Le Fardier de Cugnot (1770)

Publié par Philippe Baron le 6 octobre 2012.

 

Tirés par des chevaux, les fardiers militaires sont des chariots destinés à porter de lourdes pièces d’artillerie. Au milieu du XVIIIe siècle, un ingénieur lorrain, Nicolas-Joseph Cugnot réfléchit pour motoriser ces véhicules à l’aide d’une chaudière à vapeur. Soutenu par le duc de Choiseul, ministre de la Guerre de Louis XV, il réalise en 1769 une maquette puis un prototype de ce qui sera la première automobile de l’Histoire.

 

 

Nicolas-Joseph Cugnot, ingénieur militaire servant l’Autriche, était spécialisé dans les fortifications. Après avoir quitté l’armée, il écrira deux livres à ce sujet et donnera des cours à l’Arsenal de Paris. Pendant son service, il observa la lourde intendance des chevaux ce qui lui donnera plus tard l’idée d’élaborer son projet de fardier à vapeur pour remplacer la traction hippomobile. La technologie toute nouvelle de la machine à vapeur s’appliquait déjà pour les bateaux mais elle n’avait pas encore été envisagée pour un transport routier. Ce concept de véhicule à vapeur est pris au sérieux par le duc de Choiseul, Ministre des Affaires étrangères, de la guerre et de la marine qui donne son accord en 1769 pour la construction d’un premier prototype. Les essais de ce modèle réduit sont menés en octobre.



 

Les essais sont concluants, malgré quelques problèmes techniques. La construction d'un second prototype en vraie grandeur est alors ordonnée par le Général de Gribeauval, ingénieur militaire, malgré le coût exorbitant du projet et les fortes réserves émises quant à sa « faisabilité ». En novembre 1770, le fardier est mis en marche à Vanves. Muni de trois roues et d’une chaudière à haute pression installée à l’avant, le fardier se pilote à l’aide d’un guidon et peut circuler aussi bien en marche avant qu’en marche arrière. Il peut transporter une charge de 5 tonnes à la vitesse de 4 km/h. Mais, il va rouler sur quelques mètres avant de s’arrêter après avoir percuté un mur ! La faiblesse de sa chaudière, la difficulté des manœuvres et surtout l’absence d’un véritable dispositif de freinage limitent les performances de l’engin. Malgré ce contretemps, d'autres essais sont prévus.



Une fois l'engin réparé, en juin 1771, Cugnot perd deux de ses précieux soutiens. Le duc de Choiseul est congédié par la cour royale et renvoyé dans ses terres. Le nouveau ministre, qui le remplace, montre moins d'intérêt que son prédécesseur pour l'innovation, et de Gribeauval se voit privé de l'appui financier nécessaire pour la poursuite des essais. Le prototype est alors entreposé pendant près de trente ans à l'Arsenal avant d’entrer vers 1802 au Conservatoire des arts et métiers de Paris.


Le fardier peut donc être considéré comme un « ancêtre » de l’automobile, même s’il faudra attendre près de quatre-vingts ans pour que soient construites les premières voitures motorisées, parmi lesquelles « L’Obéissante » d’Amédée Bollée, également visible au Musée des arts et métiers. 

 

Les dimensions du Fardier de Cugnot sont importantes : 7,25 m de long et 2,19 m de large. Les roues arrière font 1,23 m de diamètre. Il ne pèse pas moins de 2,8 tonnes à vide et environ 8 tonnes en charge. Il est avant tout conçu pour le transport des canons. La célèbre « marmite », cuve à eau du système de propulsion, mesure près de 1,50 m de diamètre. Le véhicule se compose de deux parties principales : le moteur (foyer et chaudière), c'est-à-dire la marmite située à l'avant, énorme récipient sous pression, en cuivre, et le châssis, constitué de deux poutres longitudinales reliées par des traverses en bois, structure où doivent prendre place le conducteur et le chargement. La charge repose essentiellement sur les deux grandes roues arrière.

 

S'agissant de la partie avant, tractrice, les idées de Cugnot sont déjà innovatrices : le « moteur » est constitué d'une machine à vapeur à deux cylindres verticaux, les pistons entraînant une unique roue 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 motrice par pistons est le prototype simplifié des locomotives à vapeur du siècle suivant.

 

Un essai du Fardier par Gazoline sur une réplique construite par Alain Cerf et son équipe du Tampa Bay Museum.

Le fardier utilise un moteur dérivé de la machine à vapeur développée par Thomas Newcomen pour faire tourner une roue motrice unique à l'aide de deux pistons transmettant l'énergie fournie par une chaudière à vapeur. La « marmite » contient une réserve d'eau portée à ébullition par un foyer à bois et la vapeur se transmet via un tuyau à deux pistons entraînant la roue dans un mouvement circulaire (machine dite « atmosphérique » de type Newcomen). Le véhicule dispose de quatre commandes : le frein, les poignées de direction qui agissent sur la roue motrice, une tringle, qui fait office d'accélérateur en actionnant le robinet de vapeur, et deux cliquets inversant le mouvement à double effet des pistons et provoquant la marche arrière.

 

 

Demeuré à l'état de prototype, le fardier souffre de graves défauts de jeunesse. Tout d'abord la mise en œuvre est très longue : l'eau doit atteindre la température voulue ; puis le combustible se consume très rapidement. Les pauses pour recharger le moteur sont donc fréquentes : toutes les douze minutes environ. Le Fardier, lorsqu'il est en côte, ne développe pas assez de puissance, du fait de la faible pression de la vapeur. Cugnot n'a pas résolu le problème du freinage, ce qui peut être fatal en descente : la simple pédale qui sert de frein est pratiquement inopérante dans ce cas. Enfin, la vitesse maximale, bien que constituant un succès scientifique remarquable, (entre 3,5 et 4 km/h) permet 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'est donc pas, en l'état, capable de remplacer efficacement les chevaux.

 

 

Trente ans après la fin des essais du chariot, un commissaire général de l'artillerie, nommé Roland, signale l'existence de l'engin, toujours entreposé à l'Arsenal, et propose de nouveaux essais 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 de Saint-Martin-des-Champs, qui fait aujourd'hui partie du Musée des arts et métiers, où il est toujours conservé.



 

241 ans plus tard, en 2010, un "fardier de Cugnot" est reconstruit à l'identique par les étudiants de l'école des Arts et Métiers ParisTech et la commune de Void-Vacon en Meuse. Il est en parfait état de marche, prouvant la validité du concept et la véracité des tests effectués en 1769. Il est visible dans le village natal de Cugnot à Void-Vacon (Lorraine - Meuse) et sur le site de l'association "Le Fardier de Cugnot".

 

En 2012, lors du week-end de l’Autodrome de la Cité de l’Automobile, en présence d’un huissier de justice, le Fardier de Cugnot a roulé en continu durant 1h 33 min 29 s et 94 centièmes, parcourant 2 km en ayant consommé un quart de stère de bois et 100 litres d’eau. C’était la toute première fois que les performances du Fardier étaient officiellement contrôlées et homologuées.