CHAPITRE VII

1° Les Essieux.

188. — Essieux moteurs et essieux directeurs. — Les essieux sont de deux sortes, moteurs ou directeurs : moteurs, quand ils portent les roues motrices, calées sur eux, (ou du moins sur leurs deux parties réunies par le différentiel), ou folles avec les couronnes qu'attaquent les chaînes Galle ; directeurs, quand ils portent les roues, chargées d'assurer à chaque instant l'orientation de la voiture.

D'une façon générale, l'essieu d'arrière est moteur, et l'essieu d'avant directeur. La disposition inverse n'est cependant pas sans exemple : on la trouve notamment dans l'omnibus Weidknecht, dans celui de la Compagnie générale des automobiles, dans la voiture tte Morisse. L'essieu directeur à l'arrière assure même très bien le pilotage de la voiture, avec une grande douceur, avec beaucoup de stabilité dans les virages courts; mais, on lui reproche de rendre difficiles les démarrages quand la voiture est arrêtée au contact d'un trottoir.

M. Forestier estime que le mieux est de mettre l'essieu moteur à l'avant, la direction se faisant par l'arrière ou même par l'avant. Certains essieux sont, en effet, moteurs et directeurs, et sont alors toujours disposés à l'avant.

188 bis. — Freingalage, dérapage, tête-à-queue. — On attribue quel-

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quefois aux essieux moteurs-directeurs placés à l'avant la propriété d'empêcher le dérapage. Le freingalage ou dérapage, qui est un gros inconvénient pour les automobiles, car il peut aller jusqu'au tête-à-queue, quand elles vont vite, se produit, d'après M. Forestier1, quand les roues de l'avant-train rencontrent une résistance qui ralentit leur mouvement, et que les roues arrière, plus ou moins obliques par rapport aux premières, se trouvent sur un rail de tramway, sur de l'asphalte humide, sur un pavé gras, ou toute autre partie de chaussée sur laquelle le frottement de glissement est trop faible pour s'opposer à la translation latérale de ces roues. L'influence de l'essieu moteur-directeur est assurément bonne à cet égard, mais elle n'est pas toujours suffisante : au concours des fiacres de 1898, on a vu un véhicule, qui en était muni, faire un tête-à-queue complet de 360°.

Le moyen d'éviter cet inconvénient est, dit M. Forestier, de charger l'avant-train, de façon que la force vive des "roues surmonte la résistance que celles-ci rencontrent, sans faire descendre leur vitesse sensiblement au-dessous de celle des roues d'arrière. Si on charge l'avant-train, il faut augmenter le diamètre de ses roues. Dans ces conditions, faut-il les laisser directrices ? Cette question n'est pas encore résolue.

Mais il n'est pas nécessaire poui* qu'il y ait tête-à-queue que le mouvement des roues de l'avant-train soit retardé par une résistance. Il peut, en l'absence de cette dernière, se produire, quand l'une des roues motrices ne parcourt pas le même chemin que l'autre (la voiture tourne alors du côté de la roue qui parcourt le moins de chemin) : cela arrive notamment quand une roue se trouve sur une partie de la chaussée où l'adhérence est diminuée (rail de tramway, pavé ou asphalte particulièrement gras), et patine plus ou moins, ou quand l'effort qu'elle doit vaincre pour tourner est augmenté (les freins des deux roues serrent inégalement). Dans ces conditions, l'augmentation de la charge de

\. Génie civil, il septembre 1898, p. 324.

l'avant-train ne saurait supprimer le tête-à-queue ; le remède serait, semble-t-il, de forcer les roues à tourner de conserve, en supprimant l'action du différentiel, qui, ordinairement salutaire par l'indépendance qu'elle assure aux deux roues, est nuisible en l'espèce.

189. — Fabrication des essieux. — Que l'essieu d'avant soit moteur ou directeur, il est avantageux, pour que, dans un encombrement, le chauffeur juge aisément si la place libre est suffisante pour que la voiture puisse passer, de lui donner la largeur de l'essieu d'arrière ; la stabilité de la voiture ne fait d'ailleurs qu'y gagner.

Les essieux ayant, d'une part, à supporter la caisse et le mécanisme, c'est-à-dire un ensemble plus lourd que celui d'une voiture ordinaire, étant, d'autre part, soumis aux chocs de route, qui lui sont transmis par les roues et qu'aggravent les vitesses rendues courantes par le nouveau mode de locomotion, ont besoin, pour les voitures automobiles, plus encore que pour les autres, d'être solides. Aussi est-il nécessaire de les faire en métal de toute première qualité.

L'acier qui offrirait pour cette fabrication, certains avantages, entre autres celui de faciliter la trempe des fusées, doit être rejeté à cause- de sa tendance à devenir cassant sous l'influence des vibrations. En tout cas, l'acier doux pourrait seul être toléré.

C'est le fer qui est presque exclusivement utilisé, et on le choisit doux et nerveux, donnant autant que possible 26 à 27 °/0 d'allongement, sous une charge de rupture de 35 à 36 kg. par millimètre carré de sa section primitive.

Le corps de l'essieu peut être droit ou coudé, avec ou sans patins, avec ou sans rondelles, soudées ou enlevées dans la masse.

Les essieux droits sans patins se font d'une seule pièce, laminée ou forgée au pilon.

Les essieux droits à patins se fabriquent, au contraire, le plus souvent en deux morceaux qu'on soude ensuite. Les patins peuvent être obtenus par encollage et amorces ; mais il est pré-

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férable, et même nécessaire pour les essieux de fort calibre, de ménager, pendant le forgeage, aux endroits que doivent occuper les patins, des masses de métal qu'on chauffe ultérieurement au blanc soudant et qu'on matrice d'un seul coup.

Les essieux coudés sans patins se font généralement cintrés : il faut réserver h l'étirage un bossage suffisant pour qu'après ployage le coude ait la même section que le reste du corps.

Pour les essieux coudés avec patins, l'enlevage de ceux-ci dans la masse est de rigueur. Il est aussi recommandé pour les rondelles ; cependant le soudage peut être employé, mais seulement s'il est bien exécuté.

Les fusées sont estampées aussi près que possible de leurs dimensions définitives, pour éviter tout façonnage ultérieur important. Elles sont ensuite cémentées, au moins sur une épaisseur de deux dixièmes de millimètre, et trempées. Après la trempe, on recuit les filets de la fusée ; sans cela, ils seraient trop cassants. Enfin les fusées sont rectifiées comme les organes les plus délicats des pièces d'armes, pour qu'elles ne prennent à l'usage ni usure ni déformation sensibles.

Dans les voitures ordinaires, les fusées sont inclinées vers le bas, afin que, malgré Técuanteur de la roue, le rais qui supporte le poids de la voiture soit perpendiculaire au sol et dès lors chargé d'aplomb. En automobilisme, les roues motrices étant solidaires des couronnes dentées, qui, elles, doivent tourner dans les plans verticaux des chaînes Galle qui les actionnent, il ne saurait être question de carrossage important pour les fusées de leurs essieux, si on n'a pas recours à certains dispositifs en général peu employés. La même raison n'existe pas pour les fusées des essieux directeurs; parfois pourtant, il n'y a ni carrossage h ces essieux, ni écuage sensible aux roues qu'ils portent.

Les boites dans lesquelles tournent les fusées sont à graisse (ordinaires ou patent), à huile (demi-patent ou patent), à billes ou rouleaux.

Les boîtes à graisse ne sont employées que pour les voitures lourdes.

Les boites patent à huile se construisent à peu près sous la forme que leur donna leur inventeur J. Collinge, en 1787. M. Lemoine supprime pourtant la rainure que comporte à sa partie supérieure la fusée, dont l'utilité n'a jamais été prouvée et dont la présence peut nuire à la bonne exécution de la fusée au moment du rodage. Elles se font en bronze, ou plus souvent en fer cémenté et trempé, jamais en fonte qui serait trop cassante. Le bronze donne un frottement meilleur et élimine toutes chances d'enrayage ; mais il s'use plus vite que le fer, et cette usure occasionne du bruit quand la roue tourne. Les bagues, au contraire, se font plus souvent en bronze qu'en fer, pour qu'elles coûtent moins cher. Il en est de même des écrous ; pour les véhicules lourds, le fer vaut peut-être mieux : alors on peut n'en employer qu'un seul, à entailles.

L'essieu demi-patent, sans bague ni écrous, la boîte étant reliée à la roue par des rondelles et des boulons, présente une grande sécurité, parce qu'il est à l'abri d'un dévissage d'écrou, et que, si la fusée se rompt, la roue est cependant retenue ; mais son démontage est difficile.

Les essieux patent et demi-patent doivent être tenus dans un état parfait de propreté, et graissés avec des produits d'excellente qualité (huiles de pied de mouton, de pied de bœuf, certaines qualités minérales moins chères). Il ne faut pas oublier, en effet, que les essieux patent qui d'ordinaire fournissent un service excellent, peuvent au contraire, et notamment par manque d'huile comme par mauvais réglage ou détachement d'un grain de métal de la botte, donner lieu à de graves ennuis, à l'enrayage, au grippement de la fusée, même au collage de cette dernière et de la boite par suite de réchauffement. Normalement, une roue bien graissée doit faire 800 à 1.000 km. sans qu'on ait à y retoucher.

Les roulements à billes semblent assez indiqués pour les automobiles, puisque, d'après M. G. Richard, ils réduisent à 1/10 de sa valeur normale le frottement des fusées, et que, d'un autre

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côté, quand les billes sont bien fabriquées en acier dur ou en acier doux Bessemer à 0,10 °/0 de carbone, bien trempées, polies au rouge, elles offrent une grande résistance à l'écrasement : 26 kg. par millimètre carré pour billes de 10 mm., qui peuvent sans altération de roulement, supporter entre des surfaces planes en acier Bessemer cémenté, jusqu'à 1.100 kg. par bille. Et il est facile d'augmenter cette résistance en mettant plusieurs rangées de billes, ou en substituant à ces dernières des rouleaux cylindriques.

M. Forestier * admet que le coefficient de frottement des fusées peut-être pris égal à 10 kg. par tonne, avec les boîtes patent, à 5 kg. avec les roulements à billes, à 2.5 kg., si, entre les billes supportant les essieux ou en interpose d'autres plus petites, de manière à faire disparaître tout frottement de glissement entre les premières.

Aux Etats-Unis9, la comparaison des efforts nécessités par la traction de deux wagons semblables, mais munis l'un d'une boîte à rouleaux, l'autre d une boîte à graisse, a donné

pour la charge de 3.300 kg., la proportion de 1 à 2.90

Sur nos chemins de fer de l'Ouest français, des essais faits sur un train entier ont semblé prouver que la substitution des rouleaux aux boîtes ordinaires réduisait beaucoup la résistance au roulement : la résistance au démarrage notamment serait abaissée de 35 à 40 %.

Ces avantages seraient fort précieux en automobiHsme *, et font