Motocyclettes Austral
...et aussi les tricars, les bicyclettes, la Nautilette...

Le Refroidissement


Le refroidissement par l'eau ou par l'air forcé sur les tricars Austral est rendu nécessaire par l'introduction des moteurs plus puissants par rapport au petit moteur d'Albert Jean et surtout par l'introduction d'un changement de vitesse. Car ce dernier permettait de gravir les côtes à une vitesse trop reduite pour que le courant d'air soit suffisant pour refroidir le moteur tournant au maximum de sa puissance.
 

Le refroidissement par l'eau

Quel que soit le système de circulation adopté, l'emploi de l'eau comme agent de refroidissement abaisse à moins de 100 ºC la température de la paroi extrême du cylindre. Avec une circulation active et un bon radiateur, cette température se fixait  aux environs de 70 ºC.
 
moteur refroidi à l'eau, coupe

À l'exception du type G, la réfrigération à l'eau est toujours assurée  par thermosiphon.

thermosiphonDans ce système de refroidissement, le haut et le bas de la chambre à eau qui entoure le cylindre et la culasse sont raccordés par des tuyaux à un radiateur. L'eau circule alors simplement par différence de densité. L'eau plus chaude, dont la densité est inférieure, gagne le sommet du cylindre puis le radiateur, et l'eau, relativement plus froide par suite de son séjour dans le radiateur, arrive naturellement par la partie inférieure du cylindre. L'eau doit être refroidie de 20 à 25 ºC dans le radiateur, et sortir par conséquent à 55 ºC si elle y est entrée à 80 ºC.
Comme la circulation de l'eau par différence de densité est beaucoup plus lente que celle forcée par une pompe, la quantité de liquide et, en conséquence, le radiateur et son réservoir, doivent être plus grands. Typique du système de thermosiphon est un réservoir placé au-dessus du radiateur (“en charge”), car il n'y a pas de pompe qui génère une pression dans l'eau.  La quantité de celle-ci, accumulée en haut, doit être suffisant pour vaincre par son poids la résistance opposée à sa circulation par le radiateur. Les réservoirs de forme différente des tricars Austral ont une capacité de 10 litres.
 
La circulation de l'eau par thermosiphon est peu active, de l'ordre de 15 cm par seconde et elle n'augmente pas avec le régime du moteur. Elle se fait par une série de soubresauts et, pour cette raison, la tuyauterie doit être extrêmement simplifiée, avec un minimum des coudes. Par contre, le thermosiphon s'installe facilement; il ne nécessite aucun entretien et fonctionne bien si les conduits sont suffisamment larges.

Les radiateurs

radiateur à ailettes, tricar Albert Jean

Les radiateurs adoptés par Austral sur les types A, B et G sont des radiateurs tubulaires (à ailettes). Ordinairement, ces radiateurs étaient composés essentiellement d'un tube en fer ou en cuivre rouge de 12 à 15 millimètres, coudé en serpentin et disposé en étages horizontalement. Pour augmenter la surface refroidissante, ce tube est garni des ailettes en tôle très mince sur lesquelles se répand la chaleur qui se disperse ainsi plus facilement dans l'air.  Le tube d'un radiateur à ailettes devait avoir une longueur de 1,20 m par cheval, soit 4,80 m pour un moteur de 4 CV. Pour lesradiateur tricar type A et type B, 1904 / 1905 moteurs ordinaires les ailettes étaient en fer ou cuivre rouge, pour les moteurs de course, en aluminium (conductibilité: cuivre 77, fer 12, aluminium 21). Elles étaient fixées sur le tuyau par simple serrage et maintenues à distance par une corne repliée au ras du tuyau. 

Les tricars types A et B (ci-contre) sont munis d'un réservoir de l'eau à l'avant du tube de direction, placé "en charge", c'est-à-dire au-dessus du radiateur, obligatoire quand la circulation de l'eau a lieu par thermosiphon. Le radiateur, lui, est en serpentin et se trouve sous le châssis, séparé du réservoir, mais connecté à celui-ci au moyen d'un tuyau.

Les types B-1 et B-2 sont munis d'un réservoir-radiateur du type nid d'abeilles; le radiateur est formé par deux éléments séparés.
radiateur nid d'abeille, tricar Austral

Les radiateurs à nid d'abeilles (inventés par W. Maybach en 1900) sont employés avec un réservoir formant corps ("réservoir-radiateurs"). Ils sont constitués par un très grand nombre de tubes de section carrée ou triangulaire dont la longueur varie ordinairement entre 8 et 12 millimètres. Les extrémités de ces tubes sont légèrement épanouies et sont réunies les unes contre les autres de telle manière qu'entre les parois de deux tubes voisins, il existe un vide d'environ 1 millimètre dans lequel passe l'eau de refroidissement. Le faisceau tubulaire ainsi constitué établit la communication entre la partie haute (A) du radiateur et la partie basse (B), voir les images ci-dessous.
Le radiateur à nid d'abeilles présente l'avantage d'être compact et d'avoir un très bon rendement. Par contre, sa fabrication est très coûteuse parce qu'il nécessite un très grand nombre de soudures, puisque chacun des tubes doit être soudé à ses deux extrémités; de plus, la section de passage de l'eau étant faible, l'entartrage est à craindre lorsqu'on emploie des eaux quelconques.
La fragilité et le prix élevé de ces radiateurs leur faisaient très souvent préférer les radiateurs tubulaires.
 
radiateur nid d'abeilles, inventé par Maybach

Pour le millésime 1907 fait son apparition un nouveau “réservoir radiateur genre nid d'abeilles” en cuivre poli sur le type H (ci-dessus à droite).
 
Circulation de l'eau par pompe centrifuge (seulement type G)

Le système de refroidissement par thermosiphon est abandonné sur le type G, où la circulation d'eau s'effectue parpublicité refroidisseurs d'eau G.A., pompes centrifuges pompe centrifuge. Celle-ci est commandée par l'arbre primaire du moteur par l'intermédiaire d'un engrenage. La pompe envoie l'eau froide directement dans la partie de la chemise d'eau qui entoure complètement la soupape d'échappement, c'est-à-dire dans la région où la chaleur du moteur est la plus intense. L'eau chaude circule ensuite dans un radiateur multitubulaire placé sous le châssis, dans le courant d'air. Ce radiateur, d'une contenance de 10 litres d'eau, se compose de quatre serpentins en 42 tubes de cuivre très minces réunis à chaque extrémité par deux collecteurs servant d'arrivée et de sortie d'eau. Le réservoir d'eau est placé sous le plancher. La pompe tournant à la vitesse du moteur, la vitesse de circulation est considérable et le refroidissement est intense.
Le lecteur aura remarqué que l'eau froide n'arrive pas au bas du cylindre comme d'habitude, mais directement à la zone la plus chaude autour de la soupape d'échappement. Comme ce dernier s'échauffait beaucoup, au début, quelques constructeurs, dont apparemment aussi Austral, avaient  imaginé de faire arriver l'eau froide d'abord à la zone de la soupape et ensuite autour du cylindre. Ce procédé a l'inconvénient de mettre le cylindre en contact avec de l'eau déjà chaude et si la soupape est bien refroidie, le cylindre l'est mal. On a reconnu rapidement qu'il est préférable de faire arriver l'eau froide dans la partie du cylindre la moins sujette à l'échauffement, c'est-à-dire la plus éloignée du point d'inflammation. L'eau chemine ensuite le long du cylindre en s'échauffant progressivement. On obtient ainsi un refroidissement méthodique, l'eau étant dans son parcours toujours en contact avec une paroi dont la température est plus élevée que la sienne propre. 
schema pompe centrifuge
Avec une pompe, on obtient une grande vitesse de la circulation de l'eau (1 m par seconde) qui augmente avec le régime du moteur et une pression considérable qui peut vaincre les résistances passagères. Les inconvénients sont un entretien continu, la nécessité d'un mécanisme de commande et le fait qu'elle absorbe du travail. 
 
La pompe centrifuge se compose d'un tambour dans lequel tourne une roue à aubes. L'eau arrive par le centre du tambour et sort par une ouverture pratiquée sur la périphérie. Au début, ce type de pompe avait une vitesse critique au-dessous de laquelle elle ne fonctionnait plus. Comme elle ne peut fonctionner que lorsque la roue à aubes est dans l'eau, elle doit être amorcée. On dispose donc toujours la pompe à la partie la plus basse de la circulation afin que l'eau s'y rende d'elle-même. 

Malgré un degré d'efficacité nettement supérieur, la pompe n'a pas pu s'imposer à l'époque: "pour le refroidissement, le thermosiphon a gagné beaucoup de terrain; il nous débarrasse de cette odieuse pompe qui s'acharne à toujours fuir, comme si c'était sa fonction naturelle" (Ch. Laville 1910). 
 
Refroidissement à l'air forcé

Apparemment, tous les moteurs Austral refroidis par l'air étaient munis d'un ventilateur et enfermés complètement dans une sorte de capot comme sur le dessin du tricar à cardan (ci-dessous). Ce petit ventilateur à hélice, actionné par une poulie fixée sur l'arbre moteur tournait très rapidement.

 
refroidissement à l'air forcé, hélice. dessin du tricar à cardan Austral

Ce système de refroidissement convainquait surtout par sa simplicité, comme témoigne la description très favorable qui en donna Pol Ravigneaux (l'inventeur du train épicycloïdal des boîtes automatiques pour automobiles): "… un ventilateur B fait souffler sur les ailettes du moteur un vent suffisant au refroidissement; le courant fluide est guidé par un couvercle en deux parties C susceptibles de s'écarter pour laisser visiter le moteur; cette simplification sera, nous l'espérons, réalisée sur toutes les automobiles avant peu d'années; il existe du reste déjà, en Amérique, de puissantes voitures dont on a banni la pompe, le radiateur et leurs encombrantes tuyauteries" (La Nature 1906, p. 105-106).
 






 

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