L’évolution des VÉ – 1re partie

Bien que l’avènement des VÉ puisse sembler nouveau pour plusieurs, l’origine des VÉ ne date pas d’hier.

Les VÉ firent leur première apparition au 19e siècle, à une époque où l’électricité figurait parmi les méthodes privilégiées de propulsion automobile, offrant un niveau de confort et de facilité d’utilisation que les voitures à essence de l’époque ne pouvaient offrir.  Entre autres, les VÉ n’avaient pas la vibration, l’odeur et le bruit associés aux voitures à essence, qui ne disposaient durant cette période d’aucun silencieux et système anti-pollution.  Alors que le changement de vitesse sur les voitures à essence était la partie la plus difficile de la conduite, les véhicules électriques ne nécessitaient pas de changement de vitesse.

Les voitures électriques furent populaires parmi les clients bien nantis qui les utilisaient en milieu urbain.  Leur faible autonomie ne constituait pas désavantage digne de mention à cette époque.  Les voitures électriques étaient également préférées parce qu’elles ne nécessitaient pas d’effort manuel pour démarrer, comparativement aux voitures à essence qui nécessitaient une manivelle pour démarrer le moteur.  Les voitures électriques ont souvent été commercialisées en tant que véhicules plus appropriés pour les conductrices en raison de cette facilité d’utilisation.  La crainte d’explosion des moteurs à essence et à vapeur donnait également l’avantage aux voitures électriques.

Au début du 20e siècle, 40% des automobiles américaines étaient alimentées à la vapeur, 38% à l’électricité et 22% à l’essence.  33,842 voitures électriques ont été enregistrées aux États-Unis, ce qui fait de l’Amérique le pays où les voitures électriques ont été les plus acceptées.  Les ventes de voitures électriques ont atteint un sommet en 1912.

1895 – Thomas Edison pose avec sa première voiture électrique, l’Edison Baker et une de ses batteries.

Thomas Edison déclara à l’époque : « L’électricité est la chose.  Il n’y a pas de rouages et de bruits avec leurs nombreux leviers à confondre, pas d’essence dangereuse et malodorante et pas de bruit. »

C’est le coût trop élevé du véhicule électrique par rapport à une voiture à essence qui mis l’avenir des VÉ en péril.  En autres, les voitures à essence de Henry Ford avaient un coût relativement faible par rapport aux voitures électriques.  Le rechargement des batteries au plomb coûtait environ 20 cents US par kWh, comparativement à 5 cents US le gallon à l’époque.

La première station-service d’essence est apparue à St. Louis au É.-U. en 1905.  En 1920, les stations d’essence ont fait leur chemin à travers les États-Unis et il est devenu aussi facile de se procurer de l’essence pour une voiture que d’acheter une miche de pain.  La conversion au moteur à combustion interne est alors devenue une évidence.

Voici un petit tour d’horizon pour situer l’évolution de la voiture électrique.  Énumérer tous les inventeurs et les fabricants serait trop long, mais en voici quelques uns qui ont marqué l’histoire.

1828

Ányos Jedlik, un Hongrois, invente un type précurseur de moteur électrique et cré un petit modèle de voiture alimenté par son nouveau moteur.

1834

Thomas Davenport, un forgeron du Vermont É.-U. a développé un moteur électrique alimenté par batterie.  Il l’a utilisé pour faire fonctionner une petite voiture sur une courte section de voie, ouvrant la voie à l’électrification ultérieure des tramways.

1835

Le professeur Sibrandus Stratingh de Groningue aux Pays-Bas et son assistant Christopher Becker créèrent une petite voiture électrique alimentée par des cellules primaires non rechargeables.

1859

Gaston Planté originaire d’Orthez en France, invente la cellule plomb-acide, la première batterie rechargeable.  Fait étonnant, à l’exception de quelques aspects concernant la sécurité de la batterie, sa capacité et sa taille, le principe a peu changé depuis.  La batterie de Gaston Planté est devenue la base des batteries 12 V utilisées aujourd’hui pour démarrer nos voitures.

1881
Camille Alphonse Faure, un autre scientifique français, améliore considérablement la conception de la batterie, ce qui contribue à une importante augmentation de la capacité des batteries de Gaston Planté et conduit directement à leur fabrication à l’échelle industrielle.
1883

Nikola Tesla, né au sein de l’Empire d’Autriche, d’une famille Serbe orthodoxe de Croatie, invente le moteur à courant alternatif.  N’ayant pas réussi à faire percer sa technologie en Europe, en 1884, alors âgé de 28 ans, il accepte l’offre de Thomas Edison de venir travailler aux États-Unis et sera à la base de nombreuses autres inventions reliées à l’électricité.

Ci-contre, Nikola Tesla et son premier moteur à induction.

1884

La première voiture électrique rudimentaire a probablement été construite par Thomas Parker, un inventeur britannique.  Ce dernier était aussi l’homme responsable de l’électrification du métro de Londres.  Son intérêt pour l’efficacité énergétique et les véhicules éconergétiques aurait suscité le désir de construire une voiture électrique.  Selon Graham Parker, l’arrière-petit-fils de Thomas, la fumée et la pollution à Londres auraient orienté les pensées de son arrière-grand-père vers une conduite plus respectueuse de l’environnement.  La production de la voiture aurait été réalisée par la société Elwell-Parker, créée en 1882 pour la construction et la vente de tramways électriques.

1887

William Morrison de Des Moines, Iowa, É.-U. a construit la première voiture électrique à succès aux États-Unis.  Né en Écosse, Morrison est arrivé à Des Moines en 1880 en tant que chimiste.  Sa voiture fait sa première apparition dans le défilé de Seni Om Sed dans les rues Des Moines à l’automne 1888, étonnant des milliers d’observateurs qui n’avaient jamais vu une voiture sans chevaux.  La voiture a attiré l’attention du monde entier et Morrison a reçu des milliers de lettres du monde entier.

La voiture de type Surrey, à traction avant, de 4 chevaux, avec des pneus en bois revêtu d’acier, pesait 2 tonnes et avait une vitesse maximale de 32 km/h.  Le véhicule pouvait transporter 12 passagers, avec 24 cellules de batterie au plomb-acide (48 volts) d’une capacité de 112 ampères/heure, stockées sous les sièges.  Les batteries avaient besoin d’être rechargées tous les 80 km.

Son succès provient probablement de sa présentation à l’Exposition universelle de Chicago en 1893, qui fut vu par un grand nombre de personnes influentes du début de l’histoire de l’automobile.

 
 1893

Charles Jeantaud fondateur de la compagnie Jeantaud à Paris en France fabriqua des voitures électriques de 1893 à 1906.

Parmi les véhicules construits, il y eut la première voiture à établir un record de vitesse terrestre (63,25 km/h), piloté par Gaston de Chasseloup-Laubat le 4 mars 1899, ainsi que des coupés et des taxis.  Dans ses taxis, les conducteurs étaient assis haut et à l’arrière.

La version taxi de la Jeantaud au Concours de fiacres automobiles de Paris, 1898

Une Jeantaud piloté par le compte Gaston de Chasseloup-Laubat le 4 mars 1899 à Achères en France.

1894

L’Electrobat est conçu et construit par l’ingénieur en mécanique Henry G. Morris et le chimiste Pedro G. Salom à Philadelphie, en Pennsylvanie É.-U. Construit comme une petite version d’un tramway à batterie, c’était un véhicule lent, lourd, impraticable avec des pneus en acier pour soutenir son poids de 4,250 lbs avec sa batterie au plomb de 1,600 lb.   

Plusieurs versions de l’Electrobat furent réalisées.

La seconde version pesait 1,650 lbs avec une batterie de 640 lbs et 2 moteurs de 1,5 HP.  Elle était dirigée par les roues arrières et offrait une autonomie de 40 km à une vitesse de 32 km/h.

Une quatrième version pesait 800 lbs avec une batterie de 350 lbs et équipée de 2 moteurs de 70 lbs.  Elle offrait une autonomie de 32 à 40 km à une vitesse de 24 km/h (photo ci-contre).

1896

En poursuivant le développement de leur Electrobat, Morris et Salom construisent leur Electric Road Wagon à deux places et forment la Electric Carriage and Wagon Company, la première compagnie de voiture électrique en Amérique.  Le wagon de route électrique, a été développé dans une série de coupés et hansoms, ce dernier pour l’usage de taxis.  La version coupé de ces véhicules avaient une direction arrière, deux moteurs de 1/2 HP et 44 cellules plomb-acide qui leur donnaient une autonomie de 48 km.  Leur compagnie a été achetée ensuite pour devenir l’Electric Vehicle Company.

La première version hansom fut produite en 13 exemplaires.  Elle pesait 2,400 lbs avec une batterie de 800 lbs.  Elle disposait d’une paire de moteur de 1,5HP avec une batterie 44 cellules de plomb-acide et était dirigée par les roues arrières avec des pneus de 3 pouces de largeur.  Elle offrait une autonomie de 40 km à une vitesse de 20 km/h.

Pour la seconde version hansom, le poids du véhicule était de 2,900 lbs dont 1248 lbs pour la batterie.  La batterie disposait de 48 cellules avec une capacité moyenne de 100 Amp /hr pour une autonomie de 40 km.  Elle était équipée de pneus de 5 pouces de large avec un diamètre de 36 pouces.  Chaque roue pesait 100 lbs.  Équipée de 2 moteurs indépendants de 80 volts développant 2HP à 700 RPM, elle était dirigée par les roues arrières.

2 versions taxis du wagon de route hansom à New York, la nouvelle à gauche et l’ancienne à droite.

Pour opérer efficacement la flotte de taxis, les batteries déchargées et situées sous le châssis des wagons étaient remplacées par des batteries rechargées à l’une des stations de recharge à Manhattan N.-Y. à l’aide d’un élévateur hydraulique.  Le temps nécessaire pour effectuer l’opération était de 3 min.  Lorsque possible, la batterie pouvait être rechargée également sans être démontée.

A la station principale, il était possible de recharger 500 batteries démontées simultanément.

A titre d’exemple, la station intérieure située au coin de la 3e Ave et de la 66 Rue à New York pouvait accueillir 150 véhicules avec 68 emplacements de recharge (photo ci-contre).  L’Electric Vehicule Company pouvait également louer des véhicules à la semaine et au mois.

Photo du journal The automobile, du 7 juin 1906, vol. 14 no. 23 de New-York

1898

L’Allemand Ferdinand Porsche, à 23 ans, construit sa première voiture, la Lohner Electric Chaise (ci-contre).  Avec un moteur de moyeu à chaque roue motrice.  La deuxième voiture de Porsche était une hybride, utilisant un moteur à combustion interne pour faire tourner un générateur qui fournissait de l’énergie aux moteurs électriques situés dans les moyeux de roue.  Sur la seule batterie, la voiture pourrait voyager près de 64 km.

1899

Camille Jenatzy, de Belgique et « La Jamais Contente » en forme de fusée en alliage léger.  Bien que la position élevée du conducteur et le châssis exposé en dessous aient gâché une grande partie de l’aérodynamique, un record de vitesse de 105,88 km/h a été établi, le 29 avril 1899 à Achères, dans les Yvelines près de Paris, en France.  Rien de connu à l’époque, ni l’homme ni la bête, n’avait jamais voyagé aussi vite.

La Jamais Contente était équipée de deux moteurs Postel-Vinay de 25 kW à entraînement direct, fonctionnant à 200 V, développant 124 ampères pour environ 68 ch, avec non pas une, mais deux batteries plomb-acide Fulmen à 80 cellules.  Elle était chaussée de pneus Michelin.

 

Voir erratum au bas de la page.

La suite dans mon prochain article

 

Sources d’informations et photos :

http://mashable.com/2015/07/20/early-electric-cars/#RqSaU7kr_PqQ

http://electricvehiclesnews.com/History/historyearlyII.htm

http://nikolatesla-inventor.com/INVENTIONS/index.html

http://www.teslasociety.com/hall_of_fame.htm

https://auto.howstuffworks.com/fuel-efficiency/hybrid-technology/history-of-electric-cars1.htm

http://data.desmoinesregister.com/famous-iowans/william-morrison

http://earlyelectric.com/

https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_electric_vehicle

https://fr.wikipedia.org/wiki/Jeantaud

http://www.kcstudio.com/electrobat.html

http://www.kcstudio.com/colcharging.html

https://ranwhenparked.net/2011/12/15/porsche-designs-ferdinands-early-works/

https://newatlas.com/le-jamais-contente-first-land-speed-record/23094/

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ERRATUM :

Selon d’autres sources, la première voiture électrique conçue par F. Porsche serait plutôt la Egger-Lohner C.2 et appelée le P1 (ci-contre)

Elle fut l’un des premiers véhicules immatriculés en Autriche.  Le moteur électrique très compact de 3 ch. pesait seulement 130 kg.  Pendant de courtes périodes, le moteur pouvait développer jusqu’à 5 hp, ce qui permet au P1 d’atteindre 35 km/h.  Le premier test pratique fut effectué le 28 septembre 1899 à l’exposition internationale des véhicules à moteur de Berlin, où une course pour les véhicules électriques sur une distance de 40 km fut tenue.  Avec trois passagers à bord, Ferdinand Porsche a franchi la ligne d’arrivée avec son P1 en tant que vainqueur.

La voiture de Porsche Lohner Electric Chaise, présentée dans l’article ci-haut aurait plutôt été réalisée vers 1900 et aurait été la seule voiture autrichienne exposée à l’Exposition universelle de Paris en 1900.  Les moteurs électriques dans les moyeux des roues avant avaient une puissance de 1,8 kW à 120 tr/min.  La batterie rechargeable de 44 cellules totalisant 80 volts et d’une capacité de 300 Ah, a permis à la voiture de parcourir 50 km entre les recharges.  La vitesse maximale était de 48 km/h.  Le moteur fonctionnait sans chaînes et donc sans perte de puissance mécanique.  Par conséquent, le moteur électrique était extrêmement efficace et était presque silencieux pendant le fonctionnement.  Le poids total du véhicule était de 2657 lb.  La voiture pouvait être freinée aux quatre roues :  par les moteurs de l’essieu avant et à l’aide d’un frein à sangle mécanique sur l’essieu arrière.

Source : https://www.stuttcars.com/about-porsche/ferdinand-porsche/

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