Certains moteurs de chars français poussifs ?

Bonjour à tous,

J'avais remarqué cet aspect curieux récemment en lisant l'article de GBM 88 sur le SOMUA S40 qui parle du moteur développé par Janvier Sabin, qui développe 190ch à 12,7L au régime nominal de 2000 tr/min (2300 max) et 220ch à 13.7L au régime de 2000 tr/min pour la version réalésée. En comparaison le Maybach HL 120 de 12L fonctionne à 2800 ou 3000 tr/min (le dernier de manière moins fiable), développant ainsi 265/272 à 300 ch.

De même le moteur du B1 fonctionne jusqu'à 1900 tr/min, et les nouveaux moteurs Renault devaient fonctionner à 2000 tr/min sur les 3 premiers B1 Ter et 2800 tr/min sur les chars de série et le B40, ce qui semble indiquer une limitation de la transmission des prototypes.

La plupart des autres moteurs à essence de char de l'époque fonctionnent à 2500 tr/min minimum, à l'exception de l'antique Nuffield Liberty limité à 1500-1700 tr/min.

Le régime limité du moteur du B1 peut se comprendre dans une certaine mesure en raison de son ancienneté, mais le moteur du SOMUA me semble étonnamment restreint en régime et donc en puissance nominale, et il devrait pouvoir soutenir mieux la comparaison avec le HL 120. Y a-t-il eu déjà des analyses techniques sur ce moteur et la transmission pour savoir si c'était une limitation technique ou si le moteur était limité en régime pour être extrèmement fiable, bien au-delà des autres moteurs de l'époque?

Bonjour,

Je déplace cet intéressant sujet qui n'a pas grand chose d'uchronique.

Cordialement,
DH

Bonjour,

La question est en effet intéressante.

Tout d'abord, la seule puissance d'un moteur est insuffisante pour comparer. Il ne faut surtout pas négliger la notion de couple pour approfondir la question car elle est très importante (voire plus importante que la puissance) et c'est elle qui sera déterminante dans les caractéristiques pratiques d'un char.

Ainsi, l'objectif est surtout d'obtenir le couple maximum et il est alors inutile de faire tourner le moteur plus vite car le couple n'augmentera plus, voire pourra être inférieur, sans même parler de l'usure qui sera proportionnellement accrue avec l'augmentation du régime moteur.

Pour reprendre la comparaison entre un S-35 et un PzKpfw III (doté d'un moteur Maybach 120 TR ou TRM), qui sont peu ou prou équivalents, notons que la vitesse de pointe est équivalente entre les deux engins, et que le char français possède une autonomie supérieure à celle de son homologue allemand (230 km contre 165 sur route) alors qu'il est plus lourd, doté d'un blindage plus épais et mieux armé.

J'ajouterai enfin que plus un moteur est puissant, plus il est volumineux et plus la transmission doit être résistante, a fortiori si le régime moteur maximum est grand. Toute la difficulté de la conception d'un char est là car le volume du moteur est déterminant dans celui du char avec les conséquences évidentes sur son poids, ses dimensions et donc son coût de production et la quantité de matières premières nécessaires pour le fabriquer.

Bonjour

Pour avoir des autos anciennes j'ai remarque en effet que ces moteurs à course plutôt longue ont souvent un couple important.

Sur une Citroën C4 à la puissance un peu faible il ne sert à rien de peser sur l'accélérateur, il faut laisser le couple faire.

La formation du chauffeur est une clef de la conduite et les habitudes différent de celles d’aujourd’hui.

La qualité des huiles de l'époque ne permettait pas les vitesses de rotation élevées, 2500 t/mn est assez maximal ,pour des moteurs économiques courants.

Après cela n'a rien à voir avec la conduite d' un char !

Tout ceci pour dire que la comparaison des données disponibles n'est pas simple.

Eric Denis a écrit:

Bonjour,

La question est en effet intéressante.

Tout d'abord, la seule puissance d'un moteur est insuffisante pour comparer. Il ne faut surtout pas négliger la notion de couple pour approfondir la question car elle est très importante (voire plus importante que la puissance) et c'est elle qui sera déterminante dans les caractéristiques pratiques d'un char.

Ainsi, l'objectif est surtout d'obtenir le couple maximum et il est alors inutile de faire tourner le moteur plus vite car le couple n'augmentera plus, voire pourra être inférieur, sans même parler de l'usure qui sera proportionnellement accrue avec l'augmentation du régime moteur.

Pour reprendre la comparaison entre un S-35 et un PzKpfw III (doté d'un moteur Maybach 120 TR ou TRM), qui sont peu ou prou équivalents, notons que la vitesse de pointe est équivalente entre les deux engins, et que le char français possède une autonomie supérieure à celle de son homologue allemand (230 km contre 165 sur route) alors qu'il est plus lourd, doté d'un blindage plus épais et mieux armé.

J'ajouterai enfin que plus un moteur est puissant, plus il est volumineux et plus la transmission doit être résistante, a fortiori si le régime moteur maximum est grand. Toute la difficulté de la conception d'un char est là car le volume du moteur est déterminant dans celui du char avec les conséquences évidentes sur son poids, ses dimensions et donc son coût de production et la quantité de matières premières nécessaires pour le fabriquer.

Bonjour,

J'ai étudié la question plus en détail entre temps. Le moteur du Somua passe de 190ch à 2000 tr/min à 200ch à 2300 tr/min (régime maximal), ce qui est fort peu car le HL120 de cylindrée similaire est déjà à 265ch à 2600 tr/min. Autrement dit la courbe de puissance du V8 français est déjà assez plate à 2000 tr/min alors que celle du moteur allemand est encore linéaire.

Cela indiquerait que les cames, orifices d'admission et en-têtes d'échappement (et la canalisation d'air) sont optimisés pour un couple, et donc une puissance élevée à bas régime pour mieux accélerer. C'est cohérent avec la remarque des services techniques sur la proposition de SOMUA de passer le moteur en mode d'aviation pour atteindre 230ch pour leur char G1: "le moteur manquerait alors de souplesse à bas régime et au démarrage", ce qui indiquerait une courbe de puissance mauvaise à bas régime lorsque le moteur est optimisé pour la puissance à haut régime.

Dans ce cas, il n'est effectivement pas intéressant d'augmenter le régime. Il faudrait idéalement avoir les courbes de puissance du Janvier-Sabin V8 et du HL120 pour confirmer, ce qui serait peut-être disponible dans les archives de Vincennes (il y a un document qui parle du S35), mais je ne pourrais pas y aller avant la fin de l'année. Ce serait en tout cas un compromis cohérent pour le S35 qui est déjà lourd, est surtout destiné à fonctionner à 30 km/h en marche sur route et possède une suspension peu adaptée aux hautes vitesses (petits galets à forte résistance au mouvement et en bogie plutôt que suspendus indépendamment). 
Les Panzers avaient été conçus pour des masses plus faibles et étaient plus adaptés aux grandes vitesses donc un moteur conçu pour des bonnes performances à haut régime est logique. Par contre, si ma théorie est juste alors le couple à bas régime est moins bon, et si les rapports de transmission n'ont pas bien compensé alors ces chars ont dû souffrir en termes d'accélération lorsqu'ils ont pris du poids.

D'ailleurs, le moteur du Renault R35 est aussi limité à 2000 tr/min et il est dit dans le manuel qu'il est "plat", c'est-à-dire qu'il a une bonne puissance à bas régime. Donc visiblement le V8 du Somua a été développé selon les mêmes principes, et il est même très probable que c'était recommandé par les services techniques à l'époque.


Par contre, le moteur Potez prévu pour le char G1 de BDR et les moteurs Renault pour le G1 et le B1 Ter étaient quand-mêmes capables de régimes plus importants (et ils sont effectivement plus puissants qu'un hypothétique moteur SOMUA à cylindrée équivalente), donc leur plus grande cylindrée et les nouvelles transmissions étaient probablement plus adéquates pour maintenir un bon couple au barbotin même à bas régime.

Bonjour,

Une première réponse (la suite à suivre) :

Bougnas a écrit:

D'ailleurs, le moteur du Renault R35 est aussi limité à 2000 tr/min et il est dit dans le manuel qu'il est "plat", c'est-à-dire qu'il a une bonne puissance à bas régime. Donc visiblement le V8 du Somua a été développé selon les mêmes principes, et il est même très probable que c'était recommandé par les services techniques à l'époque.

Cette comparaison n'est pas appropriée. Le R-35 et le S-35 ont une conception incomparable parce que leur mission est différente.

Le R-35 est un char d'accompagnement de l'infanterie. Sa vitesse n'est donc pas un facteur important puisqu'il est étudié pour avancer au même rythme qu'elle.

Le S-35 est un char de cavalerie et ses missions sont diamétralement opposées. Sa vitesse est fondamentale car ses missions consistent (entre autres) à exploiter une percée ou à se rendre au plus vite sur un secteur.

Ainsi, leurs motorisations ont été développées en fonction de leurs missions.

...

Cette différence peut être étendue globalement à tous les engins de l'infanterie et de la cavalerie dont les études ont été menées dans le cadre de ces principes de base.

Eric Denis a écrit:

...

Cette différence peut être étendue globalement à tous les engins de l'infanterie et de la cavalerie dont les études ont été menées dans le cadre de ces principes de base.

Avez-vous vu des documents qui confirmaient clairement que l'infanterie et la cavalerie demandaient des moteurs suivant ces principes? J'ai constaté que les chars D1 et D2 fonctionnaient également au régime max de 2000 tr/min, ce qui voudrait dire que tous les engins conçus par Renault, plus le S35 sont dotés de moteurs plats souvent limités à 2000 tr/min. Ce serait donc cohérent.

De ce que j'ai vu, seuls les chars Hotchkiss possèdent des moteurs régulés à 2730 et 2850 tr/min. Le moteur du H35 a en plus une cylindrée d'à peine 3.7L contre plus de 5L sur le Renault, ce qui n'augure rien de bon du point de vue du couple.

Edit: après avoir vu votre première réponse, je ne pense pas que cela change quoi que ce soit. Le S35 acquiert sa plus grande mobilité par le choix des ratios de la boîte de vitesse et du rapport puissance/poids. Mais il est clair que les deux moteurs restent conçus pour de bonnes performances à bas régime. Il n'est pas indispensable d'avoir un moteur fait pour les hauts régimes pour accomplir les objectifs de vitesse désirés par la cavalerie.

...

Tout d'abord, je rappellerais que la conception des chars dépend de deux directions d'arme distinctes (cavalerie et infanterie) et l'une comme l'autre garde jalousement ses prérogatives sans aucune concertation pour concevoir ses engins. Toutes deux éditent leurs cahiers des charges destinés aux constructeurs et les marchés qu'ils engendrent correspondent à des programmes fixés par leurs directions respectives en fonction de leurs doctrines d'utilisation.

Ensuite, il suffit de consulter n'importe quel manuel d'époque se rapportant à la doctrine des chars d'infanterie et de cavalerie pour constater les différences fondamentales d'emploi des chars dans les 2 armes.

Pour info, le D2 est doté d'un moteur diesel de 9,5 l de cylindrée et ne peut donc pas être comparé aux engins dotés d'une motorisation à essence.

D'autre part, je rappellerais que pour des notions de coût et de rapidité de lancer la production (tous deux d'une importance capitale) et vu l'ampleur du marché, la motorisation, l'embrayage et la boite de vitesse du R-35 sont par exemple issus de ceux d'un autobus déjà fabriqué par Renault. Quant à Hotchkiss, la motorisation du H-35 est dérivée de celle d'une voiture de sport déjà fabriquée par le constructeur.

De plus, les spécifications demandées pour les chars d'accompagnement consistent à obtenir un engin robuste, fiable, simple, et de petite dimension afin de pouvoir être rapidement pris en charge par les équipages tout en nécessitant le moins possible de matières premières.

Pour rappel, le H-35, initialement refusé par l'infanterie au profit du R-35, a été imposé à la cavalerie par le général Gamelin. Or, la cavalerie, à l'origine, ne sait pas quoi faire de cet engin pour remplir ses missions, principalement en raison de sa lenteur, incompatible avec sa doctrine d'emploi.

Ensuite, pour la petite histoire, si Hotchkiss revoit sa copie du H-35 pour proposer le H-39, c'est principalement pour l'adapter autant que possible aux missions de la cavalerie. Le char, dans sa nouvelle version, devient alors plus acceptable (sa vitesse passant de 20 à 28 km/h), d'autant plus que les lenteurs de production du S-35 nuisent à la mise sur pied des DLM.

Je ne saurais trop vous conseiller la lecture de mon "L'armée de Terre française du 10 mai 1940" dans lequel j'expose longuement les différentes doctrines de l'infanterie et de la cavalerie en matière d'engins blindés ainsi que leur conception, ou encore l'excellent ouvrage de F. Vauvillier "Tous les blindés de l'armée française 1914-1940", l'ensemble étant bien trop long pour être mis en ligne ici.

Pour résumer, le S-35 est un char de manœuvre qui s'inscrit dans l' "idée de vitesse" comme l'indique François et ce facteur est donc prépondérant, ce qui n'est pas le cas des R-35 et H-35.

Enfin, le principe d'un char lent mais fortement blindé et armé en accompagnement de l'infanterie subsiste tels qu'en témoigne tout d'abord l'évolution du R-35 en R-40, dont la vitesse est toujours de 20 km/h et de la lettre du général Keller, inspecteur des chars d'infanterie, n° 1658/2 Chars 3 du 15 décembre 1939 destinée au général Gamelin, consacrée à sa vision de l'évolution des chars d'accompagnement de l'infanterie résumée dans ce tableau :



Comme vous pouvez le constater, il n'est toujours pas demandé une vitesse supérieure à 20 km/h.

Bonjour Eric, bonjour Bougnas, bonjour à tous,

Sans intention d'intervenir dans le déroulement de la discussion en cours, j'apporte ci-dessous les données techniques des chars H35 et H35 M39 telles qu'elles figurent dans les notices du constructeur :

H35

H35 M 39 (communément désigné H39 ; "modèle 1938"  chez le constructeur)

Excellente journée à tous

François

Eric Denis a écrit:

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Tout d'abord, je rappellerais que la conception des chars dépend de deux directions d'arme distinctes (cavalerie et infanterie) et l'une comme l'autre garde jalousement ses prérogatives sans aucune concertation pour concevoir ses engins. Toutes deux éditent leurs cahiers des charges destinés aux constructeurs et les marchés qu'ils engendrent correspondent à des programmes fixés par leurs directions respectives en fonction de leurs doctrines d'utilisation.

Ensuite, il suffit de consulter n'importe quel manuel d'époque se rapportant à la doctrine des chars d'infanterie et de cavalerie pour constater les différences fondamentales d'emploi des chars dans les 2 armes.

Pour info, le D2 est doté d'un moteur diesel de 9,5 l de cylindrée et ne peut donc pas être comparé aux engins dotés d'une motorisation à essence.

D'autre part, je rappellerais que pour des notions de coût et de rapidité de lancer la production (tous deux d'une importance capitale) et vu l'ampleur du marché, la motorisation, l'embrayage et la boite de vitesse du R-35 sont par exemple issus de ceux d'un autobus déjà fabriqué par Renault. Quant à Hotchkiss, la motorisation du H-35 est dérivée de celle d'une voiture de sport déjà fabriquée par le constructeur.

De plus, les spécifications demandées pour les chars d'accompagnement consistent à obtenir un engin robuste, fiable, simple, et de petite dimension afin de pouvoir être rapidement pris en charge par les équipages tout en nécessitant le moins possible de matières premières.

Pour rappel, le H-35, initialement refusé par l'infanterie au profit du R-35, a été imposé à la cavalerie par le général Gamelin. Or, la cavalerie, à l'origine, ne sait pas quoi faire de cet engin pour remplir ses missions, principalement en raison de sa lenteur, incompatible avec sa doctrine d'emploi.

Ensuite, pour la petite histoire, si Hotchkiss revoit sa copie du H-35 pour proposer le H-39, c'est principalement pour l'adapter autant que possible aux missions de la cavalerie. Le char, dans sa nouvelle version, devient alors plus acceptable (sa vitesse passant de 20 à 28 km/h), d'autant plus que les lenteurs de production du S-35 nuisent à la mise sur pied des DLM.

Je ne saurais trop vous conseiller la lecture de mon "L'armée de Terre française du 10 mai 1940" dans lequel j'expose longuement les différentes doctrines de l'infanterie et de la cavalerie en matière d'engins blindés ainsi que leur conception, ou encore l'excellent ouvrage de F. Vauvillier "Tous les blindés de l'armée française 1914-1940", l'ensemble étant bien trop long pour être mis en ligne ici.

Pour résumer, le S-35 est un char de manœuvre qui s'inscrit dans l' "idée de vitesse" comme l'indique François et ce facteur est donc prépondérant, ce qui n'est pas le cas des R-35 et H-35.

Enfin, le principe d'un char lent mais fortement blindé et armé en accompagnement de l'infanterie subsiste tels qu'en témoigne tout d'abord l'évolution du R-35 en R-40, dont la vitesse est toujours de 20 km/h et de la lettre du général Keller, inspecteur des chars d'infanterie, n° 1658/2 Chars 3 du 15 décembre 1939 destinée au général Gamelin, consacrée à sa vision de l'évolution des chars d'accompagnement de l'infanterie résumée dans ce tableau :



Comme vous pouvez le constater, il n'est toujours pas demandé une vitesse supérieure à 20 km/h.

Je suis confus. Je ne réfute en rien les demandes des armes respectives en termes de vitesse. Je constate seulement que les moteurs, au moins par convergence des idées, sont plutôt choisis (dans le cas des moteurs commerciaux de Renault) ou conçus (le Janvier-Sabin pour le Somua) pour être bons à bas régime sans commentaires sur la vitesse maximale atteinte qui dépend de bien d'autres facteurs que le moteur.

On constate en tout cas que Hotchkiss et Somua ont tous deux obtenus des chars rapides sans utiliser les mêmes principes d'optimisation de leurs moteurs. Le moteur du H39 qui est capable de régimes plus élevés au détriment des bas régimes montre d'ailleurs bien sa différence avec le Sabin, puisqu'à régime maximal, il produirait de l'ordre de 260ch si extrapolé à la même cylindrée de 12.7 litres. Puissance d'ailleurs plus proche du HL120 ce qui est normal au vu des choix du mode d'optimisation.

Pour ce qui est du D2, c'est incorrect, il utilisait bien un moteur à essence. La version diesel du char n'était qu'un prototype.Le manuel que j'ai envoyé dans le sujet du D2 sur ce forum n'indique bien que la capacité en essence.


François, merci pour les informations sur les moteurs des Hotchkiss. J'avais des données sur ces moteurs mais les archives étaient peu lisibles donc ces images sont bienvenues.

Bonjour,

Bougnas a écrit:

Pour ce qui est du D2, c'est incorrect, il utilisait bien un moteur à essence. La version diesel du char n'était qu'un prototype. Le manuel que j'ai envoyé dans le sujet du D2 sur ce forum n'indique bien que la capacité en essence.

Exact, je viens de vérifier. Merci d'avoir rectifié.

...

Merci François pour ce rappel. Cela me permet de rectifier une autre erreur de ma part avec 36 km/h au lieu de 28 pour le H-39.