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Le contrôle de la température

  • Par , le 24/09/2018 à 16h00
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Le contrôle de la température est aussi célèbre qu’incompris. Disponible sur la quasi-totalité des box électroniques, il propose des avantages indéniables à tous les vapoteurs et en particulier à ceux qui commencent. Paradoxalement, il n’est utilisé que par une petite minorité de vapoteurs expérimentés. La simplification de son fonctionnement et les nouvelles approches du concept pourraient bien en faire le mode de fonctionnement standard des cigarettes électroniques.

De réels avantages

Le contrôle de la température n’est pas une innovation récente, puisqu’il a été lancé par Evolv en 2014 avec le DNA40. Et dans la vape, quatre ans, c’est quelque chose comme le Moyen Âge. Il a bien sûr évolué depuis, mais son principe et surtout les avantages qu’on en attend sont restés les mêmes.

La protection contre les dry hits

Le premier bénéfice associé au contrôle de la température est bien sur la protection du coton en cas de manque de liquide. En mode contrôle de la puissance, le classique mode qui permet de régler les watts, essayer de vapoter sur un atomiseur dont le réservoir s’est complètement vidé est une expérience des plus désagréables. N’ayant plus de liquide à évaporer, la résistance chauffe à une température bien trop élevée qui va brûler le coton devenu sec. Le goût est absolument épouvantable et la sensation en gorge particulièrement irritante, au point de garantir une bonne séance de toux dans les instants suivants. C’est le très classique “dry hit”, qu’a forcément expérimenté à un moment ou un autre l’immense majorité des vapoteurs.

Et même si on l’associe facilement à une erreur de débutant, il suffit d’un moment d’inattention pour y avoir droit. Plus la puissance de vape est élevée et plus le dry hit intervient rapidement et intensément, certains montages ayant toutefois la délicatesse de le faire plus progressivement, ce qui permet de le sentir venir.

Le contrôle de la température permet d’éviter complètement les dry hits. En étant capable de mesurer, ou plus exactement de déduire la température de la résistance, l’électronique peut la limiter en réduisant la puissance de manière à ce qu’elle ne dépasse jamais une température donnée. Lorsque le coton vient à s’assécher, la box détecte que la température du montage s’élève anormalement et réduit la puissance en conséquence. Quoi qu’il arrive, et même si le coton est complètement sec, la température ne dépasse pas celle que l’utilisateur a programmée, le coton ne brûle pas et l’absence de vapeur indique à l’utilisateur qu’il est temps de faire le plein.

De meilleures saveurs

Le rendu des saveurs de liquide dépend directement de la température à laquelle on le chauffe pour le vaporiser. On le fait indirectement en mode contrôle de la puissance : augmenter celle-ci revient à élever la température et la production de vapeur. Ce réglage est par contre indépendant de la quantité de liquide sur le coton, du réglage du flux ou de l’aspiration plus ou moins intense lors de la bouffée. De la même manière, l’inertie thermique de la résistance n’est pas prise en compte, ce qui peut être délicat avec les gros montages qui mettent du temps à chauffer et à refroidir. Un réglage correct pour la première bouffée risque d’être trop fort pour les suivantes et, inversement, un réglage idéal pour celles-ci mettra trop de temps à faire initialement chauffer la résistance. Le réglage de la puissance est standard, alors que les bouffées ne le sont pas.

Une vape plus homogène

Le mode contrôle de la température permet d’intervenir directement sur ce paramètre. Si on la programme par exemple sur 220 °C, ce sera la température de la résistance quoi qu’il arrive. Si à un moment donné l’aspiration est plus intense, elle refroidit davantage le montage et la box le compense automatiquement en augmentant légèrement la puissance en temps réel. Le fait d’avoir une température constante tout au long de la bouffée, et d’une bouffée sur l’autre, permet d’avoir une vape homogène et un meilleur rendu des saveurs, ou plus exactement d’avoir un rendu des saveurs optimal en permanence.

La vape est encore plus saine

Dernier argument, et non des moindres, en faveur du contrôle de la température : il évite la formation des composés indésirables que l’on retrouve dans la vapeur quand la température est excessive. Trop chauffer les liquides pour réussir à y trouver des composants indésirables est un des biais de prédilection des pseudo-études visant à décrédibiliser la vape. La surchauffe est alors caricaturale et disproportionnée par rapport à n’importe quelles conditions normales d’utilisation.

Sans atteindre de telles proportions, la température de la vape peut légèrement s’élever si le coton a moins de capillarité, ou vers la fin du réservoir lorsque le liquide l’imbibe moins. Le contrôle de la température s’inscrit alors parfaitement dans une démarche de réduction des risques en régulant et en plafonnant le niveau de chauffe de la résistance, quelles que soient les conditions d’utilisation.

Son succès est limité

Au vu de ces avantages, on aurait légitimement pu penser que le contrôle de la température devienne le mode standard d’utilisation des cigarettes électroniques. L’immense majorité des box le propose et, pourtant, son utilisation est restée marginale. À titre d’exemple, les statistiques d’utilisation des box équipées d’une électronique DNA d’Evolv, récupérées grâce au logiciel Escribe, qui permet de les paramétrer depuis un ordinateur, indiquent que seulement 10 % des utilisateurs vapent régulièrement en contrôle de la température, et 20 % l’utilisent ponctuellement.

Ces chiffres ne sont représentatifs que pour l’échantillon d’utilisateurs avertis et expérimentés qu’ils concernent, mais n’en sont que plus remarquables compte tenu, justement, des raisons invoquées par ces mêmes utilisateurs au peu d’engouement pour le TC. Le contrôle de la température est souvent jugé peu facile d’accès, compliqué et instable.
Peu facile d’accès pour ceux qui utilisent des résistances toutes prêtes, dont on ne sait trop souvent rien sur le métal utilisé, et donc la compatibilité avec le contrôle de la température… Et de fait, la majorité est en Kanthal, même dans les kits comprenant une box compatible avec le TC.

Le contrôle de la température est également sensiblement plus compliqué que le mode watts, puisqu’il faut connaître le fil utilisé, calibrer sa résistance à froid avant de l’utiliser, et éventuellement gérer le paramètre de la puissance en plus de celui de la température.
Il est enfin souvent jugé instable car trop sensible aux variations imprévues de la valeur de la résistance. Il suffit en effet que le contact entre l’atomiseur et la box soit légèrement modifié ou tout simplement que la résistance s’encrasse pour sérieusement altérer son fonctionnement. Autant de difficultés souvent rencontrées qui ont éloigné les utilisateurs du contrôle de la température, pourtant très efficace et sécurisant quand il fonctionne bien.

Le principe de fonctionnement

Le plus immédiat pour contrôler la température est évidemment de la mesurer. Et pourtant, cette solution n’est pas applicable à la vape, ou du moins pas encore. Les sondes électroniques de mesure de la température sont devenues classiques et très abordables, mais cela augmenterait malgré tout sensiblement le prix des résistances. Mais surtout, cela suppose un contact supplémentaire entre la box et l’atomiseur, et une nouvelle connexion à trois contacts rendrait obsolètes tous les produits actuels, ce qui est bien entendu exclu.

Pour connaître la température du montage sans la mesurer, l’électronique doit donc la déduire. Elle est capable de mesurer la valeur de la résistance du montage, et elle se sert d’une des propriétés des métaux qui lie la valeur de la résistance à la température. Plus on chauffe un métal, plus sa résistivité augmente, et ce dans une proportion constante propre à chaque métal ou alliage. Le paramètre qui mesure l’augmentation de la résistivité en fonction de la température s’appelle le coefficient de température (CTR). Il est propre à chaque métal et, plus il est élevé, plus la valeur de la résistance du montage va augmenter dans des proportions importantes avec la température.

Pour assurer le contrôle de la température, l’électronique a donc besoin de connaître deux paramètres au départ : le coefficient de température du fil utilisé et la valeur de la résistance à température ambiante. Quand on fait chauffer le montage, la valeur de sa résistance augmente, l’électronique peut en déduire en temps réel la température du montage. La box ayant en mémoire les coefficients de température des fils les plus courants, il suffit de lui indiquer le métal utilisé dans la résistance avant de procéder à la calibration dont nous parlerons ensuite.

Les différents fils

Le Kanthal

Le Kanthal, qui est le métal le plus ancien et le plus classique utilisé pour faire des résistances, n’est pas compatible avec le contrôle de la température. Son CTR est très faible, ce qui implique que sa résistance varie très faiblement avec sa température, et en l’occurrence trop faiblement pour que les box puissent en mesurer les variations avec suffisamment de précision. Les résistances en Kanthal ne peuvent donc pas être utilisées en mode contrôle de la température.

Le Ni200

Historiquement, le premier fil avoir été utilisé en contrôle de la température est celui en nickel, ou Ni200. Avec son CTR élevé, il permettait aux premières électroniques encore peu précises de détecter facilement les changements de résistance, et donc de température. Le choix de ce métal permettait donc de contourner les limitations du matériel et a permis de lancer cette technique, mais il est devenu obsolète. Le nickel est très mou, sa conductivité élevée impose de faire de nombreuses spires, une partie non négligeable de la population y est intolérante ou allergique et il est incertain d’un point de vue sanitaire si on le chauffe trop. Il a pour ces raisons rapidement été remplacé par le titane.

Le titane

Les électroniques gagnant en précision, on a pu utiliser des métaux avec des coefficients de température plus faibles et le titane a eu son heure de gloire. Principalement pour des raisons marketing d’ailleurs, le titane est un métal facilement prestigieux dans de nombreuses applications pour sa légèreté et sa résistance, alors qu’il n’a aucune particularité qui le prédispose être utilisé dans la vape. Il est relativement cher, et son innocuité est sujette à caution. Il est impératif d’éviter de le chauffer au rouge, ce qui fait apparaître à sa surface du dioxyde de titane. S’il n’a pas complètement disparu, il est aujourd’hui marginal.

L’acier inoxydable

Le métal le plus largement répandu désormais pour le contrôle de la température est l’acier inoxydable. Son coefficient de température est assez faible, mais les électroniques récentes sont tout à fait capables de le gérer parfaitement. Il est de qualité alimentaire, et validé depuis des décennies dans des applications connexes aussi banales que les résistances des bouilloires. Il est également très bon marché, facile à manipuler et neutre sur le rendu des saveurs. Il présente également le grand avantage de pouvoir être utilisé aussi bien en contrôle de la température qu’en mode contrôle de la puissance, polyvalence qu’il est le seul à proposer.

Autant de qualités qui ont fait de l’acier inoxydable le métal de base pour le contrôle de la température. Il en existe plusieurs types comme le 304, le 316, le 316 L, le 317, le 430, etc. Il s’agit en fait de différents alliages conçus pour des applications particulières : l’acier chirurgical, l’acier inoxydable en milieu humide ou celui inoxydable en milieu acide par exemple. Tous peuvent être indifféremment utilisés pour la vape, dans laquelle leur spécificité n’a aucune incidence. Ils ont toutefois des coefficients de température légèrement différents les uns des autres, et le fonctionnement de la box sera optimal si on lui indique le bon type d’inox.

La calibration

Comme on l’a vu, la box a besoin, pour fonctionner correctement en mode contrôle de la température, de connaître le type de fil utilisé mais également la résistance du montage à température ambiante. C’est ce que l’on appelle la calibration, c’est-à-dire donner à la box la valeur de résistance de référence. Elle peut alors mesurer la variation de la résistance pendant la vape par rapport à cette référence et en déduire la température actuelle du montage.

Calibrer selon sa box

Le choix du type de fil utilisé est toujours très simple sur les box, puisqu’il suffit d’utiliser le mode correspondant. Nickel, titane ou inox, certaines box proposent un réglage manuel du TCR pour les métaux ou les alliages moins classiques. La calibration, quant à elle, dépend de l’électronique. Certains modèles autorisent une calibration manuelle dans les menus, mais la plupart demandent s’il s’agit d’un nouveau montage à chaque fois qu’un atomiseur est vissé sur la connexion. Si l’utilisateur répond par l’affirmative, la box va mesurer la valeur de la résistance du montage et l’enregistrer comme valeur de référence. En répondant par non, on indique à la box qu’il s’agit du même montage que l’on a réinstallé et qu’il faut au contraire conserver la valeur de résistance précédemment mémorisée. Cela permet d’éviter de devoir attendre que l’atomiseur refroidisse jusqu’à la température ambiante, si on l’a par exemple simplement dévissé pour le remplir ou vérifier la résistance.

Pour être tout à fait précis, la calibration est censée se faire avec une résistance à 20 °C sur la plupart des box. Si on la fait par exemple en été, avec une température ambiante à 30 °C, la valeur de référence sera décalée de 10 °C et il faudra modifier d’autant le réglage programmé de la température sur la box pour retrouver sa vape habituelle. Par contre, effectuer la calibration sur une résistance encore chaude d’une utilisation précédente fausse les mesures d’une centaine de degrés et fait dysfonctionner le contrôle de la température.

Coefficients de température des principaux fils

Ni200 620
Titane 350
Inox 410 155
Inox 304 105
Inox 316 et 316L 092
Inox 317 et 317 L 088
Nichrome 040

Le matériel

Les box

La grande majorité des box et batteries actuelles proposant le contrôle de la puissance offrent également le mode contrôle de la température. Les modèles les plus simples uniquement avec les fils principaux que sont le nickel, le titane et l’inox, tandis que beaucoup de modèles proposent également la gestion du coefficient de température qui permet de le saisir manuellement, soit pour l’adapter précisément au type d’acier inoxydable utilisé, soit à des alliages exotiques. Toutes ne sont pas pour autant à mettre sur un pied d’égalité pour l’agrément d’utilisation en contrôle de la température. Les progrès ont été réels et la plupart des marques sont désormais capables de proposer une vape agréable en TC, mais il reste des mauvais élèves. Certaines électroniques se révèlent encore incapables d’assurer correctement la protection du montage en cas de manque de liquide, d’autres n’arrivent pas à stabiliser la production de vapeur dans ce mode. La vape est alors saccadée, inconsistante, irrégulière et parfois imprévisible.

Il y a également des électroniques particulièrement performantes, qui proposent une vape extrêmement constante et précise dans toutes les conditions et une parfaite protection des montages. Evolv reste le premier de la classe, en particulier avec les DNA 75C et DNA 250C, dont l’agrément d’utilisation en contrôle de la température est inégalé.

Les atomiseurs

Les atomiseurs de type clearomiseur sont paradoxalement souvent un frein à l’utilisation du contrôle de la température. Tous sont compatibles sous réserve que leur résistance le soit, mais la plupart sont soit livrés avec des résistances en Kanthal, soit – et c’est le plus fréquent – sans aucune indication du métal utilisé. Impossible donc de savoir si on peut ou non les utiliser en TC. C’est d’autant plus regrettable et inexplicable pour les atomiseurs livrés en kit avec une box proposant le contrôle de la température, alors qu’une résistance en inox clairement indiqué comme tel permettrait de profiter de tout le potentiel du kit. Un solide argument pour ceux qui le proposent effectivement.

Pour ce qui est des atomiseurs reconstructibles, il suffit d’avoir recours à un fil compatible pour utiliser le contrôle de la température. Le choix des montages était limité au simple coil avec des spires espacées, mais les progrès de l’électronique permettent désormais d’utiliser des coils multiples, des spires serrées ou des fils complexes comme les claptons. Dans ce cas, il faut tout de même s’orienter vers les électroniques les plus performantes, d’autant plus que l’on cumule ces éléments, et la simplicité reste le meilleur gage du fonctionnement optimal du contrôle de la température.

L’entretien

L’entretien du matériel est également un peu plus exigeant en contrôle de la température, en particulier la propreté et le bon état de la connexion 510, que ce soit au niveau de la box ou de l’atomiseur. La mesure et le suivi de la valeur de la résistance sont essentiels dans ce mode et ne peuvent être précis qu’avec un contact électrique ferme et constant entre les deux éléments. L’encrassement excessif de la résistance perturbera également son fonctionnement. Les résidus autour de la résistance isolent le fil de métal, qui montera lui-même plus facilement en température tout en chauffant moins le liquide. Un contrôle de la température qui procure de moins en moins de vapeur, même en augmentant le réglage, est un bon indicateur d’une résistance à remplacer.

Les nouvelles versions du TC

Le mode Replay d’Evolv

Inauguré avec la sortie du DNA 250C et compatible avec le DNA 75C sous réserve de le mettre à jour, le mode Replay est un contrôle de la température à la fois simplifié et amélioré. Simplifié car il s’utilise exactement comme le mode contrôle de la puissance avec un réglage des watts. Inutile de préciser le type de fil utilisé, il suffit qu’il soit compatible avec le contrôle de la température. On règle la puissance jusqu’à obtenir la vape souhaitée et le meilleur rendu des saveurs, on enclenche le mode Replay et celui-ci procurera exactement la même bouffée par la suite. L’électronique adapte la puissance aux variations d’aspiration, de flux d’air ou de quantité de liquide sur le coton exactement comme le contrôle de la température, et assure également la protection du montage en cas de manque de liquide.
C’est également un contrôle de la température amélioré puisqu’en laissant l’électronique intégralement gérer les paramètres, elle peut gérer une montée en température rapide, une parfaite constance de la production de vapeur et s’adapter aux petites variations de résistance liées au matériel. Le mode Replay se montre également plus performant avec les montages en double coil ou les résistances complexes.

Les kits simples

Les avantages proposés par le contrôle de la température peuvent faire une énorme différence dans les kits simples destinés aux nouveaux vapoteurs. Plus de souci de dry hit et de résistance brûlée le temps de prendre l’habitude de remplir régulièrement son réservoir, et une vape idéale sans avoir à se soucier du réglage de la puissance. Le bénéfice est certain, mais la complexité de mise en œuvre du contrôle de la température est rédhibitoire.

Pour le proposer dans un kit ne disposant que d’un seul bouton, il faut n’utiliser qu’un seul type de résistance avec une grande constance dans la production. La calibration est alors inutile puisque la valeur de la résistance à froid est toujours la même, tout comme le métal utilisé. Les paramètres que l’on doit normalement indiquer à la box sont toujours les mêmes et directement programmés dans l’électronique. Cela suppose donc un système propriétaire, fermé, sur lequel il n’est pas possible d’interchanger les éléments.

Cette contrainte, associée à un coût de fabrication nécessairement plus élevé, a jusqu’ici limité le déploiement du contrôle de la température dans les kits basiques, mais la saturation du marché en modèles de ce type, associée au perpétuel besoin d’innovation, pourrait inverser la tendance. Les arguments de simplicité, de fiabilité, d’agrément et de sécurité pourraient alors rencontrer un large public.

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