Historique de l'Automobile

 

Les automobiles ont commencé à se développer lors de l'apparition de la vapeur comme source d'énergie.

Automobile à vapeur

C’est en France, le 23 Octobre 1769 que les premières automobiles apparaissent. Joseph Cugnot présente son « fardier à vapeur », il s’agit en fait d’un chariot propulsé par une chaudière à vapeur, il ne possède ni freins ni directions, et avait une vitesse de 4km/h pour une autonomie de 15 minutes. Ce « fardier à vapeur » à ensuite été développé dans le milieu militaire pour déplacer de lourds canons.

Ensuite, en Angleterre, en 1801, Richard Trevithick présente la première automobile Britannique, qu’il nomme le « London Steam Carriage ». Ce véhicule est équipé de 3 roues, est propulsé à la vapeur, et pouvait transporter jusqu’à 9 passagers, ce qui est énorme pour l’époque. Mais, les lois Britanniques (limitation a 10km/h, voiture devant être précédé d'un homme à pied agitant un drapeau rouge), la direction, les suspensions et l'état des routes ne permettent pas de continuer le développement de véhicule routier, en Angleterre, le transport ferroviaire est donc mis en avant.

C’est donc en France que l’automobile va se développer en particulier grâce à Amédée Bollée, et ses différents modèles :

·         L'Obéissante(1873)

  • Capable de transporter douze personnes
  • Vitesse de pointe de 40 km/h. 

·         un omnibus à vapeur (1876)

  • Quatre roues sont motrices et directrices

·         La Mancelle (1878)

Amédée Bollée - La Mancelle

  • Plus légère (2,7 tonnes)
  • Dépasse facilement les 40 km/h

·         La Nouvelle (1880)

  • Boîte de vitesses à deux rapports
  • Moteur à vapeur de 15 chevaux

·         La Rapide

  • Six places
  • Vitesse max de 63 km/h

    Amédée Bollée - La Mancelle 

Malgré ces nombreuses voitures, et après que Bollé et son fils aient expérimenté le moteur à alcool. C'est finalement le moteur à explosion et le pétrole qui s'impose. La propulsion à vapeur et la propulsion à l'alcool ne permettaient pas d'obtenir un bon rapport poids/performance, l'encombrement de la chaudière, les matériaux inadaptés aux hautes pressions, les châssis supportant mal les vibrations n'ont pas permis de continuer le développement du moteur a vapeur.

 

C'est en Belgique, qu’Étienne Lenoir dépose un brevet en 1860 sur ce qui semble être une ébauche du moteur à explosion, ce moteur est à allumage électrique et à refroidissement à eau. Mais Etienne Lenoir abandonne ce projet en raison d'un rendement insuffisant et le vend à différents industriels. Par la suite, Beau de Rochas améliore ce moteur, et résout le problème de rendement en mettant en place un cycle thermodynamique en 4 temps (admission/échappement - compression - explosion - détente). Le premier moteur conçu avec cette technologie est posé sur une voiture à 4 places en 1889.

 

Cycle du moteur à 4 temps

Cycle du moteur à 4 temps

 

Après avoir inventé le moteur à explosion, les chercheurs se sont focalisés sur l'amélioration de ce moteur et de l’automobile en général, ils ont développé par exemple :

·         La première magnéto d’allumage basse tension, le carburateur à flotteur, le moteur 6 cylindres, le moteur à 4 cylindres verticaux et à soupapes commandées (Français Fernand Forest).

·         Première pompe à essence.

·         Premier pneumatique qui sont gonflés à 6,5 kg et s’usent en 150 km  sur une voiture roulant à 15 km/h  de moyenne (Michelin & Cie).

·         Le freinage et la direction sont nettement améliorés.

·         Rayons de bois des roues sont changés au profit de rayons métalliques.

·         Un arbre de transmission remplace la chaîne.

·         Les bougies d'allumage, permettant un démarrage à froid.

 

Parallèlement, le moteur électrique est développé suite à la découverte de l'électricité. Mais ce développement est stoppé à cause du problème de stockage de l'énergie. C'est donc le moteur à explosion qui subsiste grâce a son développement continu, et malgré le fait que le moteur électrique était plus performant que le moteur à explosion.

 

De plus, suite à de nombreux accidents (en 1972, 16 548 morts), la sécurité routière a été privilégiée :

  • Obligation du port de la ceinture de sécurité.
  • Extension des autoroutes.
  • Réduction de la consommation de psychotropes (dont l'alcool).

Crash test

Crash test

Sécurité Active :

  • Les évolutions des suspensions, des pneumatiques et l'apport de système  électronique de contrôle de stabilité et d'autres aides à la conduite ont permis des progrès  intéressants en matière de tenue de route des automobiles.
  • Quasi-disparition de l'architecture à moteur arrière.
  • l'ABS, système permettant d'éviter le  blocage des roues au freinage du véhicule et permettant ainsi de conserver  le contrôle de la direction du véhicule.
  • Systèmes actifs destinés à pallier les défaillances du conducteur, soit en  le sollicitant directement (systèmes détectant son niveau de vigilance), soit en le remplaçant (par exemple via des systèmes anticollision pouvant freiner sans son intervention).

Sécurité Passive :

  • Coussins gonflables de sécurité (Airbag) ou les ceintures de sécurité évitant un choc violent du conducteur. (Le nombre de coussins gonflables est passé de deux à huit en quelques années)
  • Sur les cabriolets, des arceaux situés derrière les sièges remontent  très rapidement lorsque le calculateur estime qu'il y a un risque de retournement.
  • Capots et des boucliers avant capables d'absorber une partie de  l'énergie du choc afin de limiter les dégâts infligés au piéton. Certains véhicules sont ainsi équipés de déclencheur pyrotechnique qui  soulève de quelques centimètres le capot lors d'un accident, sauvant  le piéton d'un choc avec le bloc moteur.

 

Voiture Hybride

Au XXème siècle, une nouvelle vague d'innovation a lieu en particulier avec les voitures hybrides (couplage du moteur électrique et à explosion).

 

 

 

 

Voiture Hybride

Le problème du réchauffement climatique s'est posé, les industriels se sont donc mis à développer leurs voitures dans ce sens :

·         Pot catalytique.

·         Filtre à particules.

Ces deux technologies ayant pour but d’éviter un maximum d’émission de pollution.

 

Récemment, un double embrayage a été développé par un français en 1939, puis par la société Audi. Celui-ci a pour effet un meilleur rendement car il supprime la perte d'accélération durant les changements de rapports. Cette boite de vitesse est en fait composée de 2 demi boîtes, la première s'occupant des rapports impairs et la seconde des rapports pairs. Lorsque l'une fonctionne l'autre arrête de fonctionner, l'utilisateur n'a donc pas à relâcher la pédale d'accélération durant les changements de rapports. Le premier double embrayage a été commercialisé par Volkswagen.

 

Audi S3 S-Tronic

Audi S3 S-Tronic équipé de la technologie "double embrayage"

 

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