DANS LES MOTEURS
Le pétrole, ou huile de pierres, est une huile minérale do composition très variable que Ton trouve toute formée dans la nature sous forme de sources souterraines ou jaillissantes.
526 MACHINES THERMIQUES
Ces sources ont été découvertes et exploitées pour la première fois, en Pensylvanie, vers 1859.
Le pétrole, tel qu'il sort des puits, est formé d'une série d'hydrocarbures plus ou moins volatils et qui se séparent les uns des autres par distillation fractionnelle. On extrait ainsi des essences, des gazolines, des huiles lampantes, des carbures variés et de Thydrogène. Ce sont les gazolines et les huiles lampantes qui sont suilout employées dans les moteurs.
Les pétroles doivent s'enflammer au-dessus de 35® pour pouvoir être considérés comme étant sans danger.
Les gazolines sont généralement plus inflammables.
La puissance calorifique de 1 kilogramme de pétrole atteint en moyenne 10.000 calories.
l^ quantité d'air nécessaire à la combustion est extrêmement variable et doit se régler par tâtonnements.
Les schistes et goudrons de gaz donnent par distillation des huiles pouvant produire également des gazolines, des naphtes et de la paraffine. La carburation de l'air par ces huiles lourdes est plus difficile que par les gazolines et huiles extraites du pétrole.
Tant qu'on n'a en vue que la production de petites forces, on peut efîectuer la carburation de l'air soit dans le prolongement même du cylindre, soit dans son voisinage; le meilleur moyen consiste alors à pulvériser, à chaque
course motrice la quantité voulue de pétrole ( ^^ • environ
du volume d'air) et à vaporiser le mélange dans un réchauffeur à la température de 500°. Ce réchaufîeur est chaufTt* par les gaz de l'échappement, ou par une flamme extérieure, ou bien encore par la chaleur de la combustion.
S'il s'agit, au contraire, de forces supérieures à 30 chevaux, les carburateurs ou pulvérisateurs deviennent difficiles à installer. On se sert alors de gazogènes fabriquant des gaz d'huiles, indépendants du moteur. Il en existe un certain nombre de types dont on trouvera la description dans les ouvrages spéciaux ^
ï Gustave Richard, Nouveaux moteurs à gaz et à pétrole»
MOTEURS A PÉTROLE
Parmi les gaz ainsi fabriqués (|ui sont les plus employés, on citera : le gaz Hirzel, extrait des huiles de schistes; le gaz Manseld, extrait des résidus d'huile de paraffine d'Ecosse ; le gaz KriegeTy qui s'obtient par carburation à chaud, à l'aide d'injection de gazoline, etc.
§ 2. — Carburation, vaporisation, pulverisation
Les carburateurs, vaporisateurs et pulvérisateurs sont des appareils chargés d'effectuer le mélange du pétrole avec l'air nécessaire à sa combustion. *
Quels que soient les noms qu'ils portent, ce sont toujours des carburateurs ; cependant on réserve plus volontiers ce nom pour les appareils indépendants du cylindre de détente et destinés à préparer, au préalable, le mélange d'air et de pétrole.
Carbnratenrs extérieurs. — Carburateur Delamare (fig. 3^86). — Le pétrole renfermé dans le réservoir R descend par un robinet inférieur sur une toile t, où il reçoit
Kir.. — :fôG. Carburateur Delamare.
l'action d'un jet léger d'eau chaude qui facilite sa vaporisation. Le mélange d'air, d'eau et de pétrole tombe le long
598 SACHINES THERMIQUES
d'une hélice H en crin, jusque dans le conUuil C qu'obture un clapet de pied S; F est un flotteur qui empêche les éclaboussemenls de liquide. L'air saturé de vapeurs de pétrole est aspiré à travers une soupape par le tuyau A qui se dirige vers le cylindre. Le jpt de pétrole peut être modéré à sa sortie du réservoir R, et même arrêté par l'action d'un tampon T actionné par le régulateur lui-même. Le tube K e^t un siphon qui maintient le niveau constant.
^ Carburateur Roots {fig. 387). —
' ^ Dans la caisse C se trouve, en P,
le pétrole. Au-dessus de la sur face du liquide se trouve une double toile métallique T. L'aspiration ayant lieu eu A par le moteur, l'air qui pénètre par la soupape S est obligé de franf^hir la double toile T et la cloison K et se charge ainsi de vapeur de pétrole. Si la machine s'emballe, le régulateur ferme la soupape S *'-' et ouvre la soupape supérieure L",
Fir,, .')87. — Cirturaicur Hwu. solidaire de la première. Cette manœuvre bu p prime l'arrivée d'ilir carburé au moteur et ne fait rentrer que de l'air pur.
Carburateur Mac Sett {fig. 388). — L'appareil se compose
MOTELH!
PÉTBOLE
d'un arbre creux A, percé de Lrous, dans lequel arrive l'air k carburer. Il esL entouré par un cylindre en toiles méUilliques M qui tourne dans le bain de pétrole conlenu dans le cylindre -enveloppe E ; lair carburé sort eu C. L'ensemble est chaulTé par urte circulation d'eau provenant du moteur.
Carburateur Capitaine et Brunler (fiy. 389). — Dans cet appareil, la carburation de l'iiîr est obtenue au moyen d'un cjecleur E ilaus lequel on lance un jet de pétrole vaporisé par le cône C ; à cet elTel, un serpentin 5, recevant le pétrole refoulé en r, vaporise ce dernier à l'aide d'une couronne de flammes alimentées ellesmêmes par une petite dérivation (/ prise sur le tube (. L'air aspiré autour du cône c se mêle
au pétrole et le mélange s'accumule dans le rés<>rvoir H qui sert de réserve au moteur.
Carburateur Hotleii {fig. 390). — Ce carburateur est consti-
tué parun écliauiïeurU placé
HACHLIU A VAPEUK.
5J0 MACUINtS TIIEKiiigUES
vée (l'air el île pétrole se fail par l'ouverture A, «[ le méJaDge
arrive sur les chicanes M, qui sont portées à haute tetnpéra-
lure. La vaporisation a lieu, et rnllumage se fait en H avaDl
l'entrée dans le cylindre.
D'autres exemples se rencoDtreront dans les descriptions
des machines à pétrole
elles-mi^mes,
Palrérisateari et vaporisatenra. — Les pulvérisuleurs ouvaporisateui'ssoiil destiués à caihurer l'air dans des chambres contiguês au cylindre moteur et communiquant directement avec lui, au lieu d'en être absolument dislJDcl^s.
Vaporisateur Smyen (fig. 391). — L'aspiration du moteur s'effectue par M ; le pétrole est aspiré par le conduit A autour de l'aiguille 1 qui se trouve dans l'axe du canal d'arrivée.
L'air pénètre dans une en- Fio 391 — Vaporiiiwur i'mytn veloppe K concentrique à
ce dernieretlemélange est projeté sur le ciine C, chauffé par les gai brûlés qui s'échappent en E et sur lequel sont disposés des copeaux de cuivre. Pal vérisa leur Humes {fig. 392.). — L'air arrive par le canal A ;
Fia. 392. — PultériMlfiir Hum».
|p pétrole, par le tube éli-oit t, disposé dans l'axe du tube P.
HUTEUBS A PËTHOLC &3t
l/uir, arrivant obliquement un pétrole, pulviii'ise ce dernier, et le mélange est emmagasiné dans un réservoir qui dessert le cylindre moteur.
Puli-érisaleur l'ricxlmiin {pij. 3'J3|. — Fondé sur le même principe que le préuédent, il présente sur lui certaines amé-
Il P, et l'air en A ; ils sont sou- 1 flltrage sur du coton disposé
lioralions. I.e pétrole arrive mis, avant leur mélange, h i dans de petites chambres ce situées sur leur trajet.
Le robinet manœuvrable par le régulateur, régie l'admissioD de pétrole et dair. Les deux fluides sis rencontrent sous des directions opposées, ainsi que t'indique la (igure. Des mo-
diflcations ont été apportées par l'inveuteur lui-mémo à ce dispositif (/îff. 393 bis).
VaporUattur Grob ifig. 394). — Le vaporisateur est placé latéralement à la chambre de compression H ; le pétrole
MACBI.NES THERUIQtES
P, lair pn A. La soupape S, mue par le coin C, el ^, qui estaclionné par le moleur, laissent passer, aspiration, du moteur, une cerlaine quantité des
Fio. 334. — VipoiiMlsiir Grob.
deux fluides, qui se pulvérisent et se mélangent au sorlir de la buse de projection. Le complément d'air nécessaire à la combustion est introduit par la soupape K, mue, à chaque cylindrée, par le mftme levier L,
§ 3. — Description des MOTEuns a pétrole
HotauTB sans compression. — Ainsi qu'il a été dit, ki moteurs à pétrole sans rompression sont peu nombreux: on ne citeia que le moteur Rouai't, qui n'est autre aue If moteur Biscbop, décrit déjà au chapitre des Machines J en: (p. SOI) et modillé pour servir de moteur à pétrole.
Moteur Bisc/iop modifie par M. flounrt {/ty. 393'. — 1,'' cylindre moteur A, fd-mé complètement à sn partit' supt-rieure, sert de pompe foulante pour envoyer de l'air comprimi' dans le réservoir R par l'intermédiaire rtr In soupape; cet air sert à alimenter l'allumeur H qui provoque
MOTEURS A PÉTROLE 533
rinnammrition de Tair carburé. I.e piston moteur refoule en nrëme temps l'air dans le carburateur K, qui alimente Ir cylindre moteur. 1.^ commun i(!alion avpc l'atmosphère est
elTeetuée par l'intermédiaire de la soupape S et des li actionnés par la tige du piston et par des buttoirs ap[
m et par des buttoirs appropriés.
■oteon à compreuion. — Les moteurs à compression sont très nombreux et dérivent du principe des moteurs à gaz à compression, qui ont été décrits dans le chapitre précédent. Quelques exemples seront cités qui formeront uu résumé de l'état actuel de perfectionnement de ces moteurs. La plupart accomplissent la compression dans le cylindre moteur même et fonctionnent, par suite, à quatre temps en décrivant le cycle du moteur à gaz d'Olto.
S34 ' ÏIACIIIKES TIlRRHIQirES
Moteur à pétrole Otto {fig. 396 el 397). — Lo type de I
qui pst le plus récent, se compose d'un cylindre moteur H, d'un réservoir à pétrole P à niveau constant.
L'air carburé arrive refroiJi.
HOTEl'RS A PÉTROLE S35
A, dans un conduit qui n'est pas
T.'air complémentaire de la combustion arrive en B par l'intermédiaire d'une soupape S, mue par un levier qui est actionné lui-même par un arbre T parallèle au cylindre et mû par la machine.
MACHINES THERMIQUES
L'allumage se fait enKdès l'arrivée du mélange. Le pétrole arrivant par le tuyau F est pulvérisé par Tap pareil R, après avoir passé par la vis V, à limbe gradué, qui sert au réglage. L'air arrive par la soupape S, et le mélange s'effectue dans le pulvérisateur, dès que la soupape G est ouverte.
Le manchon N commande les soupapes d'admission G et H de Tair; K est la came qui manœuvre Téchappement; E est la pompe de circulation d'eau, manœuvrée par un excentrique prenant son mouvement sur l'arbre latéral!.
Élévation.
Fio. 398. — Moteur Spiel.
Le régulateur à force centrifuge U, mû par engrenages coniques, agit par l'intermédiaire du levier / et d'une série de leviers, sur les manchons des cames d'admission et
UOTEURR A PÉTROLE 537
d'échappement, lie manière à mainleDirl'r-chuppeinent ouvert el radmmion fermée ; en même temps il arrête la pompe (le circulation d'eau E, pour que la température se mainlienne uniforme dans le cylindre.
Moteur Spiel {/Ig. 398). — Le Huide combustible employé dans ce moteur est la benzoliue, ou essence d'huile de pétrole ; il esl contenu dans le réservoir Ft, alimenté par une pompe à main.
Le conduit C conduit la benzoline au pulvérisateur P qui est actionné par la machine même. L'explosion est provoquée par un transport de flamme sous pression, analogue à ceux qui ont été décrits pour les moteurs à gai.
Moteur Hargreave>i Ifig. 399). — Dans ce type de moteur,
le cylindre esl incliné; le pétrole arrive par le pulvérisateur A,
538 HACIIINES THERHIQDES
après avoir étf refoulé par une pelilR pompe latérale H {fig. 400) aclioimùe pnr la machine. L'aii- est refoulé par une pompe P actionnée par la machiue par l'inlermédinire de la bielle 6 et du plateau oscillant K. Cet air traverse In soupape S et s'imprègne, au passage, de, vapeur d"eau empruntée à la double enveloppe réfrigéranle, puis passe dans le i-égénéraleur R et arrive enlln au contact du pétrole.
Un disque à cames commande la pompe d'injection H el le levier /qui actionne l'échappement. Le régulateur T agit sur la pompe d'injection du pétrole par l'intermédiaire d'un levier B.
Il faut remarquer ici que le cylindre est tapissé dans sa partie inférieure de briques de plombagine mêlées de goudron. Le régénérateur R se compose de crayons plongés au roupie dans une dissolution de sel de platine qui. paratl-il. fuïmise rarhi'vement de la combustion des j[aî.
MOTEURS A PÉTROLE
Machine Brayton (fig. 401). — Cette machine, dont la figure 401 présente le type de 1890, donne un coup par tour du volant. Elle est munie d'une pompe de compression d'air pt d'uno pompe à pi^trole.
Fio. 401. — Moteur Brayton.
On sait en effet que la compression doit avoir lieuendohors du cylindre moteur, si Ton veut avoir un coup par tour du volant.
La pompe à air est en A ; celle à pétrole, en P.
Les deux fluides arrivent par deux tubes parallèles dans une petite chambre C (fig, 402), fermée par une soupape S manœuvrée par le levier L. Ce même levier commande également la soupape d'échappement E, qui a pour guide le tube même d'injection T. Le piston moteur porte une soupape K {fig, 401) qui sert à l'admission du complément d'air néces-
S40 UACHINES THERMIQOeS
saire k la conibustion du mélange, ainsi qu ^ai brûlés.
L'air comprimé par la pompe A régularise sapression dans un réservoir inférieur R. La transmission du piston à l'arbrr moteur est réalisée par un balaocier D, sur lequel sont prises les transmissions nécessaires aux manœuvres des pompes et
des soupapps.
Moteur Priestman {fig. 403). — Le cylindre moteur se trouve fin C; P est uni' pompe de compression à simple effet, qui fait un tour sur deux du moteur, el qui comprime l'air dans le réservoir t), en même temps qu'elle refoule le pétrole qui y est contenu jusque dans le pulvénsateur K. Cet appareil a été décrit plus haut (p. 531). Le pétrole pulvérisé traverse le vaporisateur du réchauffeur V, indiqué en pointillé sur la tl^re.
C'est dans ce récliaulfeur qu'arrive, au moment de l'aspi-
MOTEl'RS A PÉTBIILE 5*1
ratioD du piston molfur, l'air nécessaire à la formation du mélange (létonanl. Le pétrole arrive enlio au cylindre moteur. L'allumage de l'explosif se fait au moyeu d'une étincelle
électrique Fournie par une pile au bichromate que l'on renouvelle toutes les Tingl-quatre heures environ, La lampe l sert à chauffer, ii la mise en train, le vaporisateur V, de même
que la pompe à main M sert à la t'ompression de l'itir dans: le réserïoirà pÉtrole H au mumi-nt de lu mise en marche. Le détail du cylindre moteur est donné pai- la ligure 404.
542 MACIIINKS THERMIQUES
Le piston se meut entre C et C ; N est la chambre de compression. Le cycle réalisé est lo cycle à quatre temps d'Otto, déjà étudié pour les machines à gaz. Los soupapes  et E servent à l'admission et àTéchappement; H figure Tallumeur électrique avec ses deux bornes entre lesquelles jaillit Tétincelle. Les combustibles employés dans ce moteur sont des huiles lampantes ; la consommation descend à 450 grammes par cheval-heure avec des moteurs de 5 chevaux.
Ces résultats sont meilleurs que ceux obtenus avec les machines à vapeur, car 450 grammes d'huile équivalent à 550 grammes de charbon environ, tandis que les machines à triple expansion consomment encore jusqu'à 700 grammes de charbon par cheval.
On arrêtera ici l'énumération des moteurs à pétrole dont les variétés sont nombreuses, mais ne diffèrent que par des détails, tous dérivant à peu près du même principe^ Ces moteurs ont pris, dans ces dernières années, un développement considérable, par suite de leur application à la locomotion sur routes. On les emploie aussi fréquemment pour la navigation fluviale.
En terminant, on remarquera que, étant donné le cadre restreint de cet ouvrage, cette question des machines -thermiques h gaz et à pétrole, laquelle tend à devenir de jour en jour plus importante, a dû êtçe traitée assez rapidement. Les lecteurs qui désireraient avoir des renseignements plus complets sur l'état actuel de la question pourront consulter avec fruit la série des excellents ouvrages de M. Gustave Bichard, intitulés : les Moteurs à gaz et à pétrole , auxquels les quelques renseignements techniques et descriptifs de ce chapitre ont été empruntés.
