CHAPITRE I
Voitures électriques.
A otions d'électricité.
L^électricitë est un fluide qui peut être comparé à la chaleur ou à l'eau ; cette comparaison permet de mieux comprendre les termes employés.
Prenons un réservoir d'eau muni d'un tuyau ouvert à sa partie inférieure, Peau s'écoulera par le tuyau, donnant un courant d'eau qui en fournira une quantité qui sera dépendante du diamètre du tuyau, et de la hauteur d'eau dans le réservoir, c'est-à-dire de sa pression, et cette eau éprouvera, pour s'écouler, de la part du tuyau, une résistance qui sera d'autant plus grande que celui-ci, sera plus étroit et plus long.
Considérons maintenant une source d'électricité
continuée par un fil de cuivre ; Pélectricité tendra à s'écouler par ce fil comme Peau s'écoulait précédemment par le tuyau, et il y aura formation d'un courant électrique dans le fil ; or, le débit de ce courant, ce qu'on appellera ici son intensité^ sera proportionnel au diamètre du fil de cuivre, à la pression électrique qu'aura la source, et ce courant éprouvera pour son passage à travers le fil une résistance qui sera d'autant plus grande que le fil sera plus petit.
Source électrique. — Tout moyen chimique ou mécanique qui donne de Télectricité constitue une source électrique.
Toute source produit un courant qui circule par l'intermédiaire d'un conducteur entre deux points déterminés de la source et qui sont appelés les pôles de la source.
Sens du courant. — Tout courant électrique se dirige toujours du point où la pression électrique est la plus forte vers rextrémité du conducteur où elle est la plus faible.
Il s'en suit qu'un courant qui passe d'ordinaire dans un sens, peut changer de sens par suite d'une modification qui sera produite à l'intérieur du conducteur.
(1) Cela so produit dans la clirirgo dos accumulateurs, si la dvnamo vient A ralonlir tît h fournir un courant moins fort a
onlui ]»osst''d(î par les accumulalrurs, U.'S([acl8 se dccliar^cnt dans la dvnamo.
Pôles positif et négatij. — Les deux points d'où part le courant sont les pôles^ Tun est appelé le pôle positif et est représenté par le signe plus (-+-) et l'autre est le pôle négatij que l'on représente par le signe moins ( — ).
Quelquefois l'on colore les pôles — cas des accumulateurs — le pôle positif est rouge^ le pôle négatif noir.
L'endroit où s'attache le fil est la borne ; il y a donc une home positive et une borne négative.
Circuit et potentiel. — L'ensemble des conducteurs que suit un courant est appelé circuit électrique on circuit] Isi pression électrique est appelée potentiel ou tension électrique ou simplement tension.
Circuit Jermé. — Circuit ouvert. — Lorsqu'un circuit ne présente pas de solution de continuité et qu'un courant peut aller d'une de ses extrémités à l'autre sans arrêts, le circuit est dit fermé ; si au contraire il présente une discontinuité qui arrête le courant, le circuit est ouvert ou coupé.
Quantité et intensité, — La quantité d'eau qui passe dans un tuyau de conduite, varie suivant la section et la pression ; il est de môme dans un circuit électrique.
La quantité d^ électricité qui passe dans un conducteur pendant une seconde est son d(''bit ou son intensité.
Capacité. — La capacité d'un réservoir est la quantité d'eau qu'il contient ; la capacité électrique d'un réservoir d'électricité ou accumulateur, est la quantité A' électricité qu'il peut débiter.
Conductibilité et résistance. — Le courant d'eau qui circule dans un tuyau éprouve de la part de ce tuyau une résistance, il en est de même pour un courant électrique passant dans un conducteur.
On dit qu'un corps est conducteur ou non conducteur de l'électricité suivant qu'il laisse ou ne laisse pas passer l'électricité.
Cette propriété s'appelle la conductibilité et l'effort opposé au passage d'un courant est la résistance.
La résistance opposée au passage d'un courant est inversement proportionnelle à la conductibilité du conducteur.
Plus un corps sera conducteur, moins il donnera de résistance ; moins il le sera, plus il donnera de résistance.
Unités. — Les quantités d'électricité qui passent par un conducteur devant être mesurées et appréciées, l'on a créé des unités appelées unités électriques^ qui ont pour base un temps égal à une seconde.
La quantité d'électricité que débite un conducteur est mesurée par son intensité^ laquelle a pour unité Vampère^ qui se représente par la lettre L
La pression électrique ou force électromotrice ou tension est mesurée par le volt^ que représente la lettre E.
L^unité de résistance est Vohm.
Tout courant électrique développe Mw^puissance^ laquelle produit un travail ; ce travail a pour unité le watt qui est le produit d'un ampère par un volt.
Ces unités sont les unités scientifiques, elles ont des multiples et sous-multiples, désignés par :
Déca ou dix unités.
Hecto ou cent unités .
Kilo ou mille unités.
Myria ou dix mille unités.
On dit un hectowatt ou 100 watts.
Un kilowatt ou 1000 watts.
Ces unités sont en pratique trop faibles pour exprimer clairement et simplement certaines quantités ; on change alors d*unité de temps ^ et au lieu de la seconde on rapporte à Vheure qui est une unité 3.600 fois plus grande.
On a alors V ampère-heure^ le watt-heure ^V hecto ou le kilowatt-heure^ qui représentent un ampère débité pendant une heure, un watt ou un kilowatt produit pendant une heure.
Travail électrique. — Le travail ou la puissance électrique est le produit du débit par la pression, il faut donc pour avoir le travail produit par
mCHOTTft 10
un courant faire le produit des deux facteurs qui sont représentés, le premier par des ampères^ le second par des volts^ leur produit donne des watts ( * ) .
W r^ E X 1 ou watts = ampères X rolts.
Pour comparer au cheval-vapeur, il faut se rappeler qu'un cheval-vapeur représente 736 watts ; donc:
E X 1 1 ampères X volts -=5g- chevaux-vapeurs = — ^og
et en poncelets :
Ampèremètre et voltmètre.
Pour mesurer les ampères etles volts Ton se sert
Fig. 75.
d^appareils spéciaux formés par un cadran gradue
(1) On rei)résente le travail ou les watts i)ar ir, les ami>éres par E, les volts par /.
sur lequel court une aiguille et qui portent les noms d? ampèremètre et de voltmètre.
Ces appareils se relient au circuit, c'est-à-dire que l'on attache le fil positif k la home positive de l'appareil et le fil négatif hVQ.\xiTQ borne. (Fig. 74.)
Si l'aiguille marchait en sens inverse de la graduation, cela indiquerait que les fils sont mal placés aux bornes do l'appareil.
Ces appareils sont construits les uns pour être mis en circuit durant un temps très court, les autres pour être à demeure et recevoir constamment le circuit, ce qui permet de lire à tout instant les valeurs du débit.
Ce sont ces derniers que l'on place sur les voitures électromobiles.
Wattmètre. — II existe également des appareils plus compliqués, et par suite plus coûteux, appelés toattmètres qui donnent les watts et dispensent de tout calcul (*).
Conducteurs.
Le courant est envoyé aux appareils à l'aide de conducteurs ou fils.
Ces conducteurs sont formés par des fils de cui-
(1) Il existe d'autres unités électriques, je ne les donne pas, ne cherchant qu'à mettre les connaissances de ce volume ù la portée de tous et leur connaissance n'étant d'aucune utilité aux conducteurs.
vre entourés de matières isolantes, caoutchouc, gutta-percha et toile.
Les uns sont formés de fils de cuivre très fins, les autres d^un ou plusieurs fils de cuivre ayant un diamètre de plusieurs millimètres ; ces fils sont réunis en torsades placées dans une gaine isolante.
Les conducteurs en gros fils prennent plus spécialement le nom de câbles.
Il n'est pas indifférent de remplacer un conducteur par un autre quelconque, car le diamètre du câble à employer dépend du nombre d'ampères qui doivent passer dans ce câble — généralement 2 ou 3 ampères par millimètre carré de section — et son isolement dépend de la tension du courant, il doit être d'autant mieux isolé que le courant est plus puissant.
Malgré cet isolement, il peut arriver que le courant passe à travers l'isolant en un point où les deux câbles sont proches et établisse ainsi un courtcircuit ; Tétincelle qui se produit s'il y a écartement permet de s'en apercevoir.
Eviter de faire passer les câbles proche des parties métalliques.
Bornes-contacts.
Bornes. — Les fils se rattachent en des points spéciaux ou bornes (Fig. 76).
Les bornes sont formées de petites bornes en cui-
— navre percées transversalement d'une ouverture dans laquelle vient s'engager le câble, et qui est traversée à la partie supérieure par une vis qui vient faire pression sur le câble et le fixe dans Pouverture.
La borne communique par sa partie inférieure avec une partie conductrice reliée à Tappareil dont elle dépend.
Contacts. — On appelle contact le point où un câble s'attache à une borne.
Pour établir un contact, Ton retire sur environ 2 centimètres la matière isolante du câble, on met complètement à nu le fil de cuivre et l'on vérifie qu'il ne porte plus trace ni de matières isolantes ni d'autres ma- ^^^' '^• tières.
On engage cette partie dans la borne et l'on retourne l'extrémité sur elle-même de façon à former une boucle entourant la borne, puis on serre le câble à l'aide delà vis de pression.
Les contacts doivent toujours être très propres.
Interrupteurs.
L'on interrompt ou l'on coupe le courant à Taide d'appareils spéciaux appelés interrupteurs.
Ces appareils sont formés par une lame métallique, manœuvrée par une manette qui vient relier
les deux portions d'un conducteur si elle repose sur
les touches métalliques, et ijui au contraire les isole si elle est en dehors.
Résistances — Rhéostats.
Pour régler l'intensité d'un courant l'on emploie les rhéostats ou résistances.
Fi-, 78.
Le rhéostat est Tormè par une série de fils peu
- 17cS —
conducteurs, généralement en ferro-nickel, placés en hélice pour augmenter leur longueur sous un faible volume.
Un certain nombre de ces hélices voisines l'une de Tautre constituent un rhéostat.
A Taide d^une inanette, Pon fait passer à volonté le courant dans un nombre variable de spires^ c^esl-à-dire qu'on lui oppose une résistance plus ou moins grande, laquelle modifie par suite son intensité, en transformant en chaleur une partie du courant.
Coupe-circuit.
Le coupe-circuit est un appareil de sûreté formé par une lame ou un fil de plomb réunissant deux parties d'un conducteur ; si le courant devient trop intense et menace de chauffer les fils et de les brûler, le plomb saute par suite de sa fusion.
Sources d'électricité.
Les sources productrices d'électricité sont de deux sortes ;
1** Les piles.
2° Les machines dynamos.
Piles. — Les piles n'ont aucun intérêt au point de vue de la voiture électrique, car, quoi qu'en disent certains inventeurs, je doute fort que l'on ar-*
rive jamais à faire fonctionner une voiture à Taide de piles, lesquelles n'ont montré, jusqu'à ce jour, malgré toutes les recherches faites, qu'elles n'étaient ni productrices de puissance ni de quantité, ce qui, joint à leur manque de constance, à leur peu de durée et à leur énorme volume, laisse bien peu d'espoir.
Leur seul intérêt est au sujet de l'allumage des moteurs à pétrole.
Dans la pile, on attaque un métal par un acide, en présence d'un autre métal et de Teau ; sous l'action de cette attaque, Teau se décompose, le métal s'oxyde et il y a production d'électricité, que l'on recueille aux bornes ou pôles de la pile.
Très souvent, dans les piles, l'un des métaux est remplacé par un charbon.
Toute pile a deux pôles, l'un qui est appelé le pôle positifs que l'on désigne par le signe -+-, l'autre le pôle négatifs par le signe — .
Les piles produisent suivant leur composition et leurs dimensions des courants variables comme intensité^ mais dont la tension est toujours inférieure à 2 volts et est comprise entre 1 volt 5 et 1 volt 7 ; car cette tension dépend non du volume des matières, réagissant l'une sur l'autre, mais uniquement de la réaction chimique^ qui se produit quelles que soient les quantités en présence.
Réunion en quantité et en tension. — Une pile
suffit rarement seule^ il faut toujours en associer plusieurs ; cette réunion se fait de deux laçons :
r En quantité.
2^ En tension.
Quantité. — Pour obtenir la quantité^ on réunit tous \b% pôles positifs d'une part et tous \q% pôles négatifs d'autre part ; en opérant ainsi, on n'a plus en réalité qu'une seule pile ayant une grande surface, puisque tous les éléments de même nature se trouvent réunis ensemble.
La quantité sera égale à autant de fois celle produite par chaque élément, qu'il y aura d'éléments, et la tension sera celle d'un élément, c'est-à-dire inférieure à deux volts.
Tension, — Il arrive très souvent que la quantité n'est pas suffisante, il faut de la pression.
On se rend compte de ce fait en se reportant à Teau : une énorme quantité d'eau sans pression ne pourra rendre aucun service pour combattre un incendie éloigné, car elle n'y parviendra pas ; au contraire, si à cette eau on donne de la pression, une quantité moindre d'eau sera utile et utilisable, car elle atteindra, par suite de sa pression, le foyer d'incendie.
C'est ce qui se produit en électricité.
La pression électrique ou la tension est nécessaire pour permettre à l'électricité de vaincre une résistance.
On réunit dans ce cas les piles en tension ; les piles étant placées les unes à côté des autres, le pôle positif de chaque pile est relié au pôle négatij de la suivante, chaque pile vient ajouter sa tension â la suivante et le résultat obtenu est que la quantité d'électricité produite est égale à celle produite par un seul élément, mais que sa tension est égale à autant de lois celle d'un élément quUl y a d'éléments.
Pour N piles la tension de Pensemble sera :
N X 1 volt 5.
si N représente le nombre de piles.
Usure des piles, — La durée des piles est loin d'être indéfinie, elles s'usent rapidement, ce dont on s'aperçoit par l'ampérage qui descend à moitié de sa valeur normale.
Ainsi, dans le tricycle de Dion, la batterie de piles doit marquer de 5 à 6 ampères ; lorsquWIes ne marquent plus que 2 ampères et demi, elles sont presque usées, elles peuvent encore fonctionner, mais il est prudent de les remplacer.
Toute pile usée peut être reconstituée, mais ce cas n'est pas celui des piles-blocs ou piles sèches que l'on emploie très souvent et qui ont pour seul remède le remplacement par des neuves.
Machine dynamo.
Electro-aimant. — Si, sur un barreau de fer doux on enroule un fil de cuivre isolé et que Ton envoie dans ce fil un courant électrique, produit par une source quelconque, le barreau de fer doux sera transformé en aimant et nous aurons constitué ce que Ton appelle un électro-airnant.
Machine dynamo-électrique. — Prenons deux électro-aimants B et C, plaçons-les l'un devant l'autre à une certaine distance, de telle façon que leurs pôles de noms contraires soient en présence.
Kig. 79.
Puis entre ces deux pôles venons placer un anneau de fer doux portant une série de petites bobines formées de fils de cuivre isolés. (Fig. 78»)
Nous aurons constitué de cette façon une machine dynamo.
Si nous faisons tourner cet anneau, chaque bobine produira par son passage devant les électro-aimants
un courant électrique, courant que Ton pourra recueillir .
Pour recueillir ce courant, il suffira de faire aboutir toutes les extrémités de ces petites bobines en un point déterminé où elles déverseront chacune leur courant et sur lequel on pourra le récolter ; à cette effet chaque bobine vient aboutir à une lame de cuivre, dont l'ensemble forme un cylindre entourant Taxe de rotation ; ce cylindre a reçu le nom de collecteur.
Sur ce collecteur se placent deux organes appelés balais^ reliés par fils aux bornes de la machine.
Les deux électro-aimants sont appelés les électros^ et Panneau de bobines qui tourne entre eux est Vinduit ou l'armature.
Excitation. — Pour que cet ensemble produise un courant, il faut que les électro-aimants fonctionnent, c'est-à-dire qu'un courant électrique passe à travers les fils ; ce courant porte le nom d'excitation. Ensemble d'une machine dynamo. — En pratique les deux électro-aimants sont montés sur un bâti métallique, fonte ou tôle^ portant au centre un arbre reposant sur deux paliers, lequel arbre porte rinduit (Fig. 80) avec son collecteur et une poulie destinée à lui donner un mouvement de rotation. (Fig. 81.)
Collecteur. — Le collecteur est la partie où viennent aboutir tous les fils de l'induit.
Tous les collecteurs sont constitués de la même
Fig. 81.
façon, ils forment un cylindre composé de laraes de
cuivre isolées les unes des autres et sur lesquelles viennent frottés les balaie.
Balais — Le courant produit vient aboutir au collecteur, on le recueille à Taide d'organes spéciaux appelés balais^ formés par des frottoirs en matière conductrice.
Fig. S).
En automobilisme, les seuls balais employés sont des petits blocs en charbon (Fig. 83) portés par une gaine ou porte-balais, et qu^un ressort tend h appuyer sur le collecteur.
Tout collecteur doit porter deux balais ou deux séries de balais placées à Topposé du même axe.
La position des balais n'est pas quelconque, elle est déterminée et porte le nom de calage ; aussi une manette permet-elle d^en faire varier la position.
Les dispositions et les formes de dynamos varient à Pinfini, l'induit peut être à un ou deux collecteurs, les électrossont en nombre variable.
Production de V excitation. — Veœcitation peut être obtenue par le passage du courant produit par la machine à travers les électros et la machine
est dite excitée en série ou machine en série ; mais les électros peuvent ne recevoir qu'une partie de ce courant et la machine est alors dite excitée en dérioation ou machine en dérivation.
Fonctionnement. — Les électros gardent toujours un peu d'électricité ; dès que Tinduit tourne, cette électricité développe dans cet induit un courant, ce courant réagit à son tour sur les électros et augmente leur puissance ; mais plus la puissance des électros augmente, plus le courant développé dans rinduit croit : il augmente ainsi jusqu^à ce qu^il ait atteint un état d^équilibre.
Il suffit de quelques instants de marche pour produire ce résultat.
Il faut remarquer que plus Tinduit tourne vite, plus la puissance des électros augmente, et que plus ils sont puissants, plus le courant produit par la machine est considérable.
Une petite dynamo tournant très vite peut donc produire un courant très puissant.
La vitesse de rotation varie généralement entre 1.500 et 3.000 tours pour les petites machines.
Génératrice et réceptrice.
Génératrice. — La dynamo dont nous venons d^étudier le fonctionnement est une machine produisant du courant, c'est une productrice ou une gé-
ni}rairice de courant, on l'appelle donc pour cette raison machine génératrice ou simplement gênératrice.
Ht'ceptrice. — Mais, inversement, si au lieu de faire tourner cette dynamo et dVn recevoir un courant, on lui envoie un courant électrique, cette dynamo tournera et, en tournant, engendrera une
KiK. Si. Fin, 81.
Types de petits moteurs électriques.
force que l'on pourra recueillir ; dans ce cas, cette machine s'appellera une machine dynamo rêcep' irice ou réceptrice ou aussi moteur étectrigue.
Les moteurs électriques des èlectromobiles sont des réceptrices.
Il est bon de noter ici que si les dynamos récep-
trices ont la même forme extérieure que les dynamos génératrices et. semblent leur être identiques, elles en diffèrent par leur construction intérieure.
Rendement. — Une machine dynamo pour tourner reçoit un travail mécanique et elle rend un courant électrique^ lequel peut être évalué en travail.
Le rapport du travail mécanique fourni au travail que peut donner le courant est le rendement.
Ce rendement atteint dans les dynamos le chiffre le plus haut que puisse rendre un appareil mécanique ; certaines machines rendent de 95 à 98 pour 100, mais, ce rendement n^est jamais atteint pour les petites, dont le rendement varie entre 80 et 90 pour les bonnes machines, et 70 à 80 pour les machines ordinaires.
Dans une réceptrice^ le rendement est le rapport du travail que peut produire le courant qu'elle reçoit, au travail mécanique qu'elle donne sous Pinfluence de ce courant.
La valeur de ce rendement est analogue à celui des génératrices.
Remarque, — Une dynamo peut tour à tour produire du courant ou en recevoir, et produire un travail, c'est-à-dire ^ït^ génératrice on réceptrice^ mais dans ce cas son rendement n*est plus que le 1/4 ou le 1/5 du rendement qu'elle donne lorsqu'elle travaille pour l'usage auquel elle est destinée par sa construction.
Fonctionnement et soins à. donner ans
dynamos.
Le fonctionnement d^une dynamo est excessivement simple ; si elle est génératrice^ il suffit de la faire tourner à la vitesse voulue ; si elle est réeeptrice, il suffit de lui envoyer du courant et la seule condition à remplir pour qu'elle fonctionne en pa^ faite condition est que ses balais soient réglés et calés.
Réglage et calage des balais. — Le réglage des balais n'a pas lieu lorsque Ton emploie des balais en charbon, ceux-ci sont constitués par un petit bloc en charbon perpendiculaire au collecteur et par suite toujours en contact avec lui en raison de la pression des ressorts.
Le calage s'obtient très facilement, il est obtenu lorsqu'il ne produit plus d'étincelles entre les balais et le collecteur.
11 suffit donc de déplacer légèrement en avant ou en arrière le porte-balais pour arriver à trouver, par tâtonnement, l'endroit voulu.
Soins en marche. — En marché, le seul soin à prendre est de no pas laisser chauffer les paliers, il suffit pour cela de tenir les paliers graisseurs remplis d^huile fluide d'excellente qualité.
Soins que demandent les moteurs électriques.
— Une dynamo ou un moteur ne demande qu'à être
à Pabri des poussières et à avoir son collecteur propre et en parfait état.
Le collecteur a une tendance à se rayer sous Faction des balais ; lorsquUly a des rainures, ce dont on s^aperçoit soit avec la main, soit surtout aux étincelles lancées, on y remédie en huilant légère* rement le collecteur et en le faisant tourner au contact d'une toile d'émeritrès fme, Pentourant ou bien entourant un morceau de bois que Ton vient appuyer à sa surface.
Lorsqu'un collecteur a de trop fortes rayures, il faut le tourner à nouveau, ce qui se fait sur la machine même ou sur un tour.
Pour tenir un collecteur propre, il suffit de la frotter avec un chiffon. [Avoir aoin de ne jamais le graisser).
Balais. — Lorsque les porte-balais sont près de reposer sur le collecteur, les balais sont usés, il faut les remplacer.
Accidents. — Les accidents qui peuvent se produire consistent en ce que Von peut échauffer trop la dynamo et qu'elle prenne feu ou « se grille i ; le fait se produit si Teffort demandé au moteur est trop considérable et soutenu trop longtemps : le courant qui y arrive par ce fait, rencontre des fils de trop faibles diamètres, les échauffe et peut arriver à faire londre et à brûler les matières isolantes.
Cet accident est excessivement rare, car un moteur
électrique est très souple et peu développer 4 et 5 fois sa force normale pendant un temps assez long sans danger.
Pour l'éviter, il suffit de placer un coupe-circuit fusible qui se fondra avant que le point critique soit atteint, mais cela peut amener un accident si la rupture se produit dans une rampe — cas où le courant développé sera le maximum — et si la voiture n'a pas de frein serrant en marche arrière.
Le second accident consiste en ce qu'un fil se dé^ tache du collecteur, c'est excessivement rare ; dans ce cas on retire Tinduit et on resoude le fil.
Les balais amènent quelques incidents, ils se détachent, se cassent ou s'usent, il [suffit d'y veiller et de les remplacer par d'autres si un accident arrive.
Accumulateurs.
Prenons deux plaques de plomb et plongeons-les dans de l'eau renfermant de l'acide sulfurique, relions Tune de ces plaques au pôle positif d'une source d'électricité et l'autre au pôle négatif, puis faisons fonctionner la source d'électricité.
Un courant s'établira à travers le liquide et les plaques; sous l'influence de ce courant, il se produira à l'intérieur du liquide une série de phénomènes chimiques dont le résultat sera une transfor-
mation chimique du plomb des plaques, et cette transformation aura absorbé le courant envoyé dans les plaques.
Supprimons la source d'électricité et réunissons les deux plaques entre elles, à ce moment il se produira dans le fil qui les réunit, un courant électrique que Pon pourra recueillir et pendant ce dégagement les plaques reprendront Pétat chimique qu'elles avaient avant d'avoir reçu l'action de la source électrique.
Le résultat tangible est donc celui-ci : on a envoyé un courant électrique dans les plaques, ce courant s'y est comme accumulé^ et à un moment donné il s'en est dégagé.
C'est pour cette raison qu'on appelle cet appareil un accumulateur.
Accumulateur pratique, — En pratique les choses se passent moins simplement. Pour que l'accumulateur fonctionne, il faut que le plomb soit oxydé et soit passé à Pétat d'oxyde, qu'il y ait eu ce qu*on appelle formation de matière active.
On oxyde donc préalablement les plaques par une opération qui constitue la formation de l'accumulateur.
D*autre part, la quantité d'électricité accumulée dans les deux plaques est faible, et elle dépend de la quantité de matière actioe que contient l'accumulateur ; ou, comme cette matière doit être en épais-
seur relativement faible et disposée \m\^ ^n $w*f9Pe de la sur/ace traînaillante^ on e«t doop f^Miff^ pour avoir une certaine quantité d^électricité, d'^YPIi* ^0 certain nombre de plaques ; pe nombre VAFÎe suivant le mode de construction de l'accumnk^euF et (^ qu^on lui demande.
i^a réunion de plusieurs plaques d^ns une méipo boite constitue ce qu^op appelle un ^^éif^fint^ p| }a quantité d^électrjcité qui y est npcumul^o 0st appelée la capacité de l'élément.
Pour comparer les {^^cumulateurs outr^ eu^i on les rapporte géqéralemeut h leur pofds ^tVon ^\i un accumulateur de 6, de 8) IQ) i3 l^ilflgramuios, c'est-à-dire qu*un accumulateur contient fi| 9| 10 ou la kilogrammes d^ plaquas.
Bottes. — Les boites renferm&Ut 1^9 é^éu^ents sont faites en ébonite ou eq pelluloidO) ces derpiéres sont plus légères et moins coûteuses, m^iP ue doi* vent pas être employées en f^utomobi^ism^i TU l^ur facile combustibilité.
Voltage. — Lorsque Ton epvqie le PQUrftn* électrique dans un accumulateur) opération qui ft reçu le nom de charge^ ou cQ|ist«te AU vq^tn^élr^ q[U§ la force électromotrice de Taccumulateur jnQUto graduellement, mais qu'à partir du momPUt ou Von arrive à obtenir 2 volts 40 ou 2 volts 45, cette forç^ électromotrioe n'augmente plus ; ou dît h PO ma* ment que Taccumulateur est chargé^ oar| que) qtw
soit le courant qu^on lui envoie, la force èlectro^ motrice n'augmentera pas.
La force électromotriee maxima d'un accumulateur est donc de â volts 45, et toutes les lois que Ton voudra obtenir un voltage supérieur U faudra combiner plusieurs accumulateurs entre eux.
Batterie. — On combine donc les accumulateurs entre eux et Pon constitue ce que Ton appelle une batterie.
Chaque batterie se compose d'un nombre d?élé^ mentSj qui est proportionnel au voltage que Ton veut obtenir, chaque élément étant compté pour â volts.
Une batterie donnant 80 volts demandera 40 éléments, en pratique on met généralement SI et même 4 éléments de plus, c'est-à-dire 43 ou 44 éléments.
Le poids de chaque élément est proportionnel à la quantité d'électricité que Pon veut obtenir. Cette quantité étant mesurée en ampéres-heures.
On dira : une batterie donne âO ampères-heures et si Pon veut spécifier plus complètement, une batterie de 6 kilos donne 20 ampères-heures, ce qui signifie qu'une batterie ayant des éléments renfermant chacun 6 kilos de plaques donnera, en se déchargeant, une quantité d'électricité mesurée par 30 ampères-heures.
Tension-quantité. — Nous avons vu préoédem-
ment que Pon réunit les piles en quantité ou en tension suivant que Pon veut avoir une quantité d'électricité ou une force électromotrice suffisante ; on agit de même avec les accumulateurs.
On augmente la quantité que peut donner chaque élément en augmentant son nombre de plaques ou bien en réunissant plusieurs éléments en quantité, c'est-à-dire en réunissant ensemble toutes les plaques négatives d'une part et toutes les positives d'autre part.
Puis, pour avoir de la forc.e électromotrice ^ on réunit les éléments en tension^ c'est-à-dire en reliant le pôle positive de chacun d'eux au pôle négatif du suivant.
Régime de charge, — Lorsque l'on charge un accumulateur, Pon ne doit pas lui envoyer une quantité quelconque d'électricité, il faut limiter cette quantité, sans cela on détruirait Paccumulateur ; on le charge généralement avec un courant d'un ampère par kilogramme de plaques ; ce régime est appelé régime normal de charge.
Un accumulateur de 6 kilos sera chargé par un courant débitant 6 ampères.
Le nombre d'ampères par kilos de plaques est le régime de charge de Paccumulateur.
Régime de décharge, — Inversement, lors de la décharge, le courant produit ne doit pas dépasser un régime normal de décharge, c'est-à-dire qu^n
ne doit faire donner à Taccumulateur qu^un nombre d'ampères limité par kilogramme de plaques, sans cela on le détruit.
Ce régime varie généralement entre 1 ampère et
1 ampère 5 (pour les accumulateurs à oxydes rapportés).
Il faut remarquer qu^à la décharge un accumulateur ne rend pas toute Pélectricité qu'il a reçue ; quand on décharge un élément quelconque, le voltage, qui était de 2 volts 4 au début, tombe à
2 volts 05, s^y maintient assez longtemps, puis tombe à 1 volt 90, puis à 1 volt 80. A ce moment, il faut arrêter la décharge, car Paccumulateur se déchargerait à fond et se détruirait, il est même prudent d'arrêter à 1 volt 90.
f Remarque. — Un accumulateur laisse écouler son courant à peu près suivant ce qu'on lui demande, agissant de la même façon qu'agirait un réservoir d'eau muni d'un fort robinet, qui écoulera son eau d'autant plus vite que le robinet sera plus ouvert ; avec cette différence que, le courant étant produit au fur et à mesure, en demandant trop de courant à Faccumulateur on le détruit.
Il faut donc ne pas dépasser un certain régime de décharge par kilogramme, ce régime dépend de l'accumulateur et de sa construction intérieure, il varie généralement en pratique de 1 ampère à 1 ampère 5 pour les accumulateurs à oxydes, et d-
1 à 8 ampères par kilogramme pour les accumulateurs au plomb.
2" Remarque. — La production du courant étant due à des phénomènes chimiques, il s'en suit qu'un accumulateur rend d'autant plus d'électricité que sa décharge se produit plus lentement.
Il en résulte que la quantité d* électricité rendue par un accumulateur, c'est-à-dire sa capacité^ varie avec son régime de décharge ; plus il se déchargera lentement^ plus il donnera d'électricité .
Ainsi un accumulateur de 19 kilogrammes don« nera 120 ampères-heures de capacité en se déchar* géant en 1 heure, ce qui donnera un régime de 10 ampères par kilogramme.
Tandis qu'en 2 heures, ce qui correspondra au régime de S ampères, il donnera 125 ampères-heures de capacité.
Cet accumulateur donnera en
1 h. au régime de 10 amp. capacité iiS amp.-h*
On doit donc tenir compte du régime de décharge et par suite du temps qu'a mis un accumulateur à se décharger pour l'apprécier.
On doit dire tel accumulateur de 10 kilogrammes
a UQ6 pupacité 4^ l^B ampèreâ-heures au régime de 3 aippàre« .
Mesure de ta capfieUé* — ia capacité d^un ôiéRienl s'évalue eu ampèreB^ heures et celle d^ne batterie soit :
l"" en aiYipéres-heures ;
2** en watts-heures ;
3"^ en cheval-heure.
1** Et) ampères. — On dira : une batterie a une capacité de tSS auipéres-heures (le |not heures est souvent sous-entendu) au régime de 25 ampères ; si Ton ne dit rien du régime, le régime noi^mal est sous-eqteqdu, \l est pour (es Planté de 3 ampère^
au kilogramme»
Capacité normale dea «( Plapté » : 11 à 191 amp« a^ l^ilogr^mme,
2» En içatU-hewes. — Les watts étaat le produit de^ ampères par les vqUs, la batterie pisdessus dpnnerait •
IW âmpéras X 80 volts ■■ 10. 800 wstts.
Représentant en chiffres ronds, 10.000 Wftt^t si Xw^ ti^qt compte de T^i^péde^t da tension de 8 vqlts des 4 éléments supplémeptair§s«
RsMAaopp. -^ ta capacité des PlanU est paf^ poids fiel de plaquas 16 à 24 wattsrheures au l^ilo.
VaF peids brut (p'est-àtdire liqUes et liquide cpmprw) de la batterie, 44 Mfi watt&-beures.
3** En cheval^heure. — On exprime encore la capacité d'une batterie en cheval-heure^ ce qui est facile, les watts étant le produit des ampères par les volts et un cheval étant représenté par 736 walts.
Il suffit de faire le produit des ampères et des volts et de le diviser par 736.
Une batterie de 135 ampères et 80 volts donnera :
— =— — =14 chevaux-heares 67.
Comme les ampères sont des ampères-heures, le produit représente des chevaux-heures, c'est-à-dire le travail donné par 14 chevaux pendant une heure ou celui de 1 cheval pendant 14 heures.
Remarque. — 1** La capacité variant avec le débit, le nombre de chevaux-heures varie de même.
S"" Un cheval-heure est produit par du Planté avec un poids de plaques de 30 à 40 kilogrammes suivant le régime de décharge et par un poids brute de batterie (avec boite et liquide) de 45 à 65 kilogrammes.
Remarque. — L'on entend très souvent dire, mon accumulateur fait 100, 120, 150 kilomètres, c'est une expression fausse qui semble dire quelque chose et qui ne signifie rien, si ce n'est à prouver que ceux qui l'emploient ne connaissent rien eux-mêmes aux accumulateurs ou cherchent à tromper le public-
En effet, la capacité nécessaire pour faire un parcours déterminé, dépend de deux choses essentielles : la capacité de Paccumulateur, ce qui revient à son poids, et la charge que doit traîner le moteur qu^il actionne.
Un accumulateur qui permettra de faire 60 kilomètres — je rentre ici dans les chiffres sérieux — à une voiture de 2 ou 3 places, sera incapable de faire marcher un omnibus à 8 places durant 6 kilomètres, tandis qu'il fera parcourir à un tricycle 100 kilomètres.
Il faut encore tenir compte du moteur employé, de son rendement et de la charge traînée, facteurs qu'on laisse dans Tombre.
Accumulateurs à chai*ge ou à décharge rapide. — Le temps nécessité pour la charge ou la décharge sans nuire à l'accumulateur a fait employer par les fabricants la dénomination d'accumulateur à charge rapide — dénomination qui n'a qu'une signification toute relative et qui n'indique rien de précis, car tel accumulateur peut être à charge rapide si on le compare avec un type et à charge lente comparativement à un autre type.
Rendement. — Un accumulateur reçoit une certaine quantité d'électricité à la charge, et en se déchargeant en rend une moindre, le rapport de ces deux quantités est le rendement.
Un accumulateur en régime normal de décharge
rend 80 pour 100 de ce qu^il a reçu. Son rendement diminue avec la rapidité de sa décharge.
Court-circuit. — Si deux plaques d^accumulateurs se trouvent en contact, il se produit ce qu^on appelle un court-circuit et Paccumulateur perd son électricité ; il se décharge sur lui-même et ne produit aucun courant ; au bout d^un certain temps Ton n*arrive même plus à le charger.
Accumulateur mort. — Lorsqu'un court-circuit a agi un certain temps, il arrive que Paccumulateur ne peut plus se recharger, on dit que Paccumulateur est mort.
Sulfatation. — Si une batterie reste longtemps sans servir ou qu'elle a été déchargée trop i fond, la matière active des plaques négatives est transformée en sulfate, on dit qu'il y a Bulfatation ; Paccumulateur est hors de service et il ne peut fonctionner à nouveau qu^après avoir eu ses plaques désulfatées.
Systèmes d'aooumulateurs.
Les systèmes d^accumulateurs présentent une variété très grande comme formes, et comme dispositifs de construction, mais on peut les ramener à deux types différents : les accumulateurs à oxydes rapportés et les accumulateurs au joZom6.
Accumulateurs à oxydes. — Les accumulateurs
à oxydes rapportés, appelés aussi accumulateurs à pastilles, doivent ce nom à leurs plaques, qui, au lieu d*étre formées par du plomb oxydé, sont constituées par des sortes de gaufres en plomb remplies de matière actioe coDstituée par des oxydes de plomb.
Plaque d'à ccnmula leur à oxydes.
Fig. 8B.
Aeeumulateurê auplomb. — Lorsque lee plaques sont constituées par daplomb pur^ l'accumulateur est dit accumulateur au plomb ou accumulateur genre Planté ou simplement du Planté (du nom de son inventeur).
Accumulateurs à employer. — Les seuls accumulateurs à employer en autoraobiUsme sont les accumulateurs du genre Planté, car ce genre d'accumulateurs est le seul qui ait une durée sérieuse, tout en permettant une décharge rapide sans se détériorer.
L^accumulateur k pastilles a Pinconvënient de ne pas avoir de durée ; les pastilles rapportées, quel que soit leur mode de fixation, se boursouflent ou se détachent si le courant demandé est à un régime un peu conséquent, ce qui arrive très souvent en auto* mobilisme, et tombant ensuite, donnent des courtscircuits.
Il en résulte que non seulement Paccumulateur perd de sa capacité et se décharge sur lui-même, mais qu^il est très rapidement mis hors de service .
Cette destruction est d'ailleurs activée par les trépidations incessantes de la voiture et il n^y a pas un accumulateur à pastilles qui y résiste.
L*accumulateur au plomb a l'avantage de pouvoir se charger et de se décharger beaucoup plus rapidement que l'accumulateur à oxydes sans s'altérer.
Un accumulateur à oxydes, se chargeant à un ampère par kilogramme de plaques, demandera pour des éléments de 12 kilogrammes à capacité de 135 ampères :
•r^ = ll heures.
Le même au plomb, demandera :
12 kiiogr. X 3 amp. =36 amp.
-H^ = 4 henres .
oo
et ce régime de 3 ampères peut être augmenté.
A la décharge, un accumulateur à oxydes supporte difficilement 2 ampères ; au plomb, la décharge peut atteindre jusqu^à 5 ampères sans inconvénient.
L'accumulateur au plomb a encore un avantage, c'est que sa capacité s'augmente avec son usage ^ car tous les jours il se forme un peu plus.
Le contraire se passe dansTaccumulateur à oxydes : celui-ci a sa capacité maximum au début, mais elle a tendance à diminuer avec l'usage, certaines parties du cadre entrant en action, viennent en déranger la marche et de la matière active se détachant.
Aussi, un essai d'accumulateur au plomb ne peut se faire utilement que lorsque celui-ci a déjà un temps de service assez long, au moins six mois.
Remarque. — Un essai d'accumulateur destiné à l'automobilisme ne peut se faire que sur une voiture, car dans un laboratoire, quelles que soient les précautions prises, s'il est possible de réaliser approximativement les trépidations, il est impossible de réaliser les à-coups de décharge qu'il subit lors de sa marche sur une voiture.
