‹ Cours de mécanique appliquée aux machines professé à l'École spéciale du génie civil de Gand (volume 3)Chapitre 136 sur 173 · L'ensemble des pertes est figuré par la surface ombrée · texte numérisé non relu

L'ensemble des pertes est figuré par la surface ombrée

2. Ce qui exagère la chaleui' reçue par le cycle pendant les transformât ioo s CD, DE, et diminue lea pertes d'autant.

3. Lfts essais exécutés sur les moteurs Alkinson et Grifilu pourraient fournir des exemples d'applioaUon de ia méthode entropique, et servir à une comparaison intéressante.

.dbyGoOgk

que le changement de température (par l'équation fondamentale des

MM. Ayrton et Perry ont donné de ce procédé une interprétation graphique élégante que nous avons déjà exposée au n" SW, elle consiste à représenter la chaleur fourme par un diagramme superposé à celui du travail, et dans lequel l'énergie calorifique est portée en kilogrammètres. Les ordonnées de ce diagramme se déduisent de la courbe du travail au moyen de l'équation iS : ,

sa=

Nous avons indiqué au n" 24 un procédé qui permet de construire ces ordonnées. La figure 62 représente, en ABC, le diagramme du travail, et en FOH le diagramme donnant, en kilogrammètres, la chaleur fournie au mélange pendant la course directe du piston (explosion et détente). Si l'on connaissait le diagramme représentant la chaleur développée par la combustion du gaz, on trouverait, par la différence des ordonnées, la quantité de chaleur cédée à la paroi, ou vice versa, pour un déplacement quelconque du piston. MM. Ayrton et Perry ont cherché à détenniner par le calcul la chaleur échangée entre le gaz et la paroi, mSis leur procédé est peu rigoureux, car ils n'ont fait intervenir ni la surface de 1» paroi, ni la diminution de pression du mélange, qui altère la transmission de chalenr;ees deux facteurs agissent en sens contraire, mais sans que leurs effets se compensent. D'ailleurs les auteurs insistent plutôt sur leur mode de représentation graphique que sur les résultats qu'ils en tirent.

111. — Modification» du moteur à quatre temp». — La plupart des moteurs à gaz modernes fonctionnent d'après le cycle de Otto, et ne diffèrent souvent de la machine déjà décrite que par des détails d'importance secondaire ; quelques unes cependant se distinguent par une véritable originalité.

ÉTUDE ORGANIOUB

M. Alkinson C) a cherché à obtenir les quatre phases en un seul tour de manivelle, bien qu'une seule face du piston soit active ; il a réalisé cet effet grâce à une liaison cinématique spéciale entre le piston et la manivelle ; le système possède une autre propriété importante, c'est de produire des courses inégales d'aspiration et de détente, de compression et d'expulsion ; il permet d'évacuer à peu près complètement les produits brûlés (fig. 63 a), parce que, à la fin de la période de compression (fig. c), l'excursion du piston est limitée, et que les gaz peuvent se loger dans l'espace compris entre le piston et le cylindre; de même, la course de détente (Sg. d) se prolonge beaucoup plus loin que la course

Fig. 63

ng. (

d'aspiration b, condition qui rapproche le cycle de la machine de celui que nous avons considéré aux numéros 100 et 102 ; le diagramme du moteur Atkinson est représenté figure 64. L'espace qui reste rempli de gaz brûlé n'est que le neuvième du volume total au commencement de Texpulsion, alors que dans le moteur Otto, il en représente au moins les 0.3. Dans le moteur Griffin, l'accomplissement du cycle de Otto est suivi de l'aspiration et du refoulement, à pleine course, d'une cylindrée d'air frais qui sert à balayer les gaz brûlés ; l'expulsion est donc encore plus complète que dans le moteur précédent, mais le cycle est à six temps ; on est donc obligé de rendre les deux faces du piston actives, afin d'ob-

1 . Engineering, 1887, l*' sera-, p. «3. — Journal o/ the Society af Artt, déjà cité, et G. Richard, ouvrage cité.

MACBINE8 THBRKiqUBI. 12

tenir une impulsion à raison de Iroia courses. Les phases successives étant désignées par les chiffres 1 à 6 en commençant par l'aspiration du mélange explosif, les opérations qui se produisent simultanément sur les deux faces A et 6 du piston, sont indiquées l'une en dessous de l'autre dans le tableau suivant :

Les résultats obtenus par les moteurs Alkinson et Griffin sont à peu près équivalents à ceux de l'Otto, ceux du premier sont même sapérieurs. Ce fait tend à démontrer qu'il n'est pas nécessaire de conserver dans le cylindre des produits brûlés, en d'autres termes que le nackbrennen, inutile pour amortir (') le coup de l'explosion, ne présente non plus aucun avantage au point de vue de l'économie.

112. — Moteurs donnant une impulsion par tour, — On a cherché aussi a produire des moteurs à quatre temps donnant une impulsion

l'ig. 65

par course double du piston moteur; ces machines comprennent une pompe p (fig. 65} mue par la tige même du piston, pompe qui aspire ie mélange de gaz et d'air à travers les soupapes s S, et le refoule dans le

1. Les diagrammes de pression montrent que la pression se développe aur te piston des moteurs à gaz d'une manière plutôt moins brusque que celle de l'admission dans les machines è. vapeur. Il est probable que l'opinion contraire, qui est générale et presque inatinctive, provient des explosions accidentelles qui se produisent dans certains moteurs au le mélange peut s'emmagasiner, ou des petites explosions jnofTensives qui se produisent quelquefois dans les tiroirs allumeurs.

ALLUMACB ET RÉGLAGE 119

conduit ce pendant la course suivante. Le mélange séjourne donc, à faible pression, dans ce conduit TOlumineux; une soupape S', surmontée d'une boite renfermant des toiles métalliques, empêche la flamme de se communiquer à ce magasin explosif, yéchappemenl s'opère par une ou plusieurs ouvertures, o, placées vers l'extrémité du cylindre, lorsque le piston vient à les dépasser. L'allumage se fait par un tiroir à transport de Qamme, ou par un tube d'ignition (113).

La course directe amène donc successivement les opérations suivantes: explosion, délente, échappement anticipé produit par la pression des gaz brûlés, et par l'excès de pression du mélange frais dans le conduit c; le mélange frais pénètre donc par l'arrière du cylindre, en chassant devant lui les gaz brûlés.

La course rétrograde complète l'échappement, et comprime le mélange frais qui remplit la partie arrière du cylindre ; cette compression ne conmience que lorsque le piston a franchi les orifices o.

Dans cette combinaison, il faut éviter un double écueil; d'une part, il est nécessaire de régler convenablement le rapport des volumes du cylindre déplaceur et du cylindre moteur pour que le mélange frais pro- .duise une expulsion suffîsante, mais sans se perdre par ta décharge; d'autre pari , it faut éviter à tout prix que l'explosion né se propage dans le conduit c et dans la pompe.

On se heurte toujours fatalement à des difficultés du même genre dans la réalisation, en deux courses, du cycle de Beau de Rochas ou d'Otto; elles ne sont pas insurmontables, et elles ont été résolues avec un succès relatif dans quelques moteurs : le Stockport premier type, par exemple ('); mais c'est à raison de ces difficultés qu'on a préféré résou-

I 1 dre la question de régularité des mo-

"H '^"'^ *" 'ifi'n'-fiflet (genre Otto) soit par

I Hje^,! CZ l'augmentation du volant, soit en conju-

^ guant deux moteurs à manivelles paral-

■rit] I —J lèles comme dans la figure 66; les phases

I lu BlJ *— I se succèdent simultanément pour les cy-

1 I lindres A et B, dans l'ordre suivant, où

f* 6» le chiffre (3) représente l'explosion :

Ail 2 (3) 4

idbyGoOQlc

On obtient ainsi une explosion par tour. Ce dispositif est préféré pour

les machines actionnant des dynamos, et en général pour les moteurs

puissants, atteignant par

' — i- I exemple une vingtaine de

■Cl I [ï] I (~ ^ I e. chevaux. Pour les moteurs

f plus importants encore, on

9)\ W] ... "1 |~^ Q [^ conjugue quatre cylindres,

' ^ —' *~~i " ' (fig. 67), et les phases simul-

I J tanées sont indiquées par les

^'^' ' colonnes verticales dans le

tableau ci-dessous ; l'ordre de succession des opérations est indiqué, pDur chaque cylindre, par les lignes horizontales :

On obtient ainsi, pour deux i*évolutions de l'arbre, quatre explosions régulièrement espacées.

Les moteurs atteignent parfois 100 chevaux de puissance.

Modes d'allomaKe et de réglage.

113. — Modes ^allumage. — Nous en avons rencontré deux jusqu'ici : l'allumage électrique du moteur Lenoir (')> et le tiroir à transport de flamme du moteur Otto ; le système par aspiration de flamme du petit moteur de Bisschop est l'une des variétés de l'allumage par âamme.

Après avoir été très répandu, le tiroir allumeur cède aujourd'hui la

1. L'allumage électrique est le plus souvent opéré au mo^en d'une pile et d'une bobine d'induction; les deux pôles sont montas dans uu tampon en porcelaine qui les amène au point convenable, et peut se démonter faolIemeoC On emploie également les machines magnéto et même dynamo -électriques. L'allumage électrique est employé aussi pour'lea moteurs & pitrole, Delamare- Debouteville et Mal^indin, dans leur moteur Simptex, ont imaginé un nouveau mode d'allumage électrique- Voir les Traités spéciaux, et une Étude générale inléretsante dei Machine* à gctx, par M. Delamare-Debouteville. Engineering ieS9, s* sem., pp. 156, 185.

ALLUMAGi! ET RÉGLAGE 18 1

place à un troisième procédé, car cet organe (en bronze ou en fonte), est exposé à se gripper; c'est pour le moteur de grande puissance que les inconvénienLs du tiroir deviennent surtout sensibles; on parvient à supprimer celte pièce en employant une soupape pour l'introduction du mélange, et l'on a recours à l'allumage par incandescence.

Dans sa forme la plus simple, l'appareil allumeur comporte un tube fixe, en fer, fermé par forgeage, et vissé dans ta culasse du cylindre, avec lequel il est en communication permanente. Ce tube, (fig. 68), est chauflfé par une flamme extérieure, attache à rentrice, afin de jins rapideibe.

ige détonant, '*'

n de la compression, pénètre jusque

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