LA PREHISTOIRE DE L'AUTOMOBILE     

Pour bien comprendre l'histoire de l'automobile, il faut avant tout connaître les éléments qui menèrent à son invention. Grâce aux travaux de savants, de mathématiciens et d'ingénieurs, nos premiers constructeurs ont pu créer nos premières machines roulantes qui deviendront les "Automobiles".

Attention

Malgré toutes les précautions prises lors de mes recherches, et face à des sources parfois contradictoires, il se pourrait que certaines dates ne soient pas tout à fait exactes. Si vous constatez une erreur, merci de m'en informer et de me joindre, si possible, un document qui confirme la date exacte de l'évènement. Après un rapprochement avec les documents en ma possession, l'information sera mise à jour si besoin.  Merci de votre aide.

- 3700

En – 3700, les Sumériens inventent la roue pleine. La forme première de la roue fut très probablement un simple rondin de bois. Divers documents archéologiques attestent chez les premiers bâtisseurs l'emploi de tels rondins disposés parallèlement les uns aux autres, sur lesquels on poussait de volumineux blocs de pierre placés sur des traîneaux. La roue fut ensuite un disque massif en bois, monobloc ou composé de deux ou trois parties assemblées. Un essieu était solidaire de chaque couple de roues. Désormais, transporter des choses lourdes allait être plus simple. Les roues à rayons remplacèrent celles en bois plein.

- 2500 et - 800

En – 2.500, les Sumériens fabriquent les premiers véhicules à roues dont les chars de guerre. 500 ans plus tard, la première roue à rayons est fabriquée en Mésopotamie. En – 800 ans, on trouve sur des gravures celtes les représentations de chars à quatre roues à rayons.
Il est difficile de déterminer qui est l'inventeur de la machine à vapeur. ?? Héron d'Alexandrie, Salomon de Caus, Worscester ou Denis Papin ???. Ce qu'on peut dire, c'est que les trois premières machines, dans lesquelles les pressions exercées par la vapeur chaude ne sont pas utilisées comme forces mouvantes, ne sont que des machines à vapeur dans le sens moderne du mot. La première machine à vapeur est donc celle de Papin, qui, au fil des découvertes et inventions d'autres chercheurs, se transformera en fabuleuse source de puissance utilisable à des fins industrielles.

- 100

Dans le siècle qui précéda la naissance de Jésus Christ, sous le règne d'Alexandre le Grand et de son fils Ptolémée, vécut le mathématicien grec Héron d'Alexandrie. Lorsque les romains envahirent la ville, Héron travailla pour les nouveaux dirigeants. Un jour, deux savants romains se présentèrent à son atelier et lui demandèrent ce qu'il avait inventé. Héron répondit : "une machine à vapeur", l'Aleolipile. Cette machine utilisait le principe suivant : dans une sphère, de l'eau était portée à ébullition. La vapeur, qui sortait par deux tubes, faisait alors tourner la sphère. C'est sans doute la première utilisation de la vapeur comme source d'énergie. Le gouverneur Caïus demanda à Héron de faire quelque chose d'utile avec son invention. Héron mit alors au point un système permettant d'ouvrir automatiquement les portes d'un temple.

Héron d'Alexandrie et l'Aleolipile (ou Éolipyle)

1000

Vers l'an 1.000 après JC, de nombreuses améliorations ont été apporté à la charrue. On lui ajouta des roues, pour lui donner plus d'aplomb et faciliter la maîtrise de l'engin. En même temps, une meilleure façon d'atteler le cheval au moyen d'un collier appuyant sur l'épaule et non plus sur la gorge, rend plus facile l'usage des charrues, chars ou charrettes de transport.

1501

Gerolamo Cardano voit le jour à Pavie. Mathématicien, Astrologue et Philosophe, il se penchera aussi sur la mécanique. Appelé également Jérôme Cardan, il inventa un jour une rotule de transmission qui permettait à un corps suspendu de garder une direction fixe malgré les mouvements du support. Ce système sera utilisé notamment pour les boussoles des navires avant d'être utilisée bien plus tard sur l'automobile. Cardano s'éteindra en 1576 à Rome.

Gerolamo Cardano voit le jour à Pavie. Mathématicien, Astrologue et Philosophe, il se penchera aussi sur la mécanique. Appelé également Jérôme Cardan, il inventa un jour une rotule de transmission qui permettait à un corps suspendu de garder une direction fixe malgré les mouvements du support. Ce système sera utilisé notamment pour les boussoles des navires avant d'être utilisée bien plus tard sur l'automobile. Cardano s'éteindra en 1576 à Rome.

1539

François 1er instaure les premières règles concernant le "code de la route". Il impose alors l'interdiction de doubler, réglemente la vitesse et interdit le demi-tour dans les rues. Et pourtant, nous sommes encore à l'époque des carrosses et carrioles.

1576 : Salomon de Caus

Naissance de Salomon de Caus à Dieppe (décédé en 1626). D'après certaines sources, il semblerait qu'il soit l'inventeur de la première "machine à vapeur" en 1615.
Né dans le pays de Caux, l'ingénieur Salomon de Caus, créateur d'automates, décrira en 1617 le principe de l'expansion et de la condensation de la vapeur dans un mémoire écrit pour le roi et intitulé : "Les raisons des forces mouvantes, avec diverses machines tant utiles que plaisante". Ce principe aurait été utilisé pour le pompage de l'eau. Dans ses écrits, il déclarait que les effets de son invention, l'emploi de la vapeur de l'eau bouillante, était capable de faire tourner des manèges et de faire "marcher" des voitures. Le cardinal de Richelieu le renvoya, sans prendre le temps de l'écouter. Salomon se mit à le harceler jusqu'au jour où, excédé, il se retrouve enfermé comme fou au château de Bicêtre.

Pour en savoir plus sur Salomon de Caus, je vous invite à lire la page spéciale sur cet homme.
Cliquez sur l'icône ci-dessous.

1600

Vers 1600, les premiers rails en bois apparaissent en Angleterre. Evidemment, ils ne sont pas encore utilisés par des engins motorisés. On en trouve dans les mines, améliorant et facilitant la circulation des chariots dans les galeries.

1602

Naissance en Allemagne d'Otto von Guericke, le 20 décembre 1602. Après des études l'université de Leipzig, puis de Jena, il choisira le droit comme filière. A Leiden, il poursuivra des études de mathématiques et deviendra ingénieur. En 1650, inspiré par les expériences sur la pression atmosphérique de Pascal ou Toricelli, Otto mettra au point la première pompe à air. Il prouvera également que la lumière traverse le vide au contraire du son.

1621

Salomon de Caus, enfermé au château de Bicêtre, interpelle comme à ses habitudes, les gens de passage au château. Un jour de 1621, son histoire attire Edward Somerset, second marquis de Worcester, qui, renseignements pris, le rencontre et surtout, l'écoute. Worcester, convaincu que l'on a enfermé comme fou un génie hors du commun décida d'acquérir le manuscrit de Salomon qu'il ramena en Grande-Bretagne. En 1663, le marquis tentera de faire sienne l'invention de Salomon de Caus.

Edward Sommerset, Marquis de Worcester

1623

Ferdinand Verbiest vient au monde à Pitthem. Il deviendra missionnaire, astronome, ingénieur et diplomate, principalement en chine.

1627

Robert Boyle vient au monde à Lismore, en Irlande. Il deviendra physicien et chimiste et décèdera en 1691.

1629

Giovanni Branca, un italien, invente une turbine à vapeur.

Naissance de Christiaan Huygens à La Haye. Il deviendra astronome et physicien. Il s'éteindra en 1695.

1645

Le parisien Guy Patin écrivit ces quelques mots : "Il y a dans cette ville, un anglais, fils de français, qui offre de construire des voitures qui pourraient aller de Paris à Fontainebleau, et en revenir, dans la même journée, au moyen d'étranges ressorts et non point de chevaux... Si ce projet connaît quelque réussite, il épargnera autant de foin que d'avoine... Mais de qui parle t'il ???

1647

Naissance de Denis Papin

1650

Naissance de Thomas Savery en Grande-Bretagne. Il inventera la pompe à vapeur. Il s'éteindra en 1715.

Après avoir été ingénieur de l'armée de Gustave Adolphe de suède en 1631, Otto von Guericke est devenu Bourgmestre de Magdebourg. C'est dans cette ville qu'il reprend les études de Pascal et Toricelli sur la pression atmosphérique. Ses nouvelles expériences le mènent à mettre au point, cette année, la première pompe à air.

1654

Otto von Guericke a mis en place une nouvelle expérience. Avec l'invention du baromètre en 1643 par le physicien italien Evangelista Torricelli, et l'invention de sa pompe à air, Otto sait que la pression atmosphérique existe et qu'elle peut exercer une force impressionnante. Grâce à ce savoir, il va mettre en évidence les rapports mécaniques entre la pression atmosphérique et le vide. Son expérience où 16 hommes luttent contre cette pression est bien connue des scientifiques d'aujourd'hui. L'expérience la plus célèbre est sans nul doute celle des hémisphères de Magdebourg, réalisée cette année à Regensbourg, devant la cour impériale. Au cours de cette expérience, deux hémisphère en bronze sont assemblées et le vide est fait dans la sphère. De chaque côté de cette sphère, un attelage de huit chevaux va tenter de décoller les deux hémisphères. Ils n'y parviendront pas. L'extraordinaire force exercée par la pression de l'air est ainsi mise en évidence pour la première fois et fera la célébrité d'Otto. Cette expérience lui donne alors l'idée de faire le vide sous le piston d'un moteur. Il poursuivra ensuite d'autres recherches et inventera une machine électrostatique composée d’un globe de soufre que l’on électrise en le frottant avec la main. D’autres domaines, comme la biologie ou l’astronomie, intéresseront également le physicien allemand qui décèdera en 1686, à Hambourg.

1662

Robert Boyle, après avoir étudié à Genève et à Florence, est revenu en Grande-Bretagne. Cette année, il démontre et énonce la loi sur la compressibilité des gaz (loi Mariotte-Boyle). Boyle doit cette découverte à une série d'expériences sur l'élasticité et la nature de l'air, réalisées grâce à la machine pneumatique qu'il a conçu d'après les travaux d'Otto von Guéricke.

1662

Le Marquis de Worcester, qui a ramené en Grande-Bretagne les écrits de Salomon de Caus, publie un ouvrage intitulé "A Century of the Names and Scantlings of Inventions by me already Practiced" qui rassemble quelques unes de ses inventions. Parmi celles-ci, on trouve la machine de Salomon de Caus, utilisable comme machine à créer des jets d'eau.
On sait aujourd'hui, que l'ère industrielle est née en Grande-Bretagne à la fin du 18e siècle. On sait également que la ville de Worcester, connue pour ses porcelaines, a été l'une des premières à basculer dans l'industrie de la mécanique. On peut donc, sans trop s'avancer, dire que les écrits de l'ingénieur français Salomon de Caus sont bien réels et ont bien été utilisés, et qu'il serait de ce fait, le véritable inventeur de la machine à vapeur pour en avoir décrit le fonctionnement mais aussi pour avoir pensé à l'utiliser sur des voitures.
Naissance de Thomas Newcomen à Dartmouth en Grande-Bretagne. forgeron, il mettra au point la machine à vapeur de Savery.

1673

Depuis 1666, Christiaan Huygens (1629-1695) est à l'Académie Royale des Sciences de Paris et est logée à la bibliothèque du roi. Pendant cette période, il fait la mise au point d'un appareil constitué d'un cylindre contenant d'un piston mû par de la poudre à canon et la pression d'air. Dans un courrier qu'il adresse cette année à son frère, il détaille le principe de fonctionnant de ce qui représente l'ébauche d'un mécanisme que l'on appellera bientôt "Moteur". Ces recherches vont particulièrement intéresser son collaborateur, un dénommé Denis Papin.

1675

Dès cette année, Denis Papin publie son premier traité intitulé : Nouvelles expériences sur le vide avec une description des machines servant à le faire. Cette pompe, qu'il décrit, n'est pas de son invention, le principe étant déjà connu et appliqué par Otto von Guéricke, mais il en améliore le système en adaptant un étrier à la tige du piston qui permet à ce dernier de redescendre plus facilement. De plus, il imagine deux cylindres pour élever l'eau en faisant le vide dans les différents étages d'un conduit vertical. Ces modification lui valent les éloges de la part des membres de la communauté scientifique. Attiré par la science britannique, il s'embarque ensuite pour Londres.

1679

Denis Papin, en étant le premier à trouver le moyen de confiner de la vapeur en espace clos, grâce à la soupape de sûreté, met au point sa "marmite", plus connue sous le nom de "Digesteur". C'est tout simplement l'ancêtre de l'auto-cuiseur ou, plus familièrement, la "Cocotte-minute".

Le "digesteur" de papin

1680

Newton pour la loi de l'attraction universelle de 1682 et les lois de la gravitation universelle de 1685. Pour ces différentes études, Newton aurait construit, ou fait construire, un pseudo carrosse, reproduit ici par Brumm sous la référence X02. Avec ce véhicule, Newton inventait la propulsion par moteur à réaction.

1681

On peut considérer Ferdinand Verbiest comme le précurseur de l'automobile. C'est en 1681 (ou en 1679 selon d'autres sources) qu'il conçoit la maquette d'un petit chariot à vapeur, qu'il présente à l’Empereur de Chine et à sa cour. L'empereur, enchanté, comble alors d'honneurs le Père Verbiest. La machine fonctionne selon le principe de l'Aléolipile d'Heron d'Alexandrie. La vapeur qui s'échappe d'une bouilloire par un tuyau est projetée sur les pales d'une roue. Cette dernière entraîne alors un mécanisme digne de l'horlogerie, qui fait avancer le véhicule.
Brumm a reproduit ce véhicule sous le référence X06.

Mais cette découverte va en rester là. Considérée comme un jouet, personne n'y attachera d'importance jusqu'à ce que les jésuites résidants en Chine s'en mêlent. Ces derniers procèderont à une seconde expérience, avec un nouveau chariot ressemblant fort à celui de Verbiest (qui a sûrement servi de modèle). Le conducteur de ce nouvel engin est l'italien Révérend Père Grimaldi.

1687

Denis Papin, après avoir travaillé avec Huygens, fut chassé de Paris suite à la révocation de l'édit de Nantes en 1685. Papin était protestant. Réfugié en Allemagne (ou plutôt Autriche-Hongrie à l'époque), il travailla comme professeur de mathématiques à l'université de Marbourg. Par ses différentes expériences, et par intuition, il parvient à faire le vide parfait au dessous d'un piston, en y faisant condenser de la vapeur. Il donne là une première théorie d'une machine fonctionnant par le jeu alternatif d'un piston. En utilisant de la poudre à canon enflammée sous le piston, il fait remonter ce dernier en chassant l'air du cylindre par des soupapes. L'expérience sera réalisée en 1688 et la découverte publiée en 1690 dans les Actes des érudits de Leipzig.

1696

A la demande du Duc de Hesse, qui voulait créer des fontaines dans ses jardins, Papin conçut une machine atmosphérique à piston flottant,"la machine à élever l'eau". Ce dispositif ne fonctionna pas très longtemps puisque la colonne d'eau montante éclata. Cet échec mit fin aux relations entre les deux hommes. Mais l'invention ne sera pas oubliée.

1698

S'inspirant des travaux de Salomon de Caus, Worcester et Papin, et avec l'aide d'un voisin forgeron et quincaillier du nom de Thomas Newcomen, Thomas Savery met au point une machine à vapeur dont il dépose le brevet sous le nom de "l'amie des mines". Son nom vient du fait que cette machine est vouée à assécher les puits de mines. Mais le projet n'ira pas à son terme. Les machines construites pour un exploitation industrielle ne connaîtront pas le succès. Cependant, Thomas Newcomen, lui, au contraire de Savery, n'abandonnera pas.

On sait aujourd'hui qu'en Grande-Bretagne, les écrits concernant les recherches du français Papin ne sont pas restés au fond d'un tiroirs. Les parutions dans la revue "Acta Eruditorium" de Leipzig, seront lus par Savery et le sujet de ses études. Grâce à cet écossais, un grand pas venait d'être fait. Si la machine de Papin était difficilement exploitable, celle de Savery l'était. Malheureusement, le rendement étant insuffisant et les machines dangereuses, risquant d'exploser à chaque utilisation. L'invention est trop précoce et encore mal dominée. Il faudra que Newcomen s'en mêle pour obtenir une certaine fiabilité. Savery ne poursuivra pas ses recherches dans ce sens et préfèrera s'occuper de machines destinées à la distribution d'eau dans les palais et jardins pour le fonctionnement de fontaines. Il s'éteindra en 1715.
The Miner's friend
Pour mieux comprendre le fonctionnement de la machine de Savery, voyons en détail les différentes étapes de son utilisation selon les explications du Musée des Arts et Métiers.
Thomas Savery à l'idée de produire de la vapeur dans un vase séparé (1) qui tient lieu de chaudière. L'eau est poussée directement avec la vapeur, contrairement à Denis Papin qui utilisait pour cela un piston.
Cette vapeur emplit un réservoir (2) et une colonne (5), chassant de ce fait l'air contenu dans ces deux parties.
A ce moment là, il suffit de fermer le robinet (3) et de refroidir le réservoir 2 avec de l'eau froide provenant d'un robinet (6). La vapeur se condense alors et un vide se crée dans le réservoir 2. L'eau du réservoir 4 est aspirée et remplit le réservoir 2. Enfin, l'ouverture du robinet 3 laisse la vapeur sous pression, et pousse l'eau contenue dans le réservoir et l'élève dans la colonne 5.

Cette machine portera aussi le nom de "miner's friend" ou "l'amie du mineur". Pour élever l'au d'une hauteur modeste de 65 m, il fallait que la pression dans la chaudière atteigne 6 atmosphères. Dans ces conditions, les joints ne tenaient pas longtemps. Ce sera la cause principale de son échec dans son utilisation pour l'assèchement des mines.


A suivre : L'éclosion de futurs grands constructeurs.