In this september 1895 issue of the French popular scientific magazine La Nature, the French technical journalist Baudry Saunier presents two innovations. First the wheel hub in ball bearings and secondly, the ever first Michelin pneumatic tyre as applied in the 1895 Paris-Bordeaux contest. The assembly and securing means for the tyre are extensively described. This article later was published in English in the Scientific American of december 1895.
Avec l’authorisation du Bibliothèque national francais, gallica.bnf.fr.
Text et photos compilé par motorracingistory.com.
La Nature, 23e Année, No. 1162, 7 septembre 1895
INFLUENCE DE LA VÉLOCIPÉDIE SUR LA CARROSSERIE
MOYEUX A BILLES ET PNEUMATIQUES – POUR ROUES DE VOITURES
Les hommes de cheval ont, jusqu’en ces dernières années, considéré la bicyclette comme tellement indigne de leur étude, qu’ils ont longtemps perdu le bénéfice des sages perfectionnements dans la carrosserie dont elle est pourtant l’initiatrice. Aujourd’hui que le cyclisme est devenu un sport élégant, on commence à admettre qu’il soit un sport utile, ingénieux, digne d’attention, et certaines particularités de la construction des bicyclettes sont essayées maintenant sur les plus pesants appareils de locomotion.
Au dernier Salon du cycle, on a pu voir, à l’entrée des galeries de la locomotion automobile, des roues de voitures suspendues librement sur leurs essieux et auxquelles le moindre coup de pouce semblait donner un mouvement de rotation indéfini ! C’étaient là les premiers essais, faits par la maison Belvallette, d’essieux à billes pour voitures.
Inspiration évidente du cyclisme ! Les roulements sur billes ont en effet le privilège d’étonner beaucoup le commun des mortels ; on se figure généralement que ce dispositif est une invention due à la bicyclette, alors qu’en 1857 déjà existait un brevet relatif à un système de coussinets à boules applicables aux cloches, aux meules de moulins, aux machines à battre, etc., et que le premier applicateur des billes au cyclisme est un M. Suriray, en 1869, qui précisément possédait à Melun une scierie dont le volant était monté sur billes !
Quoi qu’il en soit, il est certain que M. Belvallette, un vétéran du cyclisme lui-même, a amélioré les roulements de ses voitures en prenant copie adroite des roulements d’une bicyclette. Copie adroite, ai-je dit, car il s’agissait de faire un essieu robuste, dont les billes ne pussent s’échapper entre les mains maladroites d’un palefrenier, et dont le réglage lut facile et à la fois mathématique.
Après de longs tâtonnements, M. Belvallette s’est arrêté au dispositif que voici : l’axe D que représente la figure 1 et que la figure 2 indique placé dans le moyeu K, supporte à peu près en son extrémité une cuvette G dont la gorge a un profil triangulaire et qui forme la contre-partie d’une cuvette A de même profil montée sur le moyeu. Entre les deux, une rondelle B percée de trous maintient les billes ; les trous sont en effet d’un diamètre légèrement inférieur à celui des billes. L’extrémité de l’axe porte un filetage E et une partie pentagonale F. Sur le filetage, se visse un écrou G que maintient une clef d’arrêt en bronze IL Cette clé permet, par sa combinaison avec le bout de la fusée et l’écrou de réglage, de varier le serrage de cet écrou 30 fois dans un seul tour, c’est-à-dire de le régler à 1/30 de millimètre. Une rondelle de cuir est de plus interposée entre la rondelle d’essieu et la boite quand celle-ci est en place sur l’essieu, pour intercepter le passage de l’huile et de la poussière.
Comme on le voit, le dispositif est simple et solide. Des expériences consciencieuses, sur un coupé ainsi monté avec essieux à billes, faites à l’aide de la voiture dynamométrique de la Compagnie générale des voitures à Paris, ont démontré que l’amélioration du roulement était de 30 pour 100 environ sur bon palier et de 20 pour 100 environ sur route plate couverte de neige. En admettant même que ces chiffres ne fussent pas confirmés dans leur entier par la pratique, il n’en est pas moins certain que le roulement sur billes économise nombre de kilogrammètres de la part des machines vivantes que sont les chevaux. Ne fût-ce donc qu’au point de vue rendement, l’application est des plus précieuses.
Une seconde et très importante infiltration du cyclisme dans la carrosserie, est certainement l’adoption du caoutchouc pneumatique. Il y a bien deux ou trois ans que des premiers essais furent faits à Londres sur le coupé d’un directeur de grande usine cycliste d’Angleterre. Mais les difficultés démoulage et de démontage du type de caoutchouc choisi firent quelque temps échec à l’idée. On la reprit en France.
Lors de la dernière course des voitures automobiles, en juin, les curieux ne furent pas pou surpris d’apercevoir parmi les concurrents un quadricycle, du poids respectable de 1100 kilogrammes, monté sur quatre gros pneumatiques (fig.3) ! C’était une innovation et une démonstration, que faisait là M. Michelin, le Pater Æneas des pneumatiques en France !
Du poids total, les roues avant portaient environ 100 kilogrammes chacune, et chaque roue arrière environ 450 kilogrammes. Comment un pneumatique résisterait-il à une telle pesée et comment se comporterait-il dans les virages, où se produit toujours une forte tendance à l’arrachement du caoutchouc hors de la jante? Il y avait là à résoudre un problème nouveau et difficile.
M. Michelin imagina le pneumatique dont la figure 4 représente la coupe. La jante A, en acier de premier choix, a la forme d’un U aplati. En son milieu, de larges boulons E affectant la forme d’un π, et serrés dans le fond de la jante par une suite d’écrous à oreilles dont l’un d’eux F est ici représenté, maintiennent, entre eux et le bord de la jante, les talons D du bandage B recouvrant la chambre à air G. Pour augmenter l’adhérence et éviter l’arrachement dans les virages, il est bon d’interposer, entre le talon du bandage et le bord de la jante, des cales métalliques M qui achèvent de remplir la rainure et sont fortement maintenues en place par la pression de l’air.
Un tel bandage peut être gonflé, sans danger d’explosion, à 8 atmosphères, pression que l’on n’a jamais à atteindre pratiquement et qu’en tous cas la douceur de la valve permet d’obtenir avec une pompe à pied de petit calibre. Quant aux dangers de perforation par un clou, ils n’existent pour ainsi dire pas, l’épaisseur et le nombre des toiles nécessitées par la pression de l’air et par l’effort de traction rendant les crevaisons presque impossibles.
L’application du pneumatique aux voitures tirées par des chevaux ou aux véhicules automobiles est évidemment un grand progrès en ce qu’elle supprime, du moins partiellement, les inégalités des routes et les chocs qu’elles produisent, chocs si préjudiciables tant à la voiture qu’à son moteur. Elle fera sans doute sortir les constructeurs d’automobiles du cercle vicieux où ils sont encore enfermés : construire d’autant plus résistant (c’est-à-dire d’autant plus lourd) qu’on veut marcher plus vite ; et voir l’importance des chocs en marche s’accroître d’autant plus que le véhicule est plus lourd ! Au point que, par exemple, dans la course de juin dernier, les voitures à vapeur, de beaucoup les plus pesantes, se sont pour ainsi dire brisées elles-mêmes ! La formule mv2 barre irréfutablement la route aux automobiles mal suspendus !
L’objection est la fragilité des pneumatiques. Objection qui n’a pas grande valeur puisqu’en somme les pneumatiques de voitures sont difficiles à perforer, et qu’en tous cas leur réparation est beaucoup plus aisée que celle des assemblages métalliques qu’ils protègent de la trépidation.
L’adoption des roulements à billes et des caoutchoucs pneumatiques conduira peu à peu les constructeurs à la recherche de la voiture légère et par là d’autant plus rapide. Les énormes véhicules automobiles de 1500 et 2000 kilogrammes ont pris ainsi leçon de la petite bicyclette de 10 kilogrammes. Même en matière de mécanique, on a souvent besoin d’un plus petit que soi !
L. Baudry de Saunier.
Photos.
Fig. 1 et 2. — Moyeu à billes pour voitures. Fig. 3. — Voiture automobile à roues pneumatiques. Fig. 4. — Coupe de pneumatique Michelin pour voitures.