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. 13 » Baudry de Saunier 12 . 13 » par S. Damien 5 6 » LA MENUISERIE PRATIQUE, par Henri MON PEINTRE DÉCORATEUR, C'EST MOI ! CONSTRUCTION ET RÉGLAGE DES MOUSQUETURES À EXPLOSION, par Louis LÉS SPORTS ATHLÉTIQUES, par Bellin du MA PETITE BICYCLETTE (son anatomie), par Coteau et Maurice Pefferkorn... 10 » 11 » par Baudry de Saunier 10 » 11 » L'ÉLECTRICITÉ MODERNE, par Carlo L'ENTRAINEMENT SPORTIF, par Bellin MA PETITE BICYCLETTE (sa PRATIQUE), par Tözé, 3 vol. : I. Diverses sources du courant électrique (12 fr.) ; II. Le courant alternatif (12 fr.) ; III. Le
; II. Le courant alternatif (12 fr.) ; III. Le courant continu (8 fr.) ; les 3 VOL 32 35 » BAUDRY de Saunier 5 " 6 ." L'EXAMEN DU PERMIS DE CONDUIRE, par LA PETITE MÉDECINE CHEZ SOI, par LE TRAVAIL DES MÉTAUX À LA MACHINE, par S. Baudry de Saunier 2 50 3 25 Maria Durville 12 13 par S. DAMIEN 5 SÉLECTION DE LA RÉPARATION DES AUTOMOBILES, par LA PETITE CHIRURGIE CHEZ SOI, par La TRAVERSÉE DES VILLES DE FRANCE Pierre Maillard 10 11 Durville 12 13 85 (édité par Citroën) 20 21 R Tous ces ouvrages
85 (édité par Citroën) 20 21 R Tous ces ouvrages (E. Flammarion, éditeur) sont mis en vente au bureau d'Omnia, 13, rue d'Enghien, Paris (Xe) (POUR L'ÉTRANGER, AJOUTER 1 FRANC DE PLUS QUE POUR L'ENVOI FRANCO EN FRANCE.) COMMENT CONCEVOIR LA VOITURE DE SERIE? QUE VAUT POUR NOUS LA "FORMULE CLIENT" DES AMÉRICAINS? En présence de la diffusion sans cesse croissante de l'automobile dont l'usage s'impose de plus en plus dans toutes les branches de l'activité humaine, il n'est pas sans intérêt d'examiner comment on peut envisager la question de l'établissement d'une voiture utilitaire, pour qu'elle soit à la fois
l'établissement d'une voiture utilitaire, pour qu'elle soit à la fois agréable de conduire, souple, silencieuse, simple, d'accès facile dans tous ses organes, d'un entretien aisé, et enfin d'une utilisation aussi économique que possible. La première question à résoudre est celle qui a trait au choix judicieux des valeurs relatives que devront avoir respectivement la cylindrée du moteur, la démultiplication totale de la transmission de la voiture en prise directe, et le poids qu'elle atteindra en charge maximum d'utilisation. En Amérique, on a adopté, pour apprécier les données de ce problème, une formule simple que l'on a dénommée formule client et
une formule simple que l'on a dénommée formule client et qui permet de comparer dans une assez grande mesure les voitures entre elles. Cette formule simple est la suivante: Dans laquelle: C est la cylindrée en pouces cubiques, R le rapport du couple conique du pont, D, le diamètre de roulement des roues en pouces, P, le poids total maximum en livres. Pour transformer cette formule à notre usage en y employant le système décimal avec la cylindrée en centimètres cubes, le diamètre des roues en millimètres et le poids en kilogrammes, il suffit de remplacer le coefficient 12,15 par
en kilogrammes, il suffit de remplacer le coefficient 12,15 par le coefficient 8,48. La formule client dans le système décimal sera ainsi: K = (C x R x D) / 8,48. C'est la valeur de K calculée ainsi qui sert à qualifier le véhicule considéré. En Amérique, pour des moteurs de compression courante, voisine de 4,6, on admet que la valeur de K doit être comprise entre 0,100 et 0,115. Si nous l'appliquons à titre d'exemple à deux voitures américaines, Ford et Chrysler, assez différentes l'une de l'autre, nous trouvons les chiffres suivants. VOITURE FORD. — Quatre cylindres 95,2x101,5, cylindrée
les chiffres suivants. VOITURE FORD. — Quatre cylindres 95,2x101,5, cylindrée 2 lit. 900. — Poids du torpedo en charge avec 4 personnes 1.050 kilogrammes. — Démultiplication du pont : 40 à 11. — Diamètre des pneus au roulement: 720 mm. VOITURE CHRYSLER. — Six cylindres 75 x 120, cylindrée 3 lit. 300. — Poids du torpedo avec 4 personnes : 1.700 kilogrammes. — Démultiplication du pont : 4,6. — Diamètre des pneus au roulement 750 mm. Ces deux voitures, l'une populaire et l'autre plutôt luxueuse ont une formule client du même ordre de grandeur. Si nous appliquons cette formule aux
même ordre de grandeur. Si nous appliquons cette formule aux voitures populaires françaises les plus répandues, nous trouverons pour K des valeurs qui varieront de 0,05 à 0,07 environ. Et même, si nous l'étendons à de puissantes voitures de luxe, nous resterons encore compris entre 0,08 et 0,1. Pratiquement quelle interprétation peut-on donner à ces chiffres? Elle ressort de la constitution même de la formule. Le coefficient K sera d'autant plus élevé que la cylindrée sera plus forte, que la démultiplication sera plus grande et que le poids total en charge sera plus petit. Une grande valeur de K sera
charge sera plus petit. Une grande valeur de K sera à peu près toujours correspondante à une voiture légère très démultipliée avec moteur surabondant. Il est évident qu'un tel choix procure une voiture de marche très souple qui circulera en prise directe à peu près partout depuis le faible ralenti jusqu'à la plus grande vitesse, tout en étant capable de monter les côtes de pente assez forte sans l'aide de la boite de vitesses. Cette souplesse sera ainsi réalisée grâce à un excès de la puissance disponible et à l'utilisation du moteur presque toujours à fraction de charge dans des
du moteur presque toujours à fraction de charge dans des conditions de fonctionnement assez différentes de celles qu'il faut remplir pour réaliser une marche économique. Ici, comme en tout, l'agrément se paie, et le fait de renoncer d'avance à se servir des combinaisons d'une boîte de vitesse, d'ailleurs assez facile à manœuvrer, se traduira fatalement par une augmentation de la consommation d'essence. En Amérique on peut sans doute se payer ce luxe de ne pas regarder à quelques litres d'essence en plus ou en moins. Elle coûte là-bas de 20 à 22 cents le gallon de 4 lit. 540, c'est
à 22 cents le gallon de 4 lit. 540, c'est le salaire d'une demi-heure à peine de travail d'un ouvrier américain très moyen. En France l'essence revient environ en ce moment à 16 francs les cinq litres. Ce n'est pas hélas! un produit national; nous n'avons pas le droit de le gaspiller puisque son importation réagit directement sur le change et sur le coût général de la vie de tous. La recherche de l'économie Pour réaliser le maximum d'économie, il faudrait évidemment traiter le problème d'une toute autre manière comme on le fait d'ailleurs lorsqu'il s'agit d'un véhicule industriel dont
on le fait d'ailleurs lorsqu'il s'agit d'un véhicule industriel dont l'utilisation est toujours tarifée au plus juste prix. Dans ce cas, on adopte un moteur de la puissance strictement nécessaire, et on s'astreint à obtenir la souplesse de marche par une manœuvre judicieuse d'une boîte à plusieurs vitesses avec une démultiplication aussi faible que possible. C'est ainsi que la formule client appliquée par exemple à un camion du type 3.500 kilogrammes de charge utile, donne le résultat suivant: — Moteur quatre cylindres 100x140; cylindrée 4 lit. 400. — Poids total en charge : 7.500 kilogrammes. — Démultiplication en prise directe
en charge : 7.500 kilogrammes. — Démultiplication en prise directe 7. Diamètre des bandages pleins : 930 m /01, Une voiture de tourisme ainsi établie serait évidemment économique, mais parfaitement désagréable à conduire en raison des manœuvres perpétuelles de changement de vitesses qu'il faudrait exécuter pour se plier aux exigences de la circulation. La solution raisonnable pour nous est entre ces deux extrêmes et nous estimons qu'il faut adopter pour K une valeur comprise entre 0,07 et 0,09 environ pour déterminer dans chaque cas les valeurs relatives des cylindrées, du poids total en charge et de la démultiplication. Il est
poids total en charge et de la démultiplication. Il est bien entendu d'ailleurs que ces chiffres ne sont pas des limites impératives en dedans desquelles il faut absolument se tenir ; ils représentent seulement ce qu'il y a de plus désirable, si l'on veut, dans la moyenne des cas, réaliser la voiture agréable et économique. La clientèle se divise en trois catégories En fait, pour être encore plus précis, il faut diviser la clientèle en trois catégories principales. L'une pour laquelle la voiture automobile constitue uniquement et avant tout un instrument de travail dont le budget sera avantageusement aussi réduit
instrument de travail dont le budget sera avantageusement aussi réduit que possible. La seconde pour laquelle la voiture sera à la fois un instrument de travail et un engin de promenade capable de permettre l'exécution d'excursions ou de voyages dans des conditions de confort suffisantes. Pour celle-ci, le budget sera encore mesuré évidemment mais avec cependant une marge d'une certaine largeur. C'est en fait une catégorie de demi-luxe. La troisième catégorie comprend uniquement la clientèle de la voiture de luxe, voiture pour laquelle on ne compte pas, qui n'intéresse que les grosses fortunes, et qui n'est d'ailleurs possible qu'avec un
les grosses fortunes, et qui n'est d'ailleurs possible qu'avec un budget démesuré. Nous ne nous occuperons ici que des deux premières catégories, qui groupent en effet 90 des automobilistes. Pour la première nous pourrions admettre une formule-client voisine de 0,0710 et pour la seconde une formule-client voisine de 0,085 par exemple. La première pourra se contenter d'un véhicule de 1.150 kilos en charge maximum démultiplié à 5,3 et actionné par un moteur de 1.200 centimètres cubes avec pneus de 715/115. La seconde pourra être satisfaite par un véhicule de 1.300 kilos en charge maximum démultiplié à 5 et actionné par
kilos en charge maximum démultiplié à 5 et actionné par un moteur de 1.800 centimètres cubes avec pneus de 730/130. Nous avons choisi à dessin deux cylindrées 1.200 et 1.800 dans le rapport de 2 à 3 parce qu'il est possible d'envisager pour une même usine la construction des deux voitures avec le maximum de pièces communes en adoptant un quatre cylindres et un six cylindres de même alésage et de même course. Nous trouvons ainsi pour la formule-client les deux valeurs désirées. Si nous adoptons ces données de départ, nous pourrons, à titre d'exemple, nous arrêter aux deux moteurs
nous pourrons, à titre d'exemple, nous arrêter aux deux moteurs suivants qui réalisent les cylindrées cherchées. — Quatre cylindres d'alésage 65, course 91, cylindrée 1 lit. 200. — Six cylindres d'alésage 65, course 91, cylindrée 1 lit. 800. Si nous voulons d'autre part mettre sur pied des engins de type durable, exempts de tout aléa, dont toutes les parties restent accessibles, facilement démontables individuellement par un ouvrier quelconque simplement adroit, nous resterons dans les solutions strictement classiques qui ont pour elles la sanction d'une longue expérience. C'est ainsi que nous conserverons les soupapes en chapelle sur le côté et légèrement
conserverons les soupapes en chapelle sur le côté et légèrement inclinées avec la culasse démontable avec chambre genre Ricardo et compression moyenne voisine de 5 (fig. II). L'embrayage sera à disque unique fonctionnant à sec. La boîte de vitesses sera à trois vitesses seulement pour la raison que nous expliquerons plus loin. La transmission se fera par un arbre longitudinal à deux joints de cardan avec poussée et réaction par les seuls ressorts. Le pont arrière sera du type banjo avec ressorts calés sur le pont pour la poussée et la réaction. Avant de passer à la discussion de ce
la réaction. Avant de passer à la discussion de ce programme, nous indiquerons les possibilités d'évolution sur lesquelles nous pouvons compter avec les véhicules ainsi équipés et en charge. Avec un moteur classique du genre de ceux que nous envisageons, on peut espérer réaliser au minimum un couple moteur de 5,5 kilogrammètres par litre de cylindrée. C'est le chiffre moyen que l'on obtient généralement avec tous les moteurs de ce genre. Nous disposerons donc d'un couple-moteur de 1,8x5,5 = 9,9 kilogrammètres pour le six cylindres et de 1,2x5,5 = 6,6 kilogrammètres pour le quatre cylindres. Ce couple moteur reporté aux
kilogrammètres pour le quatre cylindres. Ce couple moteur reporté aux jantes des roues motrices, en tenant compte pour les deux voitures des démultiplications 5 et 5,3 adoptées dans la formule-client, et d'un rendement mécanique total de 0,85 par exemple, nous donnera, pour chacune des voitures respectivement, un effort moteur disponible de 122 kilos pour la six cylindres et de 89 kilos pour la quatre cylindres. Si nous admettons une résistance au roulement de 15 kilos par tonne en palier et de 1 kilo par tonne et par millimètre de pente en rampe, en négligeant provisoirement la résistance de l'air, ces
en rampe, en négligeant provisoirement la résistance de l'air, ces chiffres laissent entrevoir la possibilité de gravir en prise directe pour les deux voitures une rampe limite comprise entre 7 et 8 %. Si nous adoptons d'autre part pour la boîte de vitesses des échelonnements donnant à peu près, pour les trois vitesses, des chiffres voisins de 285, 615 et 1.000 pour 1.000 tours de moteur, la rampe limite que pourra monter chacune des voitures en première vitesse sera de 31 % pour la six cylindres et 26 % pour la quatre cylindres, ce qui est suffisant. Nous résumerons les
la quatre cylindres, ce qui est suffisant. Nous résumerons les données de départ pour les deux voitures dans le tableau suivant : DÉTAILS DU CHASSIS DEMI-LUXE POPULAIRE Moteur 6 cylindres 4 cylindres Alésage 65 mm 65 mm Course 91 mm 91 mm Cylindrée 1 lit. 800 1 lit. 200 Couple maximum 9,9 kilogramme 6,6 kilogramme Embrayage disque unique à sec disque unique à sec Boite de vitesses 3 vitesses 3 vitesses Ire vitesse 285 pour 1.000 285 pour 1.000 2e vitesse 615 pour 1.000 615 pour 1.000 3e vitesse directe directe Marche arrière 285 pour 1.000 285 pour 1.000 Transmission
directe Marche arrière 285 pour 1.000 285 pour 1.000 Transmission tout par les ressorts tout par les ressorts Démultiplication du pont 5 à 1 5,3 à 1 Talon 730 X 130 715X115 Bandages à tringles 28 X 4,95 27 X 4.40 Diamètre au roulement 688 670 Rendement mécanique 85 % 85 % Poids du véhicule en charge 1.300 kgs 1.150 kgs Effort moteur à la jante : En prise directe 122 kgs 89 kgs En Ire vitesse 430 kgs 310 kgs Rampe limite : En prise directe 7,5 % 7,5% En vitesse 31,5 % 26 % Vitesse à 3.000 tours
En vitesse 31,5 % 26 % Vitesse à 3.000 tours 80 km. 70 km. Fig. II. — CYLINDRE À CULASSE AMOVIBLE (à gauche). — CHAMBRE DU TYPE RICARDO ET SOUPAPES DISPOSÉES EN CHAPELLE ET LÉGÈREMENT INCLINÉES (à droite). La standardisation Si vous voulons réaliser des véhicules dont le prix de vente soit aussi réduit que possible, sans négliger aucune des précautions ni aucune des garanties qui doivent en faire quand même des véhicules de qualité, nous devrons établir un programme de construction capable de réduire au minimum les prix de revient. Nous y arriverons en étudiant les deux voitures simultanément
revient. Nous y arriverons en étudiant les deux voitures simultanément avec le souci essentiel de standardiser le plus grand nombre de pièces, en cherchant autant que possible à rendre communes aux deux voitures le plus grand nombre de pièces ou d'organes. C'est ainsi que nous pourrions avoir les mêmes pistons, les mêmes bielles, les mêmes soupapes, la même régulation, le même embrayage, la même boîte de vitesses, les mêmes joints de cardan, et n'admettre comme différents que les blocs cylindres, les pièces des carters du moteur, les vilebrequins, les arbres à cames, les engrenages de commande de l'allumage, les engrenages
à cames, les engrenages de commande de l'allumage, les engrenages de démultiplication du pont, les essieux, les ressorts, peut-être les freins, les cadres et les radiateurs. Cette standardisation augmentera pour une production totale déterminée, l'importance de la série d'une même pièce et réduira par cela même les frais d'outillage et les prix de revient. Elle offrira aussi l'énorme avantage en réduisant le nombre de pièces différentes de faciliter le service des pièces détachées dont le stock pourra être considérablement réduit aussi bien à l'usine productrice que chez les divers garagistes stockistes. Nous n'entrerons évidemment pas ici dans le détail de
stockistes. Nous n'entrerons évidemment pas ici dans le détail de l'étude même des divers organes des voitures, nous nous bornerons seulement à insister sur quelques points spéciaux relatifs à chacun de ces organes examinés successivement. Il faut avoir comme principal objectif de réaliser un véhicule tout à fait silencieux et exempt de vibrations. Avec la formule américaine qui conduit à l'emploi d'un gros moteur à régime modéré auquel on ne demande pas grand chose comme travail, le problème est d'une solution assez facile, et il se trouve presque automatiquement résolu. Avec la formule française, qui conduit à l'adoption de moteurs
Avec la formule française, qui conduit à l'adoption de moteurs de petite cylindrée à haut régime de vitesse, le problème est plus difficile à résoudre ; il réclame une très grande attention et une très grande pratique de la science de l'automobilisme. Mais si nous voulons bien nous rappeler que la France a été le berceau de l'automobile et que ce sont nos ingénieurs qui ont su les premiers réaliser les superbes engins qui ont fait l'admiration de tous aux divers Salons de l'automobile, nous admettrons facilement que les difficultés du problème tel qu'il se pose ne sont pas pour
du problème tel qu'il se pose ne sont pas pour nous effrayer. D'ailleurs de nombreuses marques françaises qui sont entrées dans cette voie nous ont déjà montré qu'elles y avaient pleinement réussi. La recherche du silence Pour réaliser les véhicules silencieux que nous désirons obtenir, il faut étudier et concevoir chaque organe en s'efforçant d'éliminer complètement les vibrations et les bruits individuels de pièces ou d'organes. Nous passerons donc en revue successivement les divers organes principaux des voitures projetées. Fig. III. — CAME POUR DISTRIBUTION À PLATEAU CORRESPONDANT À UNE DURÉE DE LEVÉE DE SOUPAPE DE 235 DEGRÉS. A, cercle
DURÉE DE LEVÉE DE SOUPAPE DE 235 DEGRÉS. A, cercle de repos de la soupape. — B, cercle fictif correspondant au jeu de 0 m (m2 à laisser sous la queue de soupape. C-E = D-E, flancs de la came de rayon, R tangente en C-D à des cercles de rayon 6 m m et en E à un cercle de 2 m /m de diamètre. LE MOTEUR. — Il doit être suffisamment puissant, suffisamment souple, de consommation réduite, d'un fonctionnement sûr et durable, exempt de vibration et de bruit. Les conditions de puissance et de consommation seront réalisées par
Les conditions de puissance et de consommation seront réalisées par l'étude des tuyauteries d'admission et d'échappement, par une bonne régulation, par l'adoption de soupapes convenables et d'une chambre d'explosion appropriée. Les tuyauteries d'admission devront être aussi simples que possible et ne pas présenter de changements de section capables de provoquer des condensations d'essence qui nuiraient à une marche régulière et à la facilité des reprises. Pour la régulation, il faut s'en tenir à des chiffres moyens comme par exemple les suivants : Ouverture de l'admission, retard 10 degrés. Fermeture de l'admission, retard 40 degrés. Ouverture de l'échappement, avance 50 degrés.
l'admission, retard 40 degrés. Ouverture de l'échappement, avance 50 degrés. Fermeture de l'échappement, retard 5 degrés. Quant aux soupapes nous préconisons la disposition en chapelle sur le côté avec soupapes légèrement inclinées. peut donner à la soupape d'admission un diamètre légèrement plus grand qu'à la soupape d'échappement ce qui facilite l'alimentation et offre aussi l'avantage de permettre l'emploi pour la soupape d'admission d'un acier moins cher que pour la soupape d'échappement, sans risque au montage de commettre des erreurs. La soupape d'admission pourra ainsi être en acier à 5 % de nickel tandis que la soupape d'échappement pourra être en
de nickel tandis que la soupape d'échappement pourra être en acier de 25 % de nickel. La commande pourra avantageusement se faire par un arbre à cames et des poussoirs à plateaux libres de tourner dans leurs guides comme le montre la figure. On pourra réaliser très facilement une commande absolument silencieuse par le tracé judicieux des cames de commande. Le schéma de la figure III, donné à titre d'exemple de came rigoureusement silencieuse, montre que pour obtenir le silence, il faut soigner particulièrement l'attaque et la retombée et adopter pour le flanc de la came un rayon assez petit.
pour le flanc de la came un rayon assez petit. Quant à la chambre d'explosion, il faudra la tracer du type Ricardo. Ce tracé, avec la précaution d'incliner les soupapes, permet de réaliser une chambre très compacte avec le maximum de turbulence pour les gaz. En adoptant alors pour la bougie une position centrale, il sera possible, avec les faibles dimensions de la masse gazeuse comprimée, de s'en tenir à une avance fixe voisine de 15 à 20 degrés au plus (fig. II). Le choix d'une magnéto à avance fixe réduit le prix de revient en simplifiant les commandes avec
réduit le prix de revient en simplifiant les commandes avec une culasse genre Ricardo, des soupapes inclinées et un moteur de petite dimensions l'avance fixe résout parfaitement le problème de l'allumage. Pour la six cylindres j'adopterais l'ordre d'allumage 1-5-3-6-2-4 et traiterais le moteur au point de vue de son alimentation comme l'ensemble de deux moteurs trois cylindres en adoptant un carburateur à deux corps chargés, l'un d'alimenter les trois cylindres avant, l'autre, les trois cylindres arrière. Cette disposition est de règle sur les six cylindres de luxe bien étudiés. Elle donne un moteur mieux nourri et plus nerveux. Quant au
donne un moteur mieux nourri et plus nerveux. Quant au vilebrequin c'est la pièce de choix sur laquelle il ne faut pas lésiner. Pour rester dans le domaine pratique et ne pas alourdir les prix de revient, nous sommes obligés pour le six cylindres de nous en tenir à un vilebrequin de trois paliers et pour le quatre cylindres à un vilebrequin à deux paliers. Ces deux vilebrequins seront exempts de vibrations et de flexions capables d'occasionner du tambourinement si nous leur donnons des dimensions suffisantes. Le problème à résoudre consiste ici à réaliser un vilebrequin aussi rigide et aussi
consiste ici à réaliser un vilebrequin aussi rigide et aussi léger que possible (fig.1) Des manèthes lourds auraient en effet pour résultat d'augmenter très sensiblement les forces centrifuges qui tendent à faire fléchir le vilebrequin. Ces deux conditions contradictoires seront réalisées avec des arbres de très gros diamètre percés dans toute leur longueur de trous d'allégement utilisés d'autre part pour la conduite de l'huile de graissage des portées. Je rappelle, contrairement à des craintes souvent exprimées, que les gros diamètres des portées de vilebrequin ou de bielle n'ont aucun retentissement sur l'échauffement des coussinets pour les moteurs à grande vitesse.
sur l'échauffement des coussinets pour les moteurs à grande vitesse. L'échauffement d'un palier est en effet proportionnel à la pression qu'il supporte par unité de surface, et à la vitesse du frottement. Dans le cas qui nous occupe pour une bielle par exemple la pression totale P transmise par le piston se répartit sur la surface du coussinet de diamètre D et de longueur L de telle sorte que la pression par unité de surface est La vitesse de frottement est égale à la vitesse de rotation tangentielle du manétte dans le coussinet c'est-à-dire à la vitesse n tours. L'échauffement
dans le coussinet c'est-à-dire à la vitesse n tours. L'échauffement est proportionnel au produit de ces deux nombres c'est-à-dire à qui est indépendant du diamètre de la portée. On diminue l'échauffement en allongeant la portée, mais la grosseur du palier n'a aucune influence. Dans le cas des deux moteurs considérés nous adopterons à cause de la standardisation des pièces, les dimensions les plus grandes possible pour le quatre cylindres. Il faudra des manèthes et des portées de 46 mm de diamètre avec un forage intérieur voisin de 20 mm et adopter pour les bras voisins des paliers une section également