CHAPITRE III
LES MOTEURS DE MOTOCYCLES
Description des moteurs de Dion-Bouton de 1 cheval 1/4, 1 cheval 3/4, 2 chevaux 1/4. — Moteurs le « Sphinx », « l'Aster », le « Papillon ».
— Moteurs Gaillardet, Romain, de la Ste la Minerve, etc. — Fonctionnement. — Comparaisons.
Moteur de Dion et Bouton. — Le type de moteur de cette maison, connu sous la désignation de « 1 cheval 3/4, modèle 1899 » diffère du précédent (1 cheval 1/4) par des détails de construction ; l’alésage du cylindre est le même, et c’est surtout par la disposition de la boîte à soupapes, laquelle est recouverte par uue cloche dite cloche de tubulure d’admission, qu’il s’en différencie.
La cloche de la tubulure d’admission a pour raison d’être à la fois l’accès rapide des soupapes et le refroidissement de la tubulure d’aspiration.
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Pour atteindre les soupapes, dans l’ancien dispositif de 1 cheval 1/4, il suffisait d’enlever les bouchons à vis situés sur la culasse. xxx TJne seule clef spéciale était nécessaire. Dans le modèle suivant, de 1 cheval 3/4 type 98, l’opération était un peu plus longue. En effet, pour découvrir par exemple la soupape d’échappement, il fallait desserrer de quelques tours l’écrou réunissant le tube d’admission au carburateur, dévisser l’écrou qui réunissait ce même tube au siège de la soupape d’aspiration par l’intermédiaire encore d’un autre écrou à chapeau ; dévisser l’ensemble de la soupape d’aspiration et de son siège dont les bords extérieurs filetés le réunissaient à la paroi supérieure de la boîte des soupapes ; opération un peu minutieuse qui découvrait enfin la soupape d’échappement.
De même, pour visiter les tiges de la soupape d’aspiration et le ressort à boudin, il était encore nécessaire de dévisser l’écrou à chapeau. Le travail n’était pas évidemment considérable, mais il y avait certainement intérêt pour un constructeur avisé de l’épargner désormais le plus possible à ses clients.
Fig. 5. — Coupe de la boîte à, soupapes de Dion et Bouton.
A cloche. — B pipe. —C Griffe.— D bougie.
— E soupape d'échappement. — a écrou,
b soupape d’admission.
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La fîg. 5 montre une coupe de cette boîte de soupapes et de la cloche de tubulure d’admission. De même que dans le modèle de 1 cheval 1/4, la soupape d’échappement est au fond de la boîte, et la soupape d’admission au-dessus ; la bougie, entre les pointes de laquelle jaillit l’étincelle, est située entre les deux soupapes. La soupape d’admission avec son siège n’est plus vissée dans la paroi de la culasse; elle est posée au-dessus du trou d’admission sur une portée plane ; une petite rondelle d’amiante est interposée entre cette portée et le siège de la soupape.
Cet ensemble est recouvert par un tube recourbé, rappelant la forme d’une pipe avec son fourneau, et que coiffe à son tour uue cloche, percée de trois ouvertures verticales. La partie inférieure de cette cloche pénètre dans un logement qui lui est ménagé dans la culasse ; • il suffit de la faire tourner d’un .sixième de tour pour que, par un emmanchement à baïonnette, elle se trouve solidement fixée. C’est cette pièce qui maintient et consolide l’ensemble décrit ci-dessus, et l’étanchéité de cet assemblage est assuré par des joints d'amiante, maintenus simplement par la pression de la cloche.
Un antre avantage de la cloche est d’améliorer le refroidissement de la soupape d’admission et de la tubulure d’admission des gaz. À chaque aspiration il se produit une admission de gaz d’un poids un peu plus grand, puisqu’il est plus froid. Le moteur a, de ce fait, sa puissance augmentée de quelques kilogrammètres par seconde. Cette amélioration dans le refroidissement est obtenue, on le voit, tant par le rayonnement de la surface relativement grande de la cloche, que par le courant d’air qui passe par ses évidements, et par l’isolement relatif de la soupape vis-à-vis de la culasse à l’aide des joints. Le poids du volant a quelque peu été augmenté dans ce nouveau modèle. IVaxe du moteur a été très légèrement diminué pour permettre le clavetage de pignons de 11 dents seulement, à volonté. Sl on ajoute que, d’autre part, la distance entre le pont du tricycle et l’axe des roues motrices permet de placer une couronne dentée sensiblement plus grande qu’autrefois, on comprendra que les moteurs actuels de Dion et Bouton possèdent une très réelle supériorité sur les premiers modèles créés par cette maison. En 1899, sur la demande de nombreux amateurs, les ateliers de Puteaux ont construit de nouveaux types dits de 2 chevaux 1/4 et de 2 chevaux 3/4, qui diffèrent seulement du modèle que nous venons de décrire par le plus grand diamètre donné au cylindre. Appliqués à des tricycles avec remorque on à des quadricyles, ces moteurs, développant une plus grande puissance, assurent une marche à allure vive sur les routes plates, mais leurs avantages disparaissent sur les côtes du res ou très longues, car ils s’échauffent considérablement, beaucoup plus, en proportion, que les moteurs de 1 cheval 3/4, qui nous apparaissent, à notre avis, constituer la limite de force que l’on puisse concéder à des appareils simplement refroidis par l’air ambiant.
Moteur Gaillardet Le moteur Gaillardet que représentent nos fig. 6 et 7, est remarquable par les précautions prises par son constructeur pour assurer le refroidissement du piston et surtout de la culasse et de la boîte de soupapes. Les ailettes, au nombre de 16, vont en s’élargissant depuis le bas du cylindre jusqu’à la culasse où elles offrent le maximum de surface. La commande et la distribution se font comme dans le Dion-Bouton. La force maximum développée peut atteindre 3 chevaux, ce qui paraît bien un peu exagéré. Le refroidissement s’effectue assez bien, à la condition que le motocycle pourvu de ce système circule à vive allure.
Moteur « Cyclone ». O’est une machine à deux cylindres accolés sur un carter en forme de tambour. La fig. 8 montre une coupe transversale par l’un des cylindres. La bougie est placée comme dans le modèle précédent, mais les soupapes sont disposées dans une chambre spéciale sur le côté du cylindre et commandées par les moyens ordinaires.
Fig. 8. — Moteur Cyclone (coupe).
Fig. 9. Moteur Sphinx (coupe).
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Le « Cyclone » appliqué à des voiturettes légères a fourni, à ce que l’on prétend, des résultats satisfaisants. Nous craignons cependant qu’un échauffement rapide ne se produise par cette disposition et que le même défaut du manque de force sur les côtes puisse être reproché à ce moteur.
Moteurs Sphinx. Ce système, s’il était convenablement construit, serait capable de fournir d’assez bons résultats, car une expérience de plusieurs années a montré à ses constructeurs que l’on pouvait lui demander un effort prolongé et soutenu. La forme générale rappelle celle du type de Dion, mais on y trouve de nombreux perfectionnements de détail.
Ce moteur, dont le poids est de 27 kilogrammes (fig. 9), développe normalement 100 kilogrammètres à l’allure de 1.200 tours par minute, mais il peut en produire 140 en portant la vitesse à 1.800 tours. La culasse et la boîte de soupapes sont, de même que le cylindre, refroidies par des ailettes, et l’on y trouve la bougie d’allumage et le robinet de com pression indispensables. Le cylindre a 73mm d’alésage, le piston 70mm de course, l’allumage est électrique, par étincelle de rupture. La société du Sphinx a construit également un moteur double, à deux cylindres du même type, disposés radialement autour du tambour du carter, suivant un angle de 15 degrés environ. Ce moteur peut donner jusqu’à 4 chevaux : il est donc tout indiqué pour les voiturettes légères. Les tiges des pistons sont articulées sur un même coude de l’arbre à vilebrequin ; on peut faire travailler les cylindres soit séparément, soit ensemble, à la volonté, suivant le travail à développer. Un seul cylindre suffit la plupart du temps, et le second n’est utilisé qu’au cas d’un coup de collier à donner ; la puissance se trouve ainsi momentanément doublée et juste au moment voulu. C’est une solution fort ingénieuse du problème de la variation de l’effort, suivant l’état et le profil de la route suivie par le véhicule.
Fig. 10. — Moteur Aster à ailettes. Fig. 11. — Moteur à, refroidissement d'eau.
N.B. Better quality version of same image, from a different publication.
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Moteur « l'Aster ». — Ce modèle, construit par une Société anonyme de Saint-Denis, est caractérisé par une enveloppe extérieure ou chemise en cuivre plissé, formée de deux parties emmanchées à froid à la presse hydraulique, et dont le pouvoir de diffusion est supérieur à celui des ailettes venues de fonte avec le cylindre même. Ce dispositif donne, d’après les constructeurs, six fois plus de refroidissement qu’avec le procédé ordinaire.
Le type à cylindre unique (fig. 11), peut développer 2 chevaux environ, et celui à deux cylindres accolés, 4 chevaux. La réfrigération des soupapes et de la culasse est opérée par quatorze ailettes. Les bielles sont articulées sur un arbre entre deux volants, et le tout est enfermé dans un carter hermétique contenant les engrenages de commande des tiges de soupapes. L’allumage est électrique par bougie, et l’enseinble est très robuste. Placé sur un tricycle, l'Aster à cylindre unique, type appliqué aux motocyclés, a fourni les meilleurs résultats.
Moteur Automoto. — Ce modèle, représenté par la fig. 12, dérive du système de Dion-Bouton, type de ce genre d’appareils. Nous y retrouvons le même fonctionnement suivant le cycle à quatre temps et les mêmes organes essentiels pour la distribution et la transmission, c’est-à-dire une boîte à soupapes refroidie par de larges ailettes venues de
CHAPTER III
MOTORCYCLE ENGINES
Description of the Dion-Bouton engines of 1 1/4 horsepower, 1 3/4 horsepower, 2 1/4 horsepower. — Motors the ce Sphinx”, "l'Aster", the "La Papillon". — Engines Gaillardet, Romain, Ste la Minerve, etc. - Functioning. — Comparisons.
Engine of Dion and Button. — The engine type of this house, known under the designation of "1 horse 3/4, model 1899" differs from the previous one (1 horse 1/4) by construction details; the cylinder bore is the same, and it is especially by the arrangement of the valve box, which is covered by a bell called a tubing bell of admission, that it differs from it.
The intake manifold bell has a purpose for both quick valve access and intake manifold cooling.
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To reach the valves, in the old device of 1 1/4 horsepower, it was enough to remove the screw caps located on the cylinder head. Only one special key was needed. In the following model, of 1 horse 3/4 type 98, the restoration was a bit longer. Indeed, to find for example the exhaust valve, the nut had to be loosened a few turns joining the intake tube to the carburettor, unscrew the nut that joined this same tube to the suction valve seat through yet another cap nut; unscrew the whole suction valve and of its headquarters, the threaded outer edges united him to the wall box top valves; operation a bit meticulous finally discovered the exhaust valve.
Similarly, to visit the stems of the suction valve and the coil spring, it was still necessary to unscrew the nut in hat. The work was obviously not considerable, but there was certainly interest in a builder wise to spare its customers as much as possible from now on.
Fig. 5. — Coupe de la boîte à, soupapes de Dion et Bouton.
A cloche. — B pipe. —C Griffe.— D bougie.
— E soupape d'échappement. — a écrou,
b soupape d’admission.
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Fig. 5 shows a section of this valve box and the intake manifold bell. Similarly that in the 1 1/4 horsepower model, the exhaust valve is at the bottom of the box, and the intake valve above ; the candle, between the tips of which springs the spark is located between the two valves. The valve inlet with its seat is no longer screwed into the wall of the the cylinder head; it is placed above the intake hole on a flat span; a small asbestos washer is interposed between this seat and the valve seat.
This set is covered by a curved tube, reminiscent of the shape of a pipe with its bowl, and which caps in turn a bell, pierced with three vertical openings. The lower part of this bell enters a housing which is provided for it in the cylinder head; • just turn it one .sixth of a turn so that, by a bayonet fitting, it is firmly fixed. It is this piece that maintains and consolidates the assembly described above, and the tightness of this assembly is ensured by asbestos seals, maintained simply by the pressure of the bell xxx.
Another advantage of the cowl is to improve the cooling of the intake valve and the gas intake manifold. With each aspiration there is an admission of gas of a slightly greater weight, since it is colder. The engine has, therefore, its power increased by a few kilogrammeters per second. This improvement in cooling is obtained, as we can see, both by the radiation of the relatively large surface of the bell, and by the current of air which passes through its recesses, and through the relative isolation of the valve vis-à-vis the cylinder head using the seals.
The weight of the steering wheel has been increased somewhat in this new model. The axis of the motor has been very slightly reduced to allow the keying of pinions of 11 teeth only, at will. If we add that, on the other hand, the distance between the deck of the tricycle and the axis of the driving wheels makes it possible to place a toothed ring appreciably larger than before, it will be understood that the current engines of Dion and Bouton have a very real superiority over the first models created by this company.
In 1899, at the request of many enthusiasts, the Puteaux workshops built new types known as 2 1/4 horsepower and 2 3/4 horsepower, which only differ to the model that we have just described by the largest diameter given to the cylinder. Applied to tricycles with trailer and to quadricyles, these engines, developing a greater power, ensure brisk travel on flat roads, but their advantages disappear on the ribs of the res xxx or very long, because they heat up considerably; much more, in proportion, than the engines of 1 3/4 h.p., which appear in our opinion to constitute the limit of force that one can concede to devices simply cooled by the ambient air.
Gaillardet engine The Gaillardet engine represented by figs. 6 and 7, is remarkable for the precautions taken by its manufacturer to ensure the cooling of the piston and especially the cylinder head and the valve box. The fins, 16 in number, widen from the bottom from the cylinder to the cylinder head where they offer the maximum of surface. Ordering and distribution are done as in Dion-Bouton. The maximum force developed can reach 3 horsepower, which seems a bit exaggerated. the cooling takes place fairly well, provided that the motorcycle equipped with this system travels at high speed.
Cyclone engine. This is a two-cylinder machine attached to a drum-shaped casing. Figure 8 shows a cross section through one of the cylinders. The igniter is placed as in the previous model, but the valves are arranged in a special chamber on the side of the cylinder and controlled by ordinary means. The "cyclone" applied to light carts provided, and satisfactory results are claimed. We fear however that a rapid heating does not occur by this provision and that the same defect of the lack of force on the coasts can be blamed on this engine.
Fig. 8. — Moteur Cyclone (coupe).
Fig. 9. Moteur Sphinx (coupe).
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Sphinx engines. This system, if properly constructed, would be capable of yielding fairly good results, for many years' experience has shown its builders that prolonged and sustained effort can be demanded of it. The general shape is reminiscent of the Dion type, but there are many improvements in detail.
This engine, whose weight is 27 kilograms (fig. 9), normally develops 100 kilogrammeters at the speed of 1,200 revolutions per minute, but it can produce 140 by raising the speed to 1,800 revolutions. The cylinder head and the valve box are, like the cylinder, cooled by fins, and there is the essential spark plug and compression tap. The cylinder has a 73mm bore, the piston 70mm stroke, the ignition is electric, by spark of rupture. The Sphinx company also built a twin engine, with two cylinders of the same type, arranged radially around the drum of the crankcase, at an angle about 15 degrees. This engine can give up to 4 horsepower: it is therefore ideal for light carts. The piston rods are articulated on the same elbow of the crankshaft; the cylinders can be made to work either separately or together, as desired, depending on the work to be developed. A single cylinder is enough most of the time, and the second is used only in the event of a pressure to be given; the power is thus momentarily doubled and just at the desired moment. It is a very ingenious solution to the problem of the variation of the effort, according to the state and the profile of the road followed by the vehicle.
Fig. 10. — Moteur Aster à ailettes. Fig. 11. — Moteur à, refroidissement d'eau.
N.B. Better quality version of same image, from a different publication.
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"Aster" engine. — This model, built by a company from Saint-Denis, is characterized by an envelope exterior or jacket in pleated copper, formed of two parts cold-fitted with a hydraulic press, and whose diffusion power is greater than that of the fins coming of cast iron with the cylinder itself. This device gives, according to the manufacturers, six times more cooling than with the ordinary process.
The single-cylinder type (fig. 11) can develop about 2 horsepower, and that with two side-by-side cylinders, 4 horsepower. The refrigeration of the valves and the cylinder head is operated by fourteen fins. The connecting rods are articulated on a shaft between two flywheels, and the whole is enclosed in a hermetic casing containing the drive gears valve stems. Ignition is electric by spark plug, and the whole thing is very sturdy. Placed on a tricycle, the Aster single cylinder type applied to motorcycles provided the best results.
Automoto engine. — This model, represented by fig. 12, derives from the Dion-Bouton system, a type of this type of device. We find the same functioning according to the four-stroke cycle and the same essential components for distribution and transmission, i.e. a valve box cooled by large fins coming from
To be continued...
