Nous nous intéressons aujourd’hui au temps de vaporisation d’une goutte de liquide déposée sur une résistance. Cela nous fournit des renseignements sur les temps d’utilisation de la cigarette electronique pour une bouffée, et les limites à respecter.

Les parties précédentes de l’étude sont disponibles : matériels et méthodes, température de l’atomiseur, régulation de la tension et dissipation de la chaleur.

Cigarette Electronique et Fumerolles

Pour réaliser les expériences où l’on a fait varier la tension, nous avons ouvert une électrode sur laquelle nous avons déposé une goutte de e-liquide. Celle-ci a été vaporisée par le courant qui traversait l’électrode. Il s’agit alors d’une utilisation de la cigarette electronique en dry.

Sur la vidéo suivante, vous pourrez voir, en imagerie thermique, les fumerolles de vapeur qui s’échappent du dispositif.

Temps de Vaporisation d’une goutte

Nous nous sommes intéressés au temps que mettaient une goutte pour se transformer en vapeur. Pour en avoir une idée, nous avons mesuré la température maximale de la résistance en fonction du temps, et regardé en combien de temps la température atteignait 250°C. Pour atteindre cette température, on doit d’abord vaporiser le liquide, ce qui se fait à des températures de l’ordre de 180°C. La montée jusqu’à 250°C ne peut se faire que si le e-liquide est vaporisé.

cigarette electronique temps vaporisation goutte

Temps nécessaire pour atteindre 250°C en fonction de la tension d’alimentation de la résistance.

Sur la figure, on peut voir que ce temps diminue avec la tension appliqué à la résistance de chauffage. En effet, la puissance injectée s’exprimant comme P=U²/R, plus on augmente la tension, plus la quantité d’énergie par seconde apportée au système est importante, moins il faut de temps pour vaporiser la goutte et atteindre 250°C.

Attention à la tension !

Le temps de vaporisation d’une goutte de liquide sera du même ordre de grandeur que le temps nécessaire pour assécher le centre de la mèche, en utilisation normale. Or, c’est quand le centre de la mèche est sec que la dégradation du liquide au centre peut avoir lieu. Cette courbe nous permet alors de faire un constat simple. En considérant qu’une bouffée normale dure 2s environ, il parait judicieux de ne pas utiliser une tension supérieure à 5V pour un atomiseur Ego C Joyetech SR=2.5 ohm ou à 4.5V pour atomiseur LR=1.8 ohm. En effet, au delà, les chances d’altérer le liquide et de créer des composés nocifs sont élevées. Plus généralement, il faut raison garder quant à la puissance utilisée sur votre cigarette électronique, particulièrement pour les utilisateurs de MODS.

 

N’hésitez pas à commenter ces articles. Ils nous donnent souvent des idées pour mieux comprendre les phénomènes en jeux et pour faire de nouvelles expériences dans le futur.

  1. juju says:

    Interessant d ou l interet des clearo en botom coil puisque la ressistance et les meches sont en permanence dans le liquid….. mais n y a t il pas egalement une difference entre temperature de la resistance et temperature du liquid pour shematiser si vous metez une casserole d eau sur le feu y a une difference de temperature entre la flamme et le liquid ????

    • Mael says:

      Bonjour Juju,

      Il y aura effectivement une différence entre la température de la résistance, qui peut devenir très chaude au centre s’il n’y a plus de liquides, et les bords, où la résistance et le liquides auront des températures proches de la température d’ébullition du liquide. A noter que, aux endroits où le liquide et la résistance sont en contact, les deux auront la même température, fixée par la température d’ébullition du liquide.
      Dans cette configurations, si un problème peut se poser, c’est plutôt à la limite entre les deux, où le liquide et/ou la vapeur peuvent s’échauffer un peu trop, se dégrader et produire de l’acroléine et du formaldéhyde.

      En tout cas, je suis d’accord avec vous pour les clearomiseurs avec mèches en bas. Mais je pourrais en dire de même des modèles avec un brin de mèche supplémentaire ou encore des modèles avec deux résistances.

      Sur ces bonnes paroles, ne chauffez pas trop ^^. Et bonne vape !

      • Jean says:

        Bonjour,

        Tout d’abord bravo pour ce site et toutes ces infos de qualité.

        Je suis fumeur et désireux de passer à la e-cig, mais j’avoue être un peu perdu face à la multitude des offres proposées actuellement un peu partout. Et maintenant je tombe sur cet article et me voilà encore un peu plus déboussolé ! ^^

        En tout cas, je suis d’accord avec vous pour les clearomiseurs avec mèches en bas. Mais je pourrais en dire de même des modèles avec un brin de mèche supplémentaire ou encore des modèles avec deux résistances.

        Serait-il possible d’avoir un lien vers ce type de clearomiseurs ? ou les modèles concernés ?

        Merci

        • Mael says:

          Bonjour Juan,

          D’abord merci pour le compliment. C’est toujours revigorant de savoir que nos articles plaisent !

          Pour les clearomiseurs, les marques réputées sont VISION et KANGER. D’autres frabricants moins connus, comme la marque Innokin, produisent aussi du matériel de qualité.

          Pour trouver où les acheter, je ne peux que vous conseiller le site du CACE : le Comité des Acteurs de la Cigarette Electronique. Il s’agit d’un ensemble de revendeur de cigarette électronique qui se sont accordés sur une charte de bonne conduite pour leur activité commerciale, et qui défend activement la liberté de la cigarette électronique auprès des autorités. Vous trouverez sur leur site la liste des participants et un lien vers leur e-boutique.

          Et si vous décidez de passer à la cigarette électronique, un seul conseil : amusez-vous !

          Bonne vape.

  2. Algo says:

    c’est quand le centre de la mèche est sec que la dégradation du liquide au centre peut avoir lieu.
    Formulation bizarre non : il n’y a plus de liquide au centre, comment peut-il se dégrader ?
    Je pense que vous vouliez dire un truc du genre : en l’absence de liquide la température peut s’élever fortement et dégrader le liquide environnant.

    Sinon, un point que je n’ai pas vu développé et qui me semble pourtant central concerne la température d’ébullition des liquides.
    On connait cette température pour les composés seuls (PG, VG, eau, alcool, etc.).
    Mais quid de mélanges dans différentes proportions ?
    A partir de là, quelle influence du taux de nicotine, et comment réagit le mélange en présence d’arômes (et là aussi selon le dosage)…

    • Nicolas says:

      Oui, en effet, bien vu. 😉
      On ne connait pas l’influence de quelques % de nicotine et arômes sur l’azéotropisme du mélange mais les températures mesurées montrent qu’elles seraient négligeables.
      Il faudrait un nouveau protocole d’étude à mettre en place. Nos recherches se sont dirigées vers d’autres objectifs. On pourra y revenir plus tard.

  3. Fabien says:

    bonjour,

    très intéressant encore, alors comme je vois que j’ai affaire à des techniciens, je me lance dans une question métaphysique (pas tant que ça quand même:) )
    alors voilà me me suis tjs dit que ce qui comptait, quelles que soient les combinaisons c’était finalement le rendu au niveau de la résistance, à savoir la puissance.

    sachant que P=U²/R, si je prends les 2 ex suivants :
    1.8 ohms et 4.2 volts = 9.8 Watts
    2.5 ohms et 5 volts = 10 Watts

    on arrive donc à la même puissance.
    bien sûr j’aurais pu trouver égalité en prenant d’autres combinaisons.

    mais alors au niveau de la vapote, qu’est-ce que ça change?
    est-ce que l’un aurait un meilleur rendu sur le plan des arômes, de la quantité de fumée, ou que sais-je d’autres ?

    j’ai bien noté qu’il ne fallait pas trop de puissance, sous peine de trop chauffer comme vous l’expliquez, mais quelle est donc la meilleure combinaison ?

    merci de vos lumières,

    Fabien

    • Nicolas says:

      Question très intéressante et désolé de ce retard, je n’avais pas vu cette question.
      La différence tient à la résistance. Sur les résistances fortes, la longueur de fil est plus importante (ou section plus petite). Il y a donc plus de surface d’échange et de diffusion et transfert de la chaleur, donc meilleure évaporation. Rentre ici en compte, la qualité des matériaux utilisés et cela dépasse les limites de la thermodynamique et de la science. (de la nôtre en tout cas ;)).
      Les arômes seraient donc moins dénaturés par un meilleur transfert.

  4. bryan says:

    Très bonne question soulevée par Fabien, me rendant davantage intrigué par la progression que pourrait encore prendre ce suivi de commentaires, pertinents et interessants … Un point si important ne peut se laisser oublier si ltps… Quelqu’un peut lui/nous y répondre?

    Merci à vous

  5. Chris says:

    J’ai lu avec attention et plaisir vos études. Par curiosité, j’ai testé mon système qui permet le contrôle de température (TC) avec fil nickel et inox. Ce ne sont pas les mêmes résistances et clearomiseurs ce qui rend la comparaison difficile mais avec l’inox cela fait de la vapeur dès 100°C de consigne (130/140 pour le clearomiseur à fil nickel) et est utilisable (saveur) dès 160°C (pas encore correct en titane) et réellement efficace à partir de 180-200 (plutôt 200 en titane). A part conclure que les mesures et en particulier celle du fil inox sont fantaisistes je me demande ce qui est vaporisé au dessous de 180°C.
    Je trouve qu’en tout cas le TC est une bonne chose (si réellement efficace) pour limiter la température max de la résistance à des valeurs raisonnables.
    Bonsoir

    • Nicolas says:

      Bonjour Chris,
      merci de votre commentaire instructif. Oui, il y a un commencement de vaporisation dès une centaine de degré atteinte alors que la température d’ébullition est de 230°C pour un mélange PG/VG 70/30. Prenons comme exemple l’eau qui boue à 100°C, regardez les nuages au dessus de la mer et vous en conclurez que l’eau de la mer s’évapore même à température ambiante. C’est pareil pour le eliquide, il s’évapore un petit peu dès 60°C mais cela ne se voit pratiquement pas.
      Pour vous aidez à choisir la bonne température, il faut avoir une idée de la PMA de son système. (PMA pour puissance maximale admissible.)
      Sur un Nautilus, la PMA tourne autour de 15W. Vous pouvez monter votre température de consigne en regardant les Watt produits au cours de la vaporisation. Cela commence à fond (75W par exemple,) puis cela diminue après l’affichage de temp protection puis, 20W, puis 12W, puis 13W, puis 14W. Là, nous avons un bon réglage.

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