CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES MOTEURS THERMIQUES

L'idée d'utiliser, pour la production du travail mécanique, rénergie développée par l'explosion d'un mélange d'air et de gaz combustible , et celle d'employer dans le même but la force élastique d'un gaz chauffé par un foyer, sont nées à la fin du XVIIP siècle. Toutes deux ont donc été émises à peu près à l'époque où la machine à vapeur, sortant d'une longue période d'essais, recevait, des mains de Watt, la forme qu'on peut considérer comme définitive.

On était loin alors de se douter que tous ces moteurs n'étaient que des formes particulières d'un type général,

le moteur thermique. A part quelques esprits éininents qui étaient, il faut le reconnaître, plutôt entraînés par une conception hardie, par une sorte de divination de la nature des phénomènes, que convaincus par des observations précises et des mesures exactes, on ne saisissait pas la connexion intime qui existe entre le travail mécanique et la chaleur, considérée alors comme un fluide impondérable.

Les tentatives faites dans cette période de l'histoire des moteurs avaient donc bien plutôt pour but de rechercher de nouvelles forces, de nouvelles sources de travail, que de trouver la méthode la plus économique pour utiliser la source unique à laquelle tous les inventeurs demandaient en réalité l'énergie que les êtres animés , les cours d'eau et le vent étaient impuissants à fournir en quantité suffisante pour les besoins toujours grandissants de l'humanité. Aussi était-il impossible de connaître ou même de soupçonner la limite imposée par les lois naturelles au rendement économique des différentes catégories de moteurs thermiques, et, par conséquent, de les comparer, non seulement au point de vue de leur valeur actuelle, mais surtout sous le rapport d^ Tavenir réservé à chacun d'eux.

La notion de l'Energie, qui a aujourd'hui si profondément pénétré dans toutes les sciences et qui est si intimement liée à notre conception de l'univers que certains penseurs lui attribuent l'existence substantielle (1) réservée

(1) WiLH. OsTWALD. U énergie et ses transformations^ discours prononcé le 23 novembre 1877, à la salle académique de TUniversité de Leipzig, traduit par Léon Demaret, Bruxelles, 1880. — Id. La substayitialité de Vénergie (Annales des travaux publics do Belgique, tome 47),

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par d'autres à la Matière ou à la Force» n'était pas encore née ; à plus forte raison les lois qui règlent les substitutions réciproques des différentes espèces d'énergie étaientelles ignorées.

Il était réservé à l'illustre Sadi-Carnot de jeter un premier et lumineux rayon sur le jeu des moteurs thermiques et d*indiquer sûrement la voie qu'il fallait désormais suivre pour utiliser le plus complètement possible l'énergie c^iloriquet

Tous ceux qui s'occupent de la théorie ou des applications de la chaleur savent que dans l'immortel ouvrage qu'il publia en 1824, sous le titre modeste de Réflexions sur la puissance motrice du feu y Carnot démontra le principe suivant auquel son nom est justement attaché : « Si un corps changeant de pression, de volume et de température revient à son état initial après avoir parcouru le cycle qui donne le plus grand effet utile possible et qui est composé de deux transformations isothermiques correspondant à des températures différentes T et i? et do deux transformations adiabatiques, c'est-à-dire pendant lesquelles le corps ne cède ni ne reçoit de la chaleur d'aucun autre, le rapport entre le travail mécanique développé et la quantité de chaleur fournie au corps à la température supérieure T est indépendant de la nature de ce corps, et est, au contraire, une fonction constante des températures T et i. »

Il en résulte immédiatement que pour tous les corps travaillant entre les mêmes limites de température, ce rapport est invariable, autrement dit que tous les moteurs thermiques auront la même valeur théorique, si les corps qu'ils emploient comme intermédiaires oscillent entre les mêmes températures.

On sait aujourd'hui que Carnot avait pénétré plus profondément encore dans la connaissance des lois qui rattachent la chaleur au mouvement. Contrairement à ce qu'il écrivait dans l'ouvrage que nous venons de citer, il reconnut plus tard qu'il existe entre la chaleur qui entre dans une machine et celle qui en sort, plus qu'une différence de température, une différence de quantité. Dans des notes recueillies et publiées avec un soin pieux par son frère, en 1872, Sadi-Carnot écrivait les lignes suivantes : ** Partout où il y a destruction de puissance motrice, il y a en même temps production de chaleur en quantité précisément proportionnelle à la quantité de puissance motrice détruite.

» Réciproquement, partout où il y a destruction de chaleur, il y a production de puissance motrice.

» La puissance motrice est en quantité invariable dans la nature. Elle change de forme , mais elle n'est jamais anéantie. »

Ces lignes contenaient en réalité l'énoncé d'un principe aussi important et d'une application plus générale que le premier découvert par Carnot. Elles sont restées ignorées jusqu'en 1871 et ce n'est qu'après la mort de cet homme de génie, que la science a été mise, par les recherches de Mayer et les expériences de Joule , en possession du principe de l'équivalence de la chaleur et du travail.

L'œuvre de ces trois grands hommes, que l'on peut considérer comme les créateurs de la théorie moderne de la chaleur et comme les fondateurs de la connaissance réelle de l'énergie, fut continuée et complétée par d'autres chercheurs illustres dont les uns, comme Rankine et Clausius , portèrent la science de la thermodynamique à un haut degré de perfection, tandis que les autres, comme Hirn et Zeuner, s'attachèrent surtout à étendre ses appli-

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cations et à établir la théorie définitive des moteurs thermiques.

Celle-ci est donc assise sur les deux principes dont nous venons de rappeler la découverte et auxquelson a associé, avec raison , les noms de leurs immortels inventeurs. On peut les énoncer de la manière suivante :

I. Principe de Mayer ou de Joule. — La consomma* tion de la chaleur correspond toujours à la création d'une autre espèce d'énergie. Lorsque cette dernière est du travail mécanique, il existe entre la quantité de travail produite et la quantité de chaleur dépensée un rapport qui ne dépend ni de la température à laquelle a lieu la transformation, ni de la nature des corps par l'intermédiaire desquels elle a lieu. Ce rapport est encore le même dans la transformation inverse du travail mécanique en chaleur. La valeur la plus exacte qui semble devoir lui être assignée, est de 425 kilogramme très pour une calorie.

IL Principe de Gamot. — Il n'est jamais possible, dans la réalité , de transformer complètement en travail mécanique , au moyen d'une machine, toute la chaleur fournie par une source au corps qui opère dans cette machine. Une partie de cette chaleur doit toujours être versée à une autre source dont la température est moins élevée. La fraction de la chaleur fournie par la première source qui est convertible en travail , a un maximum qui ne dépend pas du corps opérant, mais simplement des températures des deux sources. Ce maximum est exprimé par le rapport de la différence de ces températures à la plus élevée augmentée de 273'^, ou, plus simplement, parle rapport de la différence des températures absolues des deux sources à la température absolue la plus élevée.

Si nous représentons par Q calories la chaleur fournie, au corps opérant, par la source à la température absolue ti ;

par q calories celle qui est versée par le corps à la source dont la température absolue est t^ ;

par E l'équivalent mécanique de la chaleur évalué cidessus à 425 kilogrammètres ;

par T"*"' le travail maximum que le moteur peut fournir dans ces conditions, nous pouvons exprimer les deux principes fondamentaux par les deux équations suivantes :

EQ Ti t/

T Le rapport — r qui donne la mesure de la valeur du

moteur au point de vue de son aptitude à transformer la chaleur en travail, peut s'appeler le cœfjp^dent économique de ce moteur. On voit qu'il est d'autant plus élevé que la température de la source fournissant la chaleur est plus haute et que celle du milieu absorbant la chaleur est plus basse.

L'état physique du corps qui évolue dans un moteur thermique n'a donc pas d'influence directe sur l'utilisation économique de la chaleur qu'il emprunte à la source. Jusqu'à présent toutefois, pour des raisons d'ordre pratique, ce corps a toujours été un fluide aériformc, gaz permanent ou vapeur.

C'est en se basant sur l'état physique de ce fluide que l'on, a divisé naturellement les moteurs thermiques en quatre catégories :

P Moteurs à vapeur saturée ; 2° Moteurs à vapeur surchauflëe ;

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3** Moteurs à gaz chaud ; 4® Moteurs mixtes.

Chacune de ces catégories peut se diviser à son tour eu plusieurs genres suivant la nature chimique de la vapeur ou du gaz employé, ou suivant le mode adopté pour fournir la chaleur à ce gaz ou à cette vapeur. Ainsi Ton peut utiliser la vapeur d'eau , de pétrole, de benzine, d éther, etc. D'autre part, on peut chauffer de Tair au moyen de combustibles solides, liquides ou gazeux, et avant ou après son introduction dans le cylindre du moteur. Toutes ces particularités donnent lieu à des types spéciaux.

L'examen rapide que nous allons faire des principaux de ces types nous permettra de fixer la valeur du

coefficient économique do chacun d'eux.

Dans la première classe, machines à vapettr siturée, le seul Corps qui ait reçu jusqu'ici des applications importantes est la vapeur d'eau. C'est au-iiaoteur à vapeur d'eau que l'industrie a eu presque exclusivement recours pendant les deux premiers tiers do ce siècle. C'est à lu* qu'elle s'adresse encore aujourd'hui quand le travail à produire est considérable. Ce succès est dû en partie aux qualités précieuses du fluide que ce moteur emploie et qui, répandu en quantités énormes sur tous les points du globe, s'obtient fadlement presque partout et n'exerce aucune action délétère sur les êtres vivants ou sur les instruments de l'industrie. Mais il est aussi dû, pour une bonne part, aux progrès qu'ont réalisés les efforts incessants de quatre générations d'ingénieurs et de savants, aux nombreux perfectionnements que l'expérience faite sur des milliers de machines a permis d'apporter dans tous les détails de leur construction et de leur mode de fonctionnement, enfin à la multi-

plicité des formes qui ont été données au moteur à vapeur pour le plier à tous les usages industriels.

A côté de ses nombreuses qualités, la machine à vapeur saturée offre un défaut capital : c'est de n'avoir qu'un faible coefficient économique. La pression de la vapeur d'eau saturée croît en effet très rapidement avec la température et bien qu'aujourd'hui on ne recule plus devant l'emploi de pressions très élevées, les inconvénients et les dangers qui en résultent les limitent toujours à des cas^ spéciaux.

On peut considérer comme pratiquement difficile de dépasser sensiblement la température de 480® absolus ( 207"* C ) , qui correspond à une tension de près de 17 atmosphères. D'autre part, il est également difficile d'abaisser la température de la vapeur dans le condenseur

au-dessous de 300® absolus (27® C), correspondant à -^

d'atmosphère environ. Dans ces conditions, qui peuvent être considérées comme des extrêmes, le coefficient économique de la machine à vapeur d'eau saturée n'atteindrait encore que

Un peu plus d'un tiers de la chaleur apportée par la vapeur dans le cylindre est donc convertible en travail mécanique.

L'emploi de la surchauffe permet d'augmenter un peu ce maximum. Mais on est bientôt arrêté dans cette voie par l'action que la vapeur très surchauffée exerce sur les lubrifiants ; elle les détruit très rapidement et il en résulte des grippements qui arrêtent la marche de la machine. On ne peut guère dépasser 500° absolus (227'*C) (1) et, en admet-

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tant la même limite inférieure que pour la vapeur saturée, le rendement économique atteint alors :

Les tentatives faites jusqu'à présent pour employer d*au très vapeurs que celle de Teau, à part peut-être celle de pétrole, n'ont guère réussi. Il semble du reste peu probable qu'on trouve un liquide facile à obtenir, peu coûteux, dont la vapeur présente le même degré d'innocuité que la vapeur d'eau et puisse atteindre une haute température sans acquérir en même temps une pression exagérée. Peut-être la combinaison de deux vapeurs évoluant entre des limites différentes permettra-t-elle d'augmenter le coefficient économique. La question a déjà attiré et mériterait de retenir l'attention des ingénieurs. Mais les machines à gaz chauds offrent un avantage plus immédiat par le fait du rendement élevé qu'elles permettent d'atteindre et c'est vers elles que se tourne dès à présent cette attention.

Les gaz dits permanents peuvent atteindre des températures très élevées sans que leur pression dépasse une valeur acceptable pour la pratique. L'un d'eux, l'air, nous est fourni par la nature dans les mêmes conditions d'abondance et d'innocuité que l'eau. C'est donc la machine à air chauffe qui est et doit être la principale forme du moteur thçrmique de la troisième catégorie.

Le chauffiage de l'air peut d'ailleurs être obtenu par différents procédés et le coefficient économique du moteur

(1) On trouve cependant 231® dans Texpérience faite le 18 novembre 1873 au Logelbach. {Bulletin de la Société industrielle de Mulhouse, 1877. Hallauer. Mémoire relatant les expériences dirigées par M. G. A. Hirn et exécutées par MM. Dwelshauvei*s-Dery,W.Grosseteste et 0. Hallauer, sur les machines à vapeur en 1873 et 1875.)

peut varier avec eux. Dans les machines dites à air chaude le foyer peut être extérieur ou intérieur.

Dans le premier cas , il est impossible de dépasser la température de 400°C ou ÔTS'^ absolus, parce que les parois métalliques qui séparent le foyer de la capacité qui contient Tair, rougiraient et que, du reste, la lubrification du cylindre serait irréalisable. Elle ne peut plus même avoir lieu , au moyen des huiles de graissage que nous possédons aujourd'hui , au-delà de BOO"*, température à laquelle ces huiles se décomposent.

Si l'on admet que les températures extrêmes entre lesquelles l'air évolue dans la machine soient 573'' et 283° absolus, le coefïlcient économique s'élève à 0,60 et dépasse notablement celui des machines à vapeur d'eau. Toutefois les inconvénients inhérents à l'emploi du chauffage extérieur ont fait abandonner les dispositions qui avaient précisément pour but d'obtenir un fort rendement économique. Dès lors , on a renoncé à ce procédé pour adopter les machines à chauffage intérieur. Dans celles-ci, la limite supérieure peut s'élever beaucoup plus haut , puisqu'elle peut atteindre, théoriquement du moins, la température de combustion du corps employé au chauffage. C'est dans cette voie que les plus grands progrès ont été réalisés et tous les moteurs à air chaud qui se trouvaient à l'Exposition universelle de 1889, appartenaient à ce type.

Le seul combustible solide employé est du coke très pur. On évite ainsi la fumée et la suie qui altèrent les huiles et attaquent même les parois des cylindres ; d'autre part, on réduit au minimum la quantité de cendres dont l'enlèveinent constitue toujours une difficulté, à cause de l'obligation de produire la combustion dans une enceinte hermétiquement close.

MOTEURS THERMIQUES. Il

L'emploi, pour le chauffage intérieur, de combustibles liquides ou gazeux n'offre pas ces inconvénients : ils ne produisent guère de fumée, de suie, ni de cendres, et la combustion de la plupart d'entre eux donne naissance à de la vapeur d'eau qui , en se condensant sur les parois, peut concourir avec les huiles de graissage à la lubrification du cylindre.

Quel que soit du reste le combustible employé , la température de combustion peut s'élever facilement à 2000*^ et s'il était possible d'abaisser, par la détente adiabatique, la température de l'air à 700^ seulement, le coefficient économique atteindrait déjà 0,65. La cause de cette supériorité théorique réside, on le voit facilement, dans ce que ce mode de chauffage évite la perte considérable résultant, pour les moteurs précédents, de la chute énorme de température qui se produit fatalement entre le foyer et l'enceinte où se trouve le corps à chauffer (chaudière des machines à vapeur, cylindre des moteurs à air chaud d'Ericsson et analogues).

Il est presque inutile d'ajouter que ce coefficient élevé est un idéal qu'il est absolument impossible d'atteindre.

Mais il en est de même de ceux que nous avons calculés pour les catégories précédentes de moteurs thermiques, et tandis que, pour celles-ci , la faiblesse même du rendement économique limite forcément les améliorations qu'on peut encore espérer, la valeur élevée du coefficient des moteurs à air chauffé intérieurement ouvre au progrès un vaste champ d'action et laisse en tout cas une marge bien plus considérable que pour les autres moteurs.

La cause qui exerce l'influence la plus sensible sur le rendement, et qui pour tous les moteurs thermiques contribue le plus à l'abaisser bien en-dessous du maximum

que nous avons déterminé plus haut, consiste dans Timperfection du cycle et surtout dans Timpossibilité de réaliser la détente adiabatique. Celle-ci, on le sait, devrait se faire dans une enceinte imperméable à la chaleur; elle devrait, en outre, se prolonger jusqu'à ce que le fluide moteur, vapeur ou gaz, fût descendu à la température de la source à laquelle il doit verser une partie de la chaleur empruntée à l'autre source.

Or ce sont là deux conditions irréalisables : la première, surtout, est absolument incompatible avec l'obligation où nous sommes jusqu'à présent d'enfermer les fluides moteurs dans des parois métalliques. Celles-ci agissent énergiquement dans les machines où l'on emploie la vapeur saturée. Elles lui enlèvent pendant l'admission une quantité considérable de chaleur et ne la lui restituent qu'à un moment où cette chaleur ne peut plus agir utilement. Ce phénomène si important et longtemps ignoré a été surtout mis en lumière par Hirn et les ingénieurs formés à son école. II a exigé Tinstitution d'une théorie nouvelle de la machine à vapeur, la théorie expérimentale ou pratique. Celle-ci a enfin pu rendre compte des écarts énormes constatés entre la quantité de chaleur fournie à ce moteur et le travail mécanique produit, en même temps qu'elle indiquait les remèdes à employer pour diminuer, autant que possible, ce qu'on a appelé avec raison le gaspillage de la chaleur.

Dans les moteurs à gaz chaud , la perte ne semble pas, au premier abord, devoir être aussi considérable. Mais l'obligation où l'on se trouve de refroidir continuellement et énergiquement les parois du cylindre qui, sans cela, arriveraient rapidement à une température inadmissible , entraîne, pour ces moteurs, une perte du même ordre. Pour eux , plus encore que pour les machines à vapeur, l'insuffl-

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sancc de la détente qui laisse la température du gaz bien au-dessus de celle de l'atmosphère jusqu'à laquelle elle devrait être abaissée, produit une perte de rendement considérable.

Cette dernière peut être estimée théoriquement dans l'hypothèse où la détente serait prolongée adiabatiquement jusqu'à ce que le gaz revint à la pression atmosphérique, comme cela a lieu effectivement dans les moteurs à gaz chaud.

Le cycle de ces moteurs s'éloigne du reste du cycle de Carnot autrement encore que par l'imperfection de la détente, et son rendement s'abaisse encore de ce chef bien en dessous du maximum. La valeur du cycle réel peut être mesurée en comparant le travail indiqité, c'est-à-dire le travail réellement effectué par le fluide dans le cylindre, au travail maximum que donnerait le cycle de Carnot. Le rapport de ces deux travaux s'appelle le rendement générique da moteur. Un moteur à rendement économique élevé peut, dans la pratique, se montrer notablement inférieur à un autre dont le rendement économique serait moindre, si son rendement générique est notablement plus faible que celui du second. Tel a été le cas pour les moteurs à gaz chaud comparativement aux moteurs à vapeur.

Le rendement générique ainsi défini ne donne pas cependant une idée suffisamment nette de la perfection du moteur. Il y aurait lieu, en effet, de distinguer la perte causée par l'imperfection pour ainsi dire voulue du cycle , de celle qu'on éprouve sur le tr^avail théorique réalisable par ies moyens employés. Le rendement générique donne l'ensemble de ces deux pertes. On pourrait conserver le nom de coefflcicni générique poMV le rapport du travail maximum réalisable dans les conditions théoriques de fonctionnement

14 EXPOSITION UNIVERSELLE DE 188d.

du moteur, au travail maximum qui serait développé en suivant le cycle de Carnot, et adopter le nom de coefficient d'utilisation pour le rapport du travail indiqué au premier de ces travaux. Ainsi, dans les moteurs à vapeur, la 4® phase du cycle de Carnot, la compression adiabatique qui devrait ramener la vapeur à l'état d'eau, est intentionnellement supprimée ; dans les moteurs à air chaud on ne laisse la détente se produire que jusqu'à la pression atmosphérique et non jusqu'à la température de l'atmosphère. Il y a donc là des imperfections voulues pour une raison ou une autre, mais qu'il y a lieu de distinguer de celles qui résultent de l'impossibilité de réaliser môme le cycle imparfait ainsi défini.

Le rendement générique ordinaire serait donc le produit du coefficient générique par le coefficient d'utilisation.

Enfin, le travail effectif réellement disponible sur l'arbre du moteur, celui qui intéresse directement l'industriel et qui détermine pour lui la valeur utile de ce moteur, est encore inférieur à celui que développe le fluide dans le cylindre, à cause des pertes qui se produisent dans la la machine elle-même et qui dépendent aussi bien de sa composition que du soin apporté à sa construction. Le travail utile n'est ainsi qu'une fraction du travail indiqué, fraction qui porte le nom de rendetnent organique.

En résumé , si l'on désigne par T„» le travail maximum que donnera't le moteur, s'il pouvait convertir en travail toute la chaleur fournie au corps évoluant par la source à la température la plus élevée, par T„ le travail utile disponible sur l'arbre , on aura

Tu *= Tm X a X p X Y X 8.

a, p. Y, S représentant les coefficients économique, générique, d'utilisation et le rendement organique du moteur.

llOTEURS THERMIQUES. 15

Ainsi que nous Tavons fait observer déjà, le coefficient y est relativement élevé dans les moteurs à vapeur, et a compensé jusqu'à présent l'infériorité de leur coefficient a par rapport à celui des moieurs à gaz chaud, surtout pour des puissances dépassant quelques chevaux. Mais , pai* le fait, la machine à vapeur d'eau est désormais arrêtée dans son progrès : on peut la considérer comme arrivée à peu près à son maximum de perfectionnement. M. Dwelshauvers a montré dans une note sur divers moyens d'économiser la vapeur dans les machines à un cylindre destinée au Congrès de mécanique appliquée de Paris (1), que toutes les modifications proposées dans les derniers temps, tout en améliorant le travail, n'ont cependant qu'une influence relativement modérée sur l'économie do la chaleur et que « quel quesoitle procédé employé pour diminuer l'influence nuisible des parois, le bénéfice fait sur ces parois ne va pas tout entier au travail ; la majeure partie va augmenter la perte en s'incorporant à la vapeur qui quitte le cylindre ».

Les moteurs à coefficient économique élevé et dont le rendement générique est encore faible actuellement, ont au contraire devant eux une ère de progrès importants. C'est ce qui donne tant d'intérêt aux eflbrts tentés pour améliorer le moteur à gaz chaud dont le coefficient économique est si considérable. C'est aussi pourquoi l'Exposition universelle de 1889 , à Paris , où se trouvaient réunis des moteurs de ce type sortant résolument, pour la première fois, des proportions modestes auxquelles ils avaient

(1) T. II, p. 181. Voir aussi: Investigation of the heat expenditure In steam engines, especially with référence to methods of diminishing cylindcr condensation, by professor DwoJshauvers-Dory, dans le 98* volume des Proceedinga of the Institution of Civil Engineers» Londi*es, 1889.

semblé être condamnés jusqu'à présent, marquera dans l'histoire des moteurs thermiques. Un coup d'œil jeté sur cette histoire nous semble être la meilleure introduction à l'étude de leur situation actuelle.

C'est à l'année 1862 que remonte l'apparition du moteur à air chaud d'Ericsson, le premier qui ait fonctionné dans des conditions pratiquement satisfaisantes , quoiqu'il n'ait pas réalisé les espérances qu'il avait fait concevoir.

Huit ans après, on 1870, le moteur à gaz de Lenoir attirait à son tour l'attention des ingénieurs et des industriels. Mais, comme celui d'Ericsson, il devait bientôt succomber dans la lutte inégale qu'il avait à soutenir contre son puissant concurrent, la machine à vapeur, qui bénéficiait de la longue pratique des constructeurs, de la certitude des résultats qu'elle donnait et, il faut l'ajouter, de sa marche relativement économique.

L'insuccès d'Ericsson et de Lenoir ne découragea pas cependant les inventeurs, stimulés surtout par le désir de procurer à la petite industrie ce que la machine à vapeur n'avait pu lui donner encore, c'^st-à-dire un moteur de petite force, à la fois simple à installer et à conduire et dépensant relativement peu. A chacune des expositions qui ont été ouvertes depuis 1868 , on revit les moteurs à gaz chauds, d'abord en petit nombre, puis toujours plus nombreux et plus variés. Mais, tandis que les moteurs à chauffage extérieur disparaissaient peu à peu et que les moteure à chauffage intérieur au moyen de combustible solide ne se maintenaient que difïicilement, les moteurs à gaz chauds prenaient une place déplus en plus importante dans les applications industrielles. Parmi eux, les moteurs à combustible gazeux ou moteurs à gaz proprement dits s'étaient le plus répandus. Les petits industriels qui,

MOTEURS THERMIQUES. 17

jusqu'à présent, ont été les principaux clients de ce genre de moteurs, sont en effet établis surtout dans les grandes villes où le gaz d'éclairage est obtenu facilement et à un prix généralement modéré. Rien d'étonnant , par conséquent , qu'un moteur n'exigeant qu'un emplacement réduit, utilisant un combustible sans résidus qu'un simple raccordement à la conduite de la rue suffit pour amener sans peine dans n'importe quelle partie d'un atelier, se mettant en marche et s'arrêtant avec la plus grande facilité, n'offrant pas de danger et supprimant par conséquent les entraves administratives auxquelles sont soumis les moteurs à vapeur, enfin ne consommant que pendant le fonctionnement même , rien d'étonnant, disons-nous, qu'un appareil doué de qualités si précieuses ait trouvé beaucoup de faveur dans les villes , même au prix d'une dépense relativement forte.

Mais le succès même de ce moteur et ses avantages si nombreux et si marqués devaient porter les inventeurs à essayer d'en faire profiter des industries plus considérables et d'étendre le champ de ses applications en lui permettant à la fois de développer un travail plus important et de s'affranchir de la dépendance des usines à gaz dont les conditions étaient, dans beaucoup de localités, trop onéreuses.

De là les tentatives faites pour mettre les industriels en possession du moyen de fabriquer eux-mêmes et à bon marché un gaz combustible propre à être employé dans les moteurs. De là, aussi, les recherches ayant pour but de faire servir au même usage les liquides plus ou moins volatils dérivant des huiles minérales que l'Amérique et la Russie livrent en si grande abondance et à des prix si

minimes.

L'Exposition de 1889 a réuni dans la galerie des machines, dans les pavillons du gaz et du pétrole, ainsi que^ dans différentes annexes , la plupart des systèmes de moteurs à air chauffé par des combustibles solides, liquides ou gazeux. Leur étude peut constituer une sorte de bilan de la situation actuelle des moteurs thermiques autres que la machine à vapeur. Elle nous permettra de montrer tous les progrès accomplis depuis vingt-cinq ans et elle fera entrevoir ceux qu'il est permis d'espérer encore.

Nous la diviserons en trois parties correspondant chacune à l'un des modes do chauffage dont il vient d'être question, bien que, comme on le verra, l'emploi dos corn* bustibles liquides comprenne toujours, en réalité, la formation d'un mélange de vapeur combustible et d'air que l'on pourrait regarder comme un gaz.