Locomotion Automobile, 1er juillet 1897, p

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Blant, qui monte ses voitures sur deux essieux à cheville ouvrière, pour faciliter ses virages en avant et pour pouvoir tourner en arrière (§ 237); le dispositif de M. Bird qui consiste, en principe, en un avant-train à cheville ouvrière, avec roues jumelles très rapprochées: les inconvénients du grand avant-train sont réduits, mais au détriment de la stabilité; celui de M. Duchâtelet ', qui a pour but d'obliger le conducteur, avant de tournera serrer progressivement le frein et d'autant plus qu'il tournera plus court.

2° Les roues.

195. — Solidité. — La première condition à leur demander, à elles comme aux essieux, c'est une grande solidité : leur rupture occasionnerait, en effet, aux fortes allures, des accidents d'une extrême gravité. Et elles ont à effectuer un dur labeur : 1° c'est par leur intermédiaire que normalement l'impulsion du moteur se transmet à la voiture ; 2° quand celle-ci doit s'arrêter brusquement, l'effort que les roues ont à supporter accidentellement est fort augmenté ; 3° elles subissent en cours de route, des chocs destructeurs. Ceux-ci sont, en effet proportionnels à la force vive de la voiture : si on admet que la charge de l'essieu est seulement double de ce qu'elle est dans une voiture ordinaire et la vitesse triple, et qu'on prenne comme unité la résistance d'une roue de voiture ordinaire, celle d'une roue d'automobile devra, pour présenter la même sécurité, être dix-huit fois plus grande. Cette condition primordiale de la solidité des roues n'est pas toujours bien remplie. Nous n'en voulons d'autre preuve que les conclusions qu'à données le jury du Concours des poids lourds de Liverpool, en 1898 : l'une d'elles constate l'insuffisance notoire des roues motrices.

196. — Diamètre. — Il est en carrosserie ordinaire une règle presque constamment suivie, c'est de proportionner le diamètre

\. Chauffeur, 25 avril 1897, p. 133.

des roues à leur charge. Y a-t-il lieu de la suivre en automobilisme ?

Les grandes roues ont les avantages suivants : 1° Augmenter le bras de levier pour vaincre la résistance opposée par le frottement de la fusée dans la boîte, et diminuer la résistance au roulement. Morin regardait cette dernière comme inversement proportionnelle au diamètre ; Dupuit, et, tout récemment, M. de Mauni (§ 154), la déclarent seulement en raison inverse de la racine carrée du diamètre ;

2° Faciliter à la voiture le passage des obstacles semés sur sa route 1 ;

3° Être plus douces aux chaussées ; les petites roues lourdement chargées et tournant vite ont, en effet, sur ces dernières, des effets funestes;

4° Soulever moins de poussière, pour la double raison qu'à vitesse tangentielle égale, elles tournent moins vite que les petites roues et qu elles suspendent la caisse et le moteur à une plus grande hauteur au-dessus du sol. Cet avantage n'est pas négligeable : la poussière est, en effet, un gros inconvénient de la locomotion automobile, aussi bien pour le confort des chauffeurs que pour la bonne tenue du mécanisme.

i . La relation, qui donne la traction T à exercer pour faire passer une roue de poids P et de rayon R par-dessus un obstacle de hauteur h est :

Le grand diamètre est encore plus efficace, s'il s'agit, pour faire sortir la roue d'une flache, de la faire passer non pas sur un simple caillou de hauteur h, mais sur un pavé de surface arrondie.

Quelques incidents du Concours des poids lourds ont amené M. Forestier à penser « que si la tangente commune à la roue et au pavé fait avec l'horizontale un angle égal ou supérieur à l'angle de frottement de glissement, la roue motrice, quelle que soit la puissance qu'on leur appliquera, patinera sans pouvoir se déplacer, si on ne projette pas du sable augmentant le coefficient de frottement de glissement. Or ce cas se présentera d'autant plus fréquemment que le rayon de la roue sera plus petit. » (Génie civil du 3 juin 1899, p. 76).

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Les inconvénients des grandes roues sont les suivants :

1° Leur poids croît très vite avec leur diamètre, surtout à cause de la plus grande force qu'il faut donner à leurs jantes ;

2° La puissance étant appliquée à leur moyeu et la résistance à leur jante, entre les deux le rai fléchit et d'autant plus qu'il est plus long '. Cet inconvénient peut être supprimé par l'emploi d'un dispositif analogue à celui de MM. de Dion et Bouton, qui applique la puissance aux jantes, comme la résistance;

3° La transmission par chaînes ayant amené à adopter des fusées sans carrossage (p. 319) et par suite des roues sans écuanteur on craint pour ces roues le voilement, dès qu'il s'agit pour elles d'un grand diamètre. Mais on admet aujourd'hui qu'on peut appliquer les chaînes à des roues montées sur des fusées légèrement carrossées ;

4° Elles sont plus difficiles à loger : elles forcent à augmenter l'empattement, et les virages demandent plus de place ;

5° Les voitures sont avec elles plus hautes, dès lors moins stables. Mais on peut employer des essieux coudés ; et puis l'augmentation de l'empattement se traduit par un accroissement d«k la stabilité, de sorte que ces deux inconvénients successifs s'atténuent l'un l'autre ;

6° Tournant, à égalité de vitesse linéaire, moins vite que les roues basses, elles ont besoin d'une plus grande réduction de la vitesse du moteur, partant d'une transmission plus compliquée.

Les trois derniers défauts n'ont pas une grande importance ; c'est la sécurité qui mérite surtout d'être prise en considération. Notre conclusion sera donc qu'il faut avant tout assurer la solidité ; à mesure qu'on apprendra à faire des roues plus résistantes, on pourra en augmenter le diamètre.

1 . On regarde en général la résistance d'une roue comme en raison inverse du carré du rayon, vis-à-vis des efforts qui s'exercent normalement dans le plan de la roue, et comme en raison inverse du cube de ce rayon, vis-à-vis des efforts transversaux qu'elle a plus accidentellement à subir.

En fait jusqu'ici les roues d'automobiles sont plutôt basses, surtout pour les véhicules destinés aux transports en commun : dans l'omnibus Scotte (type du concours des Poids lourds de 1897), les roues d'avant ont un diamètre de 0,770 mètre pour une charge de 1.280 kg., et celles d arrière un diamètre de 0,900 mètre pour une charge de 1.945 kg. Dans l'omnibus de Dion-Bouton (type dû même concours), les diamètres sont respectivement de 0,800 m. et de 1 m. pour des charges de 980 et de 2.100 kg. Cependant, dans l'omnibus Weidknecht, les roues directrices qui sont à l'arrière ont un diamètre de 1,10 m. pour une charge de 1 .750 kg. ; pour la même charge, les roues motrices ont un diamètre de 1,40 m., et donnent, paraît-il, un bon service ; ce sont les plus hautes que nous connaissions. Elles sont assez notablement inférieures aux plus grandes roues employées en carrosserie ordinaire, où elles atteignent : 1 m. 52 à l'arrière des anciennes diligences, 1 m. 70 à l'arrière des omnibus de 30 places de la Compagnie générale à Paris, 2 m. dans les charettes de roulage.

M. Forestier croit qu'il y aurait intérêt à donner aux roues d'avant même diamètre qu'aux roues d'arrière, de manière à pouvoir leur imposer une charge égale ou même supérieure à celle des roues d'arrière, afin de diminuer les chances du tête-à-queue (§ 188 bis), quitte à augmenter la longueur de l'essieu de manière à pouvoir permettre le même braquage sans réduire la largeur du châssis et de la caisse.

197. — Largeur des jantes. — Dans les voitures de luxe, on donne assez souvent aux jantes 1 mm. de largeur par 5 kg. de charge ; dans les diligences. 1 mm. par 10 kg.; dans les omnibus de Paris, qui ne roulent guère que sur pavés, pour lesquels le frayé est presque nul, 1 mm. par 20 kg. Si on adoptait le second chiffre les roues motrices de l'omnibus Scotte auraient 0,194 m. de largeur (au lieu de 0,100 m.) ; celles de l'omnibus de Dion 0,210 m. (au lieu de 0,100 m.) ; celles de l'omnibus Weidknecht 0,175 m. fau Heu de 0,100 m.). Il faut presque appliquer le taux des omni-

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bus parisiens, pour arriver aux largeurs de jante usitées, et comme les voitures lourdes dont nous parlons sont plutôt faites pour circuler sur les routes macadamisées que sur le pavé, il est permis de se demander si ce taux n'est pas exagéré. Quoi qu'il en soit, on compte comme largeur courante 0,050 m. pour une voiture dune tonne, 0,075 m. pour deux tonnes, 0,10 m. pour trois tonnes et au-dessus. Ces chiffres s'appliquent aux roues motrices; les roues simplement porteuses ont d'ordinaire une jante un peu moins large ; pour ces dernières, les omnibus Scotte, de Dion et Weidknecht ont respectivement des jantes de 0,070 m., 0,090 m., 0,095 m.

La théorie ne donne pas sur l'influence de la largeur des jantes des indications bien nettes. Morin déclarait que les bandages larges augmentaient la résistance au roulement sur une chaussée incompressible, la diminuaient sur une chaussée compressible. Pour Dupuit, ils étaient sans influence sur une route empierrée, en avaient une favorable sur le pavé. Pour M. de Mauni * la largeur de la jante est profitable sur les routes sablonneuses, très poussiéreuses ou fortement boueuses ; elle est nuisible avec la boue peu profonde et gluante ; elle Test aussi par son essence, en tant que contraire à la condition que cet auteur assigne à la réduction du tirage : assurer au contact de la roue sur le sol une surface longue et étroite.

L'efficacité d'une semblable condition est facile à prouver : afin d'éviter une trop grande profondeur du frayé, assurément pernicieuse pour le tirage, il faut augmenter la surface par laquelle la roue porte sur le sol, et, à étendue égale, le contact le moins large sera le meilleur parce qu'avec lui les parties moulues seront minima. Mais le seul moyen d'allonger le contact, c'est, du moins pour les bandages rigides, d'augmenter le diamètre de la roue, et nous avons vu que cette augmentation avait des limites étroites ; on sera donc assez souvent réduit,

1. Do Mauni. Les bandages pneumatiques et la résistance au roulement, p. ï>6 et suivantes.

pour réaliser autant que possible la condition du tirage minimum, à faire les jantes assez larges.

La contradiction des résultats que nous venons de rappeler, est certainement plus apparente que réelle, car elle dépend beaucoup de l'état des voies expérimentées, fort difficile à bien préciser. Pour ne citer qu'un exemple, sur voie compressible, il y a intérêt, comme nous venons de le remarquer, à élargir la jante ; mais, si la route est en même temps parsemée de cailloux, une jante large aura l'inconvénient d'augmenter le nombre des obstacles rencontrés. Il serait désirable que des expériences méthodiques fixent un peu mieux la question, et déterminent la largeur qui a le plus de chances d'être la meilleure pour un ensemble de conditions plus ou moins complexe.

Les remarques que nous avons faîtes sur les jantes des trocs omnibus précités, nous amènent à craindre que la largeur admise puisse être trop faible.

Il est, en effet, une question qu'il ne faut pas perdre de vue, du moins pour le transport des poids lourds : la nécessité d'une bonne route. Le concours d'octobre 1898 semble avoir mis ce fait en lumière, et nous le trouvons nettement formulé dans les conclusions données- par le jury du Concours des Poids lourds, qui a eu lieu à Liverpool au mois dd mai 1898 : « Les imperfections des chaussées des routes ordinaires sont les principaux facteurs du taux élevé des dépenses d'entretien et d'amortissement, ainsi que l'élément principal de l'aléa dont, pour le moment, se trouve frappé tout service assuré par des voitures à traction mécanique. Sur des routes bien macadamisées, à faibles déclivités, tous les véhicules auquels des prix ont été attribués, feraient un bon service avec les charges respectives qu'ils transportaient pendant les épreuves, mais pas un ne pourrait être utilisé pour un service régulier, sur des routes telles que celles choisies pour le concours. » Nous n'avons pas besoin de faire remarquer combien les jantes larges sont moins destructives que les autres pour les chaussées.

L AUTOMOBILE SUK ROUTE

On peut diviser les roues en trois classes principales : 1° roues à rayons de bois ; 2° roues à rais métalliques ; 3° roues métalliques pleines.

198. — Roues à rayons de bois. — Le moyeu se fait en orme tortillard, pour éviter les fentes. Mais on lui préfère presque universellement le moyeu métallique en bronze, fer cémenté et trempé, ou acier coulé. Les fig. 198 et 199 représentent deux moyeux en bronze, tels que les construit M. L. Hannoyer, lun monté sur boite en fer, l'autre formant boîte d'une seule pièce.

Fig. 198. — Moyeu bronze monté sur boite en fer.

Les rais se font en acacia, ou en chêne pour les véhicules lourds. L'acacia prend mieux le poli que le chêne et il a plus de liant ; c'est ce qui le fait préférer pour la carrosserie fine ; mais il est difficile de le trouver gros et, en tout cas, il n'a pas la solidité du chêne.

Les jantes se font en frêne, plus rarement en orme, quelquefois en métal.

Gomme nous l'avons dit en parlant des fusées (§ 196), l'impossibilité de donner à celles-ci le carrossage ordinaire entraîne pour les roues la suppression de l'écuanteur ; parfois, cependant, on leur en donne une légère. Il faut bien reconnaître que si l'écuage diminue un peu la solidité de la roue, il a le gros avantage de la rendre plus élastique. C'est d'ailleurs un fait reconnu que le carrossage de l'essieu et l'écuanteur de la roue, rendent les voi-

tures plus roulantes et peut-être faut-il regretter l'ostracisme dont parfois ils sont frappés, même pour les roues directrices, qui n'ont pas, pour en être privées, des raisons analogues à celles des roues motrices.

Quand on emploie des jantes en bois, ce qui est le cas presque général, le nombre des rais est toujours double de celui des jantes, qui, elles, sont en nombre impair (7 ou 9) et réunies au moyen de chevilles en bois. Ils sont disposés de façon que le grand axe de leur section, qui est elliptique, soit placé transversalement. Lorsqu'ils doivent servir d appuis à la couronne den-

Fig. 199. — Moyeu bronze formant boîte d'une seule pièce.

tée de la chaîne, ils sont renforcés par des bossages, auxquels cette dernière est boulonnée. Les rayons s'assemblent avec les jantes en bois par tenons à embase et mortaises ; avec les jantes métalliques, par des douilles de métal, dans lesquelles s'engagent les extrémités des rais, et qui sont boulonnées à la jante (fig. 200).

L'assemblage avec le moyeu en bois se fait par tenons et mortaises; avec le moyeu métallique, les rais sont en général serrés les uns contre les autres, entre deux plateaux, reliés par des boulons placés entre les joints des rais.

Les roues en bois donnent un très bon service, et sont beaucoup plus employées que les roues à rais métalliques. Elles ont le défaut d'avoir besoin de temps à autre d'être châtrées,

pour remédier au jeu que l'usure et les variations hygroscopiques font prendre aux rayons dans le moyeu et dans la jante. M. Gérard a imaginé, pour éviter la nécessité du chat rage, un dispositif, sur lequel l'expérience n'a pas encore eu le temps de se prononcer1. Plus récemment, les Etablissements du Creusot ont fait breveter un système nouveau *.

Nous n'exposerons pas les artifices employés pour permettre de donner aux voitures automobiles le carrossage et l'écuan-

Fio. 200. — Rayon à douille, type allemand.

teur ordinaires, presque tous basés sur l'emploi d'engrenages faisant entre eux un angle convenable ; nous citerons seulement celui de MM. Foucher et Delachanal 3. Nous rappellerons que les dispositifs employés par MM. de Dion et Bouton et Gautier- Wehrlé, déjà décrits à propos des transmissions, permettent aussi de donner le carrossage et l'écuanteur, et procurent de très bons résultats.

199. — Roues à rais métalliques. — C'est en acier qu'on fait ces rais, toujours de minime section ; ils ne peuvent, comme ceux de

1. Milandre et Bouquet, Voitures automobiles, 1er vol., p. 168.