II

santé pour remplacer incontinent celle qui vient d'agir, et pour

agir comme elle avec la même puissance.

Nous dirons ici, en passant (car nous reviendrons plus tard sur ce sujet important), que lorsqu'une quantité de vapeur sort de la chaudière avec le degré de force nécessaire pour soulever le piston de notre appareil , elle semble enlever une partie de la force , une partie du ressort de celle qui reste dans la chaudière-, il faut donc, pour continuer le mouvement avec la même activité, que la vapeur restante puisse reprendre assez vite, par l'action du feu, la force, le ressort qui lui sont nécessaires , et qui lui ont été enlevés , par la première émission de vapeur.

Or , dans le cas supposé, la vapeur s'affaiblit, non parce que le feu n'est point aussi ardent qu'il peut l'être mais parce qu« la chaudière ne fournil pas, à proportion de la consommation, d'une vapeur , portée au degré de force dont on a besoin , parce que la vapeur restante après une ou plusieurs émissions ne peut reprendre assez vile la portion de force qui lui a été soustraite , comme nous venons de le dire.

Qu'arrive-t-il alors? le mouvement alternatif du piston décroît insensiblement, et la machine finit par s'arrêter. Elle s'arrête, parce que la force de la vapeur, allant toujours en diminuant, atteint assez promptement le point où elle ne peut plus vaincre les résislanccs qui lui sont opposées.

Mais qu'est devenue la force produite, dira-t-on, et puis* que le feu et l'eau , élémens de cette force , sont encore en présence, que devient la force qui en résulte, l'appareil étant en repos? d'abord, une partie de la force produite s'est consommée en mettant le piston en mouvement, cl l'autre partie s'est échappée en pure perte par les robinets de décharge 3 et 4i car la vapeur après l'action avait encore beaucoup de force.

Ensuite, quant à la force qui résulte de la continuation de l'action du feu sur l'eau de la chaudière , force qui , pour n'être plus suffisante pour mouvoir notre piston , n'en existe pas moins, elle se rétablit , elle se réparé , et au bout d'un certain temps , elle peut redevenir capable de produire les mêmes effets mécaniques; mais, comme précédemment, elle ne peut les continuer sans interruption.

Vous voyez donc que, dans ce cas, pour obtenir un mouvement continu, il faudra, ou diminuer la résistance, et par conséquent, la quantité de vapeur nécessaire pour la vaincre, jusqu'à ce que cette quantité produite par la chaudière, et pouvant toujours affluer avec la même force , soit suffisante pour entretenir régulièrement le mouvement. Vous pouvez diminuer alors , autant que l'expérience vous l'indiquera , le diamètre du piston et la capacité du cylindre , de telle manière que la capacité de la chaudière soit très-grande en comparaison de celle du cylindre.

Ou bien, si vous ne diminuez pas la résistance, il faudra augmenter convenablement la capacité de la chaudière, et conserver les dimensions du cylindre.

Vous n'auriez, dans notre supposition, aucun changement à faire, si un mouvement intermittent, se répétant par intervalles, pouvait convenir à vos vues; car aussitôt que vous apercevriez que la force commence à faiblir , vous fermeriez le robinet / d'admission, et laisseriez reprendre à la vapeur la force qu'elle devrait avoir , pour agir de nouveau.

Le second cas dont nous avons parlé plus haut , celui oii la vapeur agit, sans interruption, avec la même force, arrive, lorsque la capacité de la chaudière est dans un tel rapport avec le diamètre du piston et la capacité do cylindre , et la force de la vapeur tellement proportionnée à la résistance, qué, pen-

dant le temps que la portion introduite dessus ou dessous le piston agit , une portion semblable et de même puissance est produite dans la chaudière. La force n'a pas alors d'intermittence, parce qu'il y a dans la masse d'eau et de feu tous les matériaux , si l'on peut parler ainsi , qui constituent , qui créent , dans le temps toujours très-court que le piston met à monter ou à descendre, toute la force mécanique que ce mouvement exige.

On conçoit, d'après cette dernière considération , que lorsque le rapport des capacités et du cylindre et de la chaudière approche de celui qui doit exister, pour avoir un mouvementmoteur continu; on conçoit, disons-nous, que, dans le cas où la force viendrait à faiblir, on pourrait la ramener à l'état de force constante, en sç bornant tout simplement à diminuer la résistance du travail dont elle ferait le service : car s'il faut un certain temps à la vapeur , dans un appareil de cette espèce , pour acquérir la force qui lui est nécessaire pour vaincre la première résistance à laquelle elle ne pouvait entièrement suflire, il est certain qu'en diminuant un peu la résistance, vous vous dispensez par cela même de porter la force de la vapeur au même degré d'intensité, et vous produisez en moins de temps la portion qui est nécessaire à chaque mouvement.

Supposons maintenant pour le troisième cas , qu'avec notre appareil, fig. (\ , la vapeur produite ait trop de force, et que celle-ci s'accroisse progressivement. Ceci peut provenir principalement de ce que la charge est trop petite comparativement à la puissance mécanique de la vapeur développée dans le temps le plus court que le piston puisse mettre à monter ou à descendre \ en d'autres termes , de ce que la chaudière est trop grande relativement, et le/feu trop fort ; ou bien de ce que le feu est poussé avec trop d'activité sous une chaudière de dimensions convenables.

ET DES MACHINES A VAPEUR. 77 Il est clair que puisque vous produisez dans un temps plus de force que vous n'en consommez dans le même temps, cette * force doit nécessairement s'accumuler et s'accroître progressivement. Elle agit donc chaque fois avec plus de violence , et le mouvement du piston s'accélère outre mesure; vous n'avez plus le temps d'ouvrir les robinets ; le désordre se mettra dans la manœuvre de l'appareil , et le mouvement-moteur passera de l'irrégularité à un entier anéantissement , par les actions tumultueuses et opposées des quantités de vapeur introduites dessus et dessous le piston. Alors non-seulement le piston vient frapper violemment, et peut briser le couvercle et le fond du cylindre dans son mouvement alternatif, mais vous courez encore le danger de voir crever ou éclater la chaudière, tant la force de la vapeur peut s'accroître.

D s'agit de remédier à ces graves inconvéniens. Ne nous arrêtons pas à la possibilité trop évidente, trop facile à saisir, d'augmenter la résistance , si la nature du travail peut s'y prêter , ou de diminuer la capacité de la chaudière et la masse du feu ; supposons que la résistance soit constante , et qu'il soit question seulement de prévenir l'irrégularité de mouvement, et le danger, auxquels pourrait donner lieu l'incurie de celui qui serait chargé d'entretenir le feu , et qui , le poussant outre mesure , donnerait à la vapeur l'accroissement de force dont nous parlons.

S'il était attentif, il pourrait en général s'apercevoir de cet accroissement de force par l'accélération de mouvement que prendrait le piston, et y remédier en ralentissant l'action du feu ; mais qui oserait répondre de cette attention dans un travail soutenu ? Il peut se faire d'ailleurs que, par quelques accidens, par quelques circonstances éventuelles, le piston ne montre pas d'accélération , par quelques obstacles dans le cy-

lindre ou dans le tuyau de communication de la chaudière au cylindre ; comment se (1er à une force ainsi emprisonnée, et qui par cela même gagne rapidement une telle intensité de puissance , qu elle peut forcer ses enveloppes et lancer au loin ce qui l'entoure? Un moyeu fort simple s'est présenté d'abord pour éviter ce danger.

On a imaginé de placer une soupape x qui s'ouvre de dedans en dehors, et qui est assez lourde pour ne s'ouvrir que lorsque la vapeur prend un accroissement de force qui pourrait nuire ; dans ce cas la vapeur trouvant une issue s'échappe dans l'air , sa force décroît incontinent, et la soupape se referme par son propre poids aussitôt que la vapeur n'a plus assez de puissance pour la soulever. La fonction de cette soupape lui a fait donner le nom de soupape de sûreté. 11 est inutile de dire que nous reviendrons sur cet objet ainsi que sur ce qui précède, si l'on ▼eut bien se rappeler que nous nous bornons, pour le moment, à montrer les phénomènes que présente l'action motrice de la vapeur dans l'ordre qui nous paraît le plus convenable pour les bien saisir , et à donner un premier aperçu des moyens qu'on peut employer pour développer et diriger l'action de ce moteur. Nous suivons la route qui semblerait être la plus courte et la plus naturelle pour créer les machines à vapeur si elles n'existaient pas.

Mais revenons à notre sujet. Vous venez de voir quels moyens on peut employer pour conserver à la vapeur le degré de force constante qui convient au mouvement alternatif du piston ainsi que pour faire échapper îa vapeur lorsqu'elle vient a dépasser une certaine limite de force par le défaut de soin de celui qui entretient le feu ou par quelque autre cause accidentelle.

Ces moyens ne suffiraient pas pour être assuré de la régu-

larîté du mouvement-moteur, il faut encore que les robinets s ouvrent exactement dans un temps déterminé, et chaque paire comme il convient pour produire soit l'élévation, soit la descente du piston; il faut, par exemple, que le robinet 1 d'introduction de la vapeur et le robinet 3 de décharge s'ouvrent exactement dans le même temps pour la montée du piston, et les robinets 2 et 4 pour la descente.

Si nous examinons de près la manœuvre des robinets de notre appareil, fig. 4> manœuvre dont dépend en dernier ressort la régularité du mouvement-moteur, nous devrons convenirqu elle est très-incommode, très-assujetlissaute , et que la moindre distraction qui s'emparerait de l'homme chargé de cette ma* nceuvre pourrait jeter le trouble dans l'action du moteur.

Cet appareil est donc très-imparfait sous ce rapport ; et avec quatre robinets qu'on ouvre et qu'on ferme à la main , pour régler le mouvement , nous sommes encore peu avancés dans les dispositions propres à rendre facile et sûr l'usage de la vapeur comme force motrice.

Cherchons de plus heureuses dispositions. D'abord il ne nous est pas difficile de concevoir qu'on peut produire avec deux robinets les mêmes effets qu'avec quatre, savoir : avec un robinet qui, suivant qu'on le tournera dans un sens ou en sens opposé, laissera passer la vapeur dessous ou dessus le piston $ et avec un autre robinet de la même espèce on ouvrira une décharge à la vapeur, tantôt au-dessus , tantôt au-dessous du piston.

Le robinet 1 (fig. 5), est destiné à faire agir la vapeur tantôt dessus, tantôt dessous le piston, et le robinet 2 à vider la vapeur après chaque action à la partie supérieure comme à la partie inférieure du cylindre.

Le cylindre b est immédiatement attaché sur la chaudière,

et le tuyau de communication est porté en g, et rejoint ce tuyau

distributeur o à l'endroit où le robinet i est placé.

La manœuvre sera un peu plus facile sans doute, mais il faut encore ouvrir deux robinets à la main et simultanément; c'est encore un assujettissement très-incommode , et la régularité du mouvement-moteur n'est guère plus assurée avec cette disposition qu'avec l'autre.

Si nous allons plus avant dans l'observation des effets que nous avons à produire pour favoriser l'action de la vapeur sur le piston qui, comme on sait, est le point d'application de notre moteur, nous remarquerons qu'en introduisant la vapeur sous le piston, il faut en même temps lui ouvrir une issue par en haut, et qu'en l'introduisant dessus, il faut au même moment la faire échapper par en bas. L'on peut concevoir d'après cela la possibilité de produire ces deux effets avec un seul robinet au lieu de quatre , ce qui réduirait la manœuvre régulatrice de l'appareil à un seul mouvement, au lieu de quatre ou de deux comme ci-dessus.

En effet, si l'on entaille un robinet sur deux portions opposées de sa surface cylindrique ou conique, comme on en voit la coupe (îg. b en m et en n , il est clair qu'en tournant ce robinet par le levier /, tantôt dans un sens, tantôt en sens opposé, nous produirons les effets que nous cherchons : on voit par la position du robinet en m que la vapeur de la chaudière est en communication avec le dessus du piston , et qu'en même temps le dessous est ouvert en o pour en laisser échapper la vapeur; que par la seconde position du robinet en n l'on met la vapeur de la chaudière en communication avec le dessous du piston, et qu'on ouvre en même temps une issue à la vapeur qui est dessus. x

Voilà donc nos quatre robinets réduits à un seul, nos quatre

ET DES MACHINES A VAPEUR. 8l mouvemens ramenés à un seul mouvement. La manœuvre estdevenue bien plus facile, et, au moyen du levier / qu'on peut allonger à son gré, l'homme n'est plus autant incommodé de la' chàleur du fourneau , au-dessus duquel nous l'avons toujours ' supposé placé dans nos appareils. Mais nous avons encore un' homme pour régulateur immédiat, et rien ne nous met à l'abri de ses distractions dans un service qui , comme celui-ci , exige absolument une attention soutenue et une activité dont on ne peut se relâcher un seul moment sans troubler l'action du moteur.

Poursuivons donc nos recherches, et voyons s'il ne serait pas possible de faire mouvoir le robinet par la machine même, c'est-à-dire d'en régler le mouvement par le mouvement^ de la machine.