Antoinette 8 cylindres

année 1906

Vue d'un moteur huit cylindres Antoinette (photo : JN Passieux, musée de l'Air et de l'Espace du Bourget)

Vue d'un moteur huit cylindres en V Antoinette d'une puissance de 24 ch, produit vers l'année 1906, et vue côté volant moteur de ce propulseur. Musée de l'Air et de l'Espace du Bourget, hall principal, mai 2022.

Un des premiers pionniers de l'aviation en Europe fut le français Léon Levavasseur (1863-1922). Cet ingénieur (et ancien artiste) fut un précurseur dans le domaine des moteurs à combustion interne destinés aux avions, ayant auparavant, déjà obtenu des succès avec ce type de propulseurs, mais montés sur des bateaux de compétition (aéroplanes Antoinette III, Antoinette IV, Antoinette V et Antoinette VI, et racers qui disposaient de un à trois moteurs de 24 à 200 ch). Les deux propulseurs principaux réalisés furent un huit cylindres en V de 24 ch et un modèle de même structure à refroidissement liquide mais d'une puissance de 50 ch.

La conception du moteur huit cylindres en V remontait à l'année 1902, et une demande de brevet portant sur un modèle de ce type fut passée dès août 1902, Cette demande fut rendue publique fin août 1903 et accordée en France, fin septembre 1904. Tous les moteurs conçus par Levavasseur étaient en V à 90°, avec des cylindres indépendants montés sur un carter en aluminium. Afin de gagner en compacité, les têtes de bielle des cylindres opposés étaient montée sur le même maneton, ce qui réduisait la longueur du bloc.

Le carter principal était formé de deux pièces jointes suivant le plan passant par l'axe du vilebrequin. Ces deux éléments étaient nervurés afin d'en accroitre la rigidité, et ainsi permettre le montage dans un bâti plus léger. La partie basse portait les logements des paliers et servait de réservoir d'huile d'une contenance de six litres. Les paliers étaient tous lisses, sauf le premier, monté sur roulement et portant une butée à bille destinée à supporter la traction de l'hélice. Les cylindres, boulonnés sur le carter étaient en acier forgé, matricé d'une seule pièce. Les culasses en aluminium étaient couvertes d'une chemise emboutie en cuivre rouge ou jaune sertie au cylindre. Les pistons étaient en fonte et portaient trois segments. Les bielles étaient en acier estampé et tournées. Les têtes de bielle portaient un coussinet en bronze venant prendre le maneton du vilebrequin. La distribution comprenait par cylindre, une soupape d'admission de type automatique (rappelée par un ressort), et une soupape d'échappement commandée par une tige actionnée par l'unique arbre à came logé au centre du moteur et entraîné par pignons droits.

Le système de lubrification comprenait une pompe aspirant l'huile depuis le carter et la refoulant à travers une rampe percée de trous placée parallèlement à l'arbre à cames, en partie supérieure. Le lubrifiant tombait sur l'arbre et ses paliers, puis descendait dans les godets graisseurs des paliers du vilebrequin, et retournait au fond du carter ou barbotaient les têtes de bielle. Des bossages percés dans le carter renvoyaient le trop plein vers le réservoir d'huile. Le système de refroidissement était alimenté par deux pompes situées à l'arrière du moteur, en partie haute. L'une de ces pompes était celle de circulation. Elle prenait l'eau depuis le réservoir (d'une contenance d'environ quatorze litres) et la refoulait à travers les chemises des cylindres. De là, deux collecteurs de bronze ramenaient au réservoir ce liquide qui était bouillant. La vapeur s'échappait du réservoir par un dôme et descendait dans deux radiateurs de condensation fixés de chaque côté du fuselage. Ces éléments étaient formés chacun de 35 tubes en aluminium de quatre mètres de long. L'air refoulé par l'hélice et passant sur les côtés de la cellule refroidissait ces tubes et faisait condenser la vapeur qui s'y trouvait. L'eau de condensation était ensuite aspirée par la pompe de récupération qui la refoulait vers le moteur. L'allumage comprenait une unique bougie placée sur le haut de chaque culasse, une magnéto, et une batterie permettant le départ par simple contact. Le courant de batterie ou de magnéto était envoyé vers les bougies grâce à un distributeur qui permettait de faire varier le point d'allumage depuis le poste du pilote par l'intermédiaire d'une tirette.

L'alimentation avait posé un problème, en particulier dans le domaine de la répartition des gaz. Dans un premier temps, le système comprenait un carburateur primitif monté sur des tubes accouplés qui aboutissaient à l'aspiration de chaque cylindre. Levavasseur essaya pendant plusieurs mois divers types de tuyauteries, faillit abandonner, mais eut l'idée géniale de l'injection directe. Cette injection était constituée de très petits gicleurs montés avant les soupapes d'admission. La canalisation de distribution était réalisée par des tubes montés deux à deux, ainsi les résistances étaient égales dans les tuyauteries, et l'alimentation en combustible était obtenue avec régularité. Une pompe d'alimentation à piston, dont la course était variable, refoulait le combustible du réservoir d'essence vers les cylindres (cette alimentation pouvait aussi fonctionner par gravité, en plaçant le réservoir sur par exemple, un longeron de plan supérieur). Le réglage de la carburation était obtenu par un robinet pointeau intercalé dans le circuit d'alimentation et actionné par un excentrique.

Le moteur Antoinette était d'un excellent rapport poids/puissance, en pesant en 1902, un kilo par cheval, avec une vitesse de rotation d'environ 1.000 tr/min. Son point faible était son système d'admission, avec la soupape automatique ramenée sur son siège par un ressort, et de ce fait, de construction très légère. Cet élément chauffait rapidement et l'air frais au moment de l'admission, entrait au contact de pièces très chaudes, se dilatait et le volume de l'admission diminuait rapidement. Ainsi, la puissance fournie par le moteur baissait largement après une quinzaine de minutes de fonctionnement. Cette disposition provoqua l'amérissage forcé de Hubert Latham lors de sa tentative de traversée de la Manche, en juillet 1909, à bord d'un monoplan Antoinette. Par contre, le système de lubrification par barbotage fonctionnait parfaitement, avec la vitesse de rotation modérée. Le système de refroidissement pouvait aussi poser problème, avec des fuites dans le circuit et le givrage du liquide dans les tuyauteries.

Néanmoins, le moteur Antoinette, fut un grand succès à l'époque, et représenta ce qui se faisait de meilleur. Il fut utilisé sur des bateaux de course, en version simple ou en groupant plusieurs éléments pour former des moteurs seize cylindres (27,6 litres, 155 ch) ou encore 24 cylindres (41,4 litres, 225 ch), et équipa de nombreux aéroplanes. Parmi ces derniers, on peut citer le Vuia dans sa deuxième version, le Cody Aeroplane No. 1, certaines variantes de machines R.E.P., le biplan Zens, certains modèles Goupy, et des modèles russes Gakkel. Ce moteur permit à Alberto Santos-Dumont d'accomplir un premier vol historique début septembre 1906 avec son biplan canard 14-bis, équipait des bateaux de course et les monoplans Antoinette de la marque, des appareils Voisin et Breguet, et pouvait être monté sur d'autres types d'aéronefs, comme par exemple, les dirigeables Forlanini F.1 et Nulli Secundus, ou les engins précurseurs des hélicoptères, Cornu et Breguet. Le huit cylindres Levavasseur fut supplanté en 1909, par un moteur de même architecture développé par un jeune ingénieur anglais travaillant en France, le E.N.V., et ces modèles furent par la suite remplacés par le premier moteur rotatif Gnome dû aux frères Seguin.

Tableau de versions (moteurs à huit cylindres) :

Puissance	Cylindrée	Alésage	Course	Poids	Longueur	Largeur	Hauteur	Vitesse de rotation
20/24 ch	3,22 litres	80 mm	80 mm	36 kg	650 mm	496 mm	496 mm	1.800 tr/min
40/50 ch	7,270 litres	105 mm	105 mm	60 kg	750 mm	600 mm	600 mm	1.400 tr/min
70/80 ch	13,80 litres	130 mm	130 mm	140 kg	1.000 mm	800 mm	800 mm	1.200 tr/min
100/120 ch	21,21 litres	150 mm	150 mm	170 kg	1.150 mm	920 mm	920 mm	1.000 tr/min
180/200 ch	50,27 litres	200 mm	200 mm	380 kg	1.520 mm	1.240 mm	1.240 mm	800 tr/min

- En complément, vue d'un moteur Antoinette huit cylindres en V d'un puissance de 50 ch, produit durant les années 1906-1909, et vue arrière de ce propulseur. Musée de l'Air et de l'Espace du Bourget, hall principal, mai 2022.

Sources partielles : site web Wikipedia, et Gallica.

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