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automobile (suite), L. Baudry de Saunier. Conseils et recettes : Formalité à remplir avant le 15 janvier, B. de S. Le radiateur en nid d'abeilles Je l'ai donné dans notre n° 42 une première étude sur les radiateurs qui a eu l'heureuse fortune d'intéresser beaucoup de nos lecteurs, puisque nombre de lettres sont venues me demander la suite de ces notes. 1ère étude précédente traitait du radiateur à tubes rectilignes, garnis d'ailettes, dans la construction duquel MM. Grouvelle et Arquembourg sont devenus maîtres incontestés. Je traiterai aujourd'hui de l'autre, du radiateur en nid d'abeilles. Le type que j'ai choisi est celui de la maison Establais, parce que cette maison construit le nid d'abeilles depuis cinq ans, qu'elle a déjà sorti la coquette somme de 5 000 appareils analogues, et que nos meilleures marques de voitures lui font pleinement confiance. Le nid d'abeilles serait parfait s'il ne fuyait pas ! — Mettons-nous tout de suite en présence du « petit potin » qui circulait, il y a deux ou trois ans, autour du radiateur en nid d'abeilles. J'ai déjà dit, dans mon étude précédente, que le radiateur en nid d'abeilles présente un pouvoir de radiation considérable, car il offre, dans un espace restreint, une énorme surface d'échange de températures entre l'eau et l'air ; autrement dit, il a par excellence le pouvoir de faire baisser rapidement la température de l'eau qui circule en lui. Mais, lorsqu'il est fabriqué entièrement à la main, il devient un appareil d'usage précaire, pour la simple raison que, composé de 5 à 6 000 éléments souvent, qui doivent être agglutinés les uns aux autres par des soudures, il ne peut échapper à la malfaçon humaine : quelques soudures manquées par étourderie, paresse, indifférence ou maladresse d'un ouvrier, et voilà un appareil détestable ! Heureux encore si la faute est si lourde que l'appareil puisse être immédiatement rebuté par les essais ! Mais, le plus fréquemment, le radiateur en nid d'abeilles, fait à la main, n'est entaché à l'origine que d'une malfaçon légère qui lui laisse les apparences de la santé la meilleure lors des essais, et
espace restreint, une énorme surface d'échange de températures entre l'eau et l'air ; autrement dit, il a par excellence le pouvoir de faire baisser rapidement la température de l'eau qui circule en lui. Mais, lorsqu'il est fabriqué entièrement à la main, il devient un appareil d'usage précaire, pour la simple raison que, composé de 5 à 6 000 éléments souvent, qui doivent être agglutinés les uns aux autres par des soudures, il ne peut échapper à la malfaçon humaine : quelques soudures manquées par étourderie, paresse, indifférence ou maladresse d'un ouvrier, et voilà un appareil détestable ! Heureux encore si la faute est si lourde que l'appareil puisse être immédiatement rebuté par les essais ! Mais, le plus fréquemment, le radiateur en nid d'abeilles, fait à la main, n'est entaché à l'origine que d'une malfaçon légère qui lui laisse les apparences de la santé la meilleure lors des essais, et qui en réalité le livre sans défense aux trépidations de la route. Les trépidations bientôt rongent une à une ses soudures. C'est, à peine usagé, un tissu dont la laine est brûlée, dont les mailles se brisent une à une sous l'aiguille qui veut les reprendre. Certains radiateurs sont frappés d'incontinence d'eau, à l'état chronique et incoercible ! Le soudage à la main est donc la première cause de ce vice rédhibitoire. Le dispositif selon lequel les éléments du radiateur sont assemblés entre eux en est souvent la seconde. Je ne puis ici passer en revue tous les modes de construction de « nids d'abeilles » imaginés depuis que les automobiles réfrigèrent leur eau dans des gâteaux de miel ! Mais il est de ces procédés d'une hardiesse déconcertante, qui n'unissent les éléments de radiation que par de simples points de soudures ! C'est au contraire par de larges surfaces, bien plates, bien nettes que les éléments doivent être, par soudure, collés les uns aux autres ! C'est par la largeur de leurs plans d'adhérence qu'ils forment un bloc, un bloc creux dans lequel on aurait taraudé une infinité de petits canaux pour le passage de l'air. Le radiateur en
d'incontinence d'eau, à l'état chronique et incoercible ! Le soudage à la main est donc la première cause de ce vice rédhibitoire. Le dispositif selon lequel les éléments du radiateur sont assemblés entre eux en est souvent la seconde. Je ne puis ici passer en revue tous les modes de construction de « nids d'abeilles » imaginés depuis que les automobiles réfrigèrent leur eau dans des gâteaux de miel ! Mais il est de ces procédés d'une hardiesse déconcertante, qui n'unissent les éléments de radiation que par de simples points de soudures ! C'est au contraire par de larges surfaces, bien plates, bien nettes que les éléments doivent être, par soudure, collés les uns aux autres ! C'est par la largeur de leurs plans d'adhérence qu'ils forment un bloc, un bloc creux dans lequel on aurait taraudé une infinité de petits canaux pour le passage de l'air. Le radiateur en nid d'abeilles Établi est de tous points conforme à cette théorie, dictée d'ailleurs par le seul bon sens. Ses éléments s'assemblent les uns aux autres par de larges surfaces droites, et ces surfaces sont soudées entre elles par une opération mécanique. Nous allons voir comment un tel radiateur est fabriqué. Un radiateur en nid d'abeilles peut être ainsi schématisé : un cylindre ou un rectangle plat, présenté de bout sur sa tranche ; fermé tout autour par une bande métallique ; fermé, sur ses deux faces avant et arrière, par une plaque perforée, par une grille appropriée, etc. dans les vides de laquelle sont logés par leurs extrémités quantité de petits tubes horizontaux. On obtient ainsi une sorte de boîte de métal — dont la forme peut évidemment varier à l'infini — dans laquelle l'eau entre par en haut, par suite du refoulement de la pompe ou de la différence de densités des couches de liquide (thermo-siphon) ; dans laquelle l'eau descend, par suite de la pesanteur, en contournant tous ces petits tubes horizontaux, où circule l'air aspiré par le ventilateur situé derrière eux. Ainsi qu'on le voit, les tubes sont séparés les uns des autres par un espace d'un
Un radiateur en nid d'abeilles peut être ainsi schématisé : un cylindre ou un rectangle plat, présenté de bout sur sa tranche ; fermé tout autour par une bande métallique ; fermé, sur ses deux faces avant et arrière, par une plaque perforée, par une grille appropriée, etc. dans les vides de laquelle sont logés par leurs extrémités quantité de petits tubes horizontaux. On obtient ainsi une sorte de boîte de métal — dont la forme peut évidemment varier à l'infini — dans laquelle l'eau entre par en haut, par suite du refoulement de la pompe ou de la différence de densités des couches de liquide (thermo-siphon) ; dans laquelle l'eau descend, par suite de la pesanteur, en contournant tous ces petits tubes horizontaux, où circule l'air aspiré par le ventilateur situé derrière eux. Ainsi qu'on le voit, les tubes sont séparés les uns des autres par un espace d'un ou deux millimètres, qui permet à l'eau de circuler. Comment obtient-on cette séparation des tubes? Plusieurs constructeurs l'obtiennent, ainsi que je viens de le dire, par deux plaques légères perforées, ou par deux grillages, qui portent chacun un bout des tubes, devant et derrière. Autour de la tête et de la queue de chaque tube, un ouvrier fait couler de la soudure. MM. Établié procèdent différemment et plus simplement. Leurs tubes sont en cuivre rouge d'une épaisseur de 3/10 de millimètre environ. Ils sont plissés selon une forme qui rappelle celle de la croix de Malte (A' et B', fig. 3) et qui a pour but d'augmenter sous un même volume la surface louchée par l'air et par l'eau. Ces tubes sont coupés uniformément à la longueur voulue, qui varie entre 8 et 14 centimètres. Mais comment en fait-on des faisceaux tels que les bouts se touchent et s'épousent, et que les corps mêmes soient séparés par l'espace nécessaire au passage de l'eau ? MM. Établié épanouissent les bouts des tubes et leur donnent la forme carrée que représente la figure 2. Ils n'étirent pas ces bouts dans la matière, qui serait trop faible pour leur livrer impunément de sa
la queue de chaque tube, un ouvrier fait couler de la soudure. MM. Établié procèdent différemment et plus simplement. Leurs tubes sont en cuivre rouge d'une épaisseur de 3/10 de millimètre environ. Ils sont plissés selon une forme qui rappelle celle de la croix de Malte (A' et B', fig. 3) et qui a pour but d'augmenter sous un même volume la surface louchée par l'air et par l'eau. Ces tubes sont coupés uniformément à la longueur voulue, qui varie entre 8 et 14 centimètres. Mais comment en fait-on des faisceaux tels que les bouts se touchent et s'épousent, et que les corps mêmes soient séparés par l'espace nécessaire au passage de l'eau ? MM. Établié épanouissent les bouts des tubes et leur donnent la forme carrée que représente la figure 2. Ils n'étirent pas ces bouts dans la matière, qui serait trop faible pour leur livrer impunément de sa substance à cet effet : l'opération consiste simplement, en réalité, à déplisser la matière et à la faire changer de forme. Les constructeurs du radiateur sont ainsi en possession de tubes dont les deux extrémités sont plus larges que le corps, si bien que, lorsqu'ils serreront les uns contre les autres tous les tubes nécessaires, les éléments « colleront » entre eux par leurs bouts seulement, mais non par leur partie médiane ; aucune cage, aucune plaque, aucun filet ne vient consolider les tubes. On remarquera que ce procédé de montage, s'il est le plus simple, est aussi le plus solide, puisqu'il donne aux extrémités des tubes des surfaces de contact relativement très considérables, ainsi qu'on le voit sur la figure 2. Les tubes sont placés les uns à côté des autres comme le montre la figure 3. On remarquera que leur disposition est faite en quinconce, c'est-à-dire que les rangées successives sont déportées entre elles ; en d'autres termes, que les parois verticales d'un tube donné, ne sont pas dans le prolongement des parois verticales du tube qui est au-dessus ou au-dessous de lui. Ce dispositif est interdit aux constructeurs de radiateurs qui donnent à leurs tubes pour supports
autres tous les tubes nécessaires, les éléments « colleront » entre eux par leurs bouts seulement, mais non par leur partie médiane ; aucune cage, aucune plaque, aucun filet ne vient consolider les tubes. On remarquera que ce procédé de montage, s'il est le plus simple, est aussi le plus solide, puisqu'il donne aux extrémités des tubes des surfaces de contact relativement très considérables, ainsi qu'on le voit sur la figure 2. Les tubes sont placés les uns à côté des autres comme le montre la figure 3. On remarquera que leur disposition est faite en quinconce, c'est-à-dire que les rangées successives sont déportées entre elles ; en d'autres termes, que les parois verticales d'un tube donné, ne sont pas dans le prolongement des parois verticales du tube qui est au-dessus ou au-dessous de lui. Ce dispositif est interdit aux constructeurs de radiateurs qui donnent à leurs tubes pour supports soit une plaque perforée, soit un grillage. Il augmente cependant de façon appréciable le rendement de l'appareil, puisqu'il force l'eau à ne pas suivre un chemin vertical du haut en bas de l'appareil, mais à descendre selon une succession de chicanes. La partie horizontale de chaque tube est ainsi efficacement utilisée. Mais les formes des capots et par conséquent des radiateurs sont, on le sait, extrêmement variées. Le bloc des tubes ainsi disposé doit donc posséder des contours qui se modifient pour chaque type de voitures. MM. Établié ont imaginé de serrer les paquets de tubes dans des châssis en fer (fig. 5) analogues à ceux qu'emploient les imprimeurs pour monter les formes, en les emprisonnant dans des gabarits de fer découpés suivant la silhouette du capot. Ces châssis sont munis de quatre poignées qui en rendent la manœuvre facile. En effet, une fois serré, le châssis est pris par deux ouvriers, mis à plat, et une de ses faces est trempée, sur une épaisseur d'un demi-centimètre environ, dans un bain de décapage (chlorure de zinc). Puis, aussitôt, il est porté au bain de soudure (fig. 6). Chacun des deux ouvriers se met d'un côté du four spécial que représente
utilisée. Mais les formes des capots et par conséquent des radiateurs sont, on le sait, extrêmement variées. Le bloc des tubes ainsi disposé doit donc posséder des contours qui se modifient pour chaque type de voitures. MM. Établié ont imaginé de serrer les paquets de tubes dans des châssis en fer (fig. 5) analogues à ceux qu'emploient les imprimeurs pour monter les formes, en les emprisonnant dans des gabarits de fer découpés suivant la silhouette du capot. Ces châssis sont munis de quatre poignées qui en rendent la manœuvre facile. En effet, une fois serré, le châssis est pris par deux ouvriers, mis à plat, et une de ses faces est trempée, sur une épaisseur d'un demi-centimètre environ, dans un bain de décapage (chlorure de zinc). Puis, aussitôt, il est porté au bain de soudure (fig. 6). Chacun des deux ouvriers se met d'un côté du four spécial que représente notre photographie, saisit les poignées du châssis, et introduit ainsi la forme dans la fente horizontale qu'on voit sur la gravure. Il met les deux poignées dans les deux encoches ménagées à cet effet. Et ainsi, la cuve d'étain fondu venant affleurer la fente du four, les tubes trempent dans à- Fig. 4. — Machine à épanouir les tubes. Les tubes sont empilés horizontalement entre les deux montants verticaux de la machine. Ils tombent un à un entre deux doigts horizontaux qui se rapprochent l'un vers l'autre en déplissant les bouts des tubes le liquide métallique. La trempe doit être de durée suffisamment longue pour que la soudure pénètre bien entre toutes les surfaces accolées, mais suffisamment courte cependant pour qu'aucun malheur de fabrication ne survienne, car, par une bizarrerie de la nature, le cuivre, dont la température de fusion est voisine de 1000 degrés centigrades, fond, comme du sucre dans de l'eau, dans la soudure, dont la température de fusion n'est que de 300 degrés environ ! On retire la forme du four. On décape l'autre face du radiateur, on la trempe dans l'étain. Le bloc du radiateur est constitué. Toutes les soudures ont nécessairement la même valeur. Le
à- Fig. 4. — Machine à épanouir les tubes. Les tubes sont empilés horizontalement entre les deux montants verticaux de la machine. Ils tombent un à un entre deux doigts horizontaux qui se rapprochent l'un vers l'autre en déplissant les bouts des tubes le liquide métallique. La trempe doit être de durée suffisamment longue pour que la soudure pénètre bien entre toutes les surfaces accolées, mais suffisamment courte cependant pour qu'aucun malheur de fabrication ne survienne, car, par une bizarrerie de la nature, le cuivre, dont la température de fusion est voisine de 1000 degrés centigrades, fond, comme du sucre dans de l'eau, dans la soudure, dont la température de fusion n'est que de 300 degrés environ ! On retire la forme du four. On décape l'autre face du radiateur, on la trempe dans l'étain. Le bloc du radiateur est constitué. Toutes les soudures ont nécessairement la même valeur. Le bloc est alors lavé à grande eau et monté dans un cadre de cuivre formant autour de lui réservoir. C'est ce cadre qui constitue le pourtour même du radiateur (fig. 1 et 7) ; il est d'ailleurs intérieurement garni de cloisons qui forcent l'eau, dès son arrivée par en haut, à traverser toute la série des tubes. Puis le radiateur est porté à la salle d'essai. Son étanchéité est éprouvée comme celle d'une chambre à air de pneumatique. On le réunit par son orifice de remplissage à un tuyau de caoutchouc lui amenant de l'air sous pression ; on bouche son orifice de sortie — et on le jette dans une grande cuve d'eau. Il n'est déclaré bon pour le service que si aucune perle d'air ne vient soulever la surface du liquide. La maison Establie construit des radiateurs qui, tous établis selon le procédé uniforme que je viens d'expliquer, varient à la fois : par leur surface d'encombrement (c'est-à-dire qu'ils sont plus ou moins hauts ou plus ou moins larges, selon les besoins) ; par la section de leurs tubes (on voit par la figure 3 qu'il en est de deux dimensions) ; et par la profondeur de leurs
à traverser toute la série des tubes. Puis le radiateur est porté à la salle d'essai. Son étanchéité est éprouvée comme celle d'une chambre à air de pneumatique. On le réunit par son orifice de remplissage à un tuyau de caoutchouc lui amenant de l'air sous pression ; on bouche son orifice de sortie — et on le jette dans une grande cuve d'eau. Il n'est déclaré bon pour le service que si aucune perle d'air ne vient soulever la surface du liquide. La maison Establie construit des radiateurs qui, tous établis selon le procédé uniforme que je viens d'expliquer, varient à la fois : par leur surface d'encombrement (c'est-à-dire qu'ils sont plus ou moins hauts ou plus ou moins larges, selon les besoins) ; par la section de leurs tubes (on voit par la figure 3 qu'il en est de deux dimensions) ; et par la profondeur de leurs tubes (j'ai dit déjà que ces tubes pouvaient avoir une longueur variable de 8 à 14 centimètres). Ces trois facteurs servent à résoudre le petit problème qui se pose chaque fois qu'il s'agit de procéder à la bonne réfrigération d'un moteur d'une puissance donnée. Si l'on suppose que tous les moteurs se trouvent dans les mêmes conditions de température de l'atmosphère, de graissage, de ventilation, etc., on s'accorde pour admettre que la surface de refroidissement qui leur est nécessaire, est proportionnelle à leur puissance. On admet généralement que la surface de radiation nécessaire est de 1/2 mètre carré par cheval, dans un moteur à 4 cylindres (1). Cette formule doit être un peu aggravée lorsqu'il s'agit d'un moteur à 2 cylindres et surtout d'un moteur à 1 cylindre. Elle doit au contraire être allégée s'il s'agit d'un moteur à 6 cylindres. Dans tous les cas, elle est suffisamment exacte pour les moteurs compris entre 10 et 50 chevaux. Au-dessus de cette puissance, on atténue un peu les effets de la formule : par exemple on refroidra un moteur de 60 chevaux par une surface de radiation de 22 à 23 mètres carrés, au lieu d'une surface de 30 mètres qu'indiqueraient
moteurs se trouvent dans les mêmes conditions de température de l'atmosphère, de graissage, de ventilation, etc., on s'accorde pour admettre que la surface de refroidissement qui leur est nécessaire, est proportionnelle à leur puissance. On admet généralement que la surface de radiation nécessaire est de 1/2 mètre carré par cheval, dans un moteur à 4 cylindres (1). Cette formule doit être un peu aggravée lorsqu'il s'agit d'un moteur à 2 cylindres et surtout d'un moteur à 1 cylindre. Elle doit au contraire être allégée s'il s'agit d'un moteur à 6 cylindres. Dans tous les cas, elle est suffisamment exacte pour les moteurs compris entre 10 et 50 chevaux. Au-dessus de cette puissance, on atténue un peu les effets de la formule : par exemple on refroidra un moteur de 60 chevaux par une surface de radiation de 22 à 23 mètres carrés, au lieu d'une surface de 30 mètres qu'indiqueraient les chiffres. Cette surface de radiation peut être obtenue par l'agrandissement général du radiateur. Mais, le plus souvent, l'encombrement d'un tel radiateur serait exagéré et nuirait considérablement à l'esthétique. On doit donc l'obtenir par l'augmentation du nombre des tubes et par l'augmentation de leur longueur, c'est-à-dire, sous une même surface d'encombrement, par l'accroissement (au moyen de l'un ou de l'autre de ces procédés, ou au moyen des deux à la fois) de la surface de cuivre mise en contact avec l'air et avec l'eau. Par conséquent, un radiateur à tubes plus petits en section et plus grands en profondeur a un pouvoir réfrigérant plus grand (1). Lorsque les tubes doivent être très profonds (14 cm. maximum), on fait saillir le faisceau à l'extérieur, afin qu'il ne gêne pas le ventilateur qui est placé derrière le radiateur. A titre de renseignements je donnerai les quelques chiffres suivants : un radiateur Establie pour moteur de 14 chevaux renferme environ 2000 tubes de 10 centimètres de longueur ; un radiateur pour moteur de 35 chevaux en renferme environ 5000. — Un millier de petits tubes de 10 centimètres de longueur renferment entre leurs corps juxtaposés un volume d'eau d'un litre environ. Un faisceau
d'encombrement, par l'accroissement (au moyen de l'un ou de l'autre de ces procédés, ou au moyen des deux à la fois) de la surface de cuivre mise en contact avec l'air et avec l'eau. Par conséquent, un radiateur à tubes plus petits en section et plus grands en profondeur a un pouvoir réfrigérant plus grand (1). Lorsque les tubes doivent être très profonds (14 cm. maximum), on fait saillir le faisceau à l'extérieur, afin qu'il ne gêne pas le ventilateur qui est placé derrière le radiateur. A titre de renseignements je donnerai les quelques chiffres suivants : un radiateur Establie pour moteur de 14 chevaux renferme environ 2000 tubes de 10 centimètres de longueur ; un radiateur pour moteur de 35 chevaux en renferme environ 5000. — Un millier de petits tubes de 10 centimètres de longueur renferment entre leurs corps juxtaposés un volume d'eau d'un litre environ. Un faisceau de gros tubes renferme une quantité d'eau égale à la moitié environ du volume qu'il représente. Enfin je signalerai à ceux de mes lecteurs qui peuvent l'ignorer que la soudure, employée ici au lieu de la brasure beaucoup trop cassante, ne redoute pas la chaleur autant qu'on l'imaginerait. C'est ainsi qu'on pourrait priver d'eau complètement le moteur, et le faire tourner jusqu'à ce que sa tête arrive au rouge cerise (800 degrés), sans que le radiateur, qui lui est cependant tout proche, se dessoude le moins du monde. La couche d'air qui s'interpose entre eux, et qui est très mauvaise conductrice de la chaleur, ne communiquera jamais au radiateur les 300 degrés nécessaires à la fusion de la soudure (étain et plomb). De même, si un radiateur est gelé (on s'en aperçoit en constatant que l'eau ne sort pas par la bonde de vidange), on peut, sans hésitation, prendre une lampe à souder, et en promener la flamme sur les tubes. La transformation de la glace en eau, et plus tard (si on persistait dans l'expérience) la transformation de l'eau en vapeur, exigent une dépense d'énergie calorique beaucoup trop grande pour que la lampe en ait à la disposition de