Le fardier de Cugnot 2 pistons Guidon Commande d’un robinet de vapeur Chaudière Cliquet Machine à vapeur conçue en 1769 pour transformer du matériel militaire (canons par exemple) Etait faite pour rouler à 4-5 km/h (à coté des soldats qui marchaient). Un des problèmes de l’époque : les routes ne permettaient pas de supporter ce genre de véhicule.

Réplique du fardier faite par une association du village d’où est originaire Nicolas Cugnot, en collaboration avec l’école des Arts et Métiers (http://lefardierdecugnot.fr/)

On met de l’eau dans la marmite On met du bois L’eau bouillante se transforme en vapeur, qui alimente les pistons

Une vidéo du musée des arts et métiers explique assez bien le fonctionnement du fardier.

Vapeur Eau bouillante

Temps 1 : le piston de gauche est en haut Temps 1 : le piston de gauche est en haut. La vapeur sous pression va dans le cylindre de gauche. La vapeur du piston de droite s’échappe à l’air libre. Chaîne Robinet de distribution A l’air libre Temps 2 : la vapeur sous pression alimente le cylindre de droite La vapeur pousse le piston vers le bas Ce mécanisme permet de faire tourner le robinet de distribution quand le piston de gauche arrive en bas

La lame-ressort permet de passer plus rapidement d’une position du robinet de distribution à l’autre

60 litres (!) de cylindrée pour les 2 cylindres C’est une machine à haute pression (moins encombrante), la vapeur est alimentée à une pression supérieure à la pression atmosphérique.

Cycle de la machine de Newcomen Machine à basse pression Puissance moyenne = 6 cv (et 12 à 14 cycles de pompage/mn) 1- Cylindre rempli par la vapeur de la chaudière. Tête de cheval tirée vers le bas par le poids du corps de pompe 2- La soupape d’admission se ferme quand le piston est en haut. 3- Eau froide injectée dans le cylindre 4- La vapeur se condense => création d’un vide partiel 5- Le piston descend 6- La soupape d’admission s’ouvre

Joint en cuir bouilli Le système de transformation de mouvement est analogue au système de la machine de Newcomen. La tige du piston tire une chaîne, qui s’enroule sur un secteur circulaire lié temporairement à la roue grâce à un cliquet. L’avantage du système est que la tige reste bien droite, ce qui limite les problèmes d’étanchéité au niveau du piston

L’originalité du système de transformation : le cliquet, qui entraîne uniquement la roue quand le piston descend.

Système cliquet-rochet ordinaire Roue à rochet Axe fixe Ici l’axe du cliquet bouge avec le secteur circulaire Le cliquet est réversible (le passage de la marche arrière se fait à l’arrêt) Cliquet poussé par un ressort contre la roue

On tire sur l’anneau pour basculer le cliquet et passer en marche arrière.

Le cliquet est maintenu en contact avec la roue par un ressort (qu’on ne voit pas ici)

Quand un piston descend sous l’action de la vapeur, il fait remonter l’autre grâce à ce système de renvoi.

Système de renvoi

Direction En fait, on n’a qu’un secteur denté ici Comme un guidon de vélo, avec une démultiplication d’effort

Direction Secteur denté