This article from the well-known French technicalist-journalist Charles Faroux extensively and meticuously describes the many new features of the Peugeot Charlatans‘ designed and developed small 7.6 liter capacity, 4-cylinder, hemi-head, 4-valve, doube overhead camschaft Grand Prix engine. With this engine, being the very precursor for many more engines still to come over decades, Peugeot won the 1912 French Grand Prix. Not only the engine, still more characteristics of the drivetrain and vehicle architecture are highlighted here. In the months after that 1912 Grand Prix, several more magazines would publish on this remarkable car/engine combination.
Avec l’authorisation du Conservatoire numérique des Arts et Métiers (Cnum) – https://cnum.cnam.fr
Texte et photos compilé par motorracinghistory.com
La Vie Automobile 12e Année. — N° 570. – Samedi 31 Août 1912.
La gagnante du Grand Prix
A la suite de chaque grande épreuve automobile nous recevons de nos abonnés de nombreuses lettres nous demandant de leur donner une description de la voiture gagnante.
Bien que nous comprenions et parlagions cette très légitime curiosité, il n’e nous est malheureusement pas toujours possible de leur donner satisfaction. Le constructeur victorieux, en effet, ne se soucie généralement pas de divulguer le secret des dispositifs qui lui ont valu la victoire le moindre renseignement.
Cette année, cependant, devant le grand désir de beaucoup de nous abonnées de connaitre la vaillante machine à qui nous devions le triomphe de nos couleurs, nous avons pu obtenir de MM. Peugeot l’autorisation de la présenter à nos lecteurs avec quelques détails, et son sympathique pilot Boillot a bien voulu se mettre à nos dispositions pour nous fournir les documents nécessaires. Bien entendu, nous passerons sous silence certaines particularités et certaines donnés, car nos lecteurs comprendront combien il est légitime que chacun reste possesseur de fruit de ses recherches.
Qu’il nous soit permis d’exprimer ici tous nos remerciements à MM. Peugeot pour l’autorisation qu’ils nous ont si obligeamment accordée, ainsi qu’a Boillot qui nous a documentés avec tant d’amabilité. Charles Faroux.
Faire rendre à un moteur de 110 m/m d’alésage et 200 m/m de course 175 chevaux, établir avec ce moteur une voiture pesant complète, 980 kilos, atteindre avec cet engin une vitesse de près de 190 kilomètres à l’heure ; et, après treize heures d’un combat acharné contre des concurrents deux fois plus gros, triompher de haute lutte sur un parcours de 1.540 kilomètres, montrer ainsi que la régularité s’allie à la vitesse, et que la machine est aussi robuste que rapide ; voilà certes qui dénotes une haute virtuosité dans la conception et l’établissement d’une voiture et une parfaite maitrise de la technique.
Les usines qui ont obtenu de pareils résultats peuvent en concevoir une légitime fierté, surtout lorsque cette première victoire se voit doublée d’une seconde non moins brillante. On sait, en effet, que la Peugeot de Boillot, la glorieuse 22 de Dieppe – puisque c’est d’elle qu’il est question, – vient de gagner la course de côte du Ventoux en 17 m. 45 s. culbutant magistralement l’ancien record de 18 m.41s, debout depuis trois ans.
L’étude des solutions qui ont contribué à ces triomphes ne saurait être que de plus haut intérêt. C’est pourquoi nous sommes heureux de placer aujourd’hui sous les yeux de nos lecteurs une description détaillée de ce beau racer.
Le châssis de cette voiture est, bien entendu, en acier embouti, rétréci à l’avant en centré á l’arrière pour éviter le pont. Tout l’ensemble, moteur, embrayage, boite de vitesses repose sur un faux-châssis ou berceau, lequel n’est fixé au châssis que par trois rotules sphériques parfaitement graissées. Le groupe des organes moteurs est ainsi complétement soustrait aux inévitables gauchissements de châssis, et tous les coincements et frottements supplémentaires sont évités de ce fait.
Le moteur est, nous l’avons dit, un quatre cylindres de 110×200. Son régime est d’environ 2.200 tours par minute, donnant ainsi une vitesse linéaire de piston de 14 m, 60.
Les cylindres (fig. 1 et 2) sont fondus d’un seul bloc avec la chemise d’eau commune, dans laquelle cependant ils sont séparés. On a ainsi un excellant refroidissement et les dilatations absolument régulières.
Les culasses sont hémisphériques et les soupapes sont placées à 45°. Afin de donner une large section de passage aux gaz et de permettre au moteur de respirer librement, chaque cylindre possède quatre soupapes, deux d’admission est de 60 millimètres et leur levée de 11. Leur mode de commande est particulièrement original. Nous ne (rencontrais) rencontraient pas ici les culbuteurs habituels qui eussent peut-être donné quelques mécomptes aux grandes vitesses de rotation que devait atteindre ce moteur. Chaque rangée de soupapes est surmontée d’un carter semblable à celui représenté par la fig. 3 et renfermant un arbre á cames. Ces deux arbres à cames sont commandés dans le carter que l’on voit ouvert, au sommet de bloc des cylindres sur les fig. 1 et 2 et entrainés au moyen d’un renvoi d’angle par un arbre vertical placé à l’avant du moteur. Chaque arbre porte huit cames, agissant chacune à l’intérieur d’un excentrique portant le poussoir et d’une seule pièce avec lui. Le poussoir ne portant pas de galet, celui-ci est porté par l’extrémité de la came. On conçoit que la forme de l’excentrique a dû faire l’objet de longues études, car c’est d’elle que dépend en partie le réglage de la distribution. Ces poussoirs, réglables par un écrou, sont d’ailleurs rappelés par un ressort visible au-dessus de chacun d’eux quand la came cesse de les enfoncer. Ils sont placés dans le prolongement des queues de soupapes et les attaquent directement.
Les pistons sont en acier, et avec leur axe et leurs segments, ne pèsent que 920 grammes. L’axe n’est pas fixé dans les bossages du piston, comme cela se fait généralement, tandis que le pied de bielle tourillonne sur lui, il est au contraire fixé au pied de bielle et tourne sans ses bagues en bronze portées par les bossages du piston. Ce dispositif, en usage sur certaines voitures américaines est avantageux en ce sens que le fixage de l’axe sur le pied de bielle est beaucoup plus facile à réaliser avec sécurité que dans les bossages de piston. Or, un axe qui prend du jeu dans les bossages les mate rapidement, et peut produire la rupture du piston. On conçoit que cela ait une grande importance dans un moteur à grand vitesse comme celui-ci.
La bielle est, ainsi que le vilebrequin et toutes les pièces mécaniques, en acier BND, ce qui a permis de leur donner le maximum de légèreté. Elles présentent une section de double T. Le vilebrequin (fig. 4) repose sur cinq paliers, et le graissage des portes et des têtes de bielles se tait sous forte pression.
A cet effet, une pompe à engrenages (fig. 5) contenue dans un corps cylindrique, puise l’huile par un tube dans le carter inférieure de moteur. Cette huile y est filtrée à travers de filtre 3 et refroidie par les nombreuses ailettes qui présente le fond du carter (fig. 8). La pompe présente une partie conique qui s’adapte dans le logement conique pratique dans le carter inférieur et forme ainsi joint hermétique. Son axe est vertical et elle est commandée par le même arbre qui donne le mouvement aux arbres à cames. Elle refoule l’huile, par les conduits percés dans les cloisons du carter inférieur, aux paliers du vilebrequin et de là, par l’intérieur di vilebrequin, aux manetons et têtes de bielles.
L’huile est maintenue à un certain niveau dans le carter ; si elle le dépasse une pompe à main placée à côté du mécanicien permet d’envoyer au réservoir l’huile en excès, ou au contraire d’en faire parvenir au carter si celui-ci en manque.
Le refroidissement s’effectue par une pompe centrifuge (fig. 5) et un radiateur Mégevet. Remarquons en passant le support de la pompe, ajouré de manière à être aussi léger que possible. L’axe de la pompe est placé transversalement à l’avant du moteur, et entraîne en même temps la magnéto. Celle-ci est une Bosch à haute tension, à simple étincelle, qui alimente une bougie par cylindre, placée au sommet de la culasse, entre des soupapes.
Le carburateur est un nouveau Claudel qui s’est révélé absolument merveilleux. Songez que ce moteur de 175 HP ne consomme pas 24 litres aux 100 kilomètres, que ses reprises et ses mises en vitesse sont foudroyantes, qu’en 1.000 mètres, départ arrêté, il atteint 165 kilomètres à l’heure ! Et je puis encore citer de fait : au Ventoux, Boillot, craignant les différences de carburation dues à la variation d’altitude, avait établi une prise d’air supplémentaire qu’il se proposait d’ouvrir au bas de la côte et de fermer progressivement à mesure qu’il s’élèverait. Or, au premier essai qu’il fit, il s’aperçut que cette précaution était superflue et que sa carburation était parfaite á toutes les hauteurs, de sorte que ce dispositif resta inutilisé lors de l’ascension de la côte. N’est-ce pas encore là un témoignage irrécusable de la valeur du carburateur Claudel ?
L’embrayage, porté par le volant du moteur, est à disques multiples. A sa suite est placée la boîte de vitesses, portée comme nous l’avons vue par la faux-châssis, et qui est bien une des plus jolies et des mieux réussies que je connaisse. Elle donne quatre vitesses et la marche arrière par trois baladeurs (fig. 9), mais les baladeurs ne sont pas disposés comme on le fait habituellement. Au lieu d’un baladeur pour la 1ere et la 2e vitesse, le troisième enfin donne la 4e vitesse, naturellement en prise directe et obtenue par griffes.
Les quatre vitesses donnent respectivement, au régime du moteur, 90-120-160 et 180 km à l’heure.
Le secteur et le dispositif de verrouillage sont enfermés dans la boîte, et rien n’en sort que l’axe du levier de changement de vitesse.
Le pont arrière est remarquable par sa légèreté : 104 kilos. L’aluminium y a été largement employé.
Ce point est calé sur les patins de ressort et de la transmission comporte deux joints de cardan. La poussée et la réaction dues au couple moteur et aux efforts de freinage sont transmises par les ressorts. Aucune bielle de poussée, aucun tube de réaction, aucune jambe de force n’existe. Ce système offre l’avantage de la légèreté ; de plus il ménage les pneus et permet une meilleure tenue de la route ; car, dans ces déplacements verticaux, le ponte reste sensiblement parallèle à lui-même au lieu de suivre un mouvement de rotation autour de son axe, qui vient s’ajouter ou se retrancher au mouvement uniforme des roues et se traduit par un frottement des bandages sur le sol.
Les deux joints de cardan de l’arbre qui réunit la boîte de vitesses au pont arrière ont leurs articulations à billes, afin d’absorber le moins de puissance possible. Voilà un dispositif que nous souhaiterons voir étendre aux voitures de tourisme, en raison des difficultés qu’on éprouve souvent pour assurer un graissage convenable de ces joints et de l’usure qui en est la conséquence.
Les freins méritent également de retenir notre attention, et en particulier les dispositifs adoptés pur leur réglage. Le frein sur mécanisme se compose de deux larges mâchoires embrassant une poulie placée à la sortie de la boite de vitesses. Ces mâchoires (fig. 13) ont leurs extrémités réunies par un vis à filets multiples et à pas contraires ; on comprend qu’il suffit de faire tourner cette vis dans un sens ou dans l’autre pour rapprocher ou écarter les mâchoires.
Pour que le réglage soit possible, la vis porte en son milieu une roue hélicoïdale calée sur elle, et une pièce folle N à laquelle est fixé le levier commandé par la tige t. Cette pièce folle porte une vis engrenant aves la roue hélicoïdale et pouvant être mue à la main par le petit volant moleté V. Si l’usure des mâchoires nécessite un réglage de frein, il suffit de tourner le volant moleté v de manière à agir sur la vis F par la roue hélicoïdale et de rapprocher les mâchoires du tambour.
Ce frein est commandé au pied. Le frein à main agit sur les tambours des roues arrière, par des segments intérieurs commandés par deux câbles, et c’est sur leur longueur qu’on agit pour régler de frein. Ces deux câbles viennent en effet s’attacher à deux pièces pouvant coulisser de long de l’axe du levier à main et réunies par une vis à pas contraire. En tournant cette vis on rapproche les deux pièces coulissantes et par conséquent on tire sur les extrémités des câbles ce qui rapproche les sabots de frein des tambours. Notons que ces deux réglages peuvent se faire en pleine marche, sans enlever le plancher, par des échancrures disposées è cet effet. Cela est précieux en raison de la rude épreuve à laquelle sont soumis ces organes.
Les quatre ressorts, longs et plats, sont freinés par des amortisseurs à friction. Ces amortisseurs sont constitués par un collier qu’une biellette liée à l’essieu fait osciller autour d’une sorte de petit tambour fixé au châssis. En serrant plus ou moins par un écrou les deux parties du collier, on fait varier l’intensité de freinage. De plus, le pont arrière était relié au châssis par deux bretelles en cuir chromé L (fig. 11 et 12) qui l’empêchaient de s’en écarter dans une trop grande mesure et limitaient l’amplitude des oscillations des ressorts.
Nos lecteurs ont pu voir par ce bref exposé, que cette voiture présente des particularités fort intéressantes. Indépendamment des caractéristiques d’ordre technique, la recherche de la légèreté a conduit à des pièces fort curieuses et très ouvragées. Nous avons vu (fig. 5) le support de pompe à eau, voici maintenant (fig. 10) l’arbre à cannelures des baladeurs, entièrement évidé, et l’arbre intermédiaire aves ses pignons, creusé également. De telles pièces, remarquables par leur travail, sont fort coûteuses et ne sauraient trouver place sur une voiture de série.
La conception et l’exécution de cette voiture dénotent des techniciens avisés et des praticiens ayant une longue expérience de la route et de la course.
On sait que celui qui l’a conduite à la victoire, ainsi que son camarade Zuccarelli, en avait tracé les grandes lignes et avait pris une part très active à sa construction. La collaboration étroite de ces deux fins mécaniciennes et des puissantes usines Peugeot ne pouvait que produire une machine de tous points remarquables, et c’est ce que l’expérience a confirmé.
On sait aussi quel succès éclatant est venu démontrer la justesse des principes sur lesquels elle fur établie, ainsi que l’excellence de la réalisation. Qu’on ne vienne pas ici parler de monstre, toute cette mécanique est la plus saine, la plus logique, la plus rationnelle qui soit, et un grand nombre de solutions qu’elle présente, écloses en vue de la course, méritent de passer dans la construction courante pour le plus grand bien de celle-ci. Ainsi se vérifie, une fois de plus, ce vieil axiome que la course est l’école de la route, et nul doute que les clients de Peugeot ne soient appelés à bénéficier des enseignements que cette marque e retirés de l’épreuve de Dieppe.
Félicitons-là une fois de plus de sa victoire et surtout de la réalisation du magnifique engin qui lui permit de la remporter.
Au moment où nous mettons cet article sous presse, de nouveau lauriers viennent d’être remportés par cette vaillante voiture.
Après Dieppe, après le Ventoux, elle vient de s’adjuger la Coupe Hénon, au meeting de Boulogne, en faisant le kilomètre lancé en 28 s. 4/5 avec un moteur dont trois cylindres seulement donnaient, la rigueur de règlement ne lui permettant pas de changer au dernier moment une bougie encrassée. La troisième journée, elle fait du 167 de moyenne sur un parcours de 7 kilomètres de route variée, comprenant entre autres une rampe d’un kilomètre à 8 %. Lancien record était de 138 kilomètres, étable par une 200 HP. Sur la côte de 1600 mètres de Biancthun, aussi dure que Gaillon et présentant de nombreux virages, elle fait départ arrêté, presque de 100 de moyenne et termine à plus de 125 à l’heure !
C’est sur ces chiffres que je veux m’arrêter.
Charles Faroux.
Images/Clichés.
Fig. 1. – Le bloc des cylindres, côté de l’admission.
-C: bloc des cylindres. -A: orifices d’admission. -E: Échancrure ménagée dans les bas des cylindres pour le passage du corps de la bielle. –S1: soupapes d’admission. –S2. Soupapes d’échappement. –G: prisonniers fixant au-dessus des soupapes les carters des arbres à cames. –D: départ de circulation d’eau. –T: arbre vertical commandant les engrenages des arbres à cames.
Fig. 2. – Le bloc des cylindres, côté de l’échappement.
-C: bloc des cylindres. -O: orifices d’entrée d’eau. -T: arbre vertical commandant les engrenages des arbres à cames. –K: carter contenant les engrenages de distribution. –H: pignon engrenant avec les deux pignons des arbres à cames. –S1: soupapes d’admission. –S2: Soupapes d’échappement. –G: prisonniers fixant le carter des arbres à cames au-dessus des soupapes. –Q: culotte d’échappement.
Fig. 3. – Ensemble d’un des arbres à cames.
-G: carter contenant l’arbre. -D: pignon de distribution, engrenant avec H de la fig. 2. -PP: poussoirs réglables des soupapes. –R: ressorts de rappel.
Fig. 4. – Le vilebrequin.
-B: logement des disques d’embrayages. -V: volant. –t t: trous de graissage. –P: pignon droit commandant la distribution. –H: pignon, hélicoïdale entraînant la pompe et la magnéto.
Fig. 5. – Quelques organes accessoires du moteur.
1: la pompe de circulation d’eau. -R: corps de la pompe. -J: joint d’Oldham. –S: support de la pompe. – 2: la pompe á l’huile. –P: corps de la pompe, en bronze. –C: portée conique faisant joint dans carter inférieur (en B, fig. 8). –a1, a2: axes des engrenages. –D: engrenages. –A: arbre de commande. 3: le filtre à huile. –F: toile métallique filtrante.
Fig. 6. – Le carter supérieur du moteur, á gauche, le demi-carter de distribution, á droite, le palier côté de volant -R: larges regards permettant d’accéder aux têtes de bielles. –B: passage des bielles. –r: rainures de graissage recueillant l’huile qui redescend des cylindres.
Fig. 7. – Le carter inférieur du moteur, vu en-dessus, à droite le support de la magnéto. -P P: paliers du vilebrequin. –t t: troues de graissage. –C C: cloisons verticales portant les paliers. –H: conduit d’huile dans l’épaisseur de la cloison.
Fig. 9. – La boîte de vitesses ouverte.
-A: arbre, primaire. -v : dispositif de verrouillage des baladeurs. -S : secteur à grille du levier de commande. -a : axe du verrouillage. -L : axe du levier des vitesses. -P : poulie de frein sur mécanisme. -M : mâchoires de frein. -E : axe d’articulation des mâchoires. -B : carter. -F : fourchette de baladeur.
Fig. 10. – L’arbre des baladeurs et l’arbre intermédiaire de la boîte des vitesses.
En haut, l’arbre des baladeurs: -A: arbre des baladeurs. -C : cannelures. -E : évidement destiné à alléger l’arbre. -P : plateau sur lequel est boulonnée la poulie de frein. -RR : roulements `^ billes. -F : pièce fermant le carter de la boîte des vitesses.
En bas, l’arbre intermédiaire : -A : arbre. -D : pignon toujours en prise. -L M N : pignons du train fixe. -e : évidement allégeant de l’arbre.
Fig. 11. – L’ensemble du pont arrière.
-T: trompettes de pont. -Q : carter du différentiel. -P : patin de ressort calé sur le pont. -L : bretelles en cuir chromé limitant les déplacements du pont. -G : tête de cardan. -R : ressort. -X : point fixe du ressort recevant la poussée. -F : tambour de frein.
Fig. 12. – Le différentiel.
-D: carter du différentiel. -P : carter du pignon d’attaque. -C : tête de cardan. -T : trompette de pont. -A : bielles de l’amortisseur de suspension. -L : bretelles limitant les déplacements du pont. Remarquer les trous d’allégement percés dans la tête de cardan et dans le couvercle du carter du pignon d’attaquer.
Fig. 13. – Le frein sur mécanisme et sur réglage.
-M: mâchoires de frein. -P : patins rivés sur les mâchoires. -a : axe d’articulations des mâchoires. -B : axes formant écrous à la vis F. -F : vis à pas contraires et à filets multiples. -N : pièce entrainée par la tige de commande t. -H : roue hélicoïdale calée sur la vis F. -V : volant entraînant une vis en prise avec la roue H. -t : triangle de commande.
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