Le Fardier de 1770

Les secrets de la première traction avant

En 1760, toutes les machines à vapeur en service sont de très grande taille,
fixes et à « moteur de type atmosphérique* ».
L’idée de Cugnot est de concevoir une « Voiture à Feu à Haute Pression »**, un engin « Auto Mobile ».
*utilisant la pression atmosphérique.
**utilisant une pression supérieure à la pression atmosphérique.
Le Fardier est un tricycle, avec une roue directrice à l’avant et deux roues à l’arrière,
composé de trois ensembles bien distincts :
Une chaudière, un moteur et un châssis.
LA CHAUDIERE ET SA MARMITE
Cugnot construit un gros chaudron disposé à l’avant de l’ensemble.
- La partie extérieure visible constitue une grande enveloppe de cuivre contenant le foyer.
- À l’intérieur, une grosse marmite en forme de sphère aplatie, d’une contenance d’environ 700 litres, est partiellement remplie d’eau.
Lorsque le feu est allumé, les fumées passent entre les deux enveloppes et s’évacuent par deux cheminées rectangulaires.
La vapeur produite passe par la « vanne vapeur » située sur le dessus de la chaudière et actionnée par une longue tige métallique. Ensuite elle circule dans un tuyau pour alimenter le distributeur.
Une porte à l’avant du chaudron permet d’introduire les bûches dans le foyer et une trappe inférieure sert à ventiler le foyer et sortir les cendres.
Voir le fonctionnement de la chaudière
LE MOTEUR À DEUX CYLINDRES EN LIGNE,
À HAUTE PRESSION ET SIMPLE EFFET
*C’est une machine à simple effet car la vapeur pousse sur un seul côté du piston.
La machine à vapeur est disposée au-dessus de la roue avant. Elle est formée de deux gros cylindres en ligne, ouverts à leur partie inférieure *, à l’intérieur desquels se déplacent deux pistons. L’étanchéité des pistons est assurée par un joint en cuir bouilli disposé sur leur pourtour.
La vapeur, introduite directement dans un cylindre à la sortie du distributeur, pousse le piston et provoque une force motrice. L’ensemble, cylindres-pistons, est en bronze.
LA DISTRIBUTION
Le distributeur automatique alimente en vapeur, alternativement, la partie supérieure de chaque cylindre. Il conduit la vapeur vers les pistons (moment compression), ou l’évacue à l’air libre (moment échappement).
Le balancier assure la synchronisation des deux pistons et opère la remontée automatique du piston qui ne travaille pas.
LA TRANSMISSION,
UNE INVENTION À L’ÉTAT PUR

Nicolas-Joseph invente un système de transmission totalement nouveau qui transforme le mouvement linéaire alternatif des pistons en mouvement rotatif continu de la roue motrice.
Ce mécanisme, installé entre les pistons et la roue motrice, est constitué de deux « roues à rochet » et de leur cliquet.
La tige d’un piston pousse sur la roue à rochet et permet au véhicule de se mouvoir. Pour éviter que le Fardier avance par à-coups, Cugnot a disposé un cylindre au-dessus et de chaque côté de la roue avant, pour un fonctionnement en continu.
Grace à ce dispositif, les pistons se relaient pour faire avancer ou reculer la roue motrice d’un quart de tour à chaque fois.
Les roues à rochet, solidaires de la roue motrice, sont situées de part et d’autre de celle-ci. Elles possèdent quatre crans symétriques et un cliquet réversible qui autorise la marche arrière.
LES TROIS COMMANDES
La tige métallique commande l’admission, plus ou moins importante, du débit vapeur dans le distributeur. Elle relie la « vanne vapeur » au poste de conduite. Ce dispositif permet au conducteur de contrôler le déplacement du Fardier.
Les deux poignées de direction, sorte de guidon dit « en bête à corne », commandent, par engrenage, l’ensemble mobile formé par la roue motrice, le moteur et la chaudière.
Le Fardier est muni d’un frein à pied constitué d’une robuste pédale d’acier, reliée à un patin en bois qui appuie sur le cerclage de la roue avant.
LE CHÂSSIS
Réalisé en bois, il correspond à un chariot « type artillerie » destiné à transporter les éléments constitutifs d’un canon. Tiré par des chevaux, il est constitué de deux gros longerons reliés par des traverses.
LES ROUES
Les deux grandes roues arrière sont fixées sur un essieu. Elles sont à rayons en bois, cerclées de secteurs métalliques, et à moyeux charronnés.
La roue avant, plus petite mais plus large, est cerclée de secteurs métalliques rayés de stries profondes, pour accroitre son adhérence sur le sol.
Elle est motrice car équipée de deux roues à rochet.
Elle est directrice car reliée au guidon par un engrenage.
FICHE TECHNIQUE DU FARDIER DE 1770
Dimensions :
· Empattement : 3.076 m
· Largeur roue motrice : 0.190 m
· Voie arrière : 1.750 m
· Longueur totale : 7.320 m
· Largeur à la chaudière : 1.70 m
· Largeur à l’essieu arrière : 2.20 m
· Hauteur totale : 2.20 m
LES INVENTIONS DE NICOLAS-JOSEPH CUGNOT
L’USAGE DE LA HAUTE PRESSION : Il est le premier à construire un « moteur de type haute pression ».
LA DISTRIBUTION : Il invente le premier distributeur pneumatique automatique de l’Histoire.
LA TRANSFORMATION DU MOUVEMENT : Il est le premier à transformer le mouvement linéaire en mouvement rotatif.
LA DIRECTION : Pour la première fois, Cugnot permet au conducteur de diriger lui-même un chariot.

Le Fardier de 1770

Les secrets de la première traction avant

LE MOTEUR À DEUX CYLINDRES EN LIGNE, À HAUTE PRESSION ET SIMPLE EFFET

LA DISTRIBUTION

LA TRANSMISSION,UNE INVENTION À L’ÉTAT PUR

LES TROIS COMMANDES

LE CHÂSSIS

LES ROUES

FICHE TECHNIQUE DU FARDIER DE 1770

LES INVENTIONS DE NICOLAS-JOSEPH CUGNOT

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À HAUTE PRESSION ET SIMPLE EFFET

LA TRANSMISSION,
UNE INVENTION À L’ÉTAT PUR