TROISIÈME PARTIE
QpSFFICISnTS Dg TSRTfiS
occAsionnéfis p^k les
T^Ansmissions
Nous passons maintenant à une question très intéressante, celle du rendement à la jante.
Les expériences très précises qui ont été effectuées à Aubervilliers sur bon nombre de voitures, ont prouvé qu'il restait beaucoup à faire dans la disposition intérieure des voitures, c'est-à-dire dans la construction des transmissions reliant le moteur aux roues motrices. On savait depuis longtemps, par un simple calcul, que la perte de puissance, occasionnée par les transmissions était d'environ 50 o/o ; mais il était utile de préciser davantage ces expériences, de leur donner un caractère plus scientifique et plus certain, que celui par exemple de la montée d'une côte, dont le pourcentage est plus ou moins exactement connu.
Les résultats obtenus ont été ma foi peu brillants. Si
on considère la force de certains moteurs et ce qu'ils ont rendu à la jante, on se demande où peut passer toute cette énergie et on essaie de deviner quels sont les organes qui peuvent absorber tant de puissance.
Certes, les contradicteurs n'ont pas manqué, car en somme c'est toujours humiliant d'avouer que la moitié de la nourriture de votre cavalerie est absorbée en pure perte. Mais quant à un raisonnement intéressé on peut opposer des chiffres qui, par leur brutalité ramènent à la réalité, il ne faut pas en manquer l'occasion.
En effet, ces expériences en côtes qui donnent déjà des chiffres presque certains, sont venus corroborer les chiffres que l'appareil de mesure installé à Aubervilliers a donnés avec encore plus de précision.
Pour connaître le rendement à la jante d'une voiture automobile, il faut que celle-ci se trouve sur l'appareil dans les conditions de l'ascension d'une côte assez forte, afin de ralentir considérablement sa vitesse, et que la résistance de l'air n'intervienne pas. Un essai de ce genre, effectué en dehors de la petite ou de la moyenne vitesse, ne peut donner aucun résultat appréciable, en ce sens que le poids de la voiture qui devient un volant en raison de la vitesse acquise du véhicule, entre pour une grande part dans le maintien de cette vitesse : chose qui ne se produit pas sur l'appareil, la voiture étant immobile.
Commençons par détailler Tappareil et indiquons la manière dont il fonctionne :
Ainsi qu'on le voit sur la figure ci-contre, un arbre
lV^a
très résistant de 60 millimètres de diamètre porte à Tendroit où viendront reposer les roues de la voiture deux tambours de bois assez larges pour servir aux divers écartements de roues des voitures. Sur le côté et émergeant à moitié de la fosse, une poulie de 0^955 sur laquelle s'appliquait le ruban du frein à levier A. Le poids D servait à équilibrer le levier A, de façon à éviter de tenir compte de ce poids afin de simplifier les calculs : au bout du levier A on accrochait les poids au crochet B.
La surface des rouleaux était formée de bois rugueux (sapin à contre-fil), de façon à ce qu'il n'y eut aucun glissement des pneumatiques sur les rouleaux. Du reste des expériences spéciales pour déterminer s'il se produisait des glissements ont démontré que l'adhérence était absolue avec des pneumatiques, et quantité négligeable avec des creux .
Ensuite il fallait connaître très exactement le coefficient de frottement du rouleau sur ses paliers qui avaient à supporter le poids de Tappareil (175 kilogs).
Les paliers à rouleaux, système Philippe, devaient donner un coefficient de frottement bien minime, mais néanmoins il était utile de le connaître.
Par la méthode de la chute des poids, nos confrères, Carlo Bourlet et Georges Desjacques ont pu déterminer, chacun à leur façon, le coefficient de frottement du rouleau dont nous donnons ci-dessous la méthode.
Pour mesurer le frottement on débarrasse le volant du frein de Prony et on enroule sur lui une mince corde-
lette faisant six ou sept tours, attachée par Tune de ses extrémités au volant et portant à son extrémité libre un poids connu P. Ce poids était de 20 kilogs dans nos expériences.
On maintient le poids P à une certaine hauteur h du sol en le soutenant par une petite corde supplémentaire fixée au bâti. A un signal donné on coupe cette petite corde, le poids P tombe de la hauteur h en entraînant avec lui le volant. Lorsqull est arrêté au bas de sa chute, le système formé par le volant, l'arbre et les tambours continue à tourner, en vertu de la vitesse acquise en déroulant la cordelette enroulée sur le volant, puis s'arrête. On compte le nombre n de tours et de fractions de tours effectués par le volant pendant toute l'expérience. On mesure au chronomètre le temps de chute du poids et le temps total de Texpérience depuis la mise en marche du poids jusqu'à l'arrêt du volant. Par différence on a le temps / pendant lequel le système tournant a marché à vide, en vertu de la vitesse acquise.
Ceci posé, voici comment on interprète ces résultats :
Le poids P a effectué un travail Ph qui est égal à la somme de la demi-force vive acquise par lui dans la chute (et détruite par le choc sur le sol) et du travail perdu dans les frottements.
Si donc V est la vitesse du poids au moment où il arrive au sol et T le travail perdu dans les frottements par tour complet du système, on a :
1 PiA
P/i = 1- Tn
— 4ao —
d'où on tire
Put
Dans cette formule nous connaissons tout sauf v. Or v peut être calculé de la façon suivante : On sait que lorsqu'un corps est animé d'un mouvement uniformément accéléré, la vitesse qu'il acquière au bout d'un certain temps, en partant du repos, est le double de la vitesse moyenne. On peut alors calculer, d'après cela, v de deux manières :
1" En calculant directement la vitesse moyenne du poids P dans sa chute ; 2^ en calculant la vitesse moyenne linéaire d'un point de la circonférence du volant quand le volant tourne à vide; car cette vitesse linéaire est égale à z; au moment où le poids touche le sol et décroit jusqu'à zéro. Le premier procédé est moins précis que le second, car le temps de chute du poids étant très court (1 sec.l, et les chronomètres ne donnent le temps qu'à 1/5* de seconde près, l'erreur relative commise est très grande. Au contraire, le second procédé est meilleur parce que le temps où le volant tourne tout seul est assez long (9 sec. en moyenne) pour que Terreur soit moins sensible.
Soit, alors, D le diamètre du volant et / le temps pendant lequel le volant a tourné tout seul ; n étant le nombre des tours on a :
TrD" — h
Expériences. — Pour eflFectuer rexpérience il faut être trois. Le poids P étant suspendu et prêt à partir, on mesure h, A un signal donné le premier opérateur coupe la petite corde qui maintient le poids immobile et mesure le temps total de Texpérience. Un second mesure le temps de chute du poids. La différence donne /- Un troisième compte le nombre n de tours et de fractions de tour.
Les données fixes étaient ici :
P i P = 20ï^g«, irD = 2in,98 =1,02.
Les formules (1) et (2) sont donc :
on calcule d'abord f; par la formule (2), puis T par la formule (1).
Résultats. — Voici le tableau des résultats relatifs à trois expériences.
ol
Mesures
Calculs 1,02 v« 71 r
La moyenne des trois expériences donne donc pour T :
T zz 4kgm,3.
La perte de frottement du système tournant sous son propre poids de 175 kilos est donc de 4,3 kilogrammètres par tour.
Le travail perdu dans le frottement étant sensiblement proportionnel à la charge le travail T, perdu par tour sous une charge Q, sera donc :
ou :
T zz 0,024. Q en kilogramniètres, Q étant exprimé en kilogrammes.
Pour que les essais aux jantes puissent être commentés avec fruit, il faudrait connaître exactement la puissance (lu moteur, de taçon à évaluer avec certitude la perte occasionnée par les transmissions ; mais malheureusement sur un certain nombre de voitures il était impos-
- 4H3 sible de freiner le moteur, à cause des circulations d'eau qui avaient leurs pompes établies sur les volants, ce qui empêchait de disposer le frein sur lesdits volants.
L'essiii aux juntes d'une voiture Uelaliaye
Nous n'avons pu faire les évaluations de perte occasionnées par les transmissions sur certaines voitures, que d'après l'indication de puissance du moteur donnée par le constructeur, et, d'autre part, les essais aux Jantes
ont été exécutés en partie sur des voitures à l'état de neut et en très bon état. Les voitures sur lesquelles on a pu freiner les moteurs ont donné des résultats à peu près identiques à ceux qui ont été obtenus en tenant compte du chiffre en chevaux donné par les fabricants comme puissance effective, c'est-à-dire un rendement variant entre 50 et 65 pour 100.
Pour obtenir des'chiffres absolument précis, il faudrait pousser les expériences encore plus loin, installer pour un certain temps un laboratoire dans lequel on effectuerait des essais répétés un grand nombre de fois et le plus minutieusement possible. Mais jusqu'à présent l'initiative privée, seule, s'est chargée de dégrossir un peu une science qui manque de données générales, qui ne vit que par empirisme et qu'une entente intelligente des meilleurs fabricants devrait faire sortir delà routine actuelle, afin de précipiter ses pas dans la voie du Progrès.
LEROY, Fils, successeur
7, Rue Danton, LEVALLOIS-PERRET
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Résultats du rei)deii)ei)t
à la jai)te des voitures
engagées au Concours
ESSAIS AUX JANTES DE DEUX
