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Résultats des essais au Frein eiiectuës sur les Moteurs présentés au Concours

Avant de présenter les tableaux relatifs à nos essais, il est très intéressant de publier les polémiques que nos expériences ont soulevées lorsque les premiers résultats furent publiés.

Il est bon de dire, qu'un seul confrère de la presse automobile, tenta de s'élever contre des essais qui, disait-il, ne prouvaient rien, et il priait ses lecteurs de ne pas s'extasier devant les tableaux que je publiais dans la Locomotion Automobile, et qui n'étaient, d*après lui, qu'un tissu d'erreurs. Comme j'étais visé particulièrement, mon confrère et ami Desjacques, Rédacteur en chef de ce journal, se chargea dans le numéro suivant, d'une façon courtoise et très spirituelle d'ailleurs, de prendre ma défense en rétablissant les choses telles qu'elles devaient être. Je reproduis du reste l'article qu'il consacra à ce sujet et qui intéressera certainement mes lecteurs, article intitulé : Une curieuse erreur.

Dans les résultats d'essais que nous publions ici chaque

semaine, nous avons adopté, comme nos lecteurs ont pu le voir, une rédaction uniformepourlecompte-rendUy le procèsverbal de chaque essai. Nous indiquons la puissance du moteur, résultant de son essai au frein en kilogrammètres par seconde et ce nombre est, vu son importance, marqué bien en évidence, en caractères gras. Le kilogrammétre est Vanité de travail universellement adoptée et le kilogrammétre par seconde est l'unité de puissance.

Puis, à la suite, nous indiquons, afin d'éviter au lecteur de faire lui-même un calcul, d'ailleurs fort simple, l'expression de cette puissance au moyen de deux unités pratiques de puissance: le poncelet et le cheval-vapeur.

Le cheval-vapeur est une unité baroque ne répondant à ancune conception théorique ou pratique, unité copiée sur V unité de puissance employée en Angleterre, et qui représente une puissance de 75 kilogrammètres par seconde. Ainsi 750 kilogrammètres par seconde se traduisent par 10 chevaux- vapeur, 200 kilogrammètres par seconde équivalent à 2,6 chevaux-vapeur.

Le poncelet est une unité de puissance plus rationnelle, qui vaut 100 kilogrammètres par seconde. lien résulte que 750 kilogrammètres par seconde valent 7,5 poncelets et 200 kilogrammètres par seconde valent 2 poncelets.

Le poncelet est Vanité métrique; le cheval-vapeur est Vunité, pour ainsi dire historique, n'ayant pour elle que son ancienneté et n'a d'autre mérite que de compliquer un peu les calculs, et que notre éminent collaborateur Hospitalier voudrait voir toujours remplacée par le poncelet.

Ce sont là des notions bien connues depuis fort longtemps

et dont tout le monde — ou presque tout le monde, ainsi que Von va le voir — connaît la signification. Il suffit d'ailleurs d'ouvrir le premier formulaire venu pour les retrouver.

Aussi quelle n'a pas été notre surprise en constatant Vautre jour, à la lecture d'un long article consacré par notre confrère M. Ravel à la discussion des résultats de nos essais^ qne cet ingénieur ignorait la signification du mot € poncelet ». Par suite d'une confusion singulière, notre confrère donne du poncelet cette définition, à coup sûr inédite.

Je cite : « Le poncelet est V unité d'une méthode de mesure ayant pour objet d'apprécier rapidement la puissance que peut donner un moteur à pétrole quand on connaît le diamètre du cylindre, la course du piston et le nombre de tours par seconde. »

Le premier moment détonnement passé, nous avons essayé de comprendre comment une semblable erreur avait pu se produire, surtout de la part d'un ingénieur que nous pensions bien informé de ce genre de questions dont il a maintes fois parlé. Les conséquences de cette définition toute nouvelle seraient d'ailleurs des plus extraordinaires : non seulement les chiffres de nos tableaux d'essais seraient faux, ce que V auteur de la définition nous annonce, et ce qui ne serait pas encore le pire, car nul n'est à Vabri de Verreur, mais on verrait « des poncelets augmentant de

13 kilogrammètres 3, ce qui deviendrait épouuantable de la part d'unités qui doivent bien se garder de suivre le mauvais exemple qui a pu leur être donné par certains chevauxvapeur, leurs collèguesy qui furent souvent, dans les catagués, tout au moins de tailles fort variées.

Quant aux raisonnements que V auteur a déduits de cette fausse définition, il est facile de supposer qu'ils n'ont pas dû le conduire à des conclusions exactes. M. Ravel a cru que nous employions dans nos essais je ne sais quel bizarre mélange d expérience et de calculs. Il lui eût suffi de venir voir au moins une fois comment on procède à un freinage pour éviter de faire une aussi flagrante confusion. Il nous avait j avant le concours, manifesté le désir d'en suivre les opérations. C'eut été beaucoup plus sage pour pouvoir en parler j ainsi que l'événement le prouve.

Quoi qu'il en soity revenons à nos essais.

Quandon veut mesurer la puissance d'un moteur à pétrole, le seul moyen, moyen bien simple, est de faire tourner ce moteur et de mesurer au frein la puissance développée, Cest là une vérité bien évidente; mais elle exige une condition non moins évidente : it faut que le moteur soit construit.

Or y il peut arriver qu'on désire savoir quelle sera la puissance d'un moteur qu'on a V intention de construire, ayant des dimensions connues et devant tourner à un nombre de tours déterminé, ou bien encore il peut se faire que, ne voulant ou ne pouvant faire un essai au frein, on veuille évaluer sommairement la puissance d'un moteur construit, connaissant ces mêmes données.

Ce sont donc là deux choses bien distinctes : Vune est la constatation, sur le moteur même^ par Vexpérience, de la puissance développée par lui ; Vautre est /'évaluation, par Vapplicaiion dune formule empirique, de la puissance probable fournie par le moteur.

Or, pour évaluer a priori la puissance dun moteur d'après ses dimensions on n'a pas encore trouvé de formule rigoureusement exacte. Et cela se conçoit aisément : Toutes les formules proposées jusqu* ici ne font intervenir que le volume de la cylindrée et la vitesse de rotation du volant ; or, bien d'autres causes influent sur la puissance du moteur à pétrole, ne serait-ce que la compression initiale, la dimension des soupapes, et autres circonstances dont ces formules ne tiennent forcément aucun compte.

Pour les moteurs à gaz, longuement étudiés et fréquem^ ment freinés on est encore arrivé à établir des formules suffisamment précises, mais pour les moteurs à pétrole, pour les moteurs d'automobiles, comment eài-on pu établir des formules concordant bien avec la réalité puisque, jusqu'ici, les théoriciens ne pouvaient tabler sur aucune donnée exacte ?

Il était pourtant de toute nécessité de pouvoir estimer, par à peu près, quelles dimensions il fallait donner à un moteur pour tui faire rendre une puissance déterminée, 3 chevaux par exemple. Et voici quels ont été jusqu'ici, sommairement exposés, les principaux moyens employés.

M. Witz établit une formulé basée sur Vhypothèse que la pression moyenne qu'exercent les gaz sur le piston est de 4, 25 kg. par centimètre carré de surface du piston, cette hypothèse résultant de la connaissance de ce qui se passe dans les moteurs fixes,

M, Ringelmann en proposa une autre: en admettant Vhypothèse basée sur des analogies^ que chaque gramme d* essence fournit par sa combustion une quantité de chaleur équivalent à un travail du moteur de 700 kilogrammètres^ il suffirait de connaître le nombre de grammes de pétrole consommé pour en déduire le travail fourni par le moteur.

Enfin M. Hospitalier proposa une troisième formule empirique qu* il exposa dans le numéro du 2 décembre 1897 de La Locomotion automobile et qui est celle précisément que M. Ravel n'a pas comprise.

En voici le résumé. Si on compare entre eu,v un certain nombre des principaux moteurs à pétrole existant à cette époque, en admettant que ces moteurs aient été dans les mêmes conditions de compression, d'allumage et de rendement organique, en admettant aussi que les puissances effectives de ces moteurs fussent bien celles qu'on leur donnait à cette même époque, il se trouve que la puissance des moteurs est, pratiquement, proportionnelle au déplacement des pistons. Si on calcule - connaissant le volume de chaque cylindrée et le nombre de tours que fait le volant — le volume total engendré par le ou les pistons dans tous leurs mouvements d'aller et de retour faits en une seconde^ on constate qu'une puissance de 100 kilogrammètres par seconde, c'est-à-dire un poncelet^ correspond à un volume

^environ 10 litres, engendré par les pistons en une seconde^ Teneur pouvant atteindre 20 pour 100 en plus ou en moins.

Voilà ce que nous trouvons dans cet article du 2 décembre 1897, article qui fit le tour du monde scientifique, La formule est simple et d'une application aisée. Par exemple dans un moteur â 1 cylindre^ chaque cylindrée valant 1 litre, tournant à 900 tours les pistons engendrent, à eux deux, 3.600 litres par minute, ou 60 litres par seconde. Ce moteur devrait donc fournir 600 kilogrammètres par seconde, ce qui donnerait 8 chevaux-vapeur ou 6 poncelets puisqu'un cheval-vapeur représente une puissance de75kilO' grammètres.par seconde et qu'un poncelet représente une puissance de 100 kilogrammètres par seconde. Et inversement, pour une puissance (fan cheval' vapeur y c'est-à-dire 75 kilogrammètres par seconde, il faudrait que le volume engendré fût de 7,5 litres par seconde.

Mais voici alors que M. Aimé Witz dans son tome III du Traité des Moteurs à gaz et à pétrole, page 582, écrivait :

a M. Hospitalier a voulu mettre ces calculs à la portée de tous les chauffeurs et il admet que la puissance d'un cheval — (notre savant camarade ne parle plus que de poncelets; un cheval vaut 0,75 poncelets; 7,5 litres par cheval équivalent à 10 litres par poncelet) — correspond à un déplacement des pistons de 7,5 litres par seconde, ce déplacement étant calculé en multipliant le double volume de la cylindrée (aller et retour du piston par tour) par le nombre de tours du moteur par seconde et par le nombre de cylindres ».

Et l'autre jour, M. Ravel, cherchant la définition du

ponceiet est tombé sur ce passage^ parfaitement clair pour qui sait que 1 ponceiet est la puissance de 100 kilogrammètres par seconde tout comme le cheval-vapeur est la puissance de 75 kilogrammèires par seconde. Et se figurant alors que là gisait cette fameuse définition du ponceiet il en tira la conclusion suivante qu'il est bon de reproduire : € Bien que mes lecteurs aient eu connaissance de la valeur des poncelets, il est bon de remettre sous leurs yeux cette unité de mesure^ imaginée par le savant professeur Hospitalier : elle parait être la base des calculs du tableau. Le ponceiet est runitc d'une méthode de mesure ayant pour objetd'apprécierrapidementla puissance que peut donner

un moteur à pétrole quand on connaît le diamètre du cylindre, la course du piston et le nombre de tours par seconde. 3 (Sic).

Mais non^ ce n'est pas du tout cela, un ponceiet; c'est tout bonnement 100 kilogrammèires par seconde; et quand nous disons que la puissance est de 162 kgm. par seconde, ou de 1,62 ponceiet, c^est parce que 162 divisé par 100 donne 1,62; de même que si nous disons que cela fait 2,16 chevaux- vapeur, c'est parce que 162 divisé par 75 donne 2,16. Et d'où nous vient ce nombre de 162 kilogrammèires 9 tout simplement de noire essai au frein et non pas de l'application d'une formule empirique dont nous n'avons que faire puisque nous avons le freinage lui-même qui nous indique non pas ce qui doit être à peu près, mais ce qui est réelle^ ment.

En résumé le nombre de poncelets ou le nombre de chevaux-vapeur que nous mentionnons à chaque essai,

bien loin d'être le résultat « (Tune autre méthode de mesure » ne sont que la traduction^ en unités pratiques, de la puissance exprimée en kilogrammètres par seconde et mesurée par Vessai au frein. Il n^existe d'ailleurs aucune autre méthode de mesure que Fessai au frein ; il n'existe que des procédés d'évaluation, basés sur des formules empiriques ^ et que nous n'avons jamais songé à employer dans notre Concours, pas plus qu'il ne viendrait à Vidée de quelqu'un voulant connaître son poids et ayant une bascule à sa dis' position pour se peser, de commencer par mesurer sa taille et de consulter ensuite un barème où se trouverait inscrit le poids qu'un homme doit peser suivant sa taille.

Est-ce à dire que ces formules empiriques ne soient pas utiles? Bien au contraire et l'on peut dire que la formule Hospitalier par exemple, a eu le très grand avantage, en son temps, de montrer l'importance prise par la valeur de la compression parmi les données nécessaires pour juger a priori de la puissance d'un moteur. Mais il ne faut pas oublier que ces formules sont forgées à l'aide des résultats de l'expérience et ne doivent jamais être considérées comme donnant a une méthode de mesure ». // était bon de le rappeler, puisque nous voyons qu'à l'aide d'une définition mal comprise, on a pu concevoir la bizarre idée de rectifier les chiffres expérimentaux à l'aide d'une formule empirique,

G. DESJACQUES.

Mais, piqué au vif, notre entêté confrère voulut prouver par A plus B qu'il avait raison et nous sortit un rai-

sonnement qui fit croire à beaucoup de ses lecteurs qu'il voulait se moquer d'eux.

Je reproduis la réponse qui fut motivée par cet article dont on lira plus loin quelques coupures véritablement suggestives.

Ce charmant confrère est décidément un ennemi avéré des expériences instructives que Ton peut tenter sur les moteurs à essence, car dans un de ses derniers articles publics en mars 1900, il dit d'un ton convaincu, que celui qui sous prétexte de freinage s'est avisé de passer la corde au cou du merveilleux petit moteur de Dion, est un barbare. Sur ce mot on peut tirer Téchelle !

Nous auons déjà consacré, il y a quinze jours un trop long article à la remise au point de quelques définitions inexactes d'après lesquelles un de nos confrères prétendait prouver que les chiffres résultant de nos essais étaient inexacts. Nous n'y reviendrions pas si nous n'avions encore r occasion de relever des erreurs encore plus singulières qui nous surprennent de plus en plus.

Et d abord nous citerons avec plaisir la lettre adressée à M. Ravel, par M. Boyer-Guillon. On verra que cette lettre concorde eniiètement avec ce que nous écrivions ici :

Monsieur,

Permettez-moi de remettre les choses au point en don*

nant la définition exacte du poncelet, telle que Va adoptée le Congrès international de mécanique tenu à Paris en

Le Poncelet, c'est tout simplement cent kilogrammètres par seconde.

Cette méthode de mesure dont parle M. Ravel et exposée par M. Aimé Witz dans son Traité des moteurs à gaz et à pétrole, conduit à une formule empirique permettant de déterminer, très approximativement par le calcul, la puissance présumée d'un moteur à pétrole; mais qui ipso facto doit donner des chiffres plus éloignés de la vérité que ceux qui résultent de la mesure au frein. Cest en effet de cette mesure au frein que découle cette formule empirique.

Je suis d'accord avec M. Ravel quand il dit : que ces essais d'une minute sont de trop courte durée; mais, malgré cela il est certain que les chiffres du tableau sont plus près de la puissance réelle que ceux que M. Ravel déduit de cette formule empirique (approchée) et appelle chiffres réels !

Ces expériences de M. Knap sont intéressantes et fe trouve que mieux vaudrait encourager les tentatives de ce genre que d'essayer de paralyser les efforts de ceux qui ont le courage de s'y atteler.

Les essais que tente M. Knap, de son propre aveu du reste, n'ont pas la prétention d'atteindre la précision parfaitey ils méritent cependant de fixer notre attention. Les méthodes de mesure laissent à désirer, dites-vous, travaillez à les perfectionner, faites mieux, si vous pouvez; mais ne venez pas déclarer illusoires ces chiffres, en leur opposant d'autres chiffres résultant du calcul basé sur une formuUy qui, comme celle de Watt pour les machines à vapeur n'a pour but que de fixer très approximativement

les dimensions à donner aa cylindre de la machine sur le

projet d'étude.