CHAPITRE VIII

1° Les ressorte.

206. — Fabrication des ressorts. — Les ressorts, par l' intermédiaire desquels le châssis repose sur les essieux, doivent remplir trois conditions : 1 ° offrir une résistance et une élasticité suffisantes pour supporter leur charge sans subir de déformations permanentes ; 2° présenter une grande flexibilité, pour amortir l'influence, sur la voiture et ses passagers, des chocs de route : plus l'amplitude des oscillations que prennent, sous l'effet de ces derniers, les ressorts, est grande, plus les ressorts sont doux ; 3° diminuer la résistance au roulement. Il est évident qu'en affranchissant tout ce qui est au-dessus d'eux, de la nécessité de sauter, à chaque cahot, aussi haut que les roues, les ressorts diminuent la perte de force vive produite par les inégalités de la route, et, par là même, l'effort nécessaire pour le tirage de la voiture ; cette diminution est d'autant plus sensible que la chaussée est plus mauvaise.

La qualité de l'acier est un facteur considérable dans la valeur du ressort ; on le choisit le meilleur possible et on le soumet à des opérations de trempe et de recuit fort délicates à conduire, comme d'ailleurs toutes les phases de la fabrication des ressorts, qui demandent à être confiées à des spécialistes.

Il ne faut accepter qu'un acier capable de donner, sans déformation permanente, un allongement de 0 m. 007 par mètre; et, dans le calcul de la résistance du ressort, on s'arrange de façon

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que la fibre, qui travaille le plus ne subisse pas un allongement de plus de 0 m. 005.

Les lames, d'épaisseur et de longueur d'ailleurs variables (5 à 10 mm. et 0,80 à 1,10 m., pour les maîtresses-feuilles des ressorts les plus courants) sont cintrées, suivant des surfaces cylindriques de profils appropriés. Les rayons de courbure diminuent depuis la maîtresse-lame jusqu'à la plus petite : si on veut que l'allongement et la fatigue restent les mêmes dans toutes les lames, il faut que leur épaisseur aille aussi en diminuant ; on s'attache souvent en pratique à remplir cette condition.

Pour comparer entre elle les flexibilités de plusieurs ressorts, on les rapporte à l'unité de charge, 100 kg. par exemple, et

Fio. 216. — Ressort à rouleaux en dessus (Hannoyer).

on les mesure par la diminution de flèche subie sous cette charge. Dans les limites des poids courants en automobilisme, ou peut considérer cette diminution par unité comme constante, pour un même ressort et dès lors la flexion de ce ressort comme proportionnelle à la charge.

207. — Genres principanx de ressorts. — On emploie cinq espèces principales de ressorts :

1° ressorts droits; ils sont à rouleaux : en dessus, comme ceux de la fig. 216 ; en dessous, quand les rouleaux sont disposés en sens inverses par rapport à la surface supérieure du ressort; opposés, quand l'un des rouleaux est en dessus, l'autre en dessous. Ces rouleaux, quelquefois soudés sont ordinairement constitués par les extrémités de la maîtresse-lame roulées convenablement. Rarement, ces extrémités, ou seulement l'une d'elles, sont laissées droites, de manière à être introduites dans des glissières ménagées dans le châssis : les ressorts sont alors dits à glissoirs.

Ces ressorts sont ordinairement formés de 5 feuilles ; pour les poids lourds, on en met jusqu'à 8 (fig. 217) : effectivement ces ressorts droits conviennent fort bien au support des grandes charges. A l'arrière des voitures ils se prêtent mieux que les suivants, au fonctionnement des freins sur les bandages.

Fig. 217. — Ressort à 8 lames pour poids lourds (Bail et Pozzi).

2° Ressorts à pincette. Deux ressorts droits, opposés et articulés ensemble, constituent un ressort à pincette : suivant la forme de leurs articulations, ces ressorts sont à charnières ou à mains anglaises, quelquefois à crosse.

3° Ressorts demi-pincette. .La partie supérieure n'est plus, par

Fig. 218. — Ressort en C à articulation (Bail et Pozzi).

rapport à celle du précédent, constituée que par la moitié d'un ressort droit.

4° Ressorts en C. Ainsi nommés parce qu'ils affectent la forme d'un G. La caisse de la voiture est soutenue à l'arrière par des soupentes en cuir, suspendues a l'extrémité du C. Ils amortissent les chocs dans le sens longitudinal aussi bien que dans le sens

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vertical. Ils offrent un grand cachet d'élégance, mais coûtent fort cher ; aussi sont ils réservés aux voitures de grand luxe et

Fig. 219. — Ressort en C avec œil encastré formant rouleau.

à certaines voiturettes : le coupé électrique Darracq, les voitures Auge, Lepape en sont munies.

La fig. 218 représente un [ressort en C à articulation, et la

Fia. 220. — Ressort en C à cric (Hannoyer).

fig. 219 un ressort sans articulation, dans lequel les lames extérieures vont d'une extrémité à l'autre. Ils sont tous les deux de la maison Bail et Pozzi. La fig. 220 montre le ressort en C, de la maison Hannoyer, qui a été appliqué au coupé Darracq : il est muni d'un cric, sur lequel vient s'enrouler la soupente en cuir.

On combine quelquefois la pincette et le C, comme l'ont fait MM. Bail et Pozzi dans le modèle de la iig. 221 .

5° Ressorts en spirale. Ce sont des ressorts à enroulement, dont la forme diffère complètement de celles des précédents. La fig. 222

Fio. 221. — Ressort à pincette en C à articulation {Bail et Pozzi),

représente l'un des types fabriqués par la Ci0 des Hauts-fourneaux, forges et aciéries de la marine. Ils supportent des charges con-

Fio. 222. Ressort en spirale (O des Hauts-fourneaux, forges et aciéries de la marine).

sidérables : il en est qui ne s'aplatissent que sous une pression de 8000 kg. et qui ne pèsent que 16 kg. ; aussi sont-ils souvent appliqués pour les poids lourds. M. Brabant estime que l'emploi de ces ressorts à torsion devrait être généralisé, qu'il permettrait d'économiser à peu près la moitié du poids sur celui des ressorts à lames.

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208. — Suspension. — La suspension est l'ensemble des ressorts par l'intermédiaire desquels les essieux supportent le châssis avec le moteur et les transmissions qui en sont solidaires) et la caisse.

Dans le système le plus employé, le châssis est suspendu au-dessus des essieux et la caisse lui est rigidement fixée : alors la transmission (chaînes Galle, essieu articulé...) doit avoir la souplesse suffisante pour permettre au moteur de suivre les déplacements relatifs de l'essieu, quand la flexion des ressorts change. Ce système soustrait le moteur aux chocs de route, mais en fait subir les trépidations aux passagers.

Dans un second système, le châssis repose sur les essieux sans

l'interposition de ressorts : alors la transmission entre le moteur

et l'essieu peut être rigide et la caisse est suspendue au-dessus

, de lui ; elle est ainsi à l'abri des trépidations du moteur, mais

celui-ci reste soumis aux chocs de route.

Dans un troisième système, le châssis est suspendu au-dessus des essieux avec le moteur et la transmission qui en sont toujours solidaires et la caisse est suspendue au-dessus du châssis : de la sorte le moteur est soustrait aux chocs de route, et les voyageurs aux trépidations. La double suspension complique évidemment la voiture, mais ses effets bienfaisants ne sont pas douteux. Avec elle, la transmission doit être souple ; pourtant si on ne suspend le châssis qu'à l'avant, on peut établir à l'arrière une transmission rigide.

Le but de la suspension est d'empêcher l'inertie de la voiture d'intervenir dans le choc de cette dernière contre un obstacle. Pour le remplir, elle doit permettre au véhicule d osciller dans tous les sens : vertical, longitudinal, transversal. (Il ne faut pourtant pas, quand la transmission du mouvement utilise des chaînes, trop faciliter les oscillations transversales ; ou, si on le fait, il faut avoir soin de munir de joues les roues qui engrènent avec elles).

Les ressorts à pincette permettent bien les déplacements ver-

ticaux, mal les déplacements longitudinaux, presque pas les déplacements transversaux. Quand la voiture est munie d'un avant-train à cheville-ouvrière, ils ne peuvent lui convenir que si elle est légère; c'est seulement à cette condition qu'ils sont capables d'assurer le maintien dans un plan de la couronne de cet avant-train.

Les ressorts à une seule lame se prêtent bien aux oscillations transversales, parce que la lame se tord pour les faciliter. Afin de permettre les variations qui résultent de cette torsion, dans l'écartement horizontal des deux extrémités de la lame, on a recours à des jumelles reliant chacune de ces extrémités à une pièce métallique solidaire du châssis. Quelquefois on réunit les extrémités des ressorts, des deux côtés, par une lame transversale, qui en son milieu soutient le châssis ' .

On peut se demander si, avec l'essieu directeur à deux pivots et l'essieu moteur sur lequel les roues sont montées folles (ou qui est coupé en deux parties par le différentiel), c'est-à-dire avec des dispositifs qui rendent inutile la liaison que, dans les voitures ordinaires, les essieux établissent entre les roues, on ne pourrait pas supprimer ces derniers dans les voitures automobiles. M. Forestier estime que, quand le véhicule est muni de pneus (et on a vu ces derniers appliqués à des voitures pesant une tonne par essieu), il vaudrait peut-être mieux fixer directement les fusées des roues ou leurs pivots au châssis, et interposer entre celui-ci et la caisse des ressorts transversaux : la transmission entre le moteur et les roues serait, à cause- de leur solidarité, bien plus facile. Si les roues ne sont munies que de bandages

t. 11 est essentiel que, dans la transmission du mouvement que les ressorts font à la caisse et à l'essieu non moteur, leurs lames travaillent à l'extension. Pour que cette condition soit remplie, quand les roues motrices sont à l'arrière (ce qui est le cas presque général), « il faut attacher au châssis par des rouleaux la lame arrière du ressort fixé à l'essieu moteur, et, au contraire, la lame antérieure du ressort fixé à l'essieu d'avant. Les jumelles doivent de même être placées à l'extrémité antérieure du ressort arrière et à l'extrémité postérieure du ressort avant ».

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métalliques, la nécessité du maintien des essieux et des ressorts ne semble pas douteuse.

Dans certaines voitures américaines, les essieux subsistent, mais les moteurs ne sont pas suspendus, la caisse seule Test ; dans le principe, les ressorts transversaux qui formaient cette suspension n'étaient pas combinés pour permettre la variabilité de longueur des lames fléchissantes, et c'était un grave défaut, qui a été corrigé, notamment par M. Clément dans les voitures Columbia qu'il construit à Paris.

209. — Suspensions simples. — Ce sont à peu près les mêmes que celles des voitures ordinaires : quatre ressorts à pincette pour les voitures légères ; assez souvent cinq ressorts, deux pincettes à l'avant, trois droits à l'arrière, pour les voitures un peu plus lourdes (voitures de livraison, omnibus).

Les ressorts d'arrière peuvent être fixés sous une traverse en fer, mobile longitudinale ment, au moyen de vis de réglage, pour compenser l'allongement des chaînes. Il nous semble plus simple de ramener la longueur de cette dernière au taux voulu. Quelquefois, comme dans le type de 1898 de la Cie générale automobile, les ressorts d'arrière sont droits, ayant une menotte à l'extrémité d'avant et à celle d'arrière une tige filetée pour régler la longueur des chaînes.

Les ressorts à menottes renversées, comme ceux dont M. Féraud a recommandé l'emploi pour les voitures de chemins de fer, ont été employés par M. Jeantaud, dans une voiture à pétrole qu'il a réalisée dès 1894 : ils assurent, paraît-il, à la suspension une grande douceur.

Le même constructeur vient de faire breveter un nouveau dispositif pour la suspension de l'avant-train qui ne réduit pas l'angle de braquage des roues et assure, sans glissières ni coulisses, la rigidité de la translation en avant du véhicule (fig. 223 à 225) : il se compose de deux ressorts f, f disposés parallèlement à l'essieu d'avant A, à une distance suffisante pour former un parallélogramme d'appui dont les grands côtés ne se déforment

pas. Les ressorts sont reliés à l'essieu par des ferrures c, c, placées tout près des points d'appui de l'essieu sur les roues, de manière à réduire le porte-à-faux, et dont les menottes laissent aux ressorts toute leur élasticité, mais sans permettre les déplacements latéraux, malgré l'absence de guidages. La caisse du véhicule repose sur le milieu des ressorts /", /, par l'intermédiaire de supports, autour des axes desquels elle peut osciller.

Élévation longitudinale.

Élévation transversale.

PImd.

fef

dfe:

'Hf

Fig. 223 à 225. — Nouvelle suspension Jeantaud.

210. — Suspensions doubles. — Dans quelques voitures de la Compagnie Générale des Automobiles, qui semble du reste avoir renoncé à ce dispositif, le châssis, suspendu au-dessus des essieux à la façon ordinaire, soutient la caisse au moyen d'autres ressorts.

Il en est de même, dans la voiture Lepape, dont la caisse est supportée par le châssis (à lavant duquel est disposé le moteur) v ordinairement par des ressorts en C.

L AUTOMOBILE SLR ROUTE

Dans la voiture à pétrole, dont nous avons déjà parlé, M. Jeantaud a placé, directement au-dessus de l'essieu d'arrière et soutenu par lui, un ressort transversal à menottes renversées, qui supporte l'arrière et la plus grande partie du poids du moteur et des transmissions : l'avant, très léger, est soutenu par un arbre portant à chacune de ses extrémités un pignon qui attaque les roues motrices au moyen de chaînes Galle.

Dans cette voiture, comme dans celle que nous allons décrire,

Fig. 226. — Double suspension Lanty, Hommen, Dumas. Élévation.

la transmission entre le moteur et l'essieu se fait par engrenages; donc elle est rigide.

Dans la voiturette de livraison Lanty, Hommen et Dumas (fig. 226 et 227), le châssis G est soutenu au-dessus de l'essieu d'avant par les ressorts pincettes R, R, et au-dessus de celui d'arrière E par les chandelles rigides B qui s'ajustent sur des portées de cet essieu. On voit en D le moteur, dont l'arbre porte des poulies actionnant par courroies celles dont est muni l'arbre intermédiaire I. Gelui-ci tourne dans des coussinets portés par

des bras L solidaires des chandelles B, et entraîne, par l'intermédiaire d'un pignon la couronne du différentiel monté sur l'essieu moteur. Tout le système du moteur et de la transmission peut, pour ainsi dire, tourillonner autour de l'essieu pour le suivre dans les déplacements relatifs que lui occasionne la flexion des ressorts R, R. Quant à la caisse, elle est suspendue au-dessus du châssis, à l'arrière par les ressorts M, à lavant par le ressort N.

Fig. 227. — Double suspension Lanty, Hommen et Damas. Vue en plut.

2° Le Châssis.

211. — Diverses sortes de châssis. — Le châssis, avons-nous dit, est ce cadre, qui, reposant sur les essieux, supporte le moteur avec ses transmissions, et la caisse.

Il est presque toujours formé par deux longerons, réunis à lavant et à l'arrière par deux traverses et solidement entretoisés dans l'intervalle. On le faisait, dans le principe, au moins pour les voitures légères, en bois de frêne; maintenant on substitue le plus souvent au bois l'acier, qu'on emploie profilé (d'ordinaire sous forme de C), ou étiré en tubes. Les profilés minces et les

ronds creux rompent avec les habitudes de la carrosserie, qui jusqu'ici a utilisé assez peu judicieusement le métal : les fers plats, ronds pleins, ou profilés épais, dont elle se contentait, avaient, pour leur poids, des sections à moments d'inertie très faibles, fort peu avantageuses. Les tubes sont plus légers, mais demandent à être b rasés avec beaucoup de soin. Les profilés sont d'une solidité plus facile à obtenir, et ils permettent une fixation plus commode du moteur et des organes de transmission : quelquefois on en garnit l'intérieur avec du bois, qui augmente la résistance sans accroître sérieusement le poids.

L'entretoisement des longerons doit être particulièrement solide, pour empêcher la dislocation de l'ensemble sous l'influence des trépidations et des efforts supportés. Aux efforts statiques s'ajoutent les réactions des pièces en mouvement; aussi n'est-il pas prudent de se fier aux formules de la résistance des matériaux, pour calculer les dimensions des diverses pièces : il faut les compter très largement.

Le châssis doit, autant que possible, se prêter à recevoir plusieurs caisses interchangeables, sans d'autre liaison que quelques points de support, qu'il est avantageux de munir de tampons caoutchoutés.

On a d'abord fait le châssis rectihgne, probablement parce qu'avec lui on trouvait plus facile d'obtenir l'interchangeabilité et la rigidité; mais il n'était pas gracieux.

Pour simuler la caisse descendant entre les essieux, on a mis parfois un marchepied entre deux garde-crotte et on a peint en noir la partie supérieure du châssis comprise entre ceux-ci.

Quand le moteur et les roues motrices sont à l'arrière, comme dans les voitures Peugeot et dans la plupart des voitures Jeanteaud, ou à l'avant, comme dans les voitures Kriéger, le décrochement est facile à obtenir. Quand le moteur est à l'avant, audessus du châssis et les roues motrices à l'arrière, comme dans les voitures Panhard, il faudrait, pour avoir du décrochement, ménager dans l'intérieur de la caisse, pour les transmissions, un

couloir central clos, qui serait gênant. Quand le moteur est audessous du châssis, comme dans certaines voitures Janteaud, l'axe de transmission passe seul sous le plancher de la caisse, et on peut donner du décrochement, mais on perd le coffret d'avant, •qui est bien automobile.

212. — Châssis de motocy clés et voiture ttes. — H est presque toujours tubulaire. C'est le cas de celui de la voiturette Bollée, que représente la fig. 228, constitué par deux longerons A, A, de 38 mm.

Fig. 228. — Châssis de la Voiturette L. Bollée.

de diamètre et de 4 mm. d'épaisseur, réunis par trois traverses : à celle d'avant sont fixés les roues et le mécanisme de direction ; k celle du milieu, les transmissions intermédiaires. Ce châssis pèse environ 35 kg., pour un poids total de 210 kg. Dans les châssis plus anciens, les longerons étaient renforcés vers leur milieu par une contre-fiche et deux tirants; c'est maintenant inutile, grâce à l'augmentation de la section.

Cependant le tube n'est pas toujours employé. Quelques voiturettes, exposées au Salon du Cycle et de l'automobile, en décembre 1898, n'en avaient pas : telles la mylorette Lombard et la voiturette Farman; cette dernière avait un châssis en acier profilé.

213. — Châssis de voitures. — A l'inverse de ce qui se passe pour les motocycles et voiturettes, le châssis à acier profilé est la règle et le châssis tubulaire l'exception, mais une exception qui tend

à devenir assez fréquente. Il est d'application constante dans les voitures Peugeot, dont le bâti est en tubes d'acier étiré à froid, sans soudure : tous les assemblages du cadre proprement dit sont faits par brasures, tandis que tout ce qui lui est fixé Test au moyen de brides boulonnées enserrant les tubes sans qu'ils aient à subir la moindre perforation : leur intérieur est d'ailleurs utilisé pour refroidir l'eau qui circule autour du moteur et qu'une petite pompe centrifuge envoie dans tout le réseau. Les essieux eux-mêmes sont creux. Tout cela concourt, avec la nature métallique des roues à alléger la voiture, qui pèse environ

Elévation.

Vue

i bout.

Fig. 229 et 229 bis. — Châssis tabulaire de la voiture à pétrole Gobron elBrillir. (avec moteur au milieu).

830 kg. pour quatre places; mais nous n'avons pas besoin de dire que la construction n'en souffrirait pas la médiocrité.

Le coupé électrique Darracq a aussi un châssis tubulaire, très élégant en même temps que très résistant : il est constitué par deux longerons, en forme de solides d'égale résistance, composés de tubes de 35 et 40 mm. de diamètre et de 3 et 4 mm. d'épaisseur; il ne pèse que 58 kg. pour une charge de 1.100 kg. en ordre de marche.

La maison Rossel emploie un cadre tubulaire assez analogue à celui de la maison Peugeot.

On a pu voir, au Salon du Cycle, une wagonnette Gobron et

Brillié montée sur châssis tubulaire, composé de deux longerons polygonaux, réunis par des tubes entretoisés, le tout formant un ensemble bien rigide (iig. 229 et 229 bis). La ligure représente un châssis avec moteur au milieu; celui-ci peut aussi être placé à l'avant de la voiture. Mais au châssis tiennent toujours les organes de direction, de freinage..., qui n ont aucune liaison avec la caisse, qui, elle, est interchangeable ; il suffît de desserrer quatre boulons et de l'enlever de ses supports munis de tampons caoutchoutés. La voiture à vapeur Kécheur a aussi un châssis tubulaire.

Comme châssis à aciers profilés, nous citerons celui de la maison Panhard, dans lequel l'intérieur du métal est garni de bois (voirfig. 263); celui de la maison Brouhot (fig. 285); celui

des voitures Diétrich , et tous ceux des voitures lourdes.

MM. Milandre et Bouquet1 donnent comme type de châssis de voitures lourdes celui de l'omnibus Weidknecht, qui à l'arrière repose directement sur l'essieu directeur et est suspendu sur celui d'avant au moyen de ressorts. Pour éviter que l'entraînement du véhicule se fasse par l'intermédiaire de celui-ci, deux barres de traction relient l'essieu d'avant au châssis. Les fers à C entrant dans la composition de ces châssis ont 0 m. 10 de haut pour les omnibus h 30 placesr et 0 m. 08 pour ceux à 16 places.

3° La Caisse.

214. — Qualités que l'ingénieur doit demander à une caisse d'automobile. — L'ingénieur doit demander à la caisse d'être avant tout solide, et autant que possible légère et interchangeable. Cette dernière condition sera un gage de développement pour l'automohilisme: il faut pouvoir se servir d'un véhicule qui coûte aussi cher qu'une voiture mécanique, aussi bien en hiver qu'en été, et on doit reconnaître que si une automobile découverte est