Depuis les origines :
de la cocotte-minute au huit cylindres

On ne parle pas, ici, que de motos, puisque, par exemple, le premier carburateur qui soit apparu équipait une voiture et le premier allumage évolué est apparu sur un tricycle.

Les moteurs, tels qu'on les connaît aujourd'hui, sont le résultat d'une longue évolution, qui remonte à (beaucoup) plus de 100 ans.

• Les premiers véhicules utilisaient la force animale : le boeuf, puis le cheval, en particulier. Raison pour laquelle, lorsque l'on veut parler de la puissance d'un moteur, on l'exprime encore bien souvent en "chevaux".
  En fait, lorsqu'il s'est agi de déterminer la "puissance" d'un moteur (on parlait alors plutôt de "force"), il a bien fallu trouver une référence connue : Un cheval soulevant une charge "m" (reliée par une corde) à la vitesse verticale "v", l'accélération de la pesanteur étant "g", on obtient l'équation Puissance = m.g.v.
  Même si cette mesure, notée "ch",  ne fait pas partie du système officiel d'unités, elle fit longtemps référence. C'est ainsi que le cheval fit office d'étalon. Quoi de plus normal, finalement ?
• Au début, était la machine à vapeur :
  Le moteur à vapeur, dans son principe, n'est pas très éloigné des moteurs à explosion que nous connaissons.
  Il possède également un piston qui coulisse dans un cylindre et une bielle pour transmettre le mouvement.
  Dans ces temps, que l'on peut considérer comme "préhistoriques", la bielle actionnait directement la roue motrice. Il en fût de même pour les premiers moteurs à combustion interne.
  La plus grosse différence entre les moteurs à vapeur et ceux que l'on connaît de nos jours réside dans le fait que, dans le premier cas, il n'y a pas d'explosion. Ou plutôt, pas de combustion :
  Un grand feu, alimenté par du bois ou du charbon ("le foyer") est allumé sous une espèce d'énorme cocotte-minute ("la chaudière") qui est par ailleurs emplie d'eau. Comme dans toute cocotte-minute, lorsque l'eau chauffe, elle fournit de la vapeur qui, en entrant dans le cylindre, augmente la pression. Celle-ci faisant redescendre le piston.
• Officiellement, c'est en 1682 que Denis Papin met en évidence la force élastique de la vapeur d'eau, puis construit un petit chariot à vapeur.
  Toujours officiellement : en 1769 James Watt dépose le brevet de la machine à vapeur. En 1775, il la construit. Elle servait à pomper l'eau dans les mines.
• Un jour, Monsieur Cugnot eut l'idée de placer un moteur à vapeur sur une espèce de chariot, qu'il avait muni d'une direction, réalisant ainsi, en 1769, ce que l'on a longtemps considéré comme la première "auto-mobile" : le Fardier de Cugnot. L'énoncé ci-dessus fait apparaître qu'il n'en est rien.
  Les partisans de Cugnot pourront se consoler en considérant qu'il s'agit de la première moto, puisque son véhicule se présentait sous la forme d'un tricycle, à traction avant. Déjà.
  On sait qu'il en a existé deux versions. La première a roulé... (Certains prétendent même qu'elle aurait fait l'ascension du Mont Ventoux, mais le Mont Ventoux n'est pas très loin de Marseille ...) et fut détruite contre un mur : On avait simplement oublié de l'équiper de freins !
  Quant à la seconde, elle existe toujours, mais on suppose qu'elle n'a jamais roulé.
  J'ai longtemps cru, comme beaucoup, que ce fameux 'Fardier' avait été le premier véhicule capable de se déplacer par lui-même.
  

• Didier MAHISTRE, grand chercheur devant l'éternel dans le domaine de la locomotion et auteur de "100 ans de moto en Isère" nous renvoie bien en arrière, et remet en question, preuves à l'appui, bien des choses que nous croyions acquises :
• Il nous révèle que c'est dès 1615 que  Salomon de Caus  découvrit le principe de l'expansion et de la condensation de la vapeur et qu'il eût l'idée de faire marcher une voiture équipée d'un moteur fonctionnant sur ces principes. La raison pour laquelle cette découverte resta longtemps méconnue est que l'on fit passer  Salomon de Caus  pour fou !
  Je vous suggère fortement de suivre la main pour en savoir plus à son sujet.
• Il nous apprend également que la première auto-mobile est en fait l'oeuvre de  Jacques de Vaucanson , qui la présenta à Louis XV au mois d'août 1748. Bien qu'elle ait été mue par des ressorts, cette première ébauche d'automobile n'en était pas moins capable de se déplacer sur des distances relativement importantes (pour l'époque) et surtout, elle était dotée de quatre roues motrices, ce qui nécessitait obligatoirement l'emploi d'un différentiel. Par ailleurs, Jacques de Vaucanson utilisait des chaînes pour commander la direction.
  Comme quoi il vaut mieux faire preuve de circonspection lorsque l'on parle de révolution ou d'invention.
  Suivez la pour en savoir plus au sujet de  Jacques de Vaucanson .

1803		L'anglais Trevithick parcourt un mile ½ avec un omnibus à vapeur. Mais plusieurs aléas vont freiner son développement : - Il faut 20 minutes pour chauffer la chaudière. - L'engin est très difficile à arrêter. - Ses roues ont une trop faible adhérence et les cahots de la route disloquent le châssis. Découragé par ces problèmes multiples de mise au point, il met sa machine sur des rails : C'est l'invention de la locomotive N'empêche que sa machine était très en avance sur son temps. Comme chacun sait, on a toujours tort d'avoir raison trop tôt !
1860		Etienne Lenoir fait breveter le premier moteur à explosion, alimenté au gaz. Il possède déjà une sorte de carburateur, un allumage électrique (le premier du genre), un refroidissement par eau... 400 exemplaires en seront réalisés, qui serviront à faire fonctionner des machines, ainsi qu'un véhicule. Mais un peu plus tard, Lebon apporta un additif à son brevet, suggérant de remplacer le gaz par un carburant liquide dérivé du pétrole.
1862		Beau de Rochas, ingénieur né à Gap, dans les Alpes de Haute Provence, publie une étude décrivant le fonctionnement du moteur à quatre temps. Etude qui sera appliquée et construite par Otto en 1878, avec un moteur à gaz compressé
1868		On considère généralement la Perreaux comme étant la plus ancienne moto du monde. Plusieurs polémiques entourent ce deux roues à vapeur. Premièrement, on lui associe la plupart du temps le nom de Michaux. Or, Perreaux ayant déposé plusieurs brevets concernant les moteurs à vapeur et étant préalablement fabricant de vélos, on ne voit effectivement pas pourquoi Perreaux aurait fait appel à quelqu'un d'autre. La deuxième concerne son âge exact : Le brevet n° 83691 qui en a été déposé auprès de la Préfecture de la Seine est daté du 16 Mars 1869 et fait suite à un procès verbal du 26 décembre 1868. Mais rien ne prouve qu'elle ait roulé avant 1871.. Dans tous les cas de figures, la Perreaux est bien la plus ancienne moto du monde.
1869		L'Américain Roper construit en 1868 ou 1869 un deux roues à vapeur dont on sait peu de choses, si ce n'est qu'il semble moins évolué, moins abouti que la Perreaux contemporaine. De fait la Roper aurait été conçue comme une attraction de foire plus que comme un moyen de locomotion. Ce qui ne simplifie pas les choses, c'est que la datation de cette moto n'est que l'opinion d'un conservateur de musée américain.
1872		Amédée Bollée fait rouler le premier véhicule à vapeur satisfaisant par sa vitesse et sa maniabilité : c'est l'Obéissante. Elle est dotée de roues avant à suspensions indépendantes
1875		Invention de la magnéto à basse tension par l'autrichien Sigfried Marcus, par rupteur, piles et bobine de Ruhmkorff.
1878		Nicolaus Otto, fait réaliser par un brillant ingénieur, Gottlieb Daimler (qui créera sa propre marque, qui deviendra par la suite... Mercedes) le premier moteur - à gaz - fonctionnant sur le principe du moteur à quatre temps.  Ce moteur a été pré-établi en 1864 avec De Langen. Il s'agissait d'un moteur longue course à quatre temps, à simple effet.
1879		On retient rarement cette date : l'Italien Murnigotti dépose un brevet d'un moteur à explosion utilisant un mélange gazeux composé d'air et... d'hydrogène. Ce moteur ne fut jamais réalisé.
1884		L'américain Copeland aurait réalisé un bicycle à vapeur qui se caractérise par une énorme roue arrière (en quelque sorte, un grand bi inversé). "Aurait", parce que l'image figurant ci-joint n'est pas une photo, mais une peinture. Nul ne sait vraiment si ce véhicule a réellement été construit.
1884		Edouard Delamare-Debouteville (France), bien que l'histoire retienne rarement son nom, réalise la première voiture à moteurs (elle est équipée de 2 moteurs) fonctionnant au pétrole, sur le principe du cycle à quatre temps (avec soupapes commandées)... mais il ne la commercialisera pas et abandonnera bien vite le moteur à essence.
1885		G.Daimler (Allemagne) réalise un moteur à pétrole, 4 temps, de 264 cm3, qu'il place sur un vélocipède en bois. Les récentes commémorations ont jeté un trouble dans les esprits : On a plus ou moins sous-entendu qu'il s'agissait de la première moto ayant existé. Or ce qui précède nous prouve le contraire. Tout au plus s'agit-il de la première moto dotée d'un moteur à pétrole … si tant est qu'il s'agisse bien d'une moto, puisqu'elle est équipée de quatre roues. Il semblerait, en fait que cette "moto" ait été conçue dans le seul but de tester le moteur qui l'équipait : celui-ci aura en effet des descendants.
1887		Le même Daimler réalise un quadricycle à moteur V2, quatre temps, de 565 cm3 Comme sur tous les premiers moteurs à quatre temps de cette époque, la soupape d'admission s'ouvre automatiquement et celle d'échappement est commandée mécaniquement.
1886		Karl Benz construit le premier moteur deux temps (de 988 cm3), installé sur un tricycle qui parcourra 200 km
1887		Le principal frein au développement de la vapeur pour des véhicules légers réside dans le poids et l'encombrement de sa chaudière. Bien qu'en 1883 De Dion et Bouton aient réalisé un véhicule (à traction avant) moins encombrant, puisque à chaudière verticale, c'est Léon Serpollet qui réalise un grand progrès en 1887 en inventant la chaudière à vaporisation instantanée, qu'il installe sur un tricycle.
1887		L'Anglais Butler construit un tricycle à moteur deux temps dont l'admission dans le bas carter s'effectue par l'intermédiaire d'une soupape rotative.
1887		Le Français Millet réalise un moteur à 5 cylindres en étoile, fonctionnant au pétrole, qui équipera des tricycles (moteur dans la roue avant) ou des bicycles (moteur dans la roue arrière). Ce moteur était équipé d'un allumage électrique dont l'étincelle est fournie par une pile Bunsen.
1889		A.Peugeot fabrique sa première voiture, en 1894, il propose déjà une gamme de trois véhicules différents
1891		Invention des pneumatiques, par John Boyd Dunlop. (Le document ci-joint est trompeur. J'en cherche toujours un concernant Dunlop).
1891		Les constructeurs hésitant toujours entre le pétrole, le charbon et le gaz, Hildebrand construit sa première moto à vapeur, qui aura une suite. Notons que comme sur une machine à vapeur la bielle attaque directement la roue arrière, configuration que l'on retrouvera sur la moto à pétrole de la même marque, en 1894
1894		Invention du moteur à combustion interne fonctionnant à l'huile lourde, par Rudolf Diesel
1894		Première moto disposant d'un réseau de vente, la Hildebrand et Wolfmuller. Le dessin ci-joint représente une version peu connue de Hildebrand et Wolfmuller, dotée d'un seul cylindre. La version définitive possédera un bicylindre à quatre temps horizontal de 1490 cm3 était suspendu sous le cadre et refroidi par eau, dont le réservoir était placé dans le garde-boue arrière. Elle était également dotée d'un défaut de conception rédhibitoire : La roue arrière faisant office d'embiellage, les bielles étaient d'une longueur excessive. Le couple n'étant pas le même que pour un moteur à vapeur, il ne pouvait tourner régulièrement en dessous de 8 km/h, raison pour laquelle les pistons sont aidés, dans leur phase de compression, par des élastiques en caoutchouc. Cette moto fut diffusée en France sous le nom de "La Pétrolette". Le terme est resté dans le langage courant (et mentionné dans les dictionnaires) pour désigner une moto rudimentaire, sans que l'on ne s'en rappelle plus l'origine.
1895		Première 'vraie' course automobile, sur le parcours Paris-Bordeaux-Paris, remportée par Emile Levassor, à 24,20 km/h de moyenne.
1896		Holden (G.B.) réalise un cycle à moteur à pétrole 4 cylindres à 2 bielles (2 cylindres pour chaque bielle), chaque piston est équipé de 3 segments. Elle est dotée d'une pompe à huile et d'un allumage Delco avec batterie bobine.
1897		Les frères Werner (France) donnent à leur cycle à moteur le nom de "motocyclette".
1897		Pingault (France) construit un tandem à moteur électrique doté d'une transmission secondaire par chaîne
1898		Invention de la magnéto à haute tension par un ouvrier français "du fer blanc" : André Boudeville.
1899		On voit apparaître les premières bougies d'allumage. Par ailleurs, De Dion et Bouton, dotent leur tricycle d'une avance à l'allumage réglable.
1899		La voiturette Léon Bollée (France) est équipée d'un carburateur Phénix, très proche de ce que l'on connaîtra jusque dans les années '80.
1899		Le fabriquant Paris-Singer (France) conçoit un moteur à quatre temps sans soupapes
1899		La voiturette de M. de Riancey (France) est à roues avant directrices et motrices (donc traction avant).
1899		Un dispositif de changement de rapport de transmission est proposé par un fabriquant indépendant pour équiper, en option, le tricycle De Dion et Bouton
1900		Humber (G.B.) construit un des premiers moteurs à soupapes d'échappement et d'admission commandées mécaniquement.
1901		Imperial (G.B.) équipe ses machines d'un frein à disque à commande mécanique.  1901, c'est aussi et surtout l'époque à laquelle différentes marques commencent à proliférer. Le terme est quelque peu exagéré. Il n'empèche qu'il y avait plus de marques en France en 1901 que 100 après ! A tel point que l'on voit apparaître dans la presse ce qui est peut-être le premier comparatif de l'histoire. C'était dans la revue "Nature" du 3 août 1901. Le comparatif en question figure en intégralité dans les deux documents ci-joints qui nous ont été transmis par Marc Boniface. Ils sont assez "lourds" à charger, mais valent largement le détour ! (Cliquez sur chacune des pages pour les agrandir). Au passage, il est assez amusant de constater qu'un tel article ait pu paraître dans une revue intitulée "Nature". Imaginez, aujourd'hui, Voynet ou Mamère faisant l'éloge de la moto dans la revue "Les Verts" (de terre ?). Il semblerait qu'ils n'en aient pas saisi tout l'intérèt. Patience, le temps que ça arrive au cerveau, il faut du temps ! Tout espoir n'est pas perdu.
1902		Royal utilise une boite de vitesses à 2 rapports et une transmission finale par chaîne.
1902		Bichrone (France) est la première à équiper ses motos de bicylindres en V à 2 temps.
1902		Herdtle Bruneau (France) : une des premières marques à utiliser des soupapes en tète.
1903		Roessler-Javerning (Autriche) équipe ses motos de suspensions à l'avant et à l'arrière
1903		Princeps (G.B.) équipe ses moteurs d'une boite de vitesses et surtout d'un embrayage à friction.
1903		F.N. (Belgique) dote ses motos d'un quatre cylindres en ligne longitudinal à soupapes commandées. La transmission finale s'effectue par arbre.
1903		Fournier réalise une moto à moteur Buchet, bicylindre de 2340 cm3 (minimum, certaines sources citant 2976 cm3) roulant à 120 km/h
1903		Minneapolis (U.S.A.) dote ses motos d'une suspension avant à fourche télescopique.
1903		Curtiss (U.S.A.) un des pionniers de l'aviation, réalise une moto de record à moteur V8.
1904		Roc (G.B.) équipe ses motos d'une boite de vitesses à 4 rapports.
1905		Howard (G.B.) alimente son moteur horizontal par un mécanisme d'injection.
1905		Grade (Allemagne) construit des 4 cylindres 2 temps de compétition
1907		New Era (G.B.) adopte le changement de vitesses au pied
1907		A.S.L. est une moto dotée de suspensions pneumatiques à l'avant et à arrière.
1907		Norton remporte le premier "Tourist Trophy" avec une moto dotée d'un moteur... Peugeot, bicylindre en V.
1909		A l'époque, le Japon étant loin, la chose passe inaperçue, elle n'est pourtant pas sans importance : Miyapet est une des premières firmes de motos japonaises
1911		Les Scott de compétition utilisent un moteur bicylindre 2 temps à refroidissement liquide et à alimentation par distributeurs rotatifs.
1913		Peugeot réalise un moteur bicylindre 500 cm3 à double A.C.T., commandés par cascade de pignons. Moteur - boite de vitesses monobloc à 3 rapports.
1913		Rova-Kent (Australie) fabrique des moteurs à 4 soupapes par cylindres, culbutées.
1913		Bayley-Flyer (U.S.A.) dote sa moto d'une boite de vitesses à 2 rapports à sélection automatique.
1913		Cyclone (U.S.A.) réalise le premier bicylindre en V à distribution par A.C.T.
1920		Rudge utilise en compétition un monocylindre à 4 soupapes par cylindre, disposées radialement
1920		Superb Four (G.B.) fabrique un quatre cylindres à A.C.T. commandé par courroie
1921		S.A.R. (France) réalise un monocylindre refroidi par huile.
1921		G.S.D. (G.B.) dote sa moto d'un cadre à double berceau.
1921		Une marque inconnue (Espagne) fabrique au moins un exemplaire d'une moto dotée d'un 6 cylindres en ligne à transmission par arbre
1923		Matchless (G.B.) construit un monocylindre à simple A.C.T.
1926		Mac Evoy (G.B.) réalise un prototype de moteur monocylindre à 2 soupapes d'admission et une d'échappement
1927		Freyler (Autriche) remplace les soupapes de son 350 simple A.C.T. par un système de distribution rotative.
1927		Schliba (Allemagne) produit des moteurs 2 temps avec une soupape d'échappement.
1928		Les Ascott-Pullin (G.B.) sont dotées de freins à commande hydrauliques et de roues à branches
1931		Matchless réalise un 4 cylindres à simple A.C.T.
1936		Galbusera (Italie) réalise un 500 cm3 V8

Evolution générale des moteurs :

A l'orée de la seconde guerre mondiale, les différents éléments des moteurs et des parties cycles tels que ceux que l'on utilise actuellement sont connus (mais pas toujours utilisés simultanément) :

• Cycle à quatre temps
• Alimentation par carburateur
• Carburant = essence
• Refroidissement par eau
• Commande des soupapes par arbre à cames
• Inflammation du carburant par une bougie commandée électriquement

Mais il reste de grandes améliorations et évolutions à apporter avant d'arriver aux performances connues aujourd'hui.

Les limitations sont alors multiples :

• Métallurgiques :
  Si l'on utilise couramment l'aluminium pour les carters de boite et moteur ou pour les pistons, par contre, les culasses et cylindres sont encore en fonte ou en bronze.
• Chimiques :
  L'essence connue au début du siècle n'a pas le même pouvoir détonant qu'aujourd'hui, limitant par là les taux de compression possibles. Ce point a souvent été contourné, tout au moins en compétition, en ajoutant du méthanol, de l'alcool ou autres additifs à l'essence.
  La qualité de l'huile est un frein encore plus important. Pour exemples, le même moteur deux temps de 1970 fonctionnant à 6 % d'huile et réputé fragile devient fiable en 1990 avec 2 % d'huile, sans autre modification que le changement du lubrifiant.
• Industriels :
  On sait, depuis longtemps, fabriquer des pièces d'une grande précision mécanique, mais à des coûts prohibitifs pour une diffusion à grande échelle : la re-fabrication du seul vilebrequin d'une Bugatti coûte de nos jours pas moins de 300.000 francs.
  Seules les machines-outils et les technologies actuelles (le laser, le photo découpage) autorisent la fabrication de pièces d'une extrême précision en quantité importante.
  Pour exemple, au début du XXéme siècle, Claveau avait conçu et construit une culasse à ouverture variable des soupapes, en fonction du régime, technique utilisée sur les seuls moteurs de Formule Un en 1997. Il n'a jamais pu en terminer la mise au point en raison du manque de précision des pièces la composant.
• Technologiques :
  Ce ne sont pas tant les composantes du moteur lui-même qui font preuve d'un manque d'imagination dans ce domaine : On connaît depuis longtemps les doubles arbres à cames en-tête, les soupapes desmodromiques, etc.
  Par contre, depuis le milieu des années 70, c'est l'électronique qui a fait faire un grand pas à la technique automobile, dans tous les domaines.
• Financières :
  Indirectement : Par exemple, beaucoup de moteurs, jusqu'aux années 1950, utilisent des soupapes latérales, plutôt que des soupapes en tête. Ces dernières coûtent plus cher à réaliser, aussi pourquoi en équiper les moteurs, alors que la piètre qualité de l'essence, et la faible résistance des matériaux, ne permettent pas d'en exploiter les avantages qu'apportent des soupapes en tête en matière de compression, et donc de régime moteur ?

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