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

Le Moteur Aster



Aster en-tête

Le nom Aster, signifiant “étoile" (ἀστήρ) en grec, est symbolisé sur le logo de la marque, qui, avec De Dion-Bouton, était au début du XXe siècle le seul motoriste en France dont le niveau de production attendait une échelle vraiment industrielle:
“La construction des moteurs en très grande série est, pour ainsi dire, monopolisée en France par la marque Aster, la seule marque spécialisée en cette fabrication, dans laquelle elle a acquis une réputation universelle. Les succès des moteurs Aster ne se comptent plus” (Le Petit Journal, 11/7/1904).

La société anonyme "L'Aster" fut fondée le 26 septembre 1898 à Paris. Elle avait "pour objet la construction, le commerce, l'exploitation de tous appareils mécaniques, électriques ou autres, et généralement toutes opérations se rattachant à ces diverses exploitations." (Acte de constitution du 26 septembre 1898). Son siège fut établi d'abord au 33, Cour Benoist à Saint-Denis (Seine).
Le fondateur principal détenant la majorité des actions est l'ingénieur civil des Arts et Manufactures Maurice Chéronnet, né à Paris le 1er novembre 1862 comme fils de l'ingénieur Victor-Louis-Sextin Chéronnet et de sa femme Isabelle Juliette Galand-Bossanger. Le 20 novembre 1886, il se marie à Paris avec Jeanne Elisabeth Nathalie Getti (*Turin, 17 octobre 1864, + 5 mai 1925). En 1894 et 1896, Maurice Chéronnet était encore l'un des administrateurs-délégués de la société anonyme pour l'enrichissement des phosphates à Paris (phosphates pour la fertilisation dans l'agriculture). Il est décédé à Paris le 15 avril 1946.
Alfred Monnard, l'un des fondateurs de la société L'AsterHormis le président de L'Aster, Maurice Chéronnet, les cofondateurs, qui furent nommés premiers administrateurs pour une durée de six ans, sont l'ingénieur Léon-Charles Getti, (*7 février 1869, Florence, Italie +17 avril 1932 à Paris), qui était le beau-frère de Chéronnet, l'ingénieur des Arts et Manufactures Alfred Monard, qui était le cousin de Léon-Charles Getti, et l'ingénieur Georges-Maurice Bertault (*9 mars 1869 Paris, + septembre 1936).
Parmi les fondateurs, le personnage le plus remarquable à côté de Chéronnet est Alfred Monard, qui était toujours dans les années vingt le directeur-administrateur de la société, tandis que Chéronnet en restait le président. Né à Paris le 17 novembre 1869 comme fils de l'ingénieur civil Charles Monard et de sa femme Sophie Marie Raymond, Alfred a épousé Pauline Marie Suzanne Duranton le 19 avril 1902. Il est décédé le 3 avril 1932 à Paris.
Pour mieux comprendre le relations familiales embrouillées, nous ajoutons un arbre généalogique.

Le 8 novembre 1900, l'adresse du siège social devient 33, Boulevard Carnot à Saint-Denis suite à un changement de nom de l'ancien Cour Benoist. Au même temps, les ateliers se trouvent au 11, rue des Chaumettes à Saint-Denis. Le tout est situé dans le même bâtiment, une maison d'angle.
Le 1er avril 1903, la société l'Aster achète à Léon Bodaan du "matériel industriel", c'est-à-dire une nouvelle usine au 102, rue de Paris à Saint-Denis, et deux ans plus tard, le 28 mars 1905, est transféré le siège social au 74, rue de la Victoire à Paris.
 
usine Aster au 102 rue de Paris à Saint-Denis
  Usine Aster, 102, rue de Paris à Saint-Denis
 
 usine de la société Aster, 102 rue de Paris à Saint-Denis
Usine Aster, 102, rue de Paris à Saint-Denis (voir la carte postale complète)

Hall de montage des moteurs Aster 
  
Ci-contre le stand de la société L'Aster au Salon de Paris en 1906. Le texte mentionne aussi une usine à Wembley, Angleterre.

Une augmentation du capital de 700 000 francs à 1 400 000 francs a lieu le 29 avril 1909, et en 1911 le capital sera porté à 3.000.000 francs. Dans le courant de l'année 1914, le siège social est transféré au 66, Chaussée d'Antin. Après la guerre, dans les années vingt, les fabrications d'Aster ont été reparties entre trois usines situées à Saint-Denis, à Paris, rue Gandon, et à Ivry-sur-Seine, rue Baudin.
 
L'Aster s'était tout d'abord spécialisé dans la fabrication de moteurs pour automobiles et bateaux et devenait le motoriste de plusieurs fabricants de tricycles comme par exemple Gladiator (2 HP ¼) et Colignon. L'un des premiers véhicules connus qui fut muni d'un moteur Aster était la voiturette "Éole", construite par Emile van Berendonck dit "Éole" en 1899 (ci-dessous). Le moteur était un 2HP ¼ placé à l'avant, entre les roues directrices.

voiturette Éole à moteur Aster

Au tournant du siècle, l'un des principaux coureurs qui pilotait des tricycles motorisés par l'Aster était Henri Béconnais (*7/3/1867) qui remportait grand nombre de courses jusqu'à sa mort prématurée le 2 juillet 1904. La photo ci-dessous fut prise en 1898.
 
Henri Beconnais sur tricycle Aster

Toujours au début du siècle, beaucoup de constructeurs français dont, par exemple, Darracq, Decauville, Phébus, Renault et Rochet, équipaient leurs voitures, voiturettes et tricycles de moteurs Aster, mais ils commencèrent vite à fabriquer leurs propres moteurs, comme Renault, ou ils se tournèrent vers d'autres motoristes. Après 1904, semble-t-il, l'Austral était le seul fabricant en France utilisant ces moteurs sur des tricars. 

moteur Aster, voiturette Renault type D, 1901, Darracq, 1899, Rochet Paris, 1902
agrandir les photos ci-dessus

Par la suite, Aster se spécialisait dans la production d'accessoires pour l'automobile et de moteurs lents pour l'industrie et l'agriculture. S'y ajoutèrent de nouveaux départements : dans la nouvelle usine au 102, rue de Paris, seront produites jusqu'à la seconde Guerre Mondiale des moto-pompes à incendie, des moteurs industriels, marins et agricoles, des groupes électrogènes et des compteurs d'eau "Aster Impéria" pour chaudières. 

Aster produisait ses moteurs également pour des fabricants européens dont surtout anglaises (Argyll, Dennis, Singer, Swift, West, Whitlock), et aussi américains (Waltham Manufacturing Co., Orient-Aster, Pearson).

prospectus américaine, moteurs Aster

À partir de 1906, la filiale américane The Aster Company à New York commercialisait même un tricar Aster, qui est identique au tricar Austral type B 1ère série (ci-dessous).

publicité américaine, tricar Aster, 1906 

encart publicitaire "Aster Tricars" USA 1906
 
 
Le moteur Aster

Comme tous les moteurs à combustion interne de l'époque, les moteurs Aster reprennent l'architecture généralisé par le moteur de Dion-Bouton, mais la conception surtout de sa version refroidie à l'air est plus originale que celle de la plupart de ses concurrents en raison de l'importance que ce fabricant accordait au bon refroidissement.

monocyclindres De Dion Bouton et  Aster
 
Le monocylindre Aster a été produit en deux versions qui diffèrent seulement par le mode de refroidissement par l'air ou par l'eau. 

Le moteur Aster refroidi par l'air

Malgré le fait que ce moteur n'a pas été utilisé par Austral, nous le présentons également ici, parce que son architecture est identique à celle du moteur refroidi à l'eau. 
 
Moteurs Aster monocylindre et bicylindre refroidis à l'air
Monocylindre et bicylindre Aster refroidis à l'air 
 
moteur Aster refroidi à air, avec carburateur

Le superbe monocylindre ci-dessus est muni de l'ancien carburateur Aster (à droite) qui en raison de sa forme fut surnommé "la boîte à lait". Étant donné que le fonctionnement de ce carburateur assez réputé semble être peu connu, nous en donnons une description détaillée, bien qu'il ne fût pas employé par Austral.
Aster, ancien carburateur à léchageSa grande taille s'explique par le fait qu'il s'agit d'un carburateur à barbotage qui sert à la fois comme réservoir d'essence. Il se compose d'un cylindre en cuivre qui a une capacité de 5 litres et qui est surmonté d'un dôme également en cuivre. Le remplissage se fait par une tubulure que l'on ferme au moyen d'un bouchon. Sur la totalité de la surface de l'essence très volatile (densité de 700º) repose un flotteur crénelé en liège F dont la surface supérieure est recouverte d'une plaque en cuivre P. Au centre de la plaque est fixé verticalement un long tube C qui traverse d'abord un diaphragme percé de trous garnis de toile métallique et ensuite le dôme en haut pour déboucher à l'extérieur. Sa partie débouchant à l'extérieur est percée de trous garnis de toile métallique fine qui empêche l'introduction de la poussière dans le carburateur. À l'intérieur du tube C se trouve une tige mince en laiton laquelle supporte à sa partie inférieure un flotteur conique B en liège. Sur le côté du dôme est disposée un "robinet doseur" cylindrique (le petit cylindre nickelé de la photo) portant un double boisseau dont chacun est doté d'une manette de commande. La manette inférieure R' commande le boisseau servant à l'obtention du mélange gazeux dans les proportions convenables d'air carburé et d'air atmosphérique pur, tandis que la manette supérieure R commande l'admission au moteur du mélange carburé en plus ou moins grande quantité.
Pour favoriser la vaporisation de l'essence même à de basses températures ambiantes, le réservoir est muni dans sa partie inférieure d'un double fond connecté en T à un tube venant du pot d'échappement et amenant l'air chaud qui sert au réchauffage. Dans le fond du réservoir se trouve une lanterne L au centre, dont on peut fermer ou découvrir les ouvertures au moyen d'un bouton moleté. Au-dessus de cette lanterne se trouve une plaquette horizontale en cuivre. Il s'agit d'un déflecteur qui évite que l'air chaud sorte directement par la lanterne. Une vis V sert à vider le réservoir.
L'air aspiré par le moteur entre à travers les trous ménagés dans la partie supérieure du tube C, descend dans le tube et passe sous la plaque en cuivre P, où le flotteur conique B dirige ce courant d'air dans toutes les directions. L'air vient lécher la surface de l'essence, sort par les créneaux du flotteur F, repasse ensuite au-dessus de la plaque P et, ainsi carburé, vient s'emmagasiner dans la partie supérieure de la boîte en cuivre et traverse les trous garnis de toile métallique du diaphragme déjà mentionné, lequel sert à éviter le retour des flammes dans l'appareil. Puis l'air carburé passe à la partie inférieure du robinet, laquelle est commandée par la manette R', qui assure un mélange gaz/air convenable à la combustion. Ensuite, ce mélange traverse le boisseau supérieur, commandé par la manette R, qui règle la quantité de mélange qui passe par le grand tuyau reliant le robinet à la pipe d'admission et le cylindre.  
 
le robinet doseur Aster
Fonctionnement du robinet doseur. À gauche : l'ouverture A communique avec l'extérieur du carburateur (air carburé), B avec l'extérieur (air pur). Le boisseau commandé par la manette R' est percé de 2 ouvertures ovales, garnies de toiles métalliques, qui peuvent se déplacer en face des ouvertures A et B.
À droite : la coupe horizontale 1-2 passe par le milieu de l'ouverture A, la coupe 3-4 passe par le milieu de l'ouverture B. Les coupes placées l'une au-dessus de l'autre représentent, pour une même position de la manette R', les positions correspondantes des trous ovales du boisseau en face des ouvertures A et B. 1re position de R' : A correspondant à l'intérieur du carburateur est ouverte en grand ; B, correspondant à l'air pur est fermée. Le cylindre reçoit seulement l'air carburé. 2e position de R' : A et B sont ouvertes en grand. On admet autant d'air pur que d'air carburé.

Nous examinerons ci-après le moteur plus en détail (un grand merci à Adam Hughes pour le permis de publier les photos qui suivent).
 
Moteur Aster à ailettes
 
Ce moteur est facilement reconnaissable par l'ailettage rapporté et plissé en cuivre rouge. Le plissage augmente la face de refroidissement et donne plus de rigidité aux ailettes minces. Le cylindre en fonte est emmanché à froid à la presse hydraulique dans une "enveloppe" en cuivre plissé, ce qui donnait, selon le fabricant, six fois plus de refroidissement que le procès normal de couler un cylindre en fonte en une pièce. Toutefois, on a vite abandonné l'utilisation de chemises rapportées en cuivre ou aluminium, parce que le cylindre avait trop de tendance à quitter sa chemise! Comme le moteur De Dion-Bouton, l'Aster est muni d'une culasse “à cloche”, dont la chambre de combustion prend la forme d'une “chapelle” ¹ décalée sur le côté par rapport au cylindre, pendant que la soupape d'admission automatique se trouve au-dessus de cette chapelle dans une cloche dite “cloche de tubulure d'admission”. Celle-ci avait l'avantage d'améliorer le refroidissement de la soupape d'échappement et d'être facilement démontable pour y accéder, parce qu'elle s'encrassait avec fréquence. La soupape d'échappement latérale, quant à elle, est commandée par une came entraînée par un pignon pris sur le vilebrequin. 
 
moteur Aster à ailettes, culasse
On distingue la partie circulaire de la chambre de combustion située au-dessus du piston avec dans son centre le trou fileté du robinet de compression, ainsi que le trou fileté plus grand de la bougie d'allumage. À l'origine vissée horizontalement dans la boîte à soupapes, la bougie a changé de place au cours de la production et le trou taraudé dans la chapelle fut tout simplement fermé par un bouchon (voir la photo plus haut, à droite). La longue tige de la soupape d'échappement est munie de son ressort qui est maintenu en place par une rondelle et une clavette traversant la tige. L'autre extrémité du ressort s'appuie contre le tube de butée de ressort vissé dans la boîte à soupapes.
 
moteur Aster à ailettes, tubulure d'admission

moteur Aster à ailettes, carter

Le carter moteur est en cuivre, et non, comme d'habitude, en aluminium. En outre, les deux parties s'ouvrent dans le plan de joint horizontal. Malgré son prix élevé, le cuivre fut apparemment choisi en raison de son excellente conductivité thermique. La culasse — toujours rapportée — est boulonnée par quatre écrous sur le cylindre qui à son tour est vissé par 4 écrous sur le carter.
moteur Aster, robinet de compression
La culasse porte un robinet de compression placé en haut. On l'ouvre avant de lancer le moteur afin de réduire la compression. En outre, il permet d'introduire quelques gouttes d'essence dans le cylindre pour faciliter le démarrage et dégommer les segments. La bielle est articulée entre deux volants dont les axes tournent dans deux bagues en bronze au centre du carter. 
 

Le moteur Aster refroidi à l'eau

moteurs Aster monocylindre, refroidi à l'eau et à refroidissment mixte
À gauche : le monocylindre refroidi à l'eau. Comme sur le moteur à ailettes, on remarque la bougie en haut de la culasse et leur ancienne place dans la chapelle fermée par un bouchon. À droite : le moteur à ailettes existait aussi avec culasse refroidie à l'eau (refroidissement mixte).

moteur Aster refroidi par eau
 
Le moteur Aster 4 HP équipant les tricars Austral type A et B (voir synopsis) est du “Type 2 I”, de 452 cm³ (alésage x course 80 x 90 mm) à refroidissement d'eau. Son régime de rotation est de 1800 tours/min en grande vitesse et en palier. Il n'y a pas de régulateur comme sur les moteurs industriels Aster (voir en bas de la page). 

 
moteur Aster refroidi à l'eau
Le carter en cuivre s'ouvrant dans le plan horizontal (voir plus haut) renferme deux grands volants en fonte entre lesquels est articulée la bielle. L'arbre moteur tourne sur des coussinets en bronze ; le piston en fonte porte trois segments. Un petit carter circulaire en cuivre renferme la distribution. La soupape d'échappement est commandée par une came B solidaire d'une roue dentée A qui vient s'engrener sur un pignon denté de l'arbre moteur. Entre la came et le poussoir actionnant la tige de soupape est interposé un levier en acier ("doigt de transmission", C) dont une extrémité profilée repose sur la came, tandis que l'autre est montée tournant sur une petite cheville fixe. Le poussoir est une tige reposant sur l'extrémité mobile du levier C et se terminant à sa partie supérieure par un godet qui reçoit la tige de soupape. Le jeu de soupape entre le fond du godet et la tige est réglable au moyen de petites cales métalliques de différentes épaisseurs (on appelle ces rondelles "Shims" aujourd'hui).
Sur l'axe de la came qui commande la soupape d'échappement est aussi placé la came pointue d'allumage (ci-dessous) qui lève la lame du trembleur (rupteur), voir chapitre "Allumage".
Aster, came d'allumage
Le cylindre et la culasse détachable avec boîte à soupapes sont entourés d'une chemise d'eau. 
La soupape d'admission qui se trouve à la partie supérieure de la culasse est recouverte d'un raccord pouvant s'orienter dans n'importe quelle direction requise par l'emplacement du moteur. Le clapet conique repose sur un siège indépendant des raccords de la tuyauterie. La tige est préservée de l'action directe de la flamme par le guide dans lequel elle se meut.
Le graissage est à simple barbotage (huile perdue); dans le carter, il y a une faible quantité d'huile que le mouvement du vilebrequin projette contre la paroi du cylindre et vers la distribution. Sur les tricars Austral, le graissage se fait par une pompe à huile à distribution automatique, mais les tricars de course sont munis d'une pompe à main qui permet d'augmenter manuellement le débit si en était besoin. 
seringue, graisseur
Avec une telle pompe et dans des conditions de marche normales, le chauffeur devait toutes les 15 minutes environ, actionner ce graisseur "coup de poing" connecté à la fois au réservoir d'huile et au carter moteur, pour y refouler une quantité d'huile fraîche remplaçant l'huile brûlée. La quantité estimée de l'huile qu'il fallait injecter, était de 25 grammes environ par heure pour un moteur de 4 HP. La photo ci-contre montre la pompe en forme d'une seringue à main sur un tricar de course Austral. On distingue un petit robinet de fermeture qu'il fallait fermer à l'arrêt pour éviter que l'huile inonde le carter moteur. Le réservoir d'huile des tricars Austral, faisant corps avec le réservoir d'essence, a une contenance de 1,5 litre.

Pour les tricars de course, Austral préférait le moteur de Dion-Bouton 4 HP ½, malgré le fait que l'Aster était un excellent moteur qui avait fait ses preuves en compétition. Mais le de Dion-Bouton avait une cylindrée supérieure de presque 50 cm³ (498 cm³ contre 452 cm³) et exploitait de manière optimale les 500 cm³ permis par le règlement. Le moteur Austral qui remplaçait à partir de 1907 les moteurs Aster sur les nouveaux modèles types G1 et H1 avait donc les mêmes mesures que le de Dion-Bouton (84 x 90 mm).

Le régulateur Aster
 
Le régulateur du moteur AsterPar souci d'exhaustivité, nous examinons brièvement le régulateur Aster, bien que ce dispositif n'ait pas été utilisé sur les moteurs de nos tricars. Le régulateur est un dispositif qui a pour but d'éviter que le moteur s'emballe lors du débrayage ou quand le chauffeur n'est pas sur son siège. Le conducteur d'un tricar Austral diminuait la vitesse du moteur en agissant sur l’admission de l’air qui sert à la carburation ainsi que sur le retard à l’allumage.
Le moteur Aster peut être doté d'un régulateur centrifuge à boules, lequel agit sur l'admission des gaz carburés, tandis que la plupart des régulateurs anciens agissent sur la soupape d'échappement en empêchant que celle-ci s'ouvre (voir p. e. le régulateur Bollée). Ce régulateur est entraîné par l'arbre à cames qui est prolongé et traverse le carter G. À l'intérieur de ce carter sont placés les boules pesantes qui s'écartent sous la force centrifuge en actionnant un manchon mobile porté par l'arbre à cames, de sorte que le manchon se déplace longitudinalement. Il actionne à son tour un levier M contre la force d'un ressort R, dont la force est réglable au moyen de la vis V du levier L qui, lui, comprime plus ou moins le ressort R en fonction de la position de la vis V. Le déplacement du levier M se transmet à une tige T qui ferme complètement le papillon P du carburateur. Par conséquent, le moteur n'étant plus alimenté se ralentit, la force centrifuge ne suffit plus pour écarter les boules qui reviennent à leur position d'origine en entraînant le manchon. Conséquemment, celui-ci n'exerce plus de force sur le levier M, qui se voit repoussé à sa première position par le ressort M, et le papillon P s'ouvre de nouveau, jusqu'à ce que le régulateur intervienne et le cycle recommence au début. C'est une version de l'ancienne régulation selon le principe “tout ou rien”. Lorsque le moteur dépasse son régime normal, le régulateur intervient et le moteur passe ainsi par des alternatives d'alimentation complète ou d'alimentation nulle, ce qui provoque d'ailleurs des vibrations désagréables.
Afin d'annuler momentanément l'action du régulateur, le levier M est doté d'un œillet auquel est fixé un tirant sur lequel on agit en comprimant le ressort.
 
Annotation

1) Boîte à soupapes

coupe de la boîte à soupapes De Dion BoutonLa boîte à soupapes généralisée par De Dion-Bouton ne convient qu'aux moteurs relativement lents, parce que la forme irrégulière de la chambre à combustion est peu propice à la propagation rapide du front du flame qui part de la bougie très éloignée de la calotte du piston. La “respiration” du moteur est en outre limitée par la soupape d'admission automatique de petit diamètre (elle doit être le plus légère possible pour réduire sa force d'inertie) qui s'ouvre très tard contre la pression assez faible de son ressort par l'aspiration créée  dans le cylindre au moment que le piston descend et qui se ferme ensuite par la compression du piston montant. Afin que la soupape d'admission puisse s'ouvrir le plus tôt possible après le passage du piston par le PMH, le ressort doit être assez faible, ce qui l'empêche de rapporter la soupape avec toute la rapidité désirable sur son siège à des régimes moteurs élevés de plus de 2000 tours/min. On dit que la soupape s'affole et l'inconvénient qui en résulte est un retour au carburateur. Par contre, aux faibles vitesses du moteur (ralenti), les soupapes automatiques prennent un mouvement vibratoire sous l'action du courant d'air qui les fait “renifler”. Comme la soupape automatique retarde sa fermeture après le passage du piston à fin d'aspiration, elle donne à ce dernier le temps de refouler dans l'atmosphère, à travers le carburateur, une fraction du  mélange aspiré, d'autant plus importante que le moteur tourne plus vite. D'où l'excès de carburation et, par conséquent, de gaspillage du combustible constaté aux grandes vitesses avec ce genre de soupapes. Pour ces raisons, quelques constructeurs, dont Zedel, passeront davantage à substituer la soupape automatique à la soupape d'admission mécaniquement commandée, ce qui permet de lui donner de plus grandes dimensions, de plus fortes levées (¼ de son diamètre, contre 3 — 4 mm pour une soupape automatique), et d'atteindre ainsi des puissances beaucoup plus considérables. 

 
 

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