taille de servo. Les pâtes se trouvant sur le coté du corps du servo pour le fixer dans le châssis de la voiture sont universelles. Il en est de même pour la partie mécanique rotative au niveau de son emplacement sur la face du servo. Ce plan de pose, même si il est standard, le reste du corps lui ne l'est pas. C'est-à-dire en dessous du plan de pose. Ces servos sont classés en 3 tailles. En général, voila ce que l'on peut retrouver comme taille de servo sur les véhicules d'échelle :

  • 1/36ème, 1/24ème :                              Micro servo
  • 1/16ème, 1/18ème :                               Mini Servo
  • 1/12ème, 1/10ème et 1/8ème :              Servo

Attention, sur la taille Micro, car vous trouverez beaucoup de servo spécifique à la voiture.
Donc même si cette embase est universelle, il faut vérifier que la taille du corps et le câble se montera bien par rapport au logement disponible dans le châssis de votre véhicule.

Le poids du servo a peu d'importance fonctionnel mais à beaucoup d'importance pour les compétiteurs qui chercheront à gagner en compétitivité, par le poids du châssis de leur véhicule, tous les grammes superflus.

LE CONTROLEUR DE VITESSE ou ESC

Le controleur de vitesse électronique ou ESC est l'élément qui a pour fonction principale d'envoyer la puissance électrique demandé par la radio directement au moteur. De ce fait, il est devenu l'élément centrale des voitures RC moderne. Pour cela, il suffit de regarder de plus près comment se compose un ESC, il récupère la source d'alimentation (c'est-à-dire les accus) afin de s'alimenter électriquement mais aussi le récepteur et le servo de direction, enfin il gère la vitesse de rotation du moteur qui rappelons nous est sa fonction première.


                                 
Comme sur la photo de cette ESC, on retrouve bien en partant de la gauche, la prise d'alimentation de l'accu, puis l'alimentation du mouleur, ensuite la prise pour le récepteur radio canal 2 et enfin le bouton On/Off. 
Du fait de sa gestion de l'intensité électrique de notre système il faut vérifier que l'accu ne dépasse pas la tension et l'intensité admissible par l'ESC ainsi que la sortie électrique qu'il délivre pour le branchement du canal 2 sur le récepteur afin d'éviter de détruire votre récepteur à cause d'une sur tension.
Une fois ces points de voltage et d'ampérage vérifier sur l'ESC, vous serez si votre récepteur peut admettre autant. Si cela n'est pas le cas il faut utiliser un système BEC. C'est un réducteur d'intensité électrique afin de pouvoir brancher l'ESC sur le récepteur radio sans le détruire. Ce système BEC est devenu quasi obsolète du fait que la plupart des ESC délivrent une sortie en 6 Volts.


Le prochain chapitre sera consacré aux moteurs.