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fait du carter du différentiel. Lorsqu'on est obligé, pour obtenir une démultiplication suffisante, de prendre un engrenage cône de grand diamètre pour commander le différentiel, le carter peut devenir d'une taille telle qu'il approche trop du plancher de la voiture, si, comme dans la figure 6, on ne laissé entre le longeron D et l'essieu C que le jeu strictement nécessaire pour éviter les tamponnements dans les cahots. On remplace souvent, dans ce cas, la partie du plancher qui se trouve au-dessus du différentiel par une simple tôle, mais ce n'est qu'un pis-aller, et les carrossiers oublient souvent d'y penser.
n'est qu'un pis-aller, et les carrossiers oublient souvent d'y penser. Le constructeur prévoyant doit, pour cette nouvelle raison, maintenir le châssis, au moins dans sa partie arrière, à une hauteur suffisante pour éviter les chocs d'autant plus mauvais en cet endroit que l'essieu y est déjà affaibli. — Une autre question très importante pour le constructeur est celle du prix de revient. Or si, pour tous les points que nous venons d'examiner, la transmission par chaînes semblait plus facile à établir que celle à cardans, il n'en est pas moins vrai que cette dernière est moins chère que l'autre. En
vrai que cette dernière est moins chère que l'autre. En effet, dans les deux systèmes, il faut un différentiel, avec les engrenages qui le commandent. Il faut un arbre transversal qui, tantôt est fixe pour les chaînes, tantôt est mobile et forme l'essieu pour les cardans. Il faut enfin deux roues avec leurs moyeux et leur jante. Il y a en plus, pour les cardans, un arbre articulé avec ses joints. Pour les chaînes, il faut un essieu forgé, deux pignons et deux couronnes de chaînes, et enfin deux chaînes. La différence fait peut-être 500 francs d'écart, ce qui peut
La différence fait peut-être 500 francs d'écart, ce qui peut être négligeable pour une voiture de 25 000 francs, mais vaut la peine d'être pris en considération pour les voiturettes vendues cinq ou dix fois moins cher. — Une dernière question que j'examinerai au point de vue de la construction est celle de la fabrication en série. Lorsqu'une fabrication est entreprise en grande série, tout le monde sait qu'elle est plus économique, et de beaucoup, que la construction par unités séparées. Or, si la transmission par cardan est, par elle-même, plus économique que celle par chaînes, elle ne permet malheureusement
plus économique que celle par chaînes, elle ne permet malheureusement pas, sauf exceptions, la construction en aussi fortes séries. Il est rare, en effet, qu'on ait à entreprendre la construction de plusieurs milliers de châssis identiques, non seulement comme force et agencement, mais aussi comme multiplication. Avec le cardan, on peut bien disposer la boîte du différentiel pour permettre de placer des engrenages cônes multiplicateurs de plusieurs diamètres. Il faut néanmoins, quand le châssis est construit, démonter tout le pont arrière pour changer la multiplication si, par hasard, le poids de la carrosserie ne correspondait pas à la multiplication déjà
de la carrosserie ne correspondait pas à la multiplication déjà installée. Avec les chaînes, même la carrosserie en place, on peut changer les pignons et mettre la multiplication voulue. Le châssis peut donc être entièrement fini sans qu'on ait à s'inquiéter de ce point. Au lieu de trois séries contenant trois grandeurs de multiplications par exemple, on n'a qu'une seule grande série à faire. La différence ne fait peut-être pas cinq cents francs par voiture, pour toutes les voitures ; elle est pourtant appréciable et permet d'obtenir par-ci, par-là, quelques multiplications hors série, soit très grandes, soit très petites, qui
multiplications hors série, soit très grandes, soit très petites, qui demanderaient, avec le cardan, un pont arrière fait exprès et par suite hors de proportion comme prix avec les autres. Ce premier point de vue pour examiner la question chaînes ou cardans, le point de vue de la construction, semble donc être, presque tout entier, en faveur des chaînes. On s'explique ainsi que les chaînes soient encore employées en si grande proportion, et que seules les petites voitures aient des cardans, ainsi que certaines autres voitures faites plutôt en vue d'attirer le client par des qualités spéciales comme l'absence de
d'attirer le client par des qualités spéciales comme l'absence de bruit et la facilité du graissage et du nettoyage. Point de vue mécanique. — Cette deuxième face de la question est plutôt théorique que pratique. Il faut cependant l'examiner si on veut pouvoir discuter et répondre aux arguments des partisans de l'un ou l'autre système. Les uns disent qu'ils préfèrent le cardan parce qu'il a un meilleur rendement ; les autres, que la chaîne est meilleure parce qu'elle est élastique. Ce sont deux affirmations que nous allons contrôler. Nous examinerons de plus comment se comportent ces deux modes de transmission
de plus comment se comportent ces deux modes de transmission en regard des dénivellations de la route, qui modifient à chaque instant la position de l'essieu par rapport aux châssis ; quant aux soubresauts plus ou moins grands de la voiture, dus au poids du train des roues arrière, cette étude fera partie du dernier point de vue de notre travail. Au point de vue mécanique, nous avons donc à considérer : 1°) le rendement, la ligne d'arbres étant droite ; 2°) ce même rendement lorsque l'essieu s'est déplacé et que la ligne d'arbres fait des coudes ; 3°) l'influence
que la ligne d'arbres fait des coudes ; 3°) l'influence des déplacements de l'essieu sur la vitesse relative du moteur et des roues d'arrière ; 4°) la torsion du châssis sous l'effort moteur ; 5°) enfin l'élasticité de la transmission. Le premier point ne souffre aucune difficulté. Que la transmission soit à chaînes ou à cardan, tous les organes sont les mêmes, sauf quelques modifications sans importance majeure au point de vue du rendement, depuis le moteur jusqu'aux deux arbres qui sortent du différentiel. Dans la transmission à cardan, ces arbres se terminent par les roues elles-mêmes. Dans la transmission
arbres se terminent par les roues elles-mêmes. Dans la transmission à chaînes, il y a également des roues, mais entre elles et l'extrémité des arbres du différentiel, il y a les chaînes et leurs pignons, qui ne transmettent pas l'effort sans absorber pour leur part quelque travail ; les auteurs sont partagés entre les chiffres de 3 p. 100 et de 10 p. 100 pour indiquer l'énergie absorbée par les chaînes : cela dépend évidemment de la façon dont elles sont construites, et entretenues. Si nous prenons le chiffre de 5 p. 100, et si nous supposons à la transmission
5 p. 100, et si nous supposons à la transmission par cardans un rendement de 80 p. 100, celle à chaînes aura pour rendement 76 p. 100, seulement; la différence, 4 p. 100, étant les 5 p. 100 de 80. Ce premier examen est favorable au cardan. Malheureusement, c'est là un résultat trop mathématiquement exact pour être vrai ! Une automobile n'est pas une machine fixe, et le cardan n'est pas fait pour être toujours aligné. En réalité ses articulations sont forcées de jouer et par suite de dépenser du travail. Cette perte de travail n'est pas la même avec
travail. Cette perte de travail n'est pas la même avec tous les cardans : plus les articulations sont petites et mal graissées, pire est le rendement. Comme nous ne pouvons examiner toutes les dispositions qu'on a imaginées pour réaliser ce joint, nous nous contenterons d'en étudier une qui est, de toutes, la plus mauvaise : la noix carrée sans graissage (fig. 7). La noix ne s'applique pas de toute son étendue sur les bords de la cuvette, d'abord parce qu'il y a du jeu pour permettre le libre déplacement de l'une de ces pièces par rapport à l'autre, et ensuite
l'une de ces pièces par rapport à l'autre, et ensuite parce qu'il faut bien qu'il y ait un couple de torsion transmis de la cuvette à la noix. Or, si l'appui se faisait sur toute l'étendue des surfaces en présence avec la même énergie, les réactions se trouveraient au milieu de ces surfaces ; la distance 1 serait nulle ; il n'y aurait pas de couple, pas de travail transmis. Prenons de suite des chiffres, et supposons chacune des forces F égale à 100 kilogrammes, et chacun des bras de levier 1, à 40 millimètres. Le calcul montre que, si
levier 1, à 40 millimètres. Le calcul montre que, si l'arbre fait 900 tours à la minute, soit 15 par seconde, la puissance transmise sera 750 kilogrammètres par seconde. Ce joint transmet donc, ou plutôt devrait transmettre une puissance de 10 chevaux environ. Un calcul simple montrerait encore que la perte de puissance est alors de 1,8 p. 100 environ. Comme il y a deux joints analogues, un à chaque bout de l'arbre 0, la perte totale de la transmission par cet organe est donc de 3,6 p. 100, et le rendement de 96,4 p. 100 par conséquent. Ces chiffres
le rendement de 96,4 p. 100 par conséquent. Ces chiffres se rapprochant de ceux que nous avons admis pour une bonne chaîne, on voit que même un mauvais cardan vaut une bonne chaîne au point de vue du rendement ! Le déplacement de l'essieu ne modifie pas le rendement de la chaîne, quand les deux roues sont soulevées d'une même quantité. Quand une des roues est levée plus que l'autre, il peut y avoir de légers coincements si les dents des couronnes sont trop justes. Ce défaut peut être supprimé par une bonne forme donnée aux maillons et aux dents.
par une bonne forme donnée aux maillons et aux dents. Ce n'est pas le lieu de nous y appesantir ici. Le rendement de la chaîne n'est donc pas influencé par les mouvements de l'essieu. Quant au cardan, au point de vue de la perte par frottement dans la transmission, il faut examiner de plus ce qui se passe au moment des cahots, lorsque l'essieu fait des mouvements répétés de haut en bas par rapport au châssis, ou lorsqu'il se produit un certain mouvement angulaire de la boîte du différentiel. Cette boîte, qui fait partie de l'essieu arrière, est quelquefois maintenue
boîte, qui fait partie de l'essieu arrière, est quelquefois maintenue par une jambe de force qui l'empêche en partie de tourner ; quelquefois ce n'est que la force des ressorts de suspension qui produit ce résultat d'une façon encore moins complète. Il y a alors, à moins de dispositions mécaniques spéciales, nécessité pour le cardan de s'allonger ou de se raccourcir fréquemment. On a bien prévu le cas, et une des extrémités de l'arbre coulisse généralement sur un carré à la façon d'un baladeur. Ce carré n'a quelquefois que 25 ou 30 millimètres de côté ; il est graissé tant
ou 30 millimètres de côté ; il est graissé tant bien que mal, et, si les oscillations sont nombreuses, comme sur une route couverte de gros pavés, la perte de travail arrive à être importante, un tiers, un demi-cheval même. Un demi-cheval pour un moteur de 10 chevaux fait une perte de 5 p. 100. Dans d'autres transmissions à la cardan, on évite ce mouvement de coulissage en maintenant l'essieu à une distance fixe de l'articulation d'avant de l'arbre à cardans. Si on laisse à l'essieu toute latitude de se soulever à sa guise, si on permet aux roues d'arrière
soulever à sa guise, si on permet aux roues d'arrière de prendre tel mouvement vertical qu'elles voudront l'une par rapport à l'autre, c'est très bien, mais parfois, voulant éviter un mal, on tombe dans un pire, et il est telle disposition de cardan, à une seule articulation à l'avant, qui ne peut fonctionner sans donner un certain dur à la suspension. La transmission par chaînes a, elle aussi, ses frottements anormaux. On sait qu'on profite de la légère flexibilité transversale qu'elles possèdent pour donner aux roues motrices un léger dévers ; il s'ensuit que la couronne et le pignon de
; il s'ensuit que la couronne et le pignon de chaînes ne sont pas dans un même plan, le plan de pignon étant vertical, celui de la chaîne incliné de 2 à 3 p. 100. Supposons que les deux pignons qui se trouvent à l'extrémité de l'arbre du différentiel soient à 1 m. 100 l'un de l'autre. La partie supérieure des deux couronnes sera à la même distance pour que le brin tendu de la chaîne se dirige bien droit sur le pignon, mais les deux parties inférieures des couronnes seront plus rapprochées : 3 p. 100 sur 400 millimètres,
seront plus rapprochées : 3 p. 100 sur 400 millimètres, diamètre de la couronne, font 12 millimètres ; il faudra que le brin inférieur de la chaîne, sur ces 60 centimètres, rattrape ces 12 millimètres. Avec la tendance actuelle à ne pas laisser ballotter les chaînes, cette obliquité tend à les tordre et à les faire frotter contre les dents, au moins à l'entrée. Le même phénomène se produit aussi pour le brin supérieur, quand une des roues se soulève plus que l'autre, et cela arrive constamment sur la route, tantôt par intervalles, à cause des inégalités du chemin, tantôt
tantôt par intervalles, à cause des inégalités du chemin, tantôt pendant tout un parcours, quand la charge des voyageurs est plus forte sur un des côtés que sur l'autre. Tous ces menus détails ne se peuvent chiffrer ; on peut cependant dire, d'une façon générale, que le rendement des chaînes est moins influencé par les circonstances extérieures que celui du cardan, mais que celui-ci, à qualité égale de fabrication, est meilleur. Donc, au point de vue du rendement, le cardan vaut mieux que les chaînes. Le troisième point que nous avons à étudier est la valeur du rapport de vitesse
avons à étudier est la valeur du rapport de vitesse entre le moteur et les roues, par suite des inégalités de la route. Prenons d'abord la transmission par des chaînes. Arrêtons la voiture sur un endroit bien de niveau ; le moteur étant embrayé, mais ne tournant pas, naturellement, nous notons la position d'une marque que nous faisons au volant par rapport au châssis. Cela fait, nous chargeons fortement un des côtés de la voiture de façon à faire fléchir le ressort correspondant de plusieurs centimètres, l'autre côté de la voiture restant à sa hauteur primitive. Le mouvement qui se
voiture restant à sa hauteur primitive. Le mouvement qui se produit dans la chaîne de ce dernier côté est insignifiant; il n'en est pas de même du premier côté (fig. 8). Lorsque le châssis s'abaisse, le centre du pignon qui était en Pi arrive en P2. La couronne 0 restant fixe, toute une partie de la chaîne qui était à sa surface ne bouge pas, mais une petite partie s'enroule à la partie supérieure, et une autre se déroule en bas. Soit C le dernier point de ce déroulement. La distance CA est plus grande que C13, A et B2
distance CA est plus grande que C13, A et B2 étant deux points semblablement placés par rapport aux centres Pi ou P2, du pignon; c'est-à-dire que, s'il n'y avait pas eu de liaison entre la roue et le moteur, si la chaîne n'avait pas été en place, A serait venu en B2 (fig. 7). La figure 7 montre assez pourquoi, même en supposant les distances Pi 0 et P2 0 égales, CA est plus grand que CB2, d'une certaine quantité. Soit AB1 cette quantité. Il s'ensuit que, puisque la roue 0 n'a pas bougé, puisque le point B, est venu
0 n'a pas bougé, puisque le point B, est venu en B2 au lieu du point A qui aurait dû régulièrement y venir, le pignon a dû forcément tourner sur lui-même et enrouler une quantité de chaîne supplémentaire à ce qu'il aurait fait par la seule inclinaison des brins inférieurs, quantité représentée par la longueur ABi. Le pignon sur l'autre côté de la voiture n'a pas bougé ; le différentiel a tourné de la moitié de l'angle Pi, entraînant d'une quantité correspondant à la multiplication des arbres du changement de vitesse et le moteur lui-même. Le repère que nous avons
vitesse et le moteur lui-même. Le repère que nous avons mis sur le volant a donc changé de place. Nous pouvons mesurer son déplacement sur une voiture à chaînes quelconque ; ce déplacement existe toujours, il n'y a pas moyen de l'éviter ; on ne pourrait qu'en atténuer les effets avec un amortisseur sur la transmission. Quant à son amplitude, elle varie avec la multiplication. Si la première vitesse est embrayée, le volant pourra tourner de 7° ; si c'est la troisième, il ne tournera que de 2° par exemple. De même la dimension des pignons de chaînes a son
De même la dimension des pignons de chaînes a son influence ; plus le pignon est petit, plus le déplacement angulaire sera grand : 7° correspond à peu près à ce qui se passe pour un cahot de 5 cm. sous une des roues seulement, le moteur tournant huit fois plus vite que les pignons de chaînes et ceux-ci ayant 160 mm. de diamètre environ. Quand le moteur et la voiture sont en marche, que se produit-il? Un avancement donné de la voiture correspond à un certain angle de rotation du moteur ; un soulèvement donné d'une roue, à un
du moteur ; un soulèvement donné d'une roue, à un autre angle de rotation, en sens inverse ; la composition des deux mouvements produirait sur le moteur un effet résultant égal à la différence de ces deux angles, si, d'une part, les liaisons étaient absolument rigides, si, d'autre part, le volant n'intervenait pas par sa masse pour régulariser le mouvement du moteur. Le volant ne peut tout absorber ; il y a donc évidemment des à-coups dans le moteur. De plus, s'il n'y a pas d'amortisseur sur la transmission, et malheureusement ce cas est encore la généralité, la transmission par
malheureusement ce cas est encore la généralité, la transmission par elle-même étant très peu élastique, il faut admettre : 1° que le pneu cède, glisse ou fléchit ; 2° que le châssis se courbe dans une petite mesure ; 3° enfin que le mouvement de va-et-vient de l'essieu par rapport au châssis est gêné, puisque la roue doit forcément se soulever pour passer par-dessus l'obstacle. Le châssis doit à son tour se soulever puisque le rapprochement de l'essieu est empêché dans une certaine limite. Il y a donc un peu de dur dans la suspension. Cet inconvénient est peu remarqué
de dur dans la suspension. Cet inconvénient est peu remarqué et voici pourquoi : en marche, on perçoit bien les cahots, mais rien n'annonce que, sans les chaînes, on les percevrait moins, ce qui serait pourtant vrai. Au repos, si on se place sur un marchepied et qu'on fasse jouer les ressorts en se balançant ou en faisant des mouvements rapides de haut en bas, on les trouve jouissant de toute leur souplesse, et cela n'a rien d'étonnant. Le jeu des chaînes et de la transmission étant suffisant pour absorber tout le déplacement, le moteur ne bouge pas, ou à
tout le déplacement, le moteur ne bouge pas, ou à peine. Pour qu'on pût voir quelque chose, il faudrait tirer constamment sur le moteur dans un même sens, absolument comme lui-même tire toujours dans le même sens quand il est en marche. Ce petit inconvénient n'existe pas de la même façon avec le cardan. Si les deux roues se soulèvent à la fois, le moteur n'en ressent aucun effet; si une des roues se soulève plus que l'autre, le déplacement angulaire de l'essieu par rapport à l'horizontale se compose avec l'angle de rotation du cardan pendant le même temps ;
l'angle de rotation du cardan pendant le même temps ; c'est pratiquement négligeable. Nous en arrivons maintenant au quatrième point à examiner : comment l'effort moteur prend-il appui sur le châssis ? Le moteur, et les organes de transmission qui lui font suite, sont liés au châssis ; les roues motrices et l'essieu d'arrière sont, par suite de l'adhérence, liés au sol, et c'est celui-ci qui, par sa résistance, fait avancer la voiture. Entre les deux groupes il y a, d'une part les ressorts de suspension et les tendons, d'autre part le système de transmission, chaînes ou cardan. Prenons d'abord
part le système de transmission, chaînes ou cardan. Prenons d'abord les chaînes. Calons les roues de la voiture ; faisons tourner le moteur, et embrayons très légèrement. Les pignons cherchent à tourner, tirent sur les chaînes et soulèvent un peu l'avant du châssis. Débrayons et recommençons. Chaque fois nous constatons cette tendance au soulèvement. Quand la voiture marche en route libre, le même effort existe avec plus ou moins d'intensité suivant que le moteur développe plus ou moins de force, et suivant la multiplication. Je veux simplement faire remarquer que ce mouvement est symétrique, que les deux côtés de la
ce mouvement est symétrique, que les deux côtés de la voiture le subissent de la même façon, mais les ressorts d'avant sont déchargés au profit de ceux d'arrière. Avec le cardan, l'arbre articulé est longitudinal ; son action est un effort de torsion. En répétant l'expérience précédente, nous verrions le châssis, à chaque embrayage, s'incliner légèrement sur un côté. Donc, en travail, les deux ressorts du côté gauche, par exemple, fatigueront un peu plus que ceux du côté droit; l'action de l'effort moteur sur le châssis n'est plus symétrique. Cette différence n'est pas négligeable, surtout en petite vitesse. Supposons un
différence n'est pas négligeable, surtout en petite vitesse. Supposons un moteur qui donne 24 chevaux à la jante des roues motrices; supposons que ces roues aient 870 et que la première vitesse soit de 12 kilomètres à l'heure. 24 chevaux font 1800 kilomètres à la seconde; 12 kilomètres à l'heure font 3 m. 33 par seconde. Il faut à cette vitesse un effort de 540 kilogrammes pour produire les 1800 kilomètres, c'est à dire l'effort tangentiel des roues motrices. En multipliant ce chiffre par le rayon des roues, en tenant compte de la démultiplication des engrenages du différentiel et de
compte de la démultiplication des engrenages du différentiel et de la distance d'axe en axe des ressorts, nous trouvons entre ceux de droite et ceux de gauche une différence de réaction au couple moteur de 80 kilogrammes environ. Chacun des ressorts du côté gauche devrait donc être plus fort que son correspondant du côté droit d'une quarantaine de kilogrammes. Ceci est bon quand le moteur développe toute sa puissance et que la première vitesse est embrayée; mais, dans les autres cas, la différence n'est plus de 80 kilogrammes, mais de 50, 30, 10. Elle peut même changer de sens pour
50, 30, 10. Elle peut même changer de sens pour la marche arrière. Il y a évidemment là un petit point délicat, insuffisant pour faire proclamer l'infériorité du cardan comme organe mécanique de transmission, mais auquel il faut cependant songer quand on dispose les ressorts de suspension. Si les voyageurs occupaient toujours toutes les places, il faudrait certainement renforcer les ressorts de gauche; mais il est à remarquer que le conducteur est à droite, ce qui tend en partie à rétablir l'équilibre lorsque la place à côté de lui n'est pas occupée. Je veux dire maintenant un mot de ce
pas occupée. Je veux dire maintenant un mot de ce qu'on a appelé l'élasticité de la chaîne. Sans organe élastique sur la transmission, le cardan est brutal. On prétend que la chaîne l'est moins. Pourtant rien n'est élastique dans la chaîne; il n'y a de ressort nulle part; il y a beaucoup d'articulations; elles peuvent avoir du jeu, mais le jeu engendre plutôt des chocs. Comment peut-on imaginer que la chaîne soit élastique? Au sens précis du mot, c'est en effet inexact. Pendez une chaîne verticalement; mesurez sa longueur; attachez-y un poids. Mesurez sa nouvelle longueur; il y a un
un poids. Mesurez sa nouvelle longueur; il y a un allongement infiniment petit, comme dans une barre soumise à la traction, mais cet allongement n'est pas comparable à celui d'un ressort, même le plus dur. La torsion d'un arbre à cardan donnerait plus d'élasticité à la transmission, si on pouvait la mesurer! Malgré cette démonstration par l'absurde qui prouve que la transmission par chaînes n'a pas le droit d'être dite plus élastique que l'autre, bien au contraire, tous ceux qui ont employé des voitures des deux systèmes, avec embrayages également brutaux, soutiendront que la chaîne a plus de douceur que
brutaux, soutiendront que la chaîne a plus de douceur que le cardan. Qui faut-il croire? La pratique comme toujours. Surtout si, comme dans le cas présent, la théorie, consultée avec un peu de perspicacité, vient à son aide pour lui donner complètement raison. Tendons en effet une chaîne (fig. 9), entre deux clous A et B enfoncés sur une planchette placée verticalement. Chacun des bouts de la chaîne tire sur le clou correspondant avec une certaine force FA ou FB dirigée suivant la tangente à la chaîne. Ces deux forces ont une résultante P qui n'est autre chose que le