‹ Manuel théorique et pratique de l'automobile sur route. Vapeur--pétrole--électricitéChapitre 50 sur 165 · x o^a = 300 kgm: il consommera par heure · texte numérisé non relu

x o^a = 300 kgm: il consommera par heure

= environ 110 kg. de vapeur. La chaudière devra,

pour cela, avoir une surface de chauffe de 1 , 25 m*, et pèsera 1,25X120 = 158 kg.

Pour ce qui est des approvisionnements, si Ton veut que l'automobile parcoure 100 km. sans se ravitailler, elle devra emporter, pour fournir les 3.500.000 kgm., que nous avons

trouvés nécessaires :

16.500 =212 k*' ^ et — = 30 kg. de coke, c'est-à-dire un poids de 242 kg. Chaudière et approvisionnements représentent donc un poids d'environ 400 kg., soit 40 °/0 de celui de l'automobile. La proportion est évidemment énorme.

Elle n'est cependant pas de nature à rendre impossible la construction de la voiture. En évaluant à 50 kg. le poids du moteur à deux cylindres avec son mécanisme de distribution, et à 200 kg. le poids des deux voyageurs avec leurs menus lyigages, il reste un peu plus de 350 kg. pour le poids du véhicule seul. Avec les hypothèses plus favorables que nous avons admises en second lieu, le poids des approvisionnements se réduirait à 140-j- 17,5 = environ 160 kg. Si on réalise pour l'automobile un générateur donnant un rendement analogue à celui des chaudières de torpilleur, qui, à surface de chauffe égale, ne pèsent plus que les 0,60 du poids des chaudières de

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locomotives, Je générateur ne pèsera plus que 0,6 X 150 = 90 kg. Chaudière et approvisionnements ne représenteront guère que 250 kg. soit le quart du poids de l'automobile.

Enfin, il ne faut pas oublier que nous avons implicitement supposé, dans le calcul de l'eau à prendre, que le moteur n'était pas à condensation. Si on trouve le moyen de le doter, par des moyens assez simples, de ce perfectionnement, la provision de liquide s'en trouvera fort diminuée ; c'est ce qui existe déjà dans plusieurs voitures, notamment dans les voitures Serpollet.

On peut d'ailleurs admettre des ravitaillements moins espacés que ceux que nous ayons supposés, et qu'on fera de l'eau tous les 50 km. par exemple, et non pas tous les 1 00.

A côté de cette augmentation du poids mort transporté, la chaudière présente d'autres inconvénients, qui ne sont pas négligeables :

1 ° Il est difficile de lui trouver sur le véhicule une place où elle soit facile à servir et où elle n'incommode pas les voyageurs;

2° Elle nécessite le service d'un chauffeur compétent, qui la conduise de manière à éviter l'explosion si elle n'est pas impossible, qui affranchisse le conducteur de toute préoccupation relative à son alimentation et du maniement du coke toujours malpropre (sans le mettre d'ailleurs à l'abri de la poussière inhérente à l'emploi de ce combustible) ;

3° Elle donne lieu à des projections d'escarbilles, et à un dégagement de fumée et de vapeur, qui peuvent devenir un sujet d'effroi pour les chevaux et de gêne pour les piétons. A vrai dire, le concours des poids lourds de 1897 a prouvé qu'on pouvait supprimer à peu près ces inconvénients, en munissant la cheminée d'une grille destinée à arrêter les projections sérieuses, et en surchauffant la vapeur d'échappement et la mélangeant aux gaz chauds de la combustion, qui la rendent invisible ;

4° La mise en pression exige un certain laps de temps, qu'il n'est pas exagéré d'évaluer à une demi-heure.

Il faut remarquer que tous ces inconvénients s'atténuent beaucoup, dès qu'il s agit des automobiles de grosses dimensions (parfois remorqueuses), comme celles qui sont destinées aux transports en commun des voyageurs ou des marchandises : le logement et le transport de la chaudière et de ses approvisionnements, la présence du chauffeur, la longueur de la mise en train ne constituent plus une gêne. D'un autre côté, la puissance et l'élasticité du moteur à vapeur restent avec tous leurs avantages, et rendent son emploi parfaitement approprié à cet usage.

Pour les automobiles légères, destinées au tourisme, le changement de combustible s'impose. C'est ce qu'a parfaitement compris M. Serpollet, et, avec le pétrole lampant qu'il emploie, la situation change : l'emmagasinement d'une énergie considérable devient plus facile (le pétrole lampant donnant plus de 10.000 calories par kilogramme, au lieu de 8.000 comme le coke, et un liquide se logeant très commodément dans des récipients de forme quelconque, qui permettent d'utiliser les moindres recoins) ; la nécessité du chauffeur disparaît : la conduite du feu se réduit à la manœuvre d'un robinet; l'allumage est instantané, la mise en pression rapide. Le jour où l'on utilisera couramment les huiles lourdes, d'un prix plus bas que le pétrole lampant, ce mode de chauffage deviendra par surcroît presque économique. Comme avec lui les avantages ordinaires de la vapeur subsistent, c'est à se demander vraiment si, dans ce domaine du grand tourisme qui semble jusqu'ici réservé à l'essence de pétrole, elle ne deviendra pas pour cette dernière un concurrent sérieux.

143. — Avantages du pétrole. — Le moteur à pétrole a sur le moteur à vapeur la supériorité de donner un plus gros rendement. Nous le verrons plus tard (§ 335).

Mais le plus sérieux avantage du pétrole est d'emmagasiner, sous un faible poids et un petit volume, une grande quantité d'énergie. En reprenant les hypothèses précédentes, calculons ce

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qu'il faut en emporter pour faire effectuer à l'automobile d'une tonne le même parcours de 100 km: le kilogramme d'essence correspond au moins à 10.000 calories ou 4.250.000 kilogrammètres qui équivalent, d'après M. Deprez (§ 16) à environ 750.000 kgm. disponibles à la jante des roues. Les 3.500.000 kgm. nécessaires pour faire parcourir 100 km. à la voiture,

exigeront dès lors un poids de ' * n =4,66 kg. d'essence.

Avec le nombre de 250.000 kgm. que nous avons admis, comme représentant actuellement le travail recueilli aux jantes par kilogramme d'essence consommé dans le moteur, . on arrive à un poids de 13,98 kg. d'essence. Même en tenant compte du poids du réservoir contenant cette esssence et du carburateur qui la transforme en mélange gazeux, explosible, ces poids sont minimes, en comparaison des 400 kg., nécessités parla vapeur pour les poids de la chaudière et de ses approvisionnements.

Le moteur lui-même a beau, pour les raisons que nous avons données, être plus lourd (celui de 500 kgm., un peu plus de 6 chxl/2, est évalué par M. Deprez à 150 kg., au lieu des 50 kg. qu'il avait admis pour le moteur à vapeur de la même force); les transmissions ont beau, comme nous allons le voir, être plus compliquées, l'ensemble du moteur et de ses approvisionnements ne dépasse pas 200 kg., alors qu'avec la vapeur il atteignait 450. La différence est énorme; bien qu'il faille la réduire un peu pour tenir compte du poids de l'eau de réfrigération du moteur, elle reste très considérable, et le poids est augmenté d'autant qui reste libre pour la carrosserie : on a toutes facilités de la faire solide (ce qui est essentiel avec les vitesses que la voiture peut atteindre et les efforts qu'elle peut être amenée à supporter) et confortable.

Un autre avantage des voitures à pétrole est la presque instantanéité de leur mise en marche : tourner le commutateur de l'allumage électrique ou allumer les brûleurs, si l'inflammation se fait par tubes, c'est tout ce qu'il y a à faire pour l'assurer.

144. — Inconvénients du moteur à pétrole. — A côté de ces avantages précieux, il faut mentionner des inconvénients multiples.

Le principal réside dans le manque absolu d'élasticité du moteur. Comme le dit M. Soreau {Mémoire de la Société des Ingénieurs Civils, juin 1898, p. 1017): « La quantité d'air carburé est réglée par le volume du cylindre; d'autre part, la richesse de ce mélange ne peut notablement varier, puisque l'explosion ne se produit plus, dès qu'on s'éloigne un peu, en plus ou en moins, des proportions qui correspondent à la combustion complète. La quantité et la richesse . du mélange explosif étant à peu près invariable, il en résulte qu'on ne peut augmenter sensiblement la puissance. » Le moteur ne donne (Tailleurs la puissance pour laquelle il a été construit et un rendement avantageux que s'il tourne à sa vitesse normale de régime. Pour peu qu'il s'en écarte, l'utilisation du combustible se fait moins bien et l'effort moteur est réduit. Comme il faut cependant faire varier la vitesse et le travail de la voiture, il devient nécessaire d'interposer entre l'arbre du moteur et les roues motrices, des engrenages, des poulies différentielles avec courroies,... qui absorbent une partie de la force utile et compliquent beaucoup le mécanisme. Il arrive même souvent, dans la pratique, que les dimensions de ces organes sont mal calculées ; quand, par exemple, la voiture a une rampe à gravir, elle doit le faire à sa petite vitesse ; comme elle a alors besoin de développer son effort maximum, le moteur ne devrait pas cesser de tourner à sa vitesse de régime, qui, nous le savons est celle à laquelle il donne sa plus grande puissance ; or, bien souvent, les transmissions sont ainsi établies qu'avec elles le moteur ne peut pas conserver cette vitesse de régime. C'est un pur défaut de construction, mais avec lequel il faut trop souvent compter.

Le moteur à pétrole se refusant à tout coup de collier, on est obligé de lui donner une puissance qui lui permette d'assurer le démarrage du véhicule et sa propulsion sur les côtes les plus

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raides qu'il ait à gravir. Si oh là calcule largement, on augmente les frais de premier établissement, on impose au véhicule une surcharge permanente, et une marche peu économique, parce que presque tout le temps on n'utilise qu'une partie de la puissance de son moteur. Si on : la calcule un peu juste, on restreint beaucoup l'échelle dès rampes accessibles à la voiture.

La force motrice, étant due à l'explosion du mélange carburé, n'a rien de la douceur qui caractérise la pression de la vapeur : elle se produit par secousses, destructives du matériel et peu favorables'à, l'uniformité du mouvements De plus, avec le cycle à quatre temps, qui est presque universellement employé, le moteur ne fournissant qu'une course motrice pour deux tours de l'arbre, il faut, pour régulariser le mouvement, avoir recours à un volant. Celui-ci doit être assez lourd pour emmagasiner la force explosive qui jaillit pendant la course utile et la restituer pendant les trois autres. Trop de constructeurs ont tendance à alléger cet organe, qui, incapable de recueillir toute là force, la laisse se perdre en effets destructeurs, et le moteur est mis par ce fait ' dans l'impossibilité de donner le travail pour lequel il a - été calculé.

Ajoutons cependant que. les énormes • vitesses auxquelles • marchent couramment les moteurs tendent à atténuer beaucoup ces variations de Teffort moteur. • i

Effectivement, quand la voiture va vite, elle . se sert à ellemême de volant -et les trépidations en sont bien diminuées. Mais, aux faibles vitesses et plus encore pendant les stationnements de la voiture, ces trépidations constituent une gène réelle pour les passagers.

Or, les arrêts de la voiture, pendant lesquels on laisse marcher le moteur, sont assez fréquents : il faut, en effet, pour le démarrage, l'effort maximum, qui ne peut être développé que par le moteur .marchant à sa vitesse de régime, et celle-ci ne serait atteinte qu'au bout d'un certain temps si le moteur partait du repos. Il faudrait, en outre, pour remettre celui-ci .en marche, donner à

l'arbre quelques tours de manivelle, ce qui, dans presque toutes les voitures, exigerait que le chauffeur descendît de son siège. La marche du moteur, pendant les arrêts de la voiture, entraîne en pure perte une consommation de gazoline qui peut devenir assez onéreuse.

Un gros inconvénient du moteur à pétrole est d'exiger le refroidissement des cylindres. Dès qu'il devient impossible de l'assurer par des ailettes, c'est-à-dire quand la force du moteur dépasse 2 ou 3 chx (quelques rares constructeurs croient la chose encore pçssible au-delà), il faut avoir recours à un courant d'eau. Pour que cette eau ne s'échauffe pas trop (elle ne devrait pas dépasser 70° C), même quand on la fait circuler dans des tubes refroidisseurs, il faut en prendre une assez grande quantité et la renouveler de temps à autre. La précaution est d'autant plus nécessaire qu'il y a plus de côtes ; si on la néglige, le rendement du moteur diminue rapidement.

Le moteur à pétrole a encore le défaut, tomme l'effort moteur se produit toujours du même côté du piston, de ne pas se prêter à un changement de marche; aussi faut-il pour assurer la marche arrière* de la voiture avoir recours à un dispositif supplémentaire (engrenages ou poulies à courroie dont lés brins sont croisés) qui manque à quelques véhicules, mais que le Règlement du 10 mars 1899 sur la circulation des automobiles en France impose à tous ceux dont le poids à vide excède 250 kilogrammes.

La carburation, assez capricieuse par elle-même, variable notamment avec le degré d'humidité de l'air, la température extérieure..., est souvent une source d'ennuis, surtout pour le chauffeur inexpérimenté.

Les gaz de l'échappement exhalent une odeur dont ne souffrent pas les personnes occupant l'automobile, mais fort incommodante pour celles qui se trouvent dans son sillage.

L'essence très inflammahle est d'un maniement dangereux, surtout la nuit; pour certaines réparations, exigeant Tinterven-

G. Lumen. — L'Automobile sur route. 17

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tion d'une flamme, il devient nécessaire de vider les réservoirs et les carburateurs. En fait, les incendies d'automobiles à pétrole ne sont pas rares.

Le prix de revient de la traction est plus élevé qu'avec le coke. L'essence est vendue environ 0,45 fr. le litre de 700 gr., soit 0,64 fr. le kilog. Les 4,66 kg. nécessaires, dans l'hypothèse de M. Deprez [ou les 13,98 kg. nécessaires dans la nôtre (§ 143)1 pour un trajet de 100 km. coûteraient donc 3 fr. (ou 9 fr.), ce qui ferait ressortir les frais de combustible pour la tonne kilométrique à 0,03 fr. (ou 0,09 fr.) au lieu de 0,0120 fr, ou même de 0,0044 fr. avec le coke.

Afin de ne pas exagérer la plupart des inconvénients que nous venons d'énoncer, notamment pour ne pas multiplier les carburateurs, les cylindres, les quantités d'eau à emporter, les organes de refroidissement de cette eau, les difficultés de la mise en marche, (on n'ignore pas qu'avec les moteurs fixes, dès que leur force atteint 25 ou 30 chevaux, cette mise en marche exige l'intervention d'un servo-moteur, c'est-à-dire d'un moteur à pétrole plus petit) on ne peut pas, si l'on veut que son emploi reste commode, augmenter indéfiniment la puissance du moteur à pétrole.

Cela semble devoir réduire le champ d'action de ce moteur et lui interdire le transport des marchandises sur une échelle un peu large, au-dessus de 1500 kg. par exemple. Cette marge lui permet cependant un service de livraison en ville ou dans la banlieue, par voiture automobile, et non par tracteur; l'absence de chaudière et la légèreté des approvisionnements du moteur à pétrole, priveraient, en effet, le tracteur d'un poids qui lui est indispensable pour la réalisation d'une adhérence suffisante.

En revanche, la double facilité d'emporter une énergie considérable et de se ravitailler en cours de route, l'inutilité de tout aide pour le conducteur font de la voiture à pétrole l'agent indiscuté du grand tourisme.

Pour ce qui est du pétrole lampant, sa moindre inflammabi-

lité, qui atténue sérieusement les dangers d'incendie, son coût un peu moins élevé que celui de l'essence le recommanderaient plutôt que cette dernière à l'usage automobile * ; mais les difficultés de la carburation l'y ont rendu jusqu'ici assez impropre. Ces difficultés n'ont d'ailleurs rien d'insurmontable, et peuvent «tre vaincues. Les moteurs fixes au pétrole ont fait, dans ces dernières années, des progrès considérables. Déjà quelques automobiles, celle de M. Koch, par exemple, marchent au pétrole lampant.

M5.— Avantages de l'électricité. — La continuité du mouvement rotatif, l'élasticité du moteur électrique,- chez lequel, nous 1 avons vu, le couple peut prendre une valeur jusqu'à huit fois supérieure à sa normale, le privilège .d'auto régulation dont il jouit, font de ce moteur la machine automobile par excellence. La facilité avec laquelle il se laisse conduire, sa docilité constituent un gage précieux de sécurité pour la voiture qu'il actionne et pour celles que cette dernière rencontre. Sa marche presque silencieuse lui donne un peu de ce charme, qui était jusqu'ici resté l'apanage de la bicyclette.

La simplicité du montage de la dynamo est aussi un avantage pratique à considérer.

Indépendamment de tous ceux que nous venons de signaler, par lesquels Taccumobile l'emporte à la fois sur les voitures à pétrole et sur celles à chevaux, il en est d'autres qui constituent pour elle une supériorité sur l'un ou sur l'autre de ces deux modes de locomotion.

Sur les voitures à pétrole, elle offre les avantages d'une

I. Alors, en effet, que l'essence émet des vapeurs inflammables à 5°, souvent même à 0°, le pétrole lampant est tel qu'on peut, sans qu'il prenne feu, le chauffer à 35° et approcher de lui une allumette en ignition.

Pour ce qui est de l'économie, en estimant avec M. Witz à 57 centilitres d'essence et à 54 centilitres d'huile lampante, les consommations correspondant au cheval-heure effectif et en comptant le litre de la première à 0 fr. 45 et le litre de la seconde à 24 centimes, le cheval-heure revient à 26 centimes avec l'essence et à 13 centimes avec le pétrole. C'est une différence du simple au double.

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mise en marche plus facile, d'une propreté plus grande, d'une réduction des frais d'entretien. Avec l'accumobile, il n'y a plus de trépidations, plus de mauvaise odeur, plus dé consommation d'énergie pendant les stationnements de la voiture, plus de crainte d'incendie. Ce n'est pas à dire pour cela que des voitures électriques ne puissent brûler: nous avons à l'esprit plusieurs accidents du genre, mais tous dus, croyons-nous, à l'inflammation du celluloïd, qui constituait les bacs des accumulateurs. Un court circuit peut, en effet, suffire pour mettre le feu à cette matière éminemment combustible : on a bien vu un carter en celluloïd entourant la chaîne d'une bicyclette s'enflammer, probablement par simple frottement. Mais en proscrivant l'emploi du celluloïd, en faisant par exemple les bacs en ébonite, on écarte toute chance sérieuse d'incendie.

Sur les voitures à chevaux, les véhicules électriques l'emportent par l'augmentation delà vitesse moyenne, la réduction de l'espace occupé dans la rue, la suppression des dépôts de fourrages, des écuries, des fosses à fumiers dans les maisons, des déjections dans la rue. Les Parisiens savent à quelles fermentations putrides donnent lieu ces dernières, en été, sur les pavés de bois !

146. — Inconvénients de l'Électricité. — Nous les connaissons : l'augmentation du poids mort transporté ; l'entretien et le renouvellement des accumulateurs, dont la durée reste encore incertaine; la nécessité des ravitaillements, qui entraîne la construction d'usines et de postes de chargement, et des pertes de temps répétées.

Ils ont leur gravité. Cependant, comme nous l'avons fait remarquer, et comme nous le verrons mieux plus tard, ils s'atténuent singulièrement pour les voitures destinées a un service de ville.

147. — Rôle réservé à chacun de ces agents. — En résumé, à la vapeur, les poids lourds ; au pétrole, le grand tourisme ; à l'électricité, les services urbains: telle est la trilogie qu'admettent

aujourd'hui les chauffeurs compétents. Nous y souscrivons pour notre part, en faisant nos réserves pour l'importance du rôle que la vapeur peut prendre dans le domaine jusqu'ici réservé au pétrole, et qu'il est, croyons-nous, désirable de voir se développer.

On ne doit d'ailleurs pas prendre ces conclusions à la lettre ; il faut, au contraire, dans chaque cas, combiner les considérations générales que nous venons de mettre en relief avec les conditions spéciales de l'espèce, notamment avec les facilités du ravitaillements en énergie et en eau, la rapidité requise pour la mise en marche, la régularité du service, le profil des routes, le nombre et surtout la longueur des arrêts (au point de vue de la consommation en pure perte), les vitesses à réaliser, l'économie à chercher.

1° Ravitaillements en énergie et en eau. C'est l'essence qu'il est ordinairement le plus aisé de se procurer, et l'électricité qu'il est le plus difficile d'avoir : si pourtant un hôtel a fait une installation électrique pour son éclairage, il aura une occasion toute naturelle d'utiliser pendant le jour cette installation pour la recharge des accumulateurs de ses omnibus et voitures.

Si l'eau qu'on trouve dans le pays est trop incrustante pour les chaudières, ce sera une raison pour ne pas employer la vapeur.

2° Rapidité de la mise en marche. Le moteur à pétrole est toujours prêt à partir ; mais le moteur électrique, si ses accumulateurs sont chargés, est plus vite mis en mouvement.

3° Régularité du service. La vapeur s'en accommode très bien ; mais l'électricité y trouve aussi l'avantage d'une périodicité favorable à ses ravitaillements.

4° Profil des routes. La vapeur semble la plus indiquée pour les pays accidentés ; mais l'électricité donne un très bon service en montagne, où elle peut utiliser, pour sa production, des chutes d'eau sans emploi et même faire de la récupération en marche.

5° Nombre et longueur des arrêts. L'électricité ne consomme

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rien pendant que la voiture est au repos; mais le pétrole, avec l'allumage électrique ne consomme pas davantage.

6° Vitesse à réaliser. L'essence de pétrole semble se prêter mieux que la vapeur et l'électricité aux grandes vitesses ; mais, en pays de montagne, la supériorité peut rester à ces deux dernières.

7° Économie à chercher. Elle dépend beaucoup des conditions du trafic et du tonnage, et semble appartenir à la vapeur, mais des circonstances particulières (par exemple la difficulté de se procurer du coke) peuvent rendre moins cher l'emploi du pétrole.

Les groupements de ces conditions et d'autres encore, pour ainsi dire variables avec chaque cas, peuvent amener à des conclusions différentes de celles que nous avons posées en principe. C'est ainsi qu'aux Concours des poids lourds de 1897 et 1898, le moteur à essence a donné pour le voyageur-kilomètre des résultats économiques comparables à ceux de la vapeur, et que la raffinerie Say estime avantageux de faire une partie de son transport par un camion électrique, capable de recevoir 10 tonnes de charge utile.

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