MACHINES COMPOUND

L'influence des fuites de chaleur, dont la considération a été introduite par Hirn sous le nom de refroidissement au condenseur (n"" 590), est atténuée par le système compound. En effet, il n'y a plus alors à faire entrer en ligne de compte, comme perte, que les échanges effectués entre cette enceinte et le dernier cylindre. Tous les autres, qui s'opèrent d'une manière analogue entre les corps de pompe successifs, restent utiles, car ils portent sur de la vapeur qui travaille encore. Il est bien vrai que, comme superficie, ce dernier cylindre constitue Téquivalent de la machine monocylindrique à laquelle pouiTait être substitué le moteur compound, puisqu'il détermine le volume final de la vapeur, c'est-à-dire le degré de détente; mais si la surface reste la même, la différence de température est très atténuée.

La chemise de vapeur du petit cylindre présente plus d'efficacité, à poids de vapeur égal, car elle n'agit que sur du fluide travaillant, au lieu d'échauffer également, comme dans le mode ordinaire, celui qui se rend au condenseur. 11 s'ensuit, pour l'ensemble de la vapeur consommée dans les enveloppes, un certain bénéfice.

— Le principe des machines polycylindriques procure théoriquement une certaine amélioration sur le régime de l'espace libre ('); considération qui a son importance, car, en grandeur absolue, ces espaces y deviennent souvent notables, si Ton ne prend pas à cet égard les soins nécessaires. Pour l'expliquer avec plus de simplicité, je supposerai l'absence complète de compression, de manière à rendre cet espace aussi nuisible que possible (n** 664). La vérité sera, dans la pratique, intermédiaire entre ce cas et celui de la compression parfaite, pour lequel Tespace libre cesse d'exercer aucune mauvaise influence.

Rappelons que le travail de pleine pression de la vapeur employée à remplir l'espace libre est seul directement perdu (n** 664) ; car ce fluide travaille ensuite pour son propre compte pendant la détente, conjointement avec la cylindrée proprement dite. La perte est

(<) Hallauer. Influence de la compression et de Tespace nuisible dans les machines de ^oolf. Bulletin de la Soeiéti induêtrielle de Mulhouee, avriri875.

Il iU^

580 MACHINES A VAPËUK.

donc proportionnelle tout à la fois au volume et à la pression effective de remplissage.

Appelons p^ la pression de la chaudière, p, celle de la déicrile dans le petit cylindre, p, celle de la détente finale dans le grand. Les espaces neutres se trouvent respectivement, par rapport au ftuide qui est appelé à les remplir, aux pressions effectives pj — p, etp, — p,. Nous admettons d'ailleurs, comme Thypothèsc la plus naturelle, que leurs volumes sont proportionnels à ceux des cylindres correspondants. Si en outre nous supposons que la détente suit la loi de Mariotte, ces dernières capacités seront entre elles en raison inverse de p^ et de p^.

La valeur du travail perdu est donc finalement en raison de Texpression :

(/>! - - Pi) îh -+- (Pt — Ps) Pi'

Si au contraire la vapeur fonctionnait directement dans la machine monocylindrique équivalente, qui est représentée par le grand cylindre, et que Ton dût remplir son espace nuisible à la pression p/, au lieu de p,, le produit proportionnel deviendrait :

{Pi—Pz\Pi*

Le gain absolu correspond donc à la différence de ces deux fonctions ; laquelle peut se mettre sous la forme :

(Pi—Pt){Pt—Pz)'

Le gain proportionnel aura dès lors pour valeur :

(Pi—Pi)(Pi—Pi)

[Pi—Pz)P%

Supposons par exemple que l'échappement se fasse à Tair libre, avec une détente à moitié dans le pelit cylindre; et encore à

MÂCUlfi£S GOMPOUND. 587

moitié comme seconde expansion. On aura proporlionnellement :

La fraction devient alors égale à =» et par conséquent on aura, dans

CCS conditions, réduit aux -s l'influence de Tespace nuisible.

8129 — Inconvénients. — A côté d'une aussi remarquable série de qualités que présentent les machines compound, on a formulé certaines critiques.

C'est d'abord leur prix de revient plus élevé, en raison de la complexité du mécanisme; l'augmentation des frottements avec celui du nombre des organes; celle du graissage; l'encombrement. Sous ce dernier rapport, nous avons vu que la comparaison d'une compound avec un moteur monocylindrique équivalent s'établit par le dernier cylindre. Tous les autres viennent en sus, et c'est leur ensemble qui constitue à proprement parler l'encombrement.

Une certaine perte s'attache à cette circonstance que, dans Tétat dynamique, la contre-pression que subit la face d'aval d'un piston est nécessairement supérieure à la pression motrice qui s'exerce, de la part de la même atmosphère, contre la surface fuyante du piston consécutif; tandis que les aperçus théoriques les supposent égales, comme dans l'état statique (*).

Quand il s'agit de machines à manœuvres fréquemment répétées (comme pour les moteurs d'extraction des mines, ou pour ceux des bateaux à escales très rapprochées) on reproche aux compound d'être moins bien en main que le type monocylindrique. On n'a en effet, avec ce dernier, que deux cylindrées en présence, sur l'une et l'autre face du piston. Dans les machines à plusieurs cylindres, il en existe un plus grand nombre, qui se trouvent engagées entre les pistons successifs. L'ensemble du phénomène

(*) Il s'ensuit que les diagrammes des divers cyliadrcs, quand on les superpose au-dessus de la même portion de Taxe des volumes, laissent entre eux des zones vides, représentatives de cette différence.

est donc moins simple. Le moteur présente en même temps moins d'élasticité, pour se plier aux variations de la résistance. En particulier, on ne peut plus, pour les machines d'extraction, se mettre, quand on le juge à propos, en pleine pression rigoureusement constante, comme le permettent facilement certains artifices avec remploi d'un cylindre unique (*). Dans le cas actuel, une ou plusieurs cylindrées se détendent forcément pendant la course.

(^] Haton de la Goupillière. Coun eC exploitation des minest t. H, p. 145.