Joseph Cugnot
Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
automobile Joseph Cugnot
automobile Joseph Cugnot

Nicolas-Joseph Cugnot (25 septembre 1725 - 2 octobre 1804) né à Void-Vacon, est un ingénieur militaire français connu pour avoir créé la première automobile.

Ses observations sur l’artillerie lourde, le transport (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre.) et la fortification (La fortification (du latin fortis, fort, et facere, faire) est l'art militaire, de renforcer une position ou un lieu contre une attaque.) lui donnent quelques idées d’inventions ; ainsi, il met au point (Graphie) un fusil spécial utilisé par les militaires à cheval (Le cheval (Equus ferus caballus ou equus caballus) est un grand mammifère herbivore et ongulé appartenant à l'une des sept espèces de la famille des équidés. Il...). Cependant, ayant d’autres perspectives, concernant entre autre les machines à vapeur (), il se retire de l’armée en 1763, pour se consacrer à ses propres recherches.

Ses grands projets et son heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y...) de gloire

Son travail reste quand même axé sur le domaine militaire. Après un bref séjour à Bruxelles, Cugnot rentre à Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre...) et publie en 1766 Éléments de l’art militaire ancien et moderne, et, en 1769, Fortification de campagne théorique et pratique, ouvrage qui rencontrera un certain succès, grâce auquel il se fait connaitre dans les milieux militaires. Son concept de voiture à vapeur, jusqu'alors jamais envisagé, est pris au sérieux. Il faut rappeler que la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) toute nouvelle de la machine à vapeur (La machine à vapeur est une invention,dont les évolutions les plus significatives datent du XVIIIe siècle. C'est un moteur thermique à combustion externe, il...) (voir Denis Papin et James Watt) est alors un domaine de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques....) de pointe.

Il se trouve de plus, par chance, que le duc de Choiseul, ministre des affaires étrangères, de la guerre et de la marine, tente au même moment de développer l’artillerie ; Jean-Baptiste Vaquette de Gribeauval, l’ingénieur militaire délégué à ces missions, donne alors sa chance à Cugnot et au fardier de celui-ci. Lui-même très intéressé, Choiseul soutient la construction d’un premier prototype " aux frais du roi " en 1769. Les essais seront menés en octobre.

Ceux-ci sont concluants, malgré quelques problèmes techniques. La construction d’un second prototype en vraie grandeur est alors ordonnée par Gribeauval : c’est un grand tournant dans la carrière de Cugnot : le coût exorbitant du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une...) et les fortes réserves émises par les ingénieurs quant à sa " faisabilité " n'ont pas suffi à invalider le programme.

Multiples embûches et oubli

La suite de la vie (La vie est le nom donné :) de Cugnot sera cependant semée de déconvenues. Le véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) " grandeur nature " étant prêt en 1770[1], ses premiers essais ont lieu en novembre de cette année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) à Vanves. Un premier accident survient : on ne parvient pas à freiner le fardier qui détruit un mur (Un mur est une structure solide qui sépare ou délimite deux espaces.) en le percutant. Malgré ce contretemps, d’autres essais sont prévus. Surcroît de malchance, alors que l'engin est réparé en juin 1771, Cugnot perd deux de ses précieux soutiens, Choiseul et Gribeauval : le premier quitte ses fonctions un an plus tôt ; le second, le nouveau ministre montrant moins d'intérêt que son prédécesseur pour l’innovation (et de ce fait néglige le projet), se voit privé de l’appui financier nécessaire. Les essais ne peuvent se poursuivre. Le prototype sera donc entreposé à l’Arsenal, où il tombe dans l’oubli. A partir de ce moment, on n’entend plus parler de Cugnot dans le domaine militaire. Il continue cependant ses recherches seul : il publie en 1778 Théories de la Fortification. À partir de 1779, il touche une pension de 660 livres par an, eu égard à l'intérêt de ses inventions. Dix ans plus tard, alors qu’éclate la Révolution française à Paris, il perd ses revenus et part en Belgique. En 1800, après son retour à Paris, une maigre rente du Consulat lui est attribuée, grâce à laquelle il peut finir sa vie sans soucis financiers. Cugnot meurt en octobre 1804 à Paris, sans descendance.

Fardier de Cugnot, modèle de 1771

Une invention charnière et immortelle: le "Chariot (Un chariot est un plateau équipé de quatre roues, et sert au transport de charges. Par extension on inclut également ceux à trois ou cinq...) à feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.)" ou fardier de Cugnot

C'est donc essentiellement le prototype connu comme "Le Fardier de Cugnot" qui a immortalisé le nom de son créateur. En dépit de son abandon prématuré par les pouvoirs publics de l'époque, l'inventeur de cette machine, eu égard à son importance capitale (Une capitale (du latin caput, capitis, tête) est une ville où siègent les pouvoirs, ou une ville ayant une prééminence dans un domaine social, culturel, économique ou sportif, dans ce cas on parle aussi de...) dans l'histoire des techniques, mérite sa place dans le panthéon des scientifiques illustres. Selon certains de ses contemporains, comme Gribeauval, deux "fardiers" ont été construits officiellement, le premier étant un modèle réduit ; cependant, il se peut qu’une première maquette ait été réalisé par l’ingénieur lui même, avant 1769. Nous nous intéresserons dans cette partie aux origines du projet ainsi qu’a la réalisation, aux détails techniques et au fonctionnement du dernier prototype (réalisé en taille réelle), le seul qui est conservé aujourd’hui.

D’où vient l’idée d’une telle machine ?

C’est sans doute lors de son service dans l’armée que Cugnot élabora son projet de fardier à vapeur. L'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés....) des énormes chars roulants tirés par des chevaux servant au déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense déplaçant la valeur,...) des pièces d'artillerie dans les campagnes précédentes, la lourde intendance nécessaire à l'entretien des animaux, source de retard et de lenteur, suggéra sans doute à Cugnot une solution visant à remplacer la traction hippomobile (Transport > animaux de trait > l) et ainsi palier ses inconvénients. Ce problème avait déjà été envisagé par son prédecesseur Denis Papin, qui construisit un bateau à vapeur (Un bateau à vapeur ou pyroscaphe est un bateau dont la motorisation est assurée par une machine à vapeur.) dès 1707, ainsi que par Thomas Newcomen, créateur de la première machine à vapeur proprement dite. Cette invention capitale, véritable révolution du Siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une...) des Lumières, influencera de toute évidence Cugnot : était-il possible de construire un véhicule uniquement mu par la traction à vapeur ?

Un projet ambitieux pour l'époque

Les dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de révolution.) du véhicule sont impressionnantes : 7,25 m de long, 2,19 de large. Les roues arrières font 1,23 m de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment. Pour...). Il ne pèse pas moins de 2,8 tonnes à vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) et environ 8 tonnes en charge : ancêtre, outre de l'automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises, elle...), de nos chars d'assaut modernes, le fardier est avant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) conçu pour le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des...) des canons. La célèbre " marmite ", cuve à eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) du système de propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice...), fait près d'un mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international (SI). Il est défini, depuis 1983, comme la distance parcourue par la lumière...) cinquante de diamètre. La réalisation d’un tel "programme" nécessite donc des fonds considérables : il coûte environ 20 000 mille livres de l'époque, c’est-à-dire entre 300 000 et 450 000 euros ! L'armée ne lésine donc pas, ce nouveau système de transport d'armes lourdes suscite un intérêt indéniable.

C’est grâce au soutien financier de Gribeauval et de Choiseul que le second fardier sera construit après les essais du premier en 1769 : on fait alors appel à Brezin dès avril 1770 pour le lancement du " chantier " ; les pompes (cylindres et pistons) sont fabriquées à l’Arsenal de Strasbourg. Rien n'est refusé au bon déroulement de ce projet d'avant-garde. Le "chariot à feu", après sa réparation (cf. accident de 1770), est prêt en juin 1771.

Le Fardier dans le détail

Le véhicule se compose de deux parties principales : le moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il...) (foyer et chaudière), c’est-à-dire la marmite située à l’avant, énorme récipient sous pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) en cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente sur ses surfaces fraîches une teinte rosée à...), et le châssis (Un châssis est un cadre rigide ou mobile fait d'une matière résistante, destiné à entourer ou supporter quelque chose.) constitué de deux poutres longitudinales reliées par des traverses) en bois, structure où doivent prendre place le conducteur et le chargement (Le mot chargement peut désigner l'action de charger ou son résultat :). La charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non...) repose essentiellement sur les deux grandes roues arrières. S'agissant de la partie avant, tractrice (En mathématique, une tractrice est une courbe plane parcourue par un point M lié à un point T par les conditions suivantes :), les idées de Cugnot sont déjà innovatrices : le "moteur" est constitué d'une machine à vapeur à deux cylindres, les pistons entraînant une unique roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) motrice. La marmite alimente la machine à vapeur grâce à un système de transmission de vapeur d'eau sous pression. La machine entraînant la roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) motrice par pistons est le prototype simplifié des locomotives à vapeur du siècle suivant: la révolution industrielle est en marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un mode de locomotion naturel. Il consiste en un déplacement en appui alternatif sur...). L’appellation " Fardier " désignait ce type de chariots destiné au transport des charges très lourdes (fardeau).

Fonctionnement et utilisation du Fardier

Le "Chariot à feu" de Cugnot est le premier véritable et unique prototype de véhicule automobile capable de transporter un adulte de l'histoire humaine, et c'est aussi la première machine à vapeur à rotation. C'est dire son importance historique dans l'histoire des techniques. Le fardier utilisait un moteur dérivé de la machine de Thomas Newcomen pour faire tourner une roue motrice unique à l'aide de deux pistons transmettant l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) fournie par une chaudière (Une chaudière est un appareil (voire une installation industrielle, selon sa puissance), permettant de transférer en continu de...) à vapeur. Comme on le voit sur l'llustration, la "marmite" contenait une réserve d'eau portée à ébullition (L’ébullition est la formation de bulles lors d’un changement violent d’un corps de l’état liquide vers l’état vapeur....) par un foyer a bois, la vapeur se transmettant par un tuyau à deux pistons entraînant un mouvement circulaire de la roue (machine dite "atmosphérique" de type Newcomen). Le véhicule disposait de quatre commandes : le frein (Un frein est un système permettant de ralentir, voire d'immobiliser, les pièces en mouvement d'une machine ou un véhicule en cours de déplacement.), les poignées de direction (sorte de volant qui agissait sur la roue motrice), une tringle (qui jouait le rôle d’accélérateur en actionnant le robinet de vapeur), ainsi que deux cliquets inversant le mouvement à double effet des pistons, entraînant une marche arrière).

N’étant qu’un prototype, le fardier souffre de graves défauts de jeunesse. Tout d’abord le démarrage est excessivement long: l’eau doit atteindre la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) voulue. Les combustibles se consument en outre très rapidement. Les pauses pour recharger le moteur sont donc fréquentes : toutes les douze minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de...) environ. De plus, le Fardier, lorsqu’il est en côte, ne développe plus assez de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) du fait de la faible pression de la vapeur. Les passagers (s’il y en a) doivent alors aider le chauffeur en le poussant, ce qui, eu égard à son poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la résultante des...) excessif, est un inconvénient majeur. Cugnot n’a pas résolu le problème du freinage, qui pouvait être fatal en descente: la simple pédale qui sert de frein est pratiquement inopérante dans ce cas. Enfin, la vitesse (On distingue :) maximale, bien que constituant un succès scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...) remarquable, (entre 3,5 et 4 km/heure) permettait néanmoins tout juste de suivre une armée à pied. En dépit de son utilité certaine dans le transport de charges lourdes, le fardier de 1771 n'était pas, en l'état, capable de remplacer efficacement les chevaux.

Nonobstant, hélas, la mise au rencart prématurée du programme, le génial Cugnot eût très probablement remédié aux inévitables défauts d'une technologie balbutiante, accélérant peut-être de cinquante ans l'avènement des transports mécanisés qui devaient changer la face du monde (Le mot monde peut désigner :).

Le Fardier après Cugnot et de nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure...)

Trente ans après la fin des essais du chariot, le commissaire général de l’artillerie de Napoléon 1er, nommé Roland, signale l’existence de l’engin, toujours entreposé à l’Arsenal, et propose de nouveaux tests à Bonaparte. Mais ce dernier, occupé à préparer la campagne d'Égypte, refuse. Par souci de gain de place, on le transfère alors dans l'abbaye (Une abbaye (du latin abbatia) est un monastère ou un couvent catholique placé sous la direction d'un abbé (ou d'une abbesse; dérivé de l'araméen abba qui signifie « père »), lequel sert de...) St-Martin-des-Champs, qui fait aujourd'hui partie du Musée des Arts et Métiers, où il est toujours conservé.

Cet exemplaire unique du premier véhicule automobile de l'histoire est miraculeusement parvenu jusqu'à nous dans un état de conservation remarquable. C'est l'une des plus précieuses pièces de musée au monde dans le domaine de l'histoire de sciences.

Documentation

  • Rauck, Max J. B. : Cugnot, 1769
  • Münchener Zeitungsverlag : Der Urahn unseres Autos fuhr vor 200 Jahren 1969.
Page générée en 0.341 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique