Histoire des véhicules routiers à vapeur

Il est suggéré que Ferdinand Verbiest a construit ce qui pourrait être la première voiture à vapeur vers 1679, mais il existe très peu d'informations concrètes à ce sujet. Il semble également que le véhicule belge ait servi d'inspiration pour le successeur de la voiture à vapeur italienne Grimaldi (début 1700) et française Nolet (1748).

La "machine à feu pour le transport de wagons et surtout de l'artillerie" de Nicolas-Joseph Cugnot a été construite en deux versions, l'une en 1769 et l'autre en 1771, pour être utilisée par l'armée française. C'est le premier wagon à vapeur qui n'est pas un jouet et dont l'existence est connue. Le fardier de Cugnot, terme généralement appliqué à une charrette massive à deux roues destinée à transporter des charges exceptionnellement lourdes, devait être capable de transporter 4 tonnes et de se déplacer à une vitesse pouvant atteindre 4 km/h. Le véhicule était de type tricycle, avec deux roues arrière et une roue avant dirigeable commandée par un timon. Il existe de nombreuses preuves, datant de cette période, que ce véhicule a effectivement roulé, ce qui en fait probablement le premier à le faire, mais il est resté une expérience de courte durée en raison de son instabilité inhérente et de son incapacité à atteindre le niveau de performance spécifié par l'armée.

En 1786, William Symington a construit une voiture à vapeur.

Un brevet britannique n° 1674 de décembre 1788 a été accordé pour une voiture à vapeur par Fourness et Ashworth.

En 1801, Richard Trevithick a construit un véhicule expérimental à vapeur (Puffing Devil) équipé d'un foyer enfermé dans la chaudière, avec un cylindre vertical, le mouvement de l'unique piston étant transmis directement aux roues motrices au moyen de bielles. Il pesait 1520 kg à pleine charge et pouvait atteindre une vitesse de 14,5 km/h (9 mph) sur le plat. Lors de son premier voyage, il a été laissé sans surveillance et s'est "autodétruit". Trevithick construisit bientôt le London Steam Carriage qui circula avec succès à Londres en 1803, mais l'entreprise ne suscita pas d'intérêt et disparut rapidement.

Dans le contexte du véhicule de Trevithick, un écrivain anglais du nom de "Mickleham" a inventé en 1822 le terme "machine à vapeur" :

"Il présente dans sa construction la plus belle simplicité de pièces, le choix le plus sagace de formes appropriées, l'arrangement et la connexion les plus pratiques et efficaces unissant la force à l'élégance, la solidité nécessaire à la plus grande portabilité, possédant une puissance illimitée avec une souplesse merveilleuse pour s'adapter à la résistance variable : il peut en effet être appelé le moteur à vapeur."

En 1805, Oliver Evans a construit l'Oruktor amphibolos (littéralement creuseur amphibie), une drague à vapeur à fond plat qu'il a modifiée pour être autopropulsée sur l'eau et sur terre. On pense généralement qu'il s'agit du premier véhicule amphibie, et du premier véhicule routier à vapeur à fonctionner aux États-Unis. Cependant, aucun dessin de la machine n'a survécu, et les seuls comptes rendus de ses réalisations proviennent d'Evans lui-même. Une analyse ultérieure des descriptions d'Evans suggère que le moteur de 5 ch (3,7 kW) n'était probablement pas assez puissant pour déplacer le véhicule sur terre ou sur l'eau, et que la route choisie pour sa démonstration aurait bénéficié de la gravité, des courants de la rivière et des marées pour aider à la progression des véhicules. La drague n'a pas été un succès, et après quelques années d'inactivité, elle a été démantelée pour les pièces.

Vers 1830 ou 1831, Summers and Ogle, basé à la Iron Foundry, Millbrook, Southampton, a fabriqué deux voitures à vapeur à trois roues.

En 1831, Nathaniel Ogle, de la société, a témoigné sur la voiture à vapeur devant le "Select Committee of the House of Commons on Steam Carriages".

En 1832, une de leurs voitures à vapeur a traversé Oxford pour se rendre à Birmingham et Liverpool.

Un article de journal de juin 1833 décrit une démonstration à Londres :

Samedi dernier, M. Nathaniel Ogle, accompagné de plusieurs dames, ainsi que de M. G Burdett, M. Macgary, M. C Bischoff, M. Babbage et d'autres messieurs, a quitté le bazar de King Street, Portman Square, pour rendre visite à M. Rothschild dans sa résidence de Stamford Hill. Le véhicule, bien qu'il ait parcouru près de six cents miles sur les routes, est en bon état. Une petite quantité de vapeur perdue était perceptible au début, jusqu'à ce que les chaudières et la carcasse soient chaudes. La distance, sept milles, a été franchie, malgré l'état encombré des routes, en trente et une minutes, et la montée soudaine et étroite vers M. Rothschild a été faite avec une précision parfaite, ce qui n'était guère attendu d'un véhicule aussi long et lourd. Le groupe a été très urbanistiquement et gentiment reçu par Mme et M. Rothschild, et après avoir pris des rafraîchissements, est retourné à Baker street.

En 1854, Thomas Rickett of Buckingham a construit la première de plusieurs voitures à vapeur et en 1858, il a construit la deuxième. Au lieu de ressembler à une voiture à vapeur, elle ressemblait à une petite locomotive. Elle se composait d'un moteur à vapeur monté sur trois roues : deux grandes roues arrière motrices et une roue avant plus petite grâce à laquelle le véhicule était dirigé. Le poids de la machine était de 1,5 tonne, un peu plus léger que la voiture à vapeur de Rickett. L'ensemble était entraîné par une chaîne de transmission et une vitesse maximale de douze miles par heure était atteinte.

Deux ans plus tard, en 1860, Rickett construisit un véhicule similaire mais plus lourd. Ce modèle incorporait une transmission par engrenage à éperon au lieu de la chaîne. Dans sa conception finale ressemblant à une locomotive ferroviaire, les cylindres étaient couplés directement à l'extérieur des manivelles de l'essieu moteur.

Sylvester H. Roper s'est promené dans Boston, Massachusetts, sur une voiture à vapeur qu'il a inventée en 1863. L'une de ses voitures à vapeur de 1863 est allée au Henry Ford Museum, où elle était en 1972 la plus ancienne voiture de la collection. Vers 1867-1869, il a construit un vélocipède à vapeur, qui pourrait avoir été la première moto. Roper est mort en 1896 d'une insuffisance cardiaque alors qu'il testait une version ultérieure de sa moto à vapeur.

En 1864, l'inventeur italien Innocenzo Manzetti a construit une voiture à vapeur routière. Il avait la chaudière à l'avant et un moteur monocylindre.

H.P. Holt a construit un petit bateau à vapeur routier en 1866. Capable d'atteindre une vitesse de vingt miles par heure sur des routes plates, il avait une chaudière verticale à l'arrière et deux moteurs séparés à deux cylindres, chacun entraînant une roue arrière au moyen d'une chaîne et de roues dentées.

En 1867, le bijoutier canadien Henry Seth Taylor a fait la démonstration de son buggy à vapeur à quatre roues à la foire de Stanstead, au Québec, puis l'année suivante. La base du buggy qu'il a commencé à construire en 1865 était un chariot à roues hautes avec des renforts pour soutenir un moteur à vapeur à deux cylindres monté sur le plancher.

Vers 1867-1869, en France, une machine à vapeur commerciale Louis-Guillaume Perreaux est fixée à un vélocipède à armature métallique de Pierre Michaux, créant ainsi le vélocipède à vapeur Michaux-Perreaux. Avec le vélocipède à vapeur Roper, il s'agit peut-être de la première moto. Le seul vélocipède à vapeur Michaux-Perreaux réalisé se trouve au Musée de l'Île-de-France, à Sceaux, et a été inclus dans l'exposition The Art of the Motorcycle à New York en 1998.

En 1868-1870, John Henry Knight of Farnham a construit une voiture à vapeur à quatre roues qui, à l'origine, ne disposait que d'un moteur monocylindre.

En 1869, un petit véhicule à trois roues propulsé par un moteur horizontal à deux cylindres qui entraînait l'essieu arrière par un engrenage droit, une seule roue arrière était entraînée, l'autre tournant librement sur l'essieu. Une chaudière à tube à feu vertical était montée à l'arrière avec une enveloppe en cuivre poli au-dessus du foyer et de la cheminée, la chaudière était enfermée dans une enveloppe en acajou. Le poids n'était que de 19 cwt et la roue avant était utilisée pour la direction.

En 1869, le vapeur routier construit par Robert William Thomson d'Edimbourg est devenu célèbre parce que ses roues étaient chaussées de lourds pneus en caoutchouc plein. Les premiers vapeurs routiers de Thomson, fabriqués dans son petit atelier de Leith, étaient équipés de trois roues, la petite roue unique à l'avant se trouvant directement sous le volant. Les pneus, d'une épaisseur de 125 mm (4,92 in), étaient ondulés à l'intérieur et adhéraient à la roue par friction. Il s'est alors adressé à T. M. Tennant and Co de Bowershall Iron and Engine Works, Leith, pour leur fabrication, mais comme ils ne pouvaient pas répondre à la demande en 1870, une partie de la production a été transférée à Robey & Co de Lincoln. Au cours des deux années suivantes, Robey a construit 32 de ces véhicules, qui étaient des versions de 8 ou 12 chevaux-vapeur (6,0 ou 8,9 kW). Une grande partie d'entre eux ont été exportés. L'un d'entre eux est envoyé en Italie (pour une expérience de transport public à Bergame), trois en Autriche (Vienne) et d'autres en Turquie, en Australie, en Nouvelle-Zélande, en Inde, en Irlande, au Chili, en Russie (Moscou) et en Grèce. Un autre véhicule à vapeur Thomson a été construit en 1877, mais à part les moteurs de traction, Robeys semble avoir cessé de fabriquer des véhicules routiers à vapeur jusqu'en 1904, date à laquelle ils ont commencé à fabriquer des camions routiers à vapeur.

En 1871, Julius Kemna, un industriel allemand, a commencé à vendre des systèmes de battage à vapeur anglais. Quelques années plus tard, Kemna a commencé à produire divers autres véhicules à vapeur (tels que des rouleaux compresseurs) mais aussi des machines de labour à vapeur et des bateaux à vapeur routiers de grande qualité.

En 1872, un autocar à vapeur de Charles Randolph of Glasgow pesait quatre tonnes longues et demie (5,0 tonnes courtes ; 4,6 t), mesurait 15 pieds (4,57 m) de long, mais avait une vitesse maximale de seulement six miles par heure (9,7 km/h). Deux moteurs verticaux à deux cylindres, indépendants l'un de l'autre, entraînaient chacun l'une des roues arrière par un engrenage droit. L'ensemble du véhicule était fermé et équipé de fenêtres tout autour, pouvait transporter six personnes, et disposait même de deux miroirs de conduite pour observer le trafic s'approchant par l'arrière, le premier exemple enregistré d'un tel dispositif.

De 1873 à 1883, Amédée Bollée, du Mans, a construit une série de véhicules de passagers à vapeur capables de transporter 6 à 12 personnes à des vitesses allant jusqu'à 60 km/h (37 mph), portant des noms tels que La Rapide, La Nouvelle, La Marie-Anne, La Mancelle et L'Obéissante. Pour L'Obéissante, la chaudière était montée derrière l'habitacle, le moteur se trouvant à l'avant du véhicule, entraînant le différentiel par un arbre avec transmission par chaîne vers les roues arrière. Le conducteur était assis derrière le moteur et se dirigeait au moyen d'une roue montée sur un arbre vertical. L'aménagement ressemblait davantage aux voitures à moteur beaucoup plus tardives qu'aux autres véhicules à vapeur. De plus, en 1873, elle était équipée d'une suspension indépendante aux quatre coins.

En 1875-1880, R. Neville Grenville of Glastonbury a construit un véhicule à vapeur à trois roues qui roulait à un maximum de 15 miles par heure (24 km/h). Ce véhicule existe toujours, conservé pendant de nombreuses années au Bristol City Museum mais depuis 2012 au National Motor Museum, Beaulieu.

En 1892, le peintre Joens Cederholm et son frère André, un forgeron, conçoivent leur première voiture, une biplace, introduisant un condensateur en 1894. Ce n'est pas un succès.

A partir de 1894, David Shearer a conçu et construit la première voiture en Australie. Elle était capable de rouler à 15 miles par heure (24 km/h) dans les rues d'Adélaïde, en Australie-Méridionale. La chaudière, de sa propre conception, était une chaudière horizontale de type semi-flash. La direction était assurée par un timon et une photographie du véhicule montre qu'il transportait huit passagers. L'article de presse sur la voiture présente un dessin en coupe de la conception. Le premier essai routier officiel de la voiture a eu lieu en 1899.

La mise au point par Léon Serpollet de la chaudière à vapeur instantanée a entraîné l'apparition de divers tricycles et quadricycles à vapeur de petite taille à la fin des années 80 et au début des années 90, notamment par de Dion et Bouton. Ces véhicules ont participé avec succès à des courses de longue distance, mais ils ont rapidement été confrontés à la concurrence féroce des voitures à moteur à combustion interne développées, notamment par Peugeot, qui ont rapidement accaparé la majeure partie du marché populaire. Face à l'afflux de voitures à combustion interne, les partisans de la voiture à vapeur ont dû livrer un long combat d'arrière-garde qui a duré jusqu'aux temps modernes.

Cette entreprise américaine a acheté les brevets des frères Stanley et a commencé à construire ses buggies à vapeur de 1898 à 1905. La Locomobile Company of America s'est lancée dans la construction de voitures à gaz et a duré jusqu'à la Dépression.

En 1902, les jumeaux Francis E. Stanley (1849-1918) et Freelan O. Stanley ont créé la Stanley Motor Carriage Company. Ils ont fabriqué des modèles célèbres tels que la Stanley Rocket de 1906, la Stanley K Raceabout de 1908 et la Stanley Steam Car de 1923.

Des tentatives ont été faites pour mettre sur le marché des voitures à vapeur plus perfectionnées, la plus remarquable étant la voiture à vapeur Doble qui réduisait très sensiblement le temps de démarrage en incorporant un générateur de vapeur monotube très efficace pour chauffer une quantité d'eau beaucoup plus petite, ainsi qu'une automatisation efficace du contrôle du brûleur et de l'alimentation en eau. En 1923, les voitures à vapeur de Doble pouvaient être démarrées à froid en tournant une clé et repartir en 40 secondes ou moins.

Abner Doble a développé le moteur Doble Ultimax pour la voiture à vapeur Paxton Phoenix, construite par la division d'ingénierie Paxton de McCulloch Motors Corporation, Los Angeles. Sa puissance maximale soutenue était de 120 ch (89 kW). Le projet a finalement été abandonné en 1954.

Les voitures à vapeur sont devenues moins populaires après l'adoption du démarreur électrique, qui a éliminé la nécessité d'utiliser une manivelle pour démarrer les voitures à essence. L'introduction de la production de masse à la chaîne par Henry Ford, qui a considérablement réduit le coût de possession d'une automobile conventionnelle, a également joué un rôle important dans la disparition de la voiture à vapeur, car le modèle T était à la fois bon marché et fiable.

En 1968, un regain d'intérêt s'est manifesté, parfois suscité par des techniques nouvellement disponibles. Certaines de ces conceptions utilisaient des chaudières à tubes d'eau plus sûres et plus réactives. Un prototype de voiture a été construit par Charles J. & Calvin E. Williams d'Ambler, Pennsylvanie. D'autres voitures à vapeur très performantes ont été construites par Richard J. Smith de Midway City, en Californie, et par A.M. et E. Pritchard de Caulfeld, en Australie. Des entreprises/organisations telles que Controlled Steam Dynamics de Mesa, Arizona, General Motors, Thermo-Electron Corp. de Waltham, Massachusetts, et Kinetics Inc. de Sarasota, Floride, ont toutes construit des moteurs à vapeur à hautes performances au cours de la même période. Bill Lear a également commencé à travailler sur une turbine à vapeur à circuit fermé pour alimenter les voitures et les bus, et a construit un bus de transit et converti une berline Chevrolet Monte Carlo pour utiliser ce système de turbine. Il a construit un bus de transit et a converti une berline Chevrolet Monte Carlo pour utiliser ce système de turbine. Il a utilisé un fluide de travail breveté appelé Learium, probablement un chlorofluorocarbone similaire au fréon de DuPont.

En 1970, une variante de la voiture à vapeur a été fabriquée par Wallace L. Minto, qui utilise le fluorocarbone Ucon U-113 comme fluide de travail au lieu de l'eau. Cette voiture a été appelée la voiture Minto.

Le 25 août 2009, une équipe d'ingénieurs britanniques du Hampshire a fait rouler leur voiture à vapeur "Inspiration" sur la base aérienne d'Edwards, dans le désert de Mojave, et a atteint une moyenne de 139,84 mph (225,05 km/h) sur deux parcours, conduite par Charles Burnett III. La voiture mesurait 7,62 m (25 ft 0 in) de long et pesait 3 000 kg (6 614 lb). Construite en fibre de carbone et en aluminium, elle contenait 12 chaudières et plus de 3,2 km de tuyaux à vapeur.

• History of the Automobile – includes drawings of many early steam vehicles (Newton, Cugnot, Trevithick, Gurney, Hancock) including plan views
• Steamcar history – Some early drawings, plus detail of Verbiest's toy and a related book title...
• Smithsonian library entry for book about model of Verbiest's 'toy'. and Amazon entry for the same book by Horst O. Hardenberg