Conversion SERPENT 950 en brushless 6S par DSOLTY

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    Bonjour à tous. Je prends un moment pour vous faire partager les joies de la conversion d'un châssis thermique en châssis nucléaire

    Vous trouverez ci-après les différentes étapes de la conversion de la 950R et quelques commentaires sur ce qui peut poser problème.

    Tout d'abord il est important de concevoir la conversion en pensant sécurité.

    La sécurité prime : donc attention à mettre en œuvre des solutions qui assurent la protection maximale des batteries, leur maintien en position sûre et une séparation physique avec les courroies mangeuses de lipo. Il faut aussi des batteries amovibles (pas fixées au châssis) pour pouvoir les charger et les transporter dans des conditionnements adaptés (sacs de charge, caisse de charge, ...).

    Batteries hard case de préférence (mais lourdes) ou standards mais avec protection rigide ou dans une position exposée au minimum aux chocs et autres frottements intempestifs. Batteries tenues avec des liens fiables.
    Se méfier des supports trop bas qui, bien que très favorables à un centre de gravité bas, exposent les liens (bracelet scratch en général) aux usures par frottement sur les vibreurs avec risque de perte des batteries et une exposition des batteries aux chocs (la suspension se comprime et le support de batterie touche le vibreur). Une option consiste à ne pas avoir les bracelets qui passent sous le support...

    Pour protéger des chocs y compris les accidents de course on peut par exemple surélever le support de batterie pour que le pare choc du concurrent tape sous les batteries. Pour cela on peut "poser" les batteries sur un support surélevé (on protège ainsi aussi la partie inférieure des batteries) ou placer les batteries sous un support fixé sur la platine radio (solutions retenues ci-après). La perte de performance due aux batteries à 7mm de la base du châssis reste anecdotique sauf pour un extra super pilote...
    La conversion peut aussi s'en trouver simplifiée et être réalisée avec des outils basiques sans avoir recours à des machines outils.

    Les étapes en photos :

    Le châssis d'origine
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    Le support moteur allégé qui a nécessité d’être modifié au niveau des points de fixation moteur car adapté à un moteur de petit diamètre. Utilisation d'un adaptateur version SERPENT 960 pour la couronne unique. Le moteur est au contact de la partie inférieure du support pour lui éviter tout mouvement de flexion mettant en contrainte le pignon de sortie sur la couronne et pouvant générer des surintensités.
    un support de ce type permet de transmettre la chaleur du moteur au châssis (avantage du châssis alu) ce qui contribue très favorablement au refroidissement du moteur.
    la performance et les caractéristiques des moteurs sont telles que l'on peut se passer sans problème de la boite de vitesse et du frein mécanique, ce qui simplifie le montage et évite l'intégration d'un servo de frein.
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    Souvent le moteur rentre au chausse pied, donc il faut limer par-ci par-là pour pouvoir monter du plus petit au plus grand pignon envisagés...
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    Même le moteur à subit un coup de lime... pour ne pas toucher la courroie. On voit bien aussi qu'un disque de frein ne passerait pas.
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    Les trous de fixation moteur sur le chassis ont été adaptés
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    La première platine support d'accus réalisée en epoxy (moins cher que le carbone...) pour le premier proto. Elle est surélevée par des colonnettes.
    L'avantage de ce montage est aussi que la platine passe au milieu de la courroie transversale. Elle sert également de support au variateur qui en dépassant de la platine radio prend l'air frais... Le variateur est fixé par un adhésif épais pour absorber un minimum de chocs néfastes pour l'électronique.
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    Usage de scratch pour fixer et protéger intégralement les batteries mais l'inconvénient est le refroidissement qui est limité...
    penser que la courroie se déforme en fonctionnement (tension du brin inférieur et vibrations) et donc laisser de l'espace entre elle et le support de batterie
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    L'intégration de la phase 1 terminée
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    L'optimisation de la phase 2 avec des supports de batteries carbone fixés sur la platine radio, le variateur au plus bas sur le support de batterie d'origine de la voiture (abaissement global des masses). Le support de batterie SERPENT présente l'avantage d'être souple et donc protège le variateur des chocs.
    pensez aux gabarits en carton avant de vous lancer dans la découpe du carbone. Protégez vous lors de la découpe (masque, lunettes, aspiration des poussières)
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    Mise en place d'un système de refroidissement. On voit également la découpe nécessaire de la platine radio d'origine pour permettre l'intégration du variateur.
    laisser de la marge entre les fils électriques et le carbone car sinon frottement, usure de la gaine, court circuit et ...fumée
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    Mise en place de butées pour éviter le contact avec la courroie. Cela décale les batteries vers l'extérieur et donne par conséquent du roulis.
    Mais sécurité, sécurité...
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    Meilleure intégration du récepteur permettant un accès facile pour modifier la programmation du variateur
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    La phase 2 finalisée.
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    La phase 2.1. La voiture reçoit un 2200kV et un refroidissement de meilleure qualité.
    le moteur 2000kV avec du 6S est déjà très performant. Il donne une meilleure autonomie (avec des 3300 mAh 7mn environ, pour 5mn environ en 2200kV) et pose moins de problèmes de refroidissement.
    attention aux grosses batteries (4500, 5000 ou plus), elles alourdissent nettement le châssis et donc sollicitent plus le moteur, le variateur et la transmission si vous cherchez la performance
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    Poids 3.1kg soit 500g environ au dessus du poids minimum réglementaire d'une 4x4 thermique en ordre de marche (2.625kg)
    et potentiellement 5 à 10% de temps en plus sur un tour à Marmagne par rapport à une bonne thermique.

    Et bien sûr il faut faciliter le refroidissement, les calories étant les ennemies de l'électricien
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    Enfin la propulsion électrique est-elle "facile" d'emploi et de pilotage :
    oui pour l'entretien et la mise en œuvre mais...
    oui quand tout est maîtrisé : réglages du variateur, rapports de transmission adaptés, choix et qualité des connections électriques, qualité des soudures, réglages du chargeur, et surtout températures de fonctionnement acceptables en conditions d'ambiance maximales (40° sur la piste) donc attention aux réglages poussés du variateur.
    oui peut être pour le pilotage : cela s'estompe quand on prend de la vitesse... et que l'on cherche les bonnes trajectoires. L'impression de facilité de pilotage est du au fait que la réponse du moteur suit naturellement de façon linéaire les consignes de la radio commande.
    Mais un bon metteur au point sait régler son moteur thermique pour obtenir cette linéarité en calant correctement le point d'embrayage pour avoir le bon couple lorsqu'il colle, en réglant la reprise pour permettre une montée en régime du moteur progressive sans retard (reprise ni trop grasse, ni trop sèche) et en réglant la pointe pour poursuivre cette montée en régime dans la phase de pleine charge en gardant un filet de fumée. C'est aussi ça le plaisir du thermique : prendre plaisir à maîtriser ce #!¤§~ :evil: de moteur !

    Bonnes conversions :lol: et prenez vos précautions (avec les lipos)

    http://youtu.be/z2x4dAuNNTg

    Performances et caractéristiques techniques : voir plus loin

    dsolty
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    Pour compléter la voiture, une nouvelle carrosserie

    Elle devrait apporter l'appui qui manquait à la version précédente et par son poids réduit (même si ce n'est pas la plus légère de la gamme) fait tendre la voiture vers les 3kg en ordre de marche.

    Par contre la taille des appendices aéro étant impressionnante, elle ne fait pas dans la finesse.

    D'où une petite étude de style pour notamment affiner l'aileron arrière.

    Reste à tester la chose

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    dsolty
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    Résultat des premiers essais avec la nouvelle carrosserie :

    02/04/14
    - essais comparatif carrosseries EFRA 251 et 31525 : avec EFRA 251 impilotable (sol poussiereux), avec 31525 excellent comportement
    - températures : piste 23°C ambiant, 30°C au sol --> moteur 2200kv pignon 20 dents carro 31525 : 70°C en fin de run, batteries 50°C, variateur 65°C
    Réglages du variateur :
    cut-off 3,2V/cell, punch level 1, brake force 50%, Initial brake 0%, neutral range 9%, AMTS timing 7,50°, lipo cells : 6cells 22.2V

    Reste à évaluer les performances.

    Sur la photo carrosserie de droite EFRA 251, à gauche 31525

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    Quelques points de repère perf et températures :

    Essais 2013 (avec carrosserie EFRA 251) :

    - meilleur tour Marmagne 21,74s en 2000kv (course de ligue mars 2013, poids 3,280kg avec lipos 4,5Ah), 21,56s en juin 2013 en 2200kv (3.1kg), 22s régulier en novembre 2013 en 2200kv(3,1kg, piste 10°C)
    Les temps de référence à Marmagne (pilotes de bon niveau) sont compris entre 20 et 21s pour les 4x4 thermiques et les classiques en 2013.
    - températures :
    piste juillet 2013 (30°C ambiant, 50°C sur piste) --> moteur 2200kv pignon 18 dents : 83°C, batteries 50°C (cut-off 3,2V, a priori punch 3, timing 3,75°)
    piste août 2013 (30°C ambiant, 37°C piste) --> moteur 2200kv pignon 20 dents : 75°C, batteries 50°C (cut-off 3,7V, punch 1, timing 7,50°)

    Caractéristiques de la voiture :

    - châssis SERPENT 950/950R sans option (génération MRX4 années 2003-2005)
    - poids 3100 g (3050g avec carrosserie protoform) dont poids partie motorisation : moteur (390g) , batteries (605g), variateur (160g), 2 ventilos (20g) soit 1,175kg
    - moteur 2000kv (44400tr/mn à 6x3,7V) ou 2200 kv (48840tr/mn) refroidi par 2 ventilos haute vitesse spécial modélisme (14000tr/mn)
    - 135km/h théoriques en 2200kv avec pignon 20 dents et diam pneus AR 74mm
    - transmission : couronne 44 dents, pignon 17 à 20 dents
    - pneus : Micro systems, AV 32sh, AR 35sh, non traités
    - batteries 6S 3300mAh 65C (73Wh), autonomie 7mn en 2000kv, 5mn en 2200kv

    dsolty
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    Quelques possibilités de réduction de poids ont été mises en oeuvre sur une version 2.2 :
    - nouveau type de batteries optimisées A-SPEC. Une version 2600mAh permet de gagner 145g par rapport aux batteries 3300 ancienne génération sans sacrifier l'autonomie,
    - allègement du support de batteries,
    - quelques options titane (articulations, vis de fixation moteur),
    - écrous d'articulation nylon,
    - allègement du support moteur,
    - suppression des raidisseurs latéraux de châssis (améliore aussi l'aération moteur),
    - suppression de la ventilation moteur,
    - utilisation de la carrosserie PROTOform 31525.

    Les évolutions :

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    La voiture avec ventilos moteur:

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    La voiture sans ventilo moteur:

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    Le poids final sans ventilation moteur est de 2,820kg avec les batteries 2600mAh.

    Résultat des essais du 06/05/14 (soleil, piste sèche mais poussiéreuse) :

    Moteur 2200kv alimenté en 6S (49000tr/mn); pignon 20 dents ; carro 31525
    Réglages du variateur : cut-off 3,2V/cell, punch level 1, brake force 50%, Initial brake 0%, neutral range 9%, AMTS timing 7,50°, lipo cells : 6cells 22.2V
    Pneus micro systems non traités, 32sh AV, 35sh AR

    * test batteries 3300 moteur non ventilé
    Piste 23°C ambiant, 30°C au sol
    --> moteur 76°C en fin de run (run continu jusqu'en cut-off), batteries 47°C
    --> durée batteries : 6mn
    --> performances (3 meilleurs tours) : 22.4s 22.3s 22.2s

    * test batteries 2600 moteur non ventilé
    Piste 24°C ambiant, 30°C au sol
    --> moteur 76°C en fin de run (run continu jusqu'en cut-off), batteries 55°C
    --> durée batteries : 5mn15s
    --> performances (3 meilleurs tours) : 22.0 21.8 22.0

    * test batteries 3300 moteur ventilé : moteur 67° en fin de run

    CONCLUSIONS :
    - ventilation du moteur non nécessaire à 25°et potentiellement jusqu'à 30°C ambiant pour rester dans les critères constructeur (à envisager pour des températures ambiantes beaucoup plus élevées)
    - réduction de température moteur possible de 10°C environ avec une ventilation forcée
    - comportement des batteries 2600 satisfaisant avec une autonomie de l'ordre de 5mn et une température de fonctionnement plus élevée de 10°C environ (non critique) par rapport à des 3300 ; 25% de poids en moins pour 12% de réduction d'autonomie)
    - gain de performances de 0,4s en moyenne avec un châssis plus léger d'environ 150g
    - depuis le premier projet la voiture est passée de 3,280kg à 2,820kg avec des solutions faciles à mettre en oeuvre.

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    Reste à voir les résultats sur piste gommée non poussiéreuse... (objectif : descendre sous les 21s !)
    Le 2000kv (44500tr/mn) pourrait donner la marge nécessaire en autonomie des batteries 2600 pour tenir 5mn en course sans trop sacrifier les performances (il a permis de faire 21,7s avec un chassis à 3.280kg!)

    dsolty

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