CHAPITRE VIII

Tentatives de perfectionnement de la machine à vapeur. — Machine de Wolf. — Machines du Cornouailles. — Machines à cylindre fixe vertical. — Machines oscillantes. — Machines à vapeurs combinées de M. du Tremblay. — Machines à air chaud. — Le docteur Stirling. — M. Ericsson. — Système de ce dernier. — Machine à vapeur régénérée de M. Siemens.

Lorsqu’on suit avec attention la marche progressive des arts et des sciences, on observe que cette marche peut se décomposer aisément en une série de périodes ou d’étapes, dont le terme est indiqué par un temps d’arrêt , ou du moins de ralentissement, d'autant plus long et plus sensible que la période qui le précède a été signalée par des conquêtes plus nom-

MACHINES A VAPElIB.

breuses et plus importantes. Il semble qu’alors l’esprit humain, fatigué des efforts multipliés que lui a coûtés cette partie de son œuvre, ait besoin de se reposer et de se recueillir, afin de retrouver la vigueur qui lui est nécessaire pour s’élancer vers de nouveaux triomphes,

Les découvertes de "Watt et d’Evans relatives à la machine à vapeur marquent nettement, pour la mécanique, la fin d’une de ces étapes, la plus glorieuse peut-être dont les annales de v la science et de l’industrie nous aient conservé le souvenir. Après eux un grand nombre de physiciens, de mécaniciens, de constructeurs, se sont ingéniés à trouver quelque chose de mieux que ce qu’ils leur avaient légué. Les uns ont essayé de perfectionner le mécanisme de la machine à vapeur ; parmi ceux-là quelques-uns ont réussi, par d’utiles améliorations, à s’associer à la gloire de leurs illustres devanciers. D’autres, moins modestes , ont prétendu réaliser des innovations plus radicales en changeant le principe même de la machine, en demandant à d’autres fluides la force élastique qui lui donne la vie. Ces derniers n’ont mis au jour que de malencontreux pastiches du chef-d'œuvre qu’ils avaient l’ambition de surpasser, et leurs tentatives n’ont abouti jusqu’ici qu’à des déconvenues trop souvent accompagnées de catastrophes meurtrières.

Nous allons passer très-rapidement en revue ceux de ees divers essais qui, soit par le succès dont ils ont été couronnés, soit par le retentissement qu’ils onteu, méritentde fixer notre attention.

Les modifications qui ne s’appliquent qu’à la disposition des pièces de la machine à vapeur et aux détails de son mécanisme sont très-nombreuses et varient presque à l’infini. La plus remarquable et la plus heureuse est celle qui fut imaginée eu 1804 par le constructeur anglais Arthur Wolf. Cet habile mécanicien parvint à combiner les avantages respectifs des deux machines de Watt et d’Evans, en tirant le parti le

plus avantageux possible de la vapeur employée à haute pression, et de la tension qu’elle conserve après avoir agi sur le piston. Si machine, sous ce rapport, mériterait beaucoup mieux que celle de Watt le nom de machine à double effet, puisque la vapeur y produit réellement deux effets successifs. Introduite d’abord dans uu premier cylindre, elle y fait mouvoir le piston comme dans la machine de Walt; mais , au lieu qu’au sortir du cylindre elle soit expulsée au dehors ou s’écoule dans le condenseur, elle passe dans un second cylindre, où elle arrive conservant une. tension de 3 à 4 atmosphères. Là, en se détendant, elle agit sur un deuxième piston, qui communique, comme le premier, avec le balancier, mais en un autre point, situé toutefois du même côté du centre de rotation. Ainsi les deux actions s’ajoutent l’une à l’autre;

• d’où il résulte à la fois une grande augmentation de force, une notable écononre de combustible et une parfaite régularité de jeu. Ces avantages ont fait généralement adopter, en Franee, aussi bien qu’en Angleterre, la machine de Wolf, appelée aussi machine à double cylindre.

Parmi les autres variétés remarquables de machines à vapeur, nous devons mentionner :

1 u Les machines du Cornouailles, perfectionnement de la machine à simple effet de Watt. Elles sont de dimensions colossales, et réalisent ainsi une économie considérable de combustible. Bien qu’elles n’aient qu’un seul cylindre, la détente s’y opère de façon que la vapeur, en se dilatant, acquiert un volume décuple de celui qu'elle occupait au moment de son introduction dans le corps de pompe.

2° Les machines à bielle articulée, inventées vers 1830 par le constructeur Maudslay. Celles-ci n’ont point de balancier. Elles peuvent marcher avec ou sans condenseur. Le mouvement rectiligne de la tige du piston est maintenu par une traverse à articulation mobile, qui roule dans une double coulisse.

3* Les machines à cylindre fixe vertical, très-convenables pour les ateliers où l’on a besoin d’une force qui se transmette à différents rouages et puisse être employée à exécuter plusieurs ouvrages à la fois. Leur arbre de couche est placé à la partie supérieure du bâti. Elles fonctionnent ordinairement en moyenne pression, et sont munies d’un condenseur.

4° Les machines à cylindre horizontal, sans condenseur, marchant toujours à haute pression. En raison de la position de leur cylindre, elles occupent beaucoup de place en longueur, mais peu en hauteur.

5° Les machines oscillantes. Dans ces machines, la tige du piston s’articule directement avec la manivelle qui fait tourner l’arbre de couche. Cette disposition, en simplifiant beaucoup le mécanisme, obligeait de donner au cylindre une mobilité qui lui permit de suivre le mouvement qu’il imprimait à la manivelle. On y est parvenu en le faisant reposer sur deux tourillons semblables à ceux des mortiers et des obusiers, à cette exception près cependant qu’ils sont creux. L’un donne accès à la vapeur, qui s’échappe par l’autre après avoir produit son effet. La bo|te et les tiroirs sout portés par le cylindre, et suivent par conséquent ses oscillations. La tige du pistou est pourvue de deux roulettes qui glissent sur deux tringles fixées perpendiculairement sur la face supérieure du cylindre.

6° Eofiu les machines rotatives, que nous ne mentionnons ici que pour mémoire, le succès n’ayant nullement répondu aux espérances dont elles furent d’abord l’objet. Ici point de corps de pompe, ni de piston, ni de balancier; l’arbre luimême est un cylindre creux, divisé, suivant sa longueur, en compartiments dans chacun desquels la vapeur s’introduit tour à tour, en recevant ainsi uu mouvement de rotation qu’il transmet aux rouages qu’on y veut adapter. Ce genre île machine présente l’inconvénient capital d’une dépense énorme de combustible, inconvénient que ne compense aucun avantage

notable sur les machines à piston. Il est aujourd’hui tout à fait abandonné.

Il nous reste maintenant à parler des essais qui ont été ' tentés clans le but de substituer, soit en partie, soit en totalité, à la vapeur d’eau , un autre fluide élastique dont l’emploi permît d'obtenir à moins de frais et avec plus de facilité une force égale, sinon supérieure. Le principe sur lequel reposent l’emploi de la vapeur et les services immenses qu’elle rend depuis un demi-siècle à l’industrie consiste, en dernière analyse , dans la conversion de la chaleur en force motrice. Or, en examinant les choses à ce point de vue, on est obligé de reconnaître que la vapeur ne réalise pas , à beaucoup près, toutes les conséquences possibles du principe dont il s’agit. En raison de l’énorme quantité de calorique qu’elle a besoin d’absorber avant de se vaporiser, l’eau est, en effet, pour la production du mouvement par la chaleur, un intermédiaire très- imparfait, puisqu’elle n’utilise, suivant M. Siemens, que la seizième, et, suivant M. Régnault, que la vingtième partie de la chaleur développée par le foyer. Évidemment un autre intermédiaire , qui exigerait une moindre quantité de calorique.pour acquérir la même tension que la vapeur ou une tension plus forte lui serait, toutes choses égales d’ailleurs, infiniment préférable. C’est à trouver et à mettre en œuvre un semblable intermédiaire que se sont appliqués quelques physiciens, notamment un ingénieur suédois, M. Ericsson, et un ingénieur français, M. du Tremblay. Le premier a cru l’avoir trouvé dans l’air atmosphérique. Le second, sans renoncer entièrement à l’emploi de la vapeur d’eau , a cru devoir lui donner pour auxiliaire une autre vapeur, celle de l’éther sulfurique ou du chloroforme.

Frappé de la perte de calorique que la vapeur d’eau entraîne avec elle dans les machines ordinaires après avoir dépensé sa force expansive, M. du Tremblay, pour utiliser ce calorique, a eu la pensée de l’employer à la formation d’une

seconde vapeur dont la force viendrait s’ajouter à celle de la première.

L’éther sulfurique, dont le point d’ébullition est à 40° seulement, lui parut remplir les conditions désirables pour arriver à ce résultat. 11 en lit l’essai, et vit ses conjectures se réaliser de tout point. Dès que la vapeur d’eau fut en contact avec l’éther, elle retomba aussitôt à l’état liquide, en lui cédant son, calorique, tandis que l’éther se vaporisait aux dépens de ce même calorique ; en sorte que d’un côté il se créait une nouvelle force élastique, et de l’autre il se faisait un vide qui est aussi une force.

Le problème était donc théoriquement résolu. Il restait à imaginer un appareil propre à rendre la solution pratique ; voici comment M. du Tremblay y est parvenu.

A sa sortie du cylindre sur le piston duquel s’est exercée sa force élastique, la vapeur d’eau détendue est reçue dans un vase clos, que traversent de bas en haut un grand nombre de tubes dont le pied plonge dans un réservoir d’éther placé sous l’appareil, dont il est séparé par une plaque métallique. Cette plaque s’échauffant au contact de la vapeur, il se forme audessous une certaine quantité de vapeur d’éther qui, pressant le liquide, le force à remonter dans les tubes également échauffés, où se forme rapidement une nouvelle et abondante quantité de vapeur d’éther ; la vapeur d’eau en même temps revient à l’état liquide comme elle ferait dans le condenseur d’une manière ordinaire, et elle est alors refoulée dans la chaudière, où elle rapporte tout le calorique que l’éther ne lui a pas enlevé. Cependant la vapeur d’éther débouche, par les tubes où elle s’est formée, dans un récipient placé au-dessous de l’appareil vaporisateur, et de là dans un cylindre à piston. Ce cylindre ne diffère en rien du premier; il peut à volonté agir d’une manière indépendante, ou être attelé sur le même arbre que le cylindre à vapeur d’eau. Dans ce dernier cas, les deux

vapeurs concourent au même travail. C’est ce qui se passe ordinairement.

La vapeur d’éther que, pour plusieurs raisons, il est important de ne pas laisser échapper, est traitée, au sortir de son cylindre, comme la vapeur d’eau au sortir du vaporisateur. Elle passe dans un nouveau faisceau de tubes qu’environne un cornant d’eau froide, et l’éther, redevenu liquide est refoulé dans le vaporisateur, de même que l’eau condensée est refoulée dans la chaudière, pour recommencer l’évolution que nous venons de décrire.

Il est difficile, sans aucun doute, de rien imaginer de plus ingénieux , de plus élégant et de plus séduisant que le système de M. du Tremblay. L’idée seule d’utiliser l’excédant du calorique de la vapeur d’eau détendue à la formation d’une nouvelle vapeur, et la formation de celle-ci à la condensation de celle-là; cette idée, malgré sa simplicité, ou plutôt en raison même de sa simplicité, doit être considérée comme un trait de génie. Aussi l'apparition de la machine à vapeurs combinées fit-elle dans le monde savant et industriel une sensation générale et profonde. Elle réalisait, malgré le prix élevé de l'éther qui y est employé, une économie très-notable, et les essais qu’on eu fit pour la navigation réussirent si bien , qu’elle fut adoptée d’emblée par la compagnie Arnaud et Touache , et installée sur les steamers faisant le service entre Marseille et les ports étrangers de la Méditerranée. On éleva bien quelques objections relatives aux dangers que présente l’emploi d’une substance aussi volatile, aussi subtile et aussi inflammable que l’éther , particulièrement sur les navires , où l’on est obligé d’embarquer pour une longue traversée une grande quantité de ce liquide. On fit observer que, si bien ajustées que fussent les pièces de la machine, il était impossible d’éviter les fuites de vapeur inflammable ; que d’ailleurs une tourille d’éther débouchée ou brisée par accident, t’im-

prudence ou la maladresse d’un matelot , pouvait allumer un incendie dont il serait absolument impossible de se rendre maître : et l’on sait s’il est rien de plus affreux qu’un incendie en mer !

A ces graves objections les défenseurs du système de M. du Tremblay répondaient: «Les dangers inhérents à l’emploi de l’éther sont les mêmes, ni plus ni moins grands, que ceux qui sont inhérents à l’éclairage par le gaz hydrogène. Ou pourra faire valoir contre l’application de l’éther aux machines les mêmes motifs que l’on mit en avant quand il s’agit de l’éclairage au gaz. Ces motifs ne prévaudront pas plus aujourd’hui qu’ils ne prévalurent alors contre des avantages réels et une notable économie... M. du Tremblay, ajoutait un de ses apologistes, est arrivé à fermer les joints de ses appareils avec une telle précision, que nous pouvons affirmer que, si une légère odeur annonce la présence de l’éther lorsque les machines déjà chauffées se sont arrêtées, cette odeur-là disparaît entièrement quand le navire est en marche.

En dépit de cette argumentation passablement sophistique, les hommes compétents, et M. du Tremblay lui-mème, reconnurent, le premier moment d’enthousiasme passé, que l’évaporation et les fuites d’éther ne pouvaient être absolument évitées , et que la réalité du danger ne pouvait être niée. Ils cherchèrent alors, pour remplacer l’éther, une autre substance également volatile , mais non combustible ; et ils trouvèrentvle chloroforme, qui, loin d’allumer un incendie, servirait au besoin à l’éteindre! Le chloroforme fut essayé, et sa vapeur donna, comme force motrice, des résultats satisfaisants; mais une chose à laquelle on n’avait point songé dans l’espèce, bien que les gens de l’art et le public en aieut été assez occupés pendant quelques années, c’est l’action toxique que ce corps exerce sur l’économie : les mécaniciens et les chauffeurs, qui ne se trouvaient pas sensiblement incommodés par les exhalaisons d’éther, ne purent supporter la

vapeur du chloroforme. Il fallut y renoncer et revenir à l'éther.

Au mois de février 1855, quelques journaux annonçaient triomphalement la nouvelle suivante : « Le bâtiment à vapeur la France, construit d’après les procédés de M . du Tremblay, a renouvelé ses essais en rade de Marseille. Au moment du départ, la chambre de la machine se trouvait envahie par une foule d’officiers de la marine , d’ingénieurs , de mécaniciens anglais et français... La machine est disposée dans cette chambre avec une sorte de coquetterie. Elle n’occupe qu’un espace relativement fort restreint, quoique sa disposition permette de circuler aisément entre ses diverses parties. Elle a fonctionné instantanément , sans la moindre hésitation , et avec la même facilité que si elle eût été mise en mouvement par la vapeur d’eau seulement... Le bâtiment dépasse 2,200 tonneaux, il prend dans ses soutes 400 tonnes de charbon et quatre mille kilogrammes d’éther (11); ses aménagements donnent place à une centaine de passagers; il porte en outre plus de 1,000 tonneaux de marchandises , et sa marche dépasse la vitesse moyenne que le gouvernement impose aux . paquebots-poste, etc. »

D'abord tout alla, en effet, au gré de l’inventeur ; un certain nombre de navires munis de machines à vapeurs combinées effectuèrent sans accident des traversées longues et difficiles; Dieu sait grâce à quelles précautions. Il fallut adopter pour le service de nuit la lampe de Davyi, la même dont se servent les mineurs pour éviter les explosions du feu grisou... Mais, hélas! une nuit (celle du 26 au 27 septembre 1856), il suffit d’un seul moment d’oubli pour que ce même steamer la France, auquel on prédisait naguère de si brillantes destinées, devînt, en rade de Bahia, à quelques encablures du port, et en dépit des secours les plus prompts et les plus actifs, la proie d’un inextinguible incendie! Heureusement l’équipage, les passagers et une partie de la car-

gaison purent être sauvés. Mais quel drame 1 quel désastre horrible, si cet accident fût arrivé en pleine mer ! Pour notre part, nous ne concevons point qu’à moins de nécessité absolue ou d’éirange imprudence on consente à s’embarquer sur un vaisseau qui porte dans ses magasins quatre mille kilogrammes d’éther et même moins.

Passons au système de M. Ericsson. Ici, du moins, point de danger; car le fluide élastique destiné à mettre la machine en mouvement n’était autre que l’air atmosphérique. L’idée était simple en elle-même , et avait dû se présenter de bonne heure à l’esprit des physiciens et des mécaniciens. Aussi M. Ericsson n’est-il pas le premier qui ait songé à la mettre en pratique. Il ne nous paraît pas sans intérêt de passer ici en revue les essais tentés dans ce sens. Nous empruntons les détails qui suivent à un excellent article publié, au mois d’août 1856, dans le Nouveau Journal des connaissances utiles .

On ne saurait dire avec certitude quel est l’inventeur qui le premier a tenté de construire une machiue à air chaud. Il parait toutefois que le docteur Stirling, ministre presbytérien à Galston, en Écosse, prit en 1827 un brevet pour une machine marchant au moyen de ce fluide. Cette machine se trouve représentée et brièvement décrite dans Y Histoire des machines à vapeur publiée par MM. Galloway et Hébert à Londres, en 1832, c'est-à-dire un an avant l’époque où le capitaine Ericssou prit sou premier brevet. M. Stirling, comme ceux qui l’ont suivi, s’était proposé d’introduire de l’air chaud dans un cylindre où il produisît une force en se dilatant, puis, après qu’il aurait ainsi produit son effet utile, de le dépouiller de son calorique au profit d’une nouvelle quantité d’air succédant à la première. Pour arriver à ce résultat , on imagina de faire passer l’air par des boites ou chambres pleines de tubes, de plaques, de toile, etc., métalliques, de façon à le mettre en contact , sur une grande sur-

face, avec des corps bons conducteurs du calorique. L’idée de ce genre d’appareil régénérateur appartient à M. Stirling. Celui-ci a fait subir à son premier projet plusieurs perfectionnements successifs, de concert avec son frère, J. Stirling, qui a publié sur ce sujet, en 1846, un mémoire adressé à la Société des ingénieurs civils d’Angleterre.

Le premier brevet de M. Ericsson date de 1833. Il a été pris en Angleterre par cet ingénieur, qui est Suédois de naissance. Il en fut peu parlé à cette époque. Trois ans après (1836), un ingénieur français, M. Franchot, proposait une machine à air chaud ayant quelque ressemblance avec celle de M. Ericsson. Il la fit breveter en 1838, et en soumit le plan à l’Académie des sciences en 1840. Bientôt après (1841-42) une machine fut montée d’après ses plans, par M. Philippe, constructeur, avec le concours de M. Cadner, jeune ingénieur anglais. Cette machine donnait 4 chevaux de force pour 4 kilogrammes de coke par heure, résultat très-satisfaisant; mais elle fut endommagée dans un déménagement, et des circonstances que nous ignorons ont empêché M. Franchot de la rétablir.

Un autre inventeur français, M. Andraud, a fait de nombreuses expériences sur l’emploi de l’air chaud à la production d’une force motrice. En 1844, il fit fonctionner sur le chemin de fer de Versailles une machine locomotive à air. Ce gaz y était comprimé d’abord dans une chaudière, puis dilaté par la chaleur. La machine marchait à haute pression , et le générateur, au lieu de tissus métalliques, se composait d’un serpentiu plongé dans un foyer spécial. Ces expériences n’ont pas eu de suite.

Nous mentionnerons encore M. Frœlich, qui prit un brevet en 1 847 pour uue machine qu’on pourrait appeler aérostatique , puisqu’elle était construite en vertu de 'ce principe , que la pesanteur de l’air spécifique diminue, et que sa force

ascendante augmente lorsqu’on élève sa température. Cette machine n’a pas eu plus de succès que la précédente.

Revenons maintenant à M. Ericsson, dont l’invention, bien qu’elle n'ait donné dans la pratique que des résultats à peu près nuis, a du moins le mérite de reposer sur un principe vrai dont nous verrons tout à l’heure qu’un autre ingénieur mieux inspiré a su tirer, en l’appliquant à la machine à vapeur elle-même, un parti plus heureux.

M. Ericsson s’est fait breveter en Angleterre en 1850, et l’année suivante aux États-Unis, pour son procédé, qui a quelque temps fixé l’attention du monde entier. Voici quel est ce procédé. Des toiles métalliques à mailles serrées, enroulées sur elles- mêmes, sont portées à une température de 250°. Une masse d’air froid, les traversant rapidement, s’y échauffe et se dilate aussitôt. Cet air dilaté agit sur un piston qui se meut dans un corps de pompe, puis, après avoir produit son effet, repasse à travers les mêmes toiles métalliques , auxquelles il rend le calorique qu’il leur avait pris d'abord; de telle sorte qu’eu sortant de celte partie de l’appareil il est presque aussi froid qu’il l’était en y entrant t la première fois. 11 est immédiatement refoulé, s’échauffe de nouveau aux dépens des toiles métalliques, rentre dans le corps de pompe, y fait jouer le piston, retourne encore dans le vase régénérateur; et ainsi de suite. Théoriquement, et en admettant par hypothèse que la déperdition du calorique et du iluide élastique pût être évitée, la même quantité d’air devrait servir indéfiniment à la production du mouvement. Mais, en fait, les choses ne se passent point ainsi : outre que l’air s’échappe à travers les interstices et que la provision de chaleur a besoin d’être fréquemment renouvelée, les toiles métalliques, les pistons, les cylindres, exposés incessamment à l’action de l’oxygène libre de l’air sous l’influence des hautes températures, s’oxydent, so détériorent, et sont en peu de temps mis hors de service.

Les inventeurs sont généralement enclins à se faire illusion sur la valeur de leurs inventions. M. Ericsson ne s’est pas assez tenu en garde contre cette faiblesse , et il eh a subi les conséquences. Malgré le résultat peu satisfaisant d’expériences faites au Havre, en août 1853, dans les ateliers de MM'. Mazeline frères, dirigées avec le plus grand soin sous les yeux d’une commission nommée par le ministre de la marine, M. Ericsson voulut poursuivre quand même la réalisation de ses espérances. Il fit construire un navire auquel il donna son nom — et sa machine, — et continua ses essais, annonçant de temps à autre qu’il était sur le point de réussir... Mais la solution définitive, si souvent promise depuis trois ans , n’a point été trouvée, et tout porte à croire qu’il n’y faut plus compter.

On lisait dans la Tribune de New-York du 9 août 1854 : « Le vaisseau V Ericsson a pénétré hier dans la baie pour faire un nouvel essai. Il n’y avait à bord qu’une seule machine. On nous apprend que l'on a substitué la vapeur à l’air chaud ; mais on a soin d’annoncer que cette vapeur est engendrée et appliquée d’une manière beaucoup plus économique. La vérité, en effet, est que M. Ericsson a commandé pour son navire trois générateurs à vapeur, avec de l’eau à l’intérieur et du feu au-dessous, ce qui ne l’empêche pas de continuer à diie, dans un excès d’illusion d’inventeur, qu’il emploie encore la puissance motrice que la presse de New-York a tant exaltée (celle de l’air dilaté). » A la même époque, M. Fulton s’exprimait ainsi dans le Journal de V Institut de Franklin : « Définitivement l’Ericsson est un échec lamentable qu’on essaie de cacher encore , mais qu’on sera forcé d’avouer : ce 6era une grande leçon pour les actionnaires. L’échec n’a pas été avoué, que nous sachions; mais il n’a pas non plus été démenti. »

Nous avons dit que le principe fondamental de la machine à air chaud avait été récemment interprété d’une manière

ingénieuse, et appliqué à l’emploi de la vapeur d’eau, par un inventeur mieux inspiré que ses devanciers. Cet inventeur est M. Siemens, savant physicien et ingénieur anglais. Un modèle de sa machine figurait à l’exposition universelle de 1855; mais il y a apporté depuis diverses améliorations qui ne seront pas les dernières, il faut l’espérer.

Dans l’état actuel, cette machine, dite d vapeur régénérée, peut être considérée comme remplissant, en tant que machine fixe à l’usage de l’industrie manufacturière, des conditions d’économie bien supérieures à celles des anciennes machines, et comme utilisant une plus grande partie de la force motrice représentée par une même quantité de calorique.

Nous allons faire connaître ses dispositions et son mode de fonctionnement, tels qu’ils se trouvent réalisés dans un appareil établi par M. Farcot, constructeur à Saint-Ouen, d’après les derniers dessins de M. Siemens. Cet appareil a été, de la part de MM. Servel, ingénieur en chef du but-eau technique de Paris, et Tresca, ingénieur sous-directeur du Conservatoire des arts et métiers, l’objet de deux rapports rédigés à la suite d’expériences faites, en juillet et août 1856, dans l’usine même de M. Farcot, rapports dont nous donuerons, en terminant, les conclusions.

Ainsi que son nom l’indique, la machine d vapeur régénérée est combinée de manière à utiliser toujours la même vapeur (sauf les pertes qui n’exigent qu’une faible alimentation), en lui fournissant et lui retirant tour à tour une quantité de calorique qui se transforme, à chaque coup de piston, en une quantité sensiblement équivalente de force motrice.

Imaginons d’abord deux cylindres dans lesquels se meut un piston, et dont le fond est en contact immédiat avec le foyer. Ces cylindres, que M. Siemens appelle cylindres travailleurs, sont en communication avec la chaudière. Si donc la vapeur arrive de celle-ci dans la partie inférieure de l’un d’eux, et par conséquent au-dessous du piston, elle s’y trouve

en contact avec une paroi brûlante, et acquiert en se surchauffant son maximum de tension. Le piston est aussitôt soulevé ; lorsqu’il arrive à un certain point de sa course ascendante, il laisse passer la vapeur dans une sorte de cylindre annulaire garni intérieurement, ou plutôt presque rempli de toiles métalliques enroulées et placées verticalement. Cette capacité , qui est l'organe principal et caractéristique de la machine , a reçu de M. Siemens le nom de respirateur. Son extrémité inférieure avoisine la partie du cylindre proprement dit qui est en contact avec le foyer, et reçoit nécessairement une partie de la chaleur fournie par celui-ci. Mais son extrémité supérieure se maintient à une température relativement très-basse jusqu’à ce que la vapeur, arrivant du cylindre et traversant les toiles, leur cède la majeure partie de son calo- * rique, et, de vapeur à haute pression qu’elle était à 400° environ, devient vapeur saturée en retombant à 140° ou 150°. Elle trouve alors une issue qui la conduit dans un troisième cylindre, appelé cylindre régénérateur, placé entre les deux cylindres travailleurs, dont il égale à lui seul la capacité. Il est, comme ceux-ci, muni d’un piston que la vapeur soulève en achevant de se détendre; mais il u’est point en contact avec le foyer, en sorte que la température de la vapeur ne fait que s’y maintenir à peu près au même point où elle était en arrivant, et y demeure à l’état de vapeur saturée en attendant qu’on ait de nouveau besoin d’elle.

C’est ce qui arrive lorsqu’une éyolution semblable à celle que nous venons de décrire s’est accomplie dans l’autre cylindre travailleur. La vapeur pénètre de la chaudière dans ce dernier, s’y surchauffe , élève le piston , traverse le respirateur, s’y refroidit et s’y détend, et entre à son tour dans le cylindre régénérateur, mais cette fois au-dessus du piston, qui, poussé de haut en bas, force la vapeur tenue en réserve au-dessous de lui à rentrer dans le premier cylindre travailleur, dont le piston, ne trouvant plus de résistance, est redes-

cendu tandis que l’autre montait. Mais, avant d’arriver là, cette vapeur traverse le respirateur, y retrouve le calorique qu’elle y a tout à l’heure abandonné , puis , une fois en contact avec la paroi inférieure du cylindre , se surchauffe de nouveau, soulève le piston, revient encore se refroidir dans le respirateur, et est enfin ramenée dans le cylindre intermédiaire. Elle en chasse à sou tour la vapeur venue du second cylindre travailleur, où les mêmes choses se passent , c’està-dire que la vapeur y rentre après avoir traversé le respirateur, y reprend sa tension au contact de la paroi inférieure, soulève le piston , retourne au respirateur pour se refroidir, puis repasse dans le cylindre régénérateur, et ainsi de suite.

Le jeu de la machine consiste donc dans ce mouvement de bascule qui s’établit et se perpétue par lui-même entre les deux cjlindres travailleurs, et qu’un mécanisme analogue à celui des machines ordinaires transforme en un mouvement circulaire.

Bien qu'en théorie, comme nous l’avons dit, ce soit toujours la même vapeur qui, une fois produite au début, doive, en se dilatant et en se condensant alternativement, transformer indéfiniment en force motrice la totalité de son calorique, les choses, dans la pratique, ne sauraient se passer tout à fait ainsi : sans quoi l’on aurait presque résolu l'insoluble problème du mouvement perpétuel. Du volume de vapeur qui devrait servir toujours en se régénérant, une faible partie s’écoule par l’échappement et doit être remplacée. C’est pourquoi M. Siemens a muni sa machine d’un petit tiroir de distribution , communiquant avec la chaudière. Celle-ci enveloppe les trois cylindres, eu sorte que la déperdition de chaleur est presque nulle. Elle laisse pénétrer dans les cylindres, à chaque coup de piston , une quantité de vapeur représentant le dixième seulement de celle qu’ils emploient ; et, comme elle fonctionne à haute pression, l’excédant de cette vapeur s’échappe dans un tuyau qui traverse et échauffe d'autant l’eau du réservoir d’alimentation.

Merveille] de l’industrie.

On comprend qu’une machine ainsi disposée occupe fort peu de place et n’exige qu’une dépense de combustible trèspeu considérable, surtout si on la compare à celle des machines ordinaires même les mieux entendues.

Tels sont, en effet, les avantages constatés par les rapports dont nous avons parlé plus haut, et dont nous allons citer les passages les plus significatifs. M. Servel, après avoir exposé in extenso et appuyé par des chiffres les heureux résultats des expériences faites sous ses yeux, donne la conclusion suivante :

« Les résultats qui précèdent tendent à prouver que la machine Siemens , de cinq chevaux , qui a été expérimentée chez M. Farcot , à Saint-Ouen , près Paris , et qui fait l’objet de ce rapport, est un appareil rendu pratique, facile à conduire, fonctionnant bien.

« Les expériences des 8 , 9 et 18 juillet constatent que la consommation du combustible, en marche, est restée telle, qu’elle peut être comparée avantageusement à celle des machines de même force, à détente , condensation et enveloppe de vapeur, les mieux exécutées, et il est très-probable qu’aucun des mécaniciens qui construisent ces machines ne voudrait prendre l’engagement de garantir une dépense même un peu supérieure à celle trouvée par la machine expérimentée, et qui a cela encore d’offrir sur ses analogues des autres systèmes l’avantage d’occuper peu de place, puisque le moteur, la chaudière et le fourneau sont groupés et ne forment qu’un tout très-peu encombrant. »

De son côté, M. Tresca résume ainsi ses propres observations :

« Durée de l’expérience — 7 heures 15’.

« Puissance effective dé la machine — 4 chevaux 96.

« Consommation totale du combustible — 70 kilogrammes.

« Consommation totale de l’eau — 359 litres 45 centilitres.

« Consommation de charbon par force de cheval et par heure — 1 kilogramme 95.

« Consommation d'eau par force de cheval et par heure — 10 litres 33 centilitres.

« Il résulte de ces chiffres que la consommation en eau a été notablement réduite depuis les premières expériences faites à l’exposition, que la consommation de combustible s’est améliorée dans le môme sens , et l’on peut espérer que ces chiffres seront encore plus favorables pour des machines d’une puissance plus grande.

« Les inconvénients résultant de l’emploi des trois cylindres et l’augmentation relative qu’il entraîne dans le volume de la machine, comparés à celui des machines ordinaires, se trouvent donc compensés dans le nouveau système par une diminution sur la dépense de consommation, qui pourra sans doute être atténuée encore lorsque M. Siemens sera parvenu à dépenser moins de vapeur à l’échappement. »

La modification apportée par M. Siemens à l’économie fondamentale de la machine à vapeur est la dernière et la seule, autant que nous sachions^ qui ait reçu la sanction de l’expérience. Encore son appareil n’a-t-il été jugé applicable, jusqu’à présent, qu’aux machines fixes. Mais il y a lieu d’espérer que l'inventeur parviendra aussi à l’approprier à l’usage des chemins de fer et des bateaux à vapeur, où elle réalisera, sur les machines actuelles, un progrès fort appréciable au point de vue de l’économie et de la légèreté, ainsi que de la facilité des manœuvres. Quoi qu’il arrive, au surplus, de cette invention, et dût-elle avoir le même sort que celles de M. Ericsson, de M. du Tremblay et de tant d’autres, on ne saurait douter que quelque merveille nouvelle ne soit un jour ou l’autre engendrée à la suite des efforts que font tant d’esprits éminents pour arriver à la solution définitive et complète du grand problème dont le génie de Papin, de Newcomen, de Watt et de leurs successeurs a

déjà si heureusement aplani les premières difficultés : développer avec le moins de frais possible une quantité de calorique qui se convertisse immédiatement en une quantité de force sensiblement équivalente. Cette solution sera certainement la conquête la plus belle et la plus universellement utile de la science moderne.