MOTEURS A GAZ

L'emploi du gaz comme force motrice est relativement récent. Les essais de Sterling en J 834, de M. Ericson en 1861, pour construire des machines à air chaud, et surtout ceux de M. du Tremblay pour établir des machines binaires dans lesquelles la vapeur d'eau, après son effet sur un piston, est utilisée pour vaporiser un autre liquide dont la va> peur agit sur on second pîslon^ avaient déjà donné quelques résultats. La vapeur d'eau, après son action sur le piston, passe dans un condenseur de Hall (856), formé d'une capacité fermée traversée par une série de nombreux tubes contenant le second liquide à vaporiser. Ce liquide doit bouillir à une température aussi faible que possible, et inférieure à 72*; il ne doit pas se décomposer au-dessous de 110 à 120», ni attaquer les métaux dont la machine est composée , ni donner lieu à des mélanges inflammables ou explosibles. Le chloroforme, appliqué par M. Lafond, et le chlorure de carbone, employé pour la première fois à Londres par M. du Tremblay, satisfont à toutes ces conditions; l'éther suJfarique leur est encore préférable; mais comme il ne satisfait pas à la dernière condition, on ne doit lui donner la préférence que quand on peut aérer ou isoler les machines. Pour une machine de 25 chevaux, travaillant 12 heures par jour, pendant 18 mois, la perte de chlorure de carbone paraît n'avoir été que de 3/4 de litre par jour. Le moteur à air chaud de Belou est un des plus perfectionnés.

885. Moteur à gaz £. Lenoir. Un premier moteur à gaz fut exécuté, en 1830, par Samuel Brown. Mais le moteur d'Hugon et Lenoir ne date que de 1861 et figurait à l'Exposition de 1867. Dans cette machine, après avoir simultanément introduit dans le cylindre une certaine quantité d'air et une certaine quantité de gaz d'éclairage, à l'aide d'une étincelle électrique on enflamme le gaz, lequel par sa combustion donne une haute température au mélange, qui prend une forte pression et agit par détente sur le piston. Un courant d'eau qui circule autour des orifices Redistribution et dans une enveloppe qui entoure le cylindre empêche l*appareil de s'élever à une trop haute température. L'eau chaude s'écoule par un tube placé au milieu du cylindre, à côté du robinet de graissage, et retourne, en vertu de sa moindre densité, dans le réservoir alimentaire, oii elle se refroidit, pour revenir d'une manière continue refroidir le cylindre.

La vitesse de la machine est très variable; la non-inflammation d'une seule admission de gaz suffit pour arrêter la machine ; lors de la mise en marche, il faut faire faire au volant plusieurs tours, le robinet de graissage restant ouvert; le graissage doit être abondant et renouvelé tons les quarts d'heure, si Ton veut conserver une marche constante; ïa dépense en huile est de 0^5 par jour; il faut produire l'inflammation avant la fermeture complète du tiroir.

Les premières machines Lenoir consommaient plus de 2700 litres par cheval-heure : la pression maximum dans le cylindre y était de

la machine primitive Lenoir, quoique d'une conduite délicate, n'en ^tpas moins devenue un moteur dont a profité la petite industrie, à

TROISIËHE PARTIE.

! son faible poids, de son installation facile, même à un élage ir, et de la facilité avec laquelle on la met en marche ou on Enfin, la consommalien de matières motrices cessait avecla de la machine.

tteuf de liOnoir a fait de rapides progrès,'et en I8S3, H. Lenoir a nouveau brevet pour un moteur perfectionné qui, alimenté à l'air ne dépense que 0^,32 par cheval- heure.

avantage, surtout dans certaines induBtries, à placer la machine endroit séparé de l'atelier. Dans le cas où la machine se trou- .ans une atmosphère chargée de poussière de sable, fécule, :tc., il convient de remplacer le chapeau de cuivre de lapm r un tuyau, qui peut être en fer-blanc de même diamètre que et débouchant à l'extérieur.

orifices, placés l'un sur le contre-tiroir d'échappement et l'autre flindre même, permettent la circulation d'eau froide destinéei ir le cylindre. Les tuyaux d'arrivée et de départ sont en cuivre us sur une longueur de 2 mètres, et le reste est en plomb- !^ arrivée est muni d'un robinet. Quand on possède une concession 1 ville, on se trouve dans les conditions les plus favorables. Dana ontratre, on établit une circulation artificielle, à l'aide d'un réen zinc ou en tôle placé dans le voisinage de la machine; un artantdu bas du réservoir amène l'eau à la machine, et uo autre lartant du cylindre la reconduit dans le réservoir à la parlic Lire. L'extrémité de ce second tuyau est recourbée et plonge i dans l'eau.

installation convient pour les machines de 4/2 cheval ou I cheval nt d'une manière intermittente. Pour les machines plus fortes (it d'une manière con Linue, il vaut mieux déterminer la circulation I moyen d'une petite pompe rotative (325) mue par la machine. cas, les réservoirs n'ont pas besoin d'être placés au niveau de d'introduction.

yau d'échappement se place au-dessus du contre-tiroir au moyen ride. 11 peut être en cuivre ou en fer (tubes Gandillol) (p. i'!V- " ant que possible éviter les coudes, et une grande longueurde lacée horizontalement est toujours une mauvaise condition. Ce Jol déboucher sur toit ou dans une cheminée. KoteoT à gaz Otto, etc. Comparaison d'un moteur à gas arec chine â rapeur. Le moteur Otto apparut en 1878, déjà très perlé. Depuis, cette industrie s'est grandement développée el '^s i à gaz ont conquis une place importante dans toutes les applîoù l'on a besoin de petites forces. Hais l'introduction de et dans les petits ateliers rencontrait un obstacle : le prix éle'^ ''" i à Paris est quinze fois celui de la houille, à égalité de chaleur e. Cependant la consommation des moteurs ii gaz a pu être rens unegrandeproportion.Enl818,un moteur de quatre chevaiU , un mètre cube de gaz par cheval et par heure ; aujourd'hui il omme seulement de 604 à 700 litres.

MOTEURS A GAZ. il 65

Le moteur Otto marche couramment avec une dépense de 680 litres de gaz par cheval-heure.

Au point de vue purement thermique voici comment M. J. Hirsch établit la supériorité du rendement d'une machine à gaz sur la machine à vapeur : Une excellente machine à vapeur consomme, pai* heure et par cheval, une quantité de houille qui ne descend guère au-dessous d*un kilog. ; ce qui représente une puissance calorifique de 8500 calories. D'autre part, une machine à gaz consomme par heure et par cheval au plus un mètre cube de gaz dont la combustion produit en moyenne 530O calories. Il en résulte que pour produire le cheval-heure, la machine à gaz consomme 1/3 de chaleur en moins que la machine à vapeur. Le rendement thermique de la machine à gaz est donc de plus de 50 p. 100 celui de la machine à vapeur. Mais il ajoute, afin que Ton ne se méprenne pas dans Tapplication, qu'il nes'agit pas seulement d'économie de chaleur, mais surtout d'économie d'argent. 11 faut donc dans une comparaison de ce genre faire entrer le prix d'une calorie obtenue par la houille et le prix d'une calorie produite par la combustion du gaz.

Dans l'état actuel, un mètre cube de gaz, livré aux particuliers, coûte 0^30; ce qui est un prix exorbitant, puisque, d'après M. Aimé Witz, une usine peut produire le gaz au prix de 0^0225. Ainsi le cheval-heure d'un moteur à gaz pourrait être obtenu avec une dépense d'environ deux centimes et demi par heure.

Comparons cette dépense avec celle de la machine à vapeur ci-dessus consomimant au minimum par cheval-heure un kilog. de houille, qui coûte de 5 à 6 centimes (5 à 6 francs les 100 kilog.). On voit par là que, dans ces conditions, la machine à gaz présenterait sur la machine à vapeur une économie qui serait de moitié. Ms^is pour la réaliserai faut arriver à produire le gaz à bon marché.

A ce qui précède, il faut ajouter que la machine à vapeur et sa chaudière qui sont à l'étude depuis de longues années ne se perfectionnent plus guère, tandis que la machine à gaz, qui est à son début, s'améliorera encore. Toutes ces raisons ont permis à M. Witz de dire « que la cornue .à gaz est appelée à remplacer la chaudière à vapeur ».

887. Dispositions principales des machines à gaz. Dans les premières machines à gaz le piston jouait le rôle de projectile ; il était simplement lancé en Tair par un mélange détonant et c'est par sa chute qu'il produisait le travail.

Dans les systèmes perfection nés, on n'allume le mélange détonant qu'après l'avoir comprimé. Les moteurs fonctionnent. d'après le cycle à quatre temps : !• introduction du mélange explosif; 2" sa compression dans le cylindre; 3* explosion; 4^ expulsion des produits de la combustion. Avec ce cycle, le moteur Otto donne un coup de piston effectif pour 2 tours du volant; à égalité de volume, elle produit environ 4 fois moins de puissance qu'une machine à vapeur ordinaire.

La Compagnie française des moteurs à gaz exposait, en 1889, une machine de 100 chevaux, constituée par 4 cylindres donnant chacun

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chevaux; au point de vue de la régularité de l'allure, ces icyliadres ilvalent à 1 cylindre de machine à vapeur. m fait des moteurs à gaz depuis 100 chevaux jusqu'à 1/8 de cheval, le dernière est toute petite et peut être posée sur une Uble. l,a chine à gaz proprement dite ne peut rendre de services qu'à la conon d'être reliée à une canahsalion de gaz. Le pétrole k l'étal de eur permet de se soustraire à cet inconvénient. Les moteurs àpétrole iont qu'a leur début, mais ils sont appelés à un avenir certain. . y a 4 types de moteurs à gaz :

1* Moteurs k explasion sans compression (B^nier, de Bissehop); 2* Moleurs à «iplosiOQ avM compression (Otto. Beni el Gritfin); 3° Hateurs à combuilion aiee compression; 4' Moteurs stmospliériques.

e quatrième type est le meilleur; mais en pratique le second est le i réalisable, le plus répandu et le plus économique, n 1878, un concours ouvert par la Société des Arts de Londres a né les résultats suivants :

.OT=U,o™.

.«.so.

lissance aomîaale en chevaux. .......

680 litres S570 SS30

ew litres

lî,5

808 litres

insommation par cheval-heure

>uiolr calorifique du ga; par nièlre cube. . .

tkinson a chorcbé à réaliser, par des courses inégales du piston, une

s complète expulsion des gaz brûlés, et Griffin a établi un moteur à

mps, mais à double effet.

ans le moteur Bénier, à air chaud, le foyer est placé dans l'inlérieur

ne du cylindre. L'air froid, refoulé par une pompe, traverse ce foyer,

;ervant à la combustion.

es gaz chauds remplissent le cylindre en poussant le piston placé-

iessous du foyer.

e moteur Benz comprime le gaz dans le cylindre, mais le cycle ai

eux temps, et donne une impulsion pour un tour de roue.

3 moteur GrilTin donne une impulsion par un tour et demi du

tnt; il est dit à un temps et demi,

3 système Otto perfectionné est le plus économique, mais sa marche

moins régulière que celle des systèmes Benz et Griffin.

Dm me nous l'avons dit, le moteur Otlo est à simple effet et à quatre

ps; il n'a qu'une impulsion motrice pour 2 tours de volants. Le

ndre se prolonge derrière le piston de manière à former une chambre

;omprcssion de volume égal aux i/tO du volume total du cylindre.

(mission et l'allumage sont opérés par un tiroir; la décharge se

par une soupape; ces organes sont placés sous la dépendance d'un