kgm. =1 ^j!00 = 400 w.-h., réduit, à raison de

100 w.-h., par tonne-kilomètre, le parcours en palier de 4 km» Or, ces prévisions ont été dépassées par les résultats du concours de fiacres de juin 1898 : les voitures qui y ont pris part, ont effectué, presque toutes, dés parcours notablement supérieurs aux 60 km. qui leur étaient demandés ; lune d'elles a fait jusqu'à 105 km. Et pourtant dans aucune de ces voitures, le rapport du poids des accumulateurs n'a atteint cette proportion de 36 °/0 du poids total en charge, que nous avons supposée : il a varié de

1. Ce chiffre est un peu supérieur à ceux qu'ont trouvés MM. Morris et Salom à Chicago et qui ont varié entre 84 et 92 w.-h. Mais, comme le fait remarquer M. Hospitalier, les expériences des ingénieurs américains ontété faites dans des conditions éminemment favorables, notamment sur route très plate. Le concours de fiacres de 1898 a montré qu'on pouvait l'abaisser à 80 w.-h.

26 à 32 °/0. Avec une pareille valeur de ce rapport, la marge reste assez grande pour le poids du moteur, des transmissions, de la voiture et des voyageurs.

M. Hospitalier évalue aux taux suivants lés poids relatifs des diverses parties composant une voiture à deux voyageurs, conducteur non Compris.

Accumulateurs 300 à 350 kg.

Moteurs et transmissions 120 à 150 kg ]

Coupleur, connexions, accessoires, 50 h 80 kg I

Caisse, châssis, roues, 300 à 400 kg ( b/0 a 8oU k&;

Deux voyageurs et le conducteur 210 à 220 kg. . . . , )

970 à 1 .200 kg.

Les chiffres de la seconde série sont à peu près exactement ceux des voitures à deux places qui ont pris part au concours de fiacres : le drojki Jeantaud et la victoria Krieger, où les poids d'accumulateurs sont de 340 kg. pour des poids totaux respectifs de 1.050 et 1.180 kg. Pour les voitures à 4 places, ils s'élèvent progressivement et deviennent 450 et 1 .770 pour le fiacre à galerie de M. Krieger, 450 et 1.790 pour le landauletdeM.. Jeantaud. Le rapport de ces poids s'abaisse notablement ; il n'est plus que de 23 °/o, au "lieu de 33 et 30 %-

L'accumobile est donc possible, et les concours de fiacres de 1898 et 1899 Font prouvé d'une façon éclatante.

Nous ne partageons donc pas les avis émis dans les récentes séances de Y Institute of Electricàl Engineersde Londres, notamment par le professeur Ayrton, qui nie pour l'instant la possibilité d'une exploitation économique, et qui semble même étendre sa déclaration aux tramways à accumulateurs ; et par le professeur R. Smith, qui ne promet aux accumulateurs la consécration de la pratique automobile que pour le jour où ils se seront allégés de 60 °/0 de leurs poids.

L'accumobile nous paraît non seulement possible, mais encore douée de qualités spéciales fort avantageuses. C'est ce que nous allons prouver.

2* Les Moteurs.

133. — Avantages du moteur électrique au point de nie de la traction. — Les accumulateurs envoient leur courant au moteur électrique chargé d'actionner la voiture ; le couple moteur fourni par celui-ci a pour expression

W=SHI,

S, étant la surface d'enroulement du moteur, constante avec lui ; H, l'intensité du champ magnétique donné par les électros; I, l'intensité du courant.

On peut, comme nous allons l'expliquer, faire varier H et I, et par suite le couple moteur : effectivement celui-ci peut prendre des valeurs jusqu'à 8 fois supérieures à sa normale, offrant ainsi une élasticité précieuse pour les démarrages et les coups de collier *.

De plus, quand la vitesse diminue, la puissance du moteur augmente ; et inversement quand la vitesse augmente , la puissance diminue ; le moteur est donc autorégulateur. Même, dans certaines conditions, elle peut devenir nulle, puis négative ; à ce moment, il y a récupération, le moteur faisant frein, et fonctionnant comme dynamo, susceptible dès lors d'être, utilisé pour recharger les accumulateurs.

C'est à l'aide du combinateur qu'on donne à H et I, aux intensités du champ magnétique et du courant, les variations qui se traduisent par les variations correspondantes qu'on veut obtenir dans le couple moteur. C'est lui aussi qui permet d'obtenir la mise en marche, les changements de vitesse, le freinage, l'arrêt, la marche arrière de la voiture.

Pour assurer et faire varier l'excitation du moteur, il peut mettre en jeu divers moyens^

1. Il n'y a rien d'analogue dans le moteur à pétrole, dont le couple est constant : le seul moyen dont on dispose pour faire varier ce dernier est de changer la vitesse (voir § 144).

L'excitation séparée, obtenue en envoyant dans les inducteurs le courant emprunté à quelques accumulateurs, donne un champ magnétique constant et une vitesse qui ne dépend guère que de la différence de potentiel fournie aux bornes du moteur. Le combinateur règle cette vitesse en intercalant des résistances variables dans le circuit de l'induit, ou mieux en couplant de façons diverses les batteries de l'accumulateur. Le champ magnétique étant constant, dès que la vitesse angulaire du moteur dépasse une certaine valeur, il se met à fonctionner comme dynamo, fait l'office de frein et peut servir à la récupération d'une partie du travail produit par la marche de la voiture. Malgré ces avantages indiscutables, l'excitation séparée est peu employée, par suite des complications qu'occasionne pour la recharge, l'inégalité d'épuisement des accumulateurs affectés à l'excitation : ceux-ci, qu'ils soient spécialement réservés à ce rôle ou qu'ils soient constitués par quelques-uns des accumulateurs de travail, ne sont pas déchargés comme les autres. Cette simple difficulté de rechargement mérite d'être prise en considération, car le renouvellement de l'énergie est une des grosses complications de l'emploi des accumulateurs.

L'excitation en série, dans laquelle les inducteurs sont traversés par le même courant que les induits, est la plus simple ; elle est souvent employée, et combinée avec le couplage varié des batteries. Mais elle ne permet pas la récupération; et, comme elle rend la vitesse de la voiture sensible aux variations de profil de la route, elle lui inflige une allure peu régulière.

L'excitation Shunt, obtenue en branchant les inducteurs sur les bornes des accumulateurs qui alimentent l'induit, exige au démarrage un dispositif spécial pour éviter la brûlure du moteur; elle n'admet que le couplage des accumulateurs en tension. Mais, le moteur une fois parti, ce mode offre les avantagés de l'excitation séparée.

Parfois l'induit est à deux enroulements, que le combina teur couple en tension pour le démarrage, en quantité pour la marche à grande vitesse.

'236 l'automobile sur route

On peut aussi utiliser deux moteurs, actionnant chacun une roue, et permettant la suppression du différentiel ordinairement nécessaire pour assurer l'indépendance des roues motrices dans les virages. « Les couplages de ces deux moteurs et de leurs excitations en série, en tension ou en quantité, joints aux couplajges des batteries, permettent, dit M. Hospitalier, un grand nombre de combinaisons graduant la vitesse, mais elles compliquent le règle-marche.* »

Fio. 143. — Moteur Patin.

Vue de face

Les combinaisons les plus délicates parmi celles que nous venons d'indiquer, sont d'ailleurs, grâce à cet appareil, assurées par des manœuvres d'une simplicité extrême, ne demandant de la part du conducteur que la notion du résultat qu'il veut obtenir.

Quant à la mise en marche, au recul, h l'arrêt, le combinateur les donne bien aisément en admettant, inversant, supprimant le courant dans l'induit.

Tout cela explique la grande souplesse et l'extrême facilité de conduite de l'automobile électrique.

134. — Qualités à exiger d'un moteur électrique de traction. — Le. moteur électrique, tel qu'on le construit couramment, réalise, fort simplement ce système rotatif, qui s'adapte si bien à la locomotion automobile, parce qu'il supprime les vibrations inhérentes a^i système alternatif, mais qu'on n'a pas jusqu'ici réussi à rendre pratique avec la vapeur et encore moins avec le pétrole.

Fig. 144. — Moteur Patin.

Vue de profil

Comme il n'a reçu que peu d'applications automobiles, il n'a pu jusqu'ici être doté de toutes les modifications qui le rendront encore plus apte qu'il ne l'est naturellement à démarrer facile-r ment, à être. aisément manœuvrable, à fonctionner avec des courants de faible tension comme ceux des distributions ordinaires. On s'efforcera aussi de le. rendre plus robuste, et moins lourd : c'est ainsi que M. Patin (fig. 143 et 144) a fait en aluminium deux flasques de son moteur appelés à ne pas travailler beaucoup. Une autre. qualité à pxiger d'un moteur de traction, c'est qu'il

288 l'automobile sur route

tourne à faible vitesse, de façon qu'ôrt puisse éviter ou du moins simplifier beaucoup la transmission du mouvement de l'arbre de l'induit à l'essieu moteur. Les engrenages réducteurs de vitesse sont bruyants et coûteux : par eux-mêmes, car le prix en est élevé et ils s'usent fort vite (surtout quand on ne les enferme pas dans des carters), même quand on les fait, non pas en bois, en cuir durci ou vert, en bronza mais en acier ; et par la consommation de force, qu'ils entraînent en pure perte.

Une faible vitesse angulaire n'est d'ailleurs pas exclusive d'une grande vitesse tangentielle, favorable au développement de la force électro-motrice : on donnera donc à l'induit un diamètre aussi grand que le permettront la place qu'on pourra lui offrir et le danger qu'une force centrifuge excessive ferait courir au frettage de ses fils ; la vitesse tangentielle a pu être impunément portée à 25 mètres par seconde.

Ces deux conditions, faible poids et faible vitesse angulaire, doivent pourtant être combinées avec cette autre que le moteur a besoin d'une puissance suffisante. Et il devient assez difficile de les concilier tous les trois, car le moyen le plus naturel de donner à un moteur léger une grande puissance serait de le faire tourner vite. Il faut d'ailleurs se rappeler qu'un moteur léger n'est pas toujours préférable à un moteur lourd , ni un moteur lent à un moteur rapide : il se peut, par exemple, qu'une machine pesant quelques kilos de moins qu'une autre, mais n'ayant pas un aussi bon rendement, exige dans le poids des accumulateurs une majoration bien supérieure au gain réalisé par sa construction trop légère. La considération de rendement doit au fond primer toutes les autres, car le problème consiste à transporter une charge donnée avec le minimum d'énergie dépensée.

135. — Construction d'un moteur d'automobile. — Dans la construction des moteurs automobiles, il faut se servir de matériaux de tout premier choix, pour les inducteurs d'acier doux, qu'on sature à pleine charge, afin de bien utiliser le métal. Pour la même raison, souvent on les fait k plusieurs pôles, alors quatre, attendu

qu'il serait difficile d'en loger davantage avec les bobines d'induction qu'ils nécessiteraient.

On ménage à l'entrefer une valeur aussi minime que possible, sans descendre pourtant au-dessous des 3 mm., qui semblent indispensables au jeu de l'induit.

A celui-ci on donne une section telle que la densité du courant y soit de 5 ou 6 ampères par mm2 : dans ces conditions, la température des bobines ne dépasse pas 50°, Il faut pourtant prévoir une majoration d'intensité de 50 °/0 pendant une heure (sans parler des 10 ou 12 A qu'elle atteint au démarrage) ; la température des enroulements s'élève alors à 90°.

De là résultent , et la nécessité d'employer des isolants très efficaces, et la préférence donnée à l'excitation en série, avec laquelle il n'existe qu'une différence de potentiel très faible (10 volts au plus) entre deux points quelconques de l'enroulement inducteur, et la défaveur qui pèse sur l'excitation en dérivation, avec laquelle la différence de potentiel peut devenir presqu'aussi forte qu'entre les deux bornes de la batterie, et occasionner des étincelles.

Pour éviter celles-ci aux balais du collecteur, sans avoir recours au décalage de ces derniers, impossible avec un moteur qui doit tourner dans les deux sens , on fait les balais en charbon (d'environ 15 mm.2 de section par ampère). On s'efforce aussi de réduire la réaction d'induit, qui, on le sait, fait varier la position de la ligne neutre. On diminue cette réaction en donnant à l'inducteur un grand nombre d'ampères-tour, ce qui revient à saturer ce dernier, comme nous avons déjà dit qu'on devait le faire pour bien utiliser le métal. On est encore conduit par là à augmenter le nombre des pôles de l'inducteur, car on sait que la réaction d'induit diminue à mesure qu'augmente ce nombre.

Le moteur tétrapolaire a, en outre, l'avantage d'avoir une forme très ramassée, permettant pour l'induit un grand diamètre, et se prêtant fort bien au cuirassement. Quand l'enveloppe reste

ouverte aux deux bouts, elle ne fait que protéger les bobines contre les chocs, ce qui est déjà quelque chose; quand on la ferme, elle les protège en outre contre l'humidité, les poussières et les petites masses métalliques qui, attirées par les électroaimants, pourraient venir se. loger entre eux et l'armature. L'étanchéité de la cuirasse n'a qu'un défaut, soustraire les bobines à tout courant d'air et les soumettre, dès lors, à un échauffement considérable; parfois, pour le combattre, on pratique à l'enveloppe quelques ouvertures aux points par lesquels l'entrée des poussières et des masses métalliques est la plus difficile.

Tous ces avantages font que le moteur tétrapolaire est presque exclusivement utilisé pour les tramways, et souvent aussi dans les automobiles.

En général, on ne conserve pas les quatre balais qui correspondent aux quatre pôles ; on en supprime deux, en faisant les couplages à l'intérieur même de l'induit, par un ensemble de fils qu'on nomme connecteur. Par ce dispositif, en même temps qu'on simplifie le moteur, on diminue les chances de mauvais contact, et on rend sa surveillance plus facile.

Quelquefois cependant il a bien quatre balais, mais parce que l'armature de l'induit comprend deux bobinages, aboutissant chacun à un collecteur, et constituant les deux circuits indépendants ■dont nous avons déjà parlé, pouvant être couplés en série ou en parallèle.

136. — Moyens employés pour faire varier la vitesse du moteur et de la voiture. — Le moyen presque exclusivement employé pour changer la vitesse de la voiture consiste à modifier celle du moteur. On peut le faire de trois manières : en agissant sur le voltage aux bornes du moteur; en modifiant le flux inducteur; en couplant diversement les enroulements de l'induit. Et ces trois manières peuvent même recevoir plusieurs variantes.

La première est commode à réaliser par lintercalatiop dans le circuit de l'induit d'un . rhéostat, dont on peut faire varier la résistance.

Mais ce procédé a l'inconvénient d'entraîner la perte de l'éner-

.gie ainsi employée à échauffer le rhéostat et de porter celui-ci à

une température élevée •; pour ces deux raisons, il faut, si on

l'emploie, borner son intervention au démarrage et à quelques

autres cas ne la nécessitant que pendant peu de temps.

Un meilleur moyen consiste à coupler, comme nous l'avons -déjà dit, de façons diverses, les batteries de l'accumulateur. Si, par exemple, celui-ci est composé de 40 éléments, ayant chacun -une force électro-motrice de 20 volts, et répartis en 4 batteries, le couplage des 4 en dérivation, donne une force électro-motrice de 20 volts, suffisante pour la petite vitesse; le couplage en quantité de 2 paires de batteries disposées en tension, donne 40 volts pour la vitesse moyenne ; le couplage en tension des 4 batteries donne 80 volts pour la grande vitesse. Si Ton veut obtenir des •vitesses intermédiaires, il n'y a qu'à faire varier le nombre des ■ accumulateurs produisant l'excitation, bu introduire une résistance variable dans le circuit d'excitation.

On peut modifier le flux inducteur de deux façons : 1° En intercalant entre les bornes des inducteurs une dérivation de résistance variable : plus cette résistance sera faible, plus notable sera la portion du courant qui y passera,. et plus faible celle qui passera dans les inducteurs, plus faible dès lors la vitesse de la voiture. La plus grande valeur de cette dernière

• correspondra dès lors au cas où aucune partie du courant ne sera dérivée. C'est le procédé par shuntage.

2° En faisant varier le nombre d'ampères-tour de l'excitation. - Et cette variation peut s'obtenir en agissant sur le nombre d'ampères (intensité du courant) ou sur le nombre de tours (longueur

• de l'enroulement) : dans le premier cas, on relie en série ou en quantité les diverses sections de l'inducteur; dans le second, on fait varier le nombre des sections d'enroulement intercalées dans le circuit, mais on s'abstient de le faire, parce que de la sorte l'enroulement inducteur est mal utilisé aux forts régimes.

Enfin le couplage des enroulements de l'induit se pratique

G. Layuukib. — V Automobile ntr route. 16

avec les moteurs tétrapolaires à deux collecteurs : on couple en tension pour le démarrage, en quantité pour la grande vitesse.

Lorsque la voiture est actionnée par 2 moteurs, on peut, en les couplant en série ou en quantité, « faire varier du simple au double, à vitesse égale, la force contre-électromotrice opposée ; à couple égal, la vitesse obtenue dans le premier cas sera donc sensiblement double de celle obtenue dans le second. Au démarrage, les deux moteurs étant en série, produisent le même couple total avec un courant moitié moindre que celui qu'ils absorberaient s'ils étaient en parallèle '. »

On voit combien les procédés employés pour faire varier la vitesse d'une accumobile différent de ceux en usage avec une automobile à pétrole, et quelle simplification en résulte pour la transmission du mouvement. Disons cependant que quelques constructeurs ont recours à un jeu d'engrenages pouvant donner mécaniquement deux vitesses, jamais davantage : ce dispositif, en doublant le nombre des vitesses obtenues électriquement, donne une gamme des plus étendues, mais qui n'est pas, à notre avis, nécessaire pour avoir une voiture très souple.

Naturellement les procédés que nous venons de décrire sont très souvent combinés dans une même voiture, au gré du constructeur. Quels sont les meilleurs? La réponse est fort difficile. M. D. Dujon * proscrit le couplage des batteries et des induits, et veut seulement agir sur les inducteurs, non par sectionnement, mais par shuntage. Comme il le reconnaît d'ailleurs lui-même, la solution est certainement beaucoup moins simple et doit varier avec les circonstances. En tout cas , nous ne partageons pas son avis sur celle qu'il regarde comme devant être la meilleure : un moteur tournant à une vitesse uniforme avec une transmission à rapports de vitesses variables ; ce serait tirer un bien mauvais parti de la souplesse du moteur électrique que de

1. Petites Annales du cycle et de f automobile, 21 janvier 1899, p. 21.