I. — Essais de fonctionnement

Les essais de fonctionnement sont souvent restreints à la mesure de la puissance et du rendement en marche normale. Mais il vaut mieux, si lk)n a le temps, vérifier complètement les conditions de marche en traçant expérimentalement les courbes d'effort et de vitesse en fonction du courant.

Mesures de couple et de vitesse. — Ces mesures peuvent se faire de plusieurs façons que nous exposerons très sommairement, en nous plaçant au point de vue exclusif des moteurs de traction. On opère, en général, sur des moteurs non montés, mais munis de leurs engrenages.

i^ Le moyen le plus direct consiste à faire tourner le moteur en Talimcntant à la tension normale et à mesurer àPaide d'un frein de Prony le couple produit. Si le frein est appliqué à une poulie montée sur Tarbre à la place du pignon, on obtient la puissance du moteur seul; mais il est préférable de mesurer le travail produit sur Tessieu, engrenages compris, en plaçant le moteur avec son essieu monté sur une plate-forme étroite surhaussée, laissant aux roues toute liberté de tourner, et calant le frein sur une de ces roues. La même

disposition permel, lorsqu'on l&isse le moteur eu place sur le truck, d'étudier le'ronclioDnemeDt des boites à graisse, comme le montre la figure 744.

Nous ne décrirons pas ici les diflèrentes formes bien connues du frein de Prony, qu'on trouvera dans tous les traités de mécanique ou d'essais de machines ' : les plus simples sont les meilleures, à condition qu'elles présentent une stabilité d'équilibre suflisanle. Il est bon de munir le frein d'un régulateur de serrage automatique '.

On place sur le plateau du frein des poids variés et l'on serre chaque fois l'appareil de façon à produire le soulèvement de ces poids jusqu'au repère; la somme des moments du frein et des poids représente le couple moteur produit sur l'essieu, toutes pertes déduites; on mesure d'autre part la vitesse de l'essieu ou du moteur à l'aide d'un compteur de tours ordinaire ou d'un indicateur de vitesse et le courant consomme à l'aide d'un ampèremètre. On a alors les éléments nécessaires pour tracer les courbes de couple et de vitesse et en déduire les puissances et les rendements.

Au lieu du type primitif de frein de Prony auquel nous venons de faire allusion, on préfère généralement aujourd'hui des dispositifs dans lesquels on remplace les poids par une balance ou un dynamomètre de traction. La figure 74H représente, par exemple, un appareil employé dans quelques

Fig. 715. — Frein de Prony i. balance.

ateliers américains. Le frein proprement dit est formé d'une poulie à gorge qu'on cale sur l'arbre du moteur et qu'on serre à l'aide d'un boulon D entre un madrier CV et une courroie en coton E; l'extrémité F du madrier est enlailléeen triangle et repose sur un couteau placé sur le plateau d'une bascule ordinaire; celle-ci mesure l'effort appliqué au point F, qu'on fait varier plus ou moins par le serrage de la courroie. On a soin de lubrilicr la gorge de la poulie pour assurer un frottement uniforme et une pression constante sur

' Voir en particulier Eric Gérard. Uesaitt eUclriguet, p. 44. et Picou, Traité dta machinée dyiiamo-électriqHt», p. 300.

■ M. Kingeimann a présenté en 1896 k la Sociotc d'encouragemenl un eicellent modale de ce genre qui permet de» etaaig ir£i prolongés et précis.

la balaQce; on refroidit, d'autre part^ cette poulie en projetant de Teau à Tintérieur de la jante.

Cet appareil peut être encore simplifié en employant une simple courroie

Klévalion.

Coupe transversale.

Fig. 7i7. — Dispositif Mélotte pour le Fig. 746. — Frein de Prony à dynamomètre. refroidissement du frein de Prony.

tendue sur la poulie par un poids et retenue par un dynamomètre de traction qui mesure TefTort appliqué à la jante (fig. 746).

On obtient une bonne circulation d'eau au moyen du dispositif de la figure 747, dû à M. Mélotte^ et dans lequel un tuyau recourbé T, fixé à un support extérieur, recueille près de la jante Teau qui y est rassemblée par la force centrifuge.

Le montage du moteur avec les appareils de mesure et accessoires est donné plus loin par la figure 765 (p. 379) où Ton réunira le voltmètre aux balais.

2^ Pour éviter la manipulation du frein de Prony, les grandes compagnies de traction américaines préfèrent le remplacer par un moteur Mj (fig. 748\ muni d'un faux essieu Ë et de sa roue dentée r, et fonctionnant comme génératrice ; on monte ce second moteur à côté de celui à essayer M,, auquel on fait attaquer symétriquement la roue dentée r. Le moteur M^ est relié à la ligne et le moteur M, est fermé en courtcircuit sur un rhéostat R; en réglant la résistance de R, on fait varier le courant I, et par suite le couple résistant de Mj suivant une loi connue par un tarage préalable ; il suffit donc de lire, pour chaque valeur de la résistance, les intensités du courant à deux ampèremètres A, et A. et de mesurer les vitesses de ^'^' If' - Mo^^^^g® ^'^^ '^ , * * 1 , . , j - • essai de moteur avec un se-

rotation pour avoir tous les éléments du fonctionne- cond moteur faisant frein.

ment du moteur essayé Mj.

Lorsqu'on emploie deux machines semblables, on peut, comme Tout indiqué MM. Fontaine et Cardew, se dispenser de tout tarage et calculer le rendement d'après les formules indiquées plus loin (p. 369).

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Bulletin de V Association des Ingénieurs de VInstitui Montefiore, mars 1893.

3° Au lieu d'un moteur taré, on peut employer pour M, une dynamo quelconque, à la seule condition de placer entre M, et M un dynamomètre de transmission. On emploiera de préférence des dynamomètres optiques, tels que ceux de M. Mascart et de M. Bedell, qui conviennent très bien à ce service. Ce dernier type, qu*on peut aisément exécuter, se compose (fig. 749) de deux plateaux réunis par des ressorts et munis de fentes courbes X, X' symétriques, qui se recoupent à des distances de Taxe variables suivant le déplacement angulaire. En marche, on voit apparaître un cercle blanc, et il suffit de voir le point où ce cercle coupe une échelle transparente MNà graduation empirique placée suivant un rayon, pour lire le couple transmis.

Quand on recourt à un rhéostat, on Tutilise en général à chauffer Tétuve où Ton sèche les bobines d'inducteurs et les induits, de sorte que Ténergie dépensée n'est pas perdue.

D*autres exploitants préfèrent renvoyer à la ligne Ténergic produite par la dynamo M,, en remplaçant le circuit en traits pleins de la figure 748 par le circuit représenté eu pointillé; mais il faut alors exciter les inducteurs de M, séparément avec une intensité assez élevée pour que la f. é. m. surpasse celle de la ligne. On ne peut obtenir ce résultat qu'aux vitesses élevées et avec des moteurs à champ peu saturé au régime normal.

Comme le couple moteur en marche diffère très peu du couple statique obtenu avec le même courant (voir p. 72), on peut aussi tracer la courbe des efforts avec le moteur au repos en calant un frein de Prony sur Tessieu et établissant 1 équilibre à Taide de poids.

Il est à remarquer que tous ces essais ne tiennent pas compte des frottements de Tessieu dans les paliers du moteur, qui en marche reçoivent une partie du poids de ce dernier ; on devra donc réunir ces frottements à ceux des boites à graisse, en englobant le tout dans le coefficient de traction de l'automobile (chap. xin] -La même remarque s'applique aux mesures de rendement.

Fig. 749. — Dynamomètre de transmission de M. Bedell.

Mesures de rendement. — On mesure souvent le rendement sous la charge normale seule ; mais il est bon de le déterminer aussi sous d'autres charges. L'essai de fonctionnement que nous venons d'étudier donne naturellement ce rendement par le rapport de la puissance recueillie sur Tarbre à la puissance électrique con-

sommée. Il nous reste à examiner les méthodes très employées qui permettent de réduire l'énergie dépensée à la valeur même des pertes ; le principe bien connu en est dû au D' J. Hopkinson.

Méthode du />' Hopkinson. — On emploie deux dynamos semblables D^ et D, (fig. 750), solidarisées par un manchon d'embrayage et accouplées en opposition. On les entraine à la vitesse normale par un moteur D3 taré ou muni d'un dynamomètre de transmission, en excitant les inducteurs des deux dynamos séparément à des valeurs Tune un peu supérieure, Tautre un peu inférieure à Texcitation normale, de façon à reproduire dans le circuit le courant normal. Puis on mesure à Taide du voltmètre V et de Fampèremètre A la tension com-

Fig. 750. — Schéma de la méthode du D' Hopkinson.

Fig. 751. — Schéma de la méthode de M. Potier.

mune aux bornes des deux induits U et leur courant I ; on mesure à part les pertes par effet Joule dans les inducteurs pj et p^ ; le moteur D, donne les autres pertes p'. En admettant que les frottements et les pertes intérieures des deux machines soient égaux, la valeur du rendement de chacune est donnée par la formule approchée