HE

1b ââsnte,p^t

Mi*» centig.

^Jsm*

lettres qui

àm coeRdeai théo-

le mode qie

"" ^ ~ 0aT5 IHIIÎ — ^If'.If.i — 0,07078. 1800. 0,U3 '

d'où ^=^ =1 - SnifôZns^; =1 - 0,67 = 0,33.

Donc, en fonctionnaiit scrmat le crde adopté dans cette machine pour utiliser la duJcor, Teffet utile que Ton pourrait en tirer, dans Thypothèse où lappareil présenterait la perfection absolue, c'est-à-dire, ne présenterait aucune résistance passive et ne subirait aucun refroidissement extérieur, s'élèverait à 0,33 du travail total que pourrait produire théorique-

la totalité de la chaleur dépensée. C'est à peu près le aent que nous avons trouvé pour les machines de jcnoir et Hugon.

iji lieu de comparer ce coefficient de rende/nent, à la r totale dépensée, nous le comparions au rendement q[ue maximum de la chaleur employée suivant le cycle rnot, entre les mêmes limites de température qui sont et 323° absolus, nous trouverions pour ce dernier cas :

ic, le coefficient de rendement théorique de cette ma-

évalué comparativement au maximum théorique de

l que l'on pourrait tirer de la chaleur, pour la même

de température, s'élèverait à

18 pouvons encore, pour compléter cette application numéque nous avons choisie dans les conditions ordinaires de loi de cet appareil, déterminer les pressions qui se manit pendant les différentes phases d'une opération, commencement de la période de compression du mélange ant, la tension p des gaz peut être supposée égale à l^tm.^ i lin de la période de compression, leur tension peut être ninée par l'expression

('pn N 0,291 — ^^] applicable aux compressions adiabatiques.

expression donne :

pw 0,291 470^ ^ 1,456, 323" ' '

P" = 3,^44 atmosphères.

j le début de l'explosion, la tension P peut être trouvée Bxpression

= ^ applicable aux variations de tension sous volume

ant.

Cette expression ibnmit

P = F'^=^7^- 3«-'.o44. 3.231 =11,96 atmosphères absolues.

Quant à la t^ision P* 1 la dn d& la. détente, elle peut être déterminée par L>zpression

T /Pv'^ ,, , 1800 /ll*»-',96\o»29i T' = If; ^ ^'^'^ i3Ït = (-F— j '

KtJi •• ..«iî.»il317

Ontiredelà. Fv'-" = Xl.'Xr ^^^ ,

d'où P 's^ 4i.0S4 aiEmoq^iàres.

H est impossible ie^ a âtr» pas âaippé, en présâice de ces résultats* de UimpenBcàondiL crcie de fimctionniKnent adopté par rinTentenr. KTidanment^ la. tension des gaz brûlés à la fin dela(3oarseikdéten:KeetIa.tBnipératnredeces gaz àrinstantoù commence récfaappMwait. sont trop considérables et il y a, de ce cbe£^ une àumne quantité de cbalenr et de travail, perdue, ^expérience a anssi prouré i|ue cet inconrénifflit n'était que fort peu atténué par Le rràroidiœement âA à Tenr^oppe d'eau plus ou moins âroide, et nous annms tout à rheure l'occasion de le reconnaître par l'eEsamfin. d'un diagramme rderé sur une de ces machines en marche. Le moyen qui se présente d'abord à l'esprit, pour éviter cette perte et améliorer le cycle de fonctionnement, consiste à prolonger la détente en allongeant la course du piston : on utilis^mt ainà^ en plus forte proportion, la chaleur produite par L'âxploaon et l'on abaisserait la température des gaz à réchappemâit ; mais ce procédé est illusoire quand on ne modifie pas ai même tBnps le ^pstème d^aspiratien.

En effet, supposons qu*une de ces machines fonctionne dans les conditions actaelles. mais qu^elle ^it construite de façon que Ton puisse prolonger à volonté la course du piston au-delà de sa limite normale.

Le premier coup de piston qui sera poussé au-delà de cette limite normale, fournira plus de travail que le précédent et les gaz brûlés seront abandonnés à une moindre température. Mais la course du piston étant ainsi accrue, l'aspiration sui-

Vante amènera dans le cylindre plus de mélange détonant que les aspirations antérieures et il en résultera une plus grande compression pendant la course qui suit l'aspiration , une plus haute température des gaz comprimés, une plus haute tension et une température plus élevée pendant la période d'inflamma* tion, et l'on retrouvera à la fin de la course utile une tension et une température plus élevées qu'à la fin du coup de piston précédent. Il faudra donc augmenter encore la course pour obtenir la pression et la température finales que l'on venait de réahser, ce qui accroîtra encore le volume de mélange aspiré pour l'opération suivante, et ainsi de suite indéfiniment ; on tournerait ainsi dans un cercle vicieux et l'on n'arriverait à rien d'utilement réalisable.

Il devient évident, d'après ces observations, qu'il n'est possible d'améliorer sérieusement le cycle de fonctionnement de la chaleur dans cette machine, par une détente plus prolongée, qu'en limitant le volume de mélange détonant qui pénètre par aspiration dans le cylindre ; par exemple, en le maintenant constant quelle que soit la longueur de la course du piston. Ce résultat peut être obtenu très simplement en fermant l'ouverture d'admission de ce mélange avant la fin de la course consacrée à l'aspiration. Il est vrai que, dans ce cas, la tension du mélange aspiré descendra au-dessous de la pression atmosphérique, à partir de l'instant oii Ton aura fermé l'admission, mais le travail ainsi perdu sera exactement restitué pendant la période de compression qui suivra, cette compression s'eflFectuant au début sous l'influence d'une pression atmosphérique extérieure plus grande que la pression intérieure.

En poussant la détente jusqu'à une pression inférieure à la pression atmosphérique, on obtiendrait un résultat semblable et l'on rentrerait ainsi dans le système de la machine primitive de MM. Otto et Langen, en retrouvant une partie des avantages spéciaux qu'offrait cette dernière, sans retomber dans les inconvénients qu'on lui reprochait. Au lieu d'allonger la course, on pourrait évidemment augmenter le diamètre, ou agrandir en même temps la course et le diamètre pour conserver au cylindre de bonnes dimensions relatives, pourvu que l'on ne fît

244 CBUkBVTBS,

Cette expreaaioa fournit

ë.JlîKïir* ir

P — F^^f^^-- 3»*-^ ,fi44. 3,281=11,96 âtmosplie^

Quant à IsCtension P à la tm de la détamte^ aie peut être déterminée par Vexprewan

T /Pv'^^i - , 1300 Ail— -,96 \*»

On tire de là, ir^' = (11^,^^ ^ ;

d'où P » 4^054 atmocçhàes.

II est impossible de n'être pas £ra^»é, en présence de ces résultats, de Timperfection 4n cycle de ficmctionnement adopté par rinventenr. Eridemment, la tension des gaz br&Iés à la fin delacoarseàdétenteetlatempératoredeces gaz àTinstantoù commence Féchappement, sont trop considérables et il y a, de ce chef, une énorme quantité de chaleur et de travail, perdue. L'expérience a aussi prouré que cet incouTénient n'était que fort peu atténué par le refroidissement dû à Tenyoloppe d'eau plus ou moins froide, et nous aurons tout à llieure l'occasion de le reconnaître par l'examen d'un diagramme releyé sur une de ces machines en marche. Le moyen qui se présente d'abord à l'esprit, pour éviter cette perte et améliorer le cycle de fonctionnement, consiste à prolonger la détente en allongeant la course du piston ; on utiliserait ainsi, en plus forte proportion, la chaleur produite par l'explosion et l'on abaisserait la température des gaz à l'échappement ; mais ce procédé est illusoire quand on ne modifie pas en même temps le système d'aspiration.

En effet, supposons qu'une de ces machines fonctionne dans Ifô conditions actuelles, mais qu'elle ^oit construite de façon que Ton puisse prolonger à volonté la course du piston au-delà de sa limite normale.

Le premier coup de piston qui sera poussé au-delà de cette luLiie normale, fournira plus de travail que le précédent et les brûlés seront abandonnés à une moindre température. la course du piston étant ainsi accrue, l'aspiration sui-

vante amènera dans le cylindre plus de mélange détonant que les aspirations antérieures et il en résultera une plus grande compression pendant la course qui suit Taspiration, une plus haute température des gaz comprimés, une plus haute tension et une température plus élevée pendant la période dMnflamma* tion, et Ton retrouvera à la fin de la course utile une tension et une température plus élevées qu'à la fin du coup de piston précédent. Il faudra donc augmenter encore la course pour ohtenir la pression et la température finales que Ton venait de réaUser, ce qui accroîtra encore le volume de mélange aspiré pour Topération suivante, et ainsi de suite indéfiniment ; on tournerait ainsi dans un cercle vicieux et Ton n'arriverait à rien d'utilement réalisable.

Il devient évident, d'après ces observations, qu'il n'est possible d'améliorer sérieusement le cycle de fonctionnement de la chaleur dans cette machine, par une détente plus prolongée, qu'en limitant le volume de mélange détonant qui pénètre par aspiration dans le cylindre ; par exemple, en le maintenant constant quelle que soit la longueur de la course du piston. Ce résultat peut être obtenu très simplement en fermant l'ouverture d'admission de ce mélange avant la fin de la course consacrée à l'aspiration. Il est vrai que, dans ce cas, la tension du mélange aspiré descendra au-dessous de la pression atmosphérique, à partir de l'instant où Ton aura fermé l'admission, mais le travail ainsi perdu sera exactement restitué pendant la période de compression qui suivra, cette compression s'eflFectuant au début sous Tinfluence d'une pression atmosphérique extérieure plus grande que la pression intérieure.

:rer dans le mélange destiné à transmettre Tinflammation au lange détonant, par Touverture o. Les conduits o, m et K sont nages dans le couvercle fixe R qui maintient le tiroir en ice et le pousse sur la table des lumières F et L, pour établir contact le plus parfait que possible entre les deux faces de tiroir, la table des lumières F et L d'un côté et la face inné du couvercle de l'autre. Cette pression du couvercle sur tiroir, qui doit être proportionnée à Teffort qui agit sur ce oir au moment de Tinliammation, est exercée par des ressorts boudin en acier qui se rattachent solidement à la calotte du lindre par l'intermédiaire de boulons. Pour maintenir transrsalement le tiroir, deux nervures horizontales venues de nte ont été ménagées sur le calotte du cylindre moteur ; le *oir glisse à frottement doux entre ces deux nervures qui ne nt point indiquées sur le dessin. La soupape de décharge des z brûlés q placée sous le cylindre moteur, s'ouvre de dehors dedans et se manœuvre à l'aide d'un levier sur lequel agit le came placée sur l'arbre T ; cette came tient la soupape iverte pendant toute la course d'évacuation et pendant tout reste du temps celle-ci est tenue fermée par un ressort. Le gaz qui arrive dans la machine par le conduit E, sort ine sorte de réservoir ou poche en caoutchouc dans lequel pénètre sous la pression qui existe dans la conduite générale 60 laquelle on a raccordé le tuyau particulier destiné à aliînter la machine. Sur le trajet de ce réservoir à l'orifice K, 7 a une soupape aussi manœuvrée par une communication mouvement empruntée à cette machine et qui ne doit s'ouïr que pendant la course d'admission du mélange détonant Q8 le cylindre. Le réservoir en caoutchouc facilite par sa coniction l'entrée du gaz dans le cylindre, pendant la période ulmission, et dispense la conduite générale d*en fournir eu ce >ment une quantité considérable ; on n'obtiendrait cet accroisdent momentané de dépense que par une perte de pression pourrait amener une notable diminution dans le volume de ; qui doit très rapidement se mélanger à l'air et pénétrer LS le cylindre. Quant à la soupape placée entre ce réservoir 'orifice K, elle est mise en mouvement par un levier et par

Maia le travail potentiel PV de l''i'',258 de gaz, est égal à

l'éqnatïon ci-dessus devient alors :

d'où T' =iî^= 1800" absolus.

Sons la même pression P on aura la proportion, T:r =ti: V' = C;7; d'où T = 1800^ = 1543° absolus ou 1270° cent.

Valehb de T" . La température T", après la. détente, peut être déterminéD par la proportion connue : T' /V\Mi / V \Wi / 30 D,ii

?' = (v-')=(îfv)-(f°j=i^''«>°'" = '-^"^

d'où T"= -j-^ = J^ =1317" absolus ou 944" centij l,o(i7 l,db7

Si on substitue toutes ces valeurs numériques aux lettres qi les représentent dans l'expression générale du coefficient théorique d'effet utile de la chaleur dépensée suivant le mode qne nous avons exposé, on trouve :

Q-Q' , Cy (T" - fl

Cv(T'-T"')+ ~ T'(^-^) 0,175 11317° -323)

Donc, en fonctionnant suivant le cycle adopté dans cette machine pour utiliser la chaleur, l'effet utile que l'on pourrait en tirer, dans l'hypothèse où l'appareil présenterait la perfection absolue, c'est-îi-Jire, ne nréseuterait aucune résistanc(

ment la totalité de la chaleur dépensée. C'est à peu près le rendement que nous avons trouvé pour les machines de MM. Lenoir et Hugon.

Si, au lieu de comparer ce coefficient de rendement, à la chaleur totale dépensée, nous le comparions au rendement théorique maximum de la chaleur employée suivant le cycle de Gamot, entre les mêmes limites de température qui sont 1800^ et 323<* absolus, nous trouverions pour ce dernier cas :

T ~T^ 1800 - 323 ^ ^^ ~T Ï8ÔÔ~ " ^'^^'

Donc, le coefficient de rendement théorique de cette machine évalué comparativement au maximum théorique de travail que Ton pourrait tirer de la chaleur, pour la même chute de température, s'élèverait à

Nous pouvons encore, pour compléter cette application numérique que nous avons choisie dans les conditions ordinaires de remploi de cet appareil, déterminer les pressions qui se manifestent pendant les différentes phases d'une opération.

Au commencement de la période de compression du mélange détonant, la tension p des gaz peut être supposée égale à l^^^-.

A la fin de la période de compression, leur tension peut être déterminée par Texpression

— = iTStm") applicable aux compressions adiabatiques.

Cette expression donne :

d'où P" — 3,'644 atmosphères.

Dès le début de Texplosion, la tension P peut être trouvée par Texpression

— s=: applicable aux variations de tension sous volume

constant.

S44 CHAPITRE THOISIKME. ^^^^^^|

Cette expression fournit

P = P" j^^ = 3''"" ,644. 3,281 = 1 1 ,96 atmosphères absolues.

Quant à la' tension P' à la fin de la détente, êile peut être déterminée par l'expression

,il317 .

d'où P' = 4,034 atmosphères.

Il est impossible de n'être pas frappé, en présence de ces résultats, de l'imperfection du cycle de fonctionnement adopté par l'inventeur. Evidemment, la tension des gaz hrùlés à la fin de la course à détente et la température de ces gaz à l'instant où commence l'échappement, sont trop considérables et il y a, de ce chef, une énorme quantité de chaleur et de travail, perdue. L'expérience a aussi prouvé que cet inconvénient n'était que ~ fort peu atténué par le refroidissement dû à l'enveloppe d'eau plus ou moins froide, et nous aurons tout à l'heure l'occasion de le reconnaître par l'examen d'un diagramme relevé sur une de ces machines en marche. Le moyen qui se présente d'abord à Pesprit, pour éviter cette perte et améliorer le cycle de fonctiounement, consiste à prolonger la détente en allongeant la course du piston ; on utiliserait ainsi, en plus forte proportion, la chaleur produite par l'explosion et l'on abaisserait la température des gaz à l'échappement ; mais ce procédé est illusoire quand on ne modifie pas en même temps le système d'aspiration.

En effet, supposons qu'une de ces machines fonctionne dans les conditions actuelles, mais qu'elle ^oit construite de façon que l'on puisse prolonger à volonté la course du piston au-delà de sa limite normale.

Le premier coup de piston qui sera poussé au-delà de cette limite normale, fournira plus de travail que le précédent et les gaz brûlés seront abandonnés à une moindre température.

vante amènera dans le cylindre plus de mélange détonant que les aspirations antérieures et il en résultera une plus grande compression pendant la course qui suit l'aspiration, une plus haute température des gaz comprimés, une plus haute tension et une température plus élevée pendant la période d'inflamma* tîon, et Ton retrouvera à la fin de la course utile une tension et une température plus élevées qu'à la fin du coup de piston précédent. Il faudra donc augmenter encore la course pour obtenir la pression et la température finales que l'on venait de réaliser, ce qui accroîtra encore le volume de mélange aspiré pour l'opération suivante, et ainsi de suite indéfiniment ; on tournerait ainsi dans un cercle vicieux et l'on n'arriverait à rien d'utilement réalisable.

Il devient évident, d'après ces observations, qu'il n'est possible d'améliorer sérieusement le cycle de fonctionnement de la chaleur dans cette machine, par une détente plus prolongée, qu'en limitant le volume de mélange détonant qui pénètre par aspiration dans le cylindre ; par exemple, en le maintenant constant quelle que soit la longueur de la course du piston. Ce résultat peut être obtenu très simplement en fermant l'ouverture d'admission de ce mélange avant la fin de la course consacrée à l'aspiration. Il est vrai que, dans ce cas, la tension du mélange aspiré descendra au-dessous de la pression atmosphérique, à partir de l'instant oii Ton aura fermé l'admission, mais le travail ainsi perdu sera exactement restitué pendant la période de compression qui suivra, cette compression s'eflFectuant au début sous Tinfluence d'une pression atmosphérique extérieure plus grande que la pression intérieure.

point varier la quantité de mélange aspiré, ni le rolume que le piston doit engendrer pour réaliser le résultat que l'on veut obtenir.

Pour préciser les idées sur le bénéfice théorique que présenterait cette modificatiou au système actuel de M. Otto, nous allons évaluer l'accroiasement du coeiScient d'effet utile qui en résulterait dans l'hypothèse oîi la détente des gaz brûlés serait poussée jusqu'à la pression atmosphérique, et pour cela nona conserverons toutes les conditions spéciales que nous avions adoptées dans l'application numérique qui précède.

ffous supposerons simplement que l'admission restant la même que dans cette application, la détente soit poussée jusqu'à 1=^™- par un prolongement convenable de la course, La quantité de chaîear Q produite par l'exploaiou restant égale à ce qu'elle était dans cet exemple, nous aurons :

Q = Cv (T'- T") + ^ T'(^] ;

Toutes les lettres conservant les mêmes valeurs numériques que précédemment ; nous avons trouvé cette valeur de Q égale à 241,65+18,228=259'^"' ,378.

La valeur de la chaleur emportée par le réfrigérant, sera également

Q' = Cv (T" - 0 ;

Ici t conserve aussi la même valeur que ci-dessus (323"), mais T" devient beaucoup plus faible à cause du prolongement de la détente adiabatique jusqu'à 1 atmosphère.

On aura pour ce cas :

^'°" ■'^"-(ît;^î — î^9- «'*• ""■^"'"^ °" "<"■ °™'-

OiiaalorsQ'=Cv(T"- 0=0,175(874°— 323°)=96,425calories; Q-Q' 9G,j25

cent da trayail que pourrait produire la totalité de la chaleur dépensée, en substituant le nouveau cycle, à Tancien.

II est yrai que nous nous sommes placés dans des conditions qui sont loin de se réaliser dans Tapplication. Nous avons admis qu'il n'y avait aucune perte de chaleur à travers les parois du cylindre, tandis que celui-ci, dans les machines en marche, est entouré d'une enveloppe d'eau sans cesse renouvelée en quantité suffisante pour empêcher sa température de dépasser 70 à 75^ centigrades. Les constructeurs de cette machine comptent moyennement sur une dépense d'eau prise à 15<» ou 20"", de 60 litres par cheval et par heure. Cette eau recevant dans l'enveloppe un accroissement de température de 50® ou moins, enlève donc au cylindre

6okii..5ocai. ^ 3000 calories

par cheval et par heure. Mais il faut observer que cette action refroidissante s'exerce d'une manière continue quoique non constante, et comme la période de travail utile, dans la machine, ne se reproduit qu'une fois pour quatre courses, elle doit agir sur les gaz brûlés, pendant l'échappement, et sur la masse de métal qui constitue l'appareil, pendant la majeure partie du temps. La perte de calories indiquée ci-dessus, ne porte donc que pour une part sur la période de travail pendant laquelle elle produit une diminution de ce travail, et pour une autre part sur les autres périodes du mouvement, pendant lesquelles faction refroidissante est plus utile que nuisible à la production du travail ; elle n'augmente pas la fraction de la chaleur totale produite, qui va se dissiper inutilement dans l'atmosphère.

Afin de donner une idée un peu plus nette du rapport qui existe entre les résultats théoriques exposés ci-dessus et les résultats pratiques obtenus dans les mêmes conditions de composition du mélange détonant, de durée initiale de l'explosion pendant laquelle nous avons supposé la tension constante, et de course totale relativement au volume de mélange explosif adopté pour chaque opération, nous avons reproduit dans la figure (37), un diagramme relevé sur une de ces machines en marche. Ce diagramme porte trois courbes tracées par le crayon

de rindicateur et superposées dans la même expérience. Excepté au débat de l'explosion, ces courbes se recouvrent rigoureusement, et elles ne varient qu'au moment où la projection rapide du piston de l'indicateur engendre des effets de force vive dont on peut, sans grave erreur, ne pas tenir compte.

On peut donc regarder l'ordonnée BF comme représentant la pression maxima P et la ligne 6F comme représentant la partie de la course du piston pendant laquelle on peut considérer la

pression P comme constante. L'ordonnée OB=V est à peu près

égale à g de OA^i', comme nous l'avons admis dans l'application numérique ci-dessus.

D'après l'échelle du diagramme, la pression maxima P serait à peu près égale à 9^^™-,25 absolues ; le calcul, dans les mêmes conditions, nous adonné ll*'™-,96. Cette différence pourrait, à la rigueur, s'expliquer par l'action de Tenvéloppe refroidissante, malgré le peu de durée de cette période du mouvement, mais elle doit tenir encore à une autre cause que voici : de F en fl? la courbe ne s'écarte presque pas de la courbe adiabatique malgré le refroidissement qui doit se produire pendant cette partie relativement longue de la course. Gomme la courbe adiabatique n'est possible que dans le cas oii il n'y aurait point de refroidissement extérieur et que ce refroidissement existe, il en résulte que la tension doit être soutenue par une continuation de la combustion du gaz qui, par conséquent, n'a pas fourni toute sa chaleur de G en F, ce qui explique en partie la perte de pression pour cette période.

A partir du point x où existe encore une tension de 3*^°*-, 50 absolues, on remarque une rapide diminution de cette tension jusqu'à la fin de la course oii elle s'abaisse à l^tm.^ msàs cette diminution n'est pas le résultat d'une détente en vase clos, elle est le produit d'une avance à l'échappement adoptée pour diminuer la tension des gaz brûlés pendant la période d'expulsion- On peut présumer que sans cette avance à l'échappement, 1^ tension finale serait encore de 3*^™- environ.

En calculant, d'après la loi de détente adiabatique, la tetision P' que les gaz devraient encore posséder à la fin de 1*

un cyliadre spécial, par un piston qui reçoit son mouvement d'une bielle et d'une manivelle calée sur Tarbre moteur. Ce mélange, au sortir du compresseur, se dirige vers lé cylindre moteur où il trouve un bec de gaz continuellement allumé qui Tenflamme à mesure qu'il arrive ; de sorte que l'appareil fonctionne comme une machine à vapeur qui reçoit pendant toute la course du piston, de la vapeur sous tension constante.

C'est là une idée nouvelle et qui peut être féconde en ce sens qu'elle supprime les pressions brusques si rapidement évanouies qui se produisent dans un grand nombre de machines à gaz, et qu'elle empêche un accroissement de température trop considérable.

Nous essayerons de le faire comprendre à l'aide des considérations suivantes :

Supposons que 1°^' de mélange détonant contenant 0°''0526 de gaz et 0°^'9474 d'air pur, soit pris dans l'atmosphère à la température 0®, sous la tension de 0^J6 de mercure, puis, qu'il soit porté par compression, à la tension de 3^^""* sans accroissement de température.

Si on Fenflamme sous volume constant, la quantité de chaleur produite sera de 0™'0526.6000 = 315,6 calories.

Le poids de ce mètre cube d'air sera, comme nous l'avons vu dans l'étude de la machine d'Otto, de l^"-,258 environ et sa capacité calorifique sous volume constant, d'environ 0,175. . La température T' après la combustion, sera donnée par l'équation

lî^ii-,258. 0,175 (T'-273*) = 315,6 calories, d'où T' = 1706« absolus, ou 1433° centigrades.

Mais si, pendant la combustion, on maintient la tension de 3^^°^- en appliquant toute la chaleur produite à l'accroissement progressif du volume sous tension constante, on arrivera à un . autre résultat.

Désignons par T' la température des gaz à la fin de la combustion.

i leur température initiale, supposée de 273*

absolus.

P la tension pendant le travail, en kil. par m* .

quand elle ùâi enTiron 165 tonrs par minute dans lescondi'

lions que nous ayons adoptées pour les applications précédentes :

Diamètre du piston. . . . 0"«17,

Course de ce piston. . . . QF^.Sé.

La capacité A qui contient les gaz comprimés ayant Texplo^

sion, est égale, à peu près, aux deux tiers du Tolume engendré

par le piston, ce qui porte le yolume total de ces gaz après 1»

détente, à ^ de la capacité A; c'est le rapport adopté dans nos

calculs.

Nous allons essayer de donner une idée aussi approximatiie que possible, du mode de fonctionnement de cette machine don^ Fappareil de distribution est assez compliqué et exigerait, pour être bien compris, des dessins complets que la spécialité pure* ment théorique de cet ouTrage ne comporte pas.

L'ensemble de la machine a Taspect extérieur d'une machime à Tapeur à simple effet et horizontale ; le tout est établi sur un même bâti qui peut être plus ou moins éleyé selon les besoins locaux. Le cylindre est entouré d'une enreloppe d'eau continuellement renouvelée de façon que sa température ne dépasse jamais 70^ à 80^ centigrades.

L'appareil de distribution se compose d'une glissière ou tiroir PQ manœuvré horizontalement par une petite manivelle H calée sur un arbre parallèle au cylindre moteur. Cet arbre reçoit le mouvement de l'arbre du volant par l'intermédiaire de deux engrenages coniques dont Tun, celui qui est placé sar Tarbre du volant, a un diamètre qui est égal à la moitié du diamètre de l'autre. Il résulte de ce mode de transmission de mouvement que la manivelle H ne fait qu'un tour pour deux tours de l'arbre du volant ou pour les quatre courses du piston B qui constituent les quatre opérations successives qui correspondent à chaque impulsion motrice imprimée au piston.

L'air frais arrive par le tuyau S, le gaz qui doit entrer dans le mélange détonant, par l'ouverture E, le gaz qui alimente le bec constamment allumé, par l'ouvertiire «i, et le gaz qui doit

entrer dans le mélange destiné à transmettre Tinflammation au mélange détonant, par rouverture o. Les conduits o, m et K sont ménagés dans le couvercle fixe R qui maintient le tiroir en place et le pousse sur la table des lumières F et L, pour établir le contact le plus parfait que possible entre les deux faces de ce tiroir, la table des lumières F et L d'un côté et la face interne du couTercle de Tautre. Cette pression du couvercle sur le tiroir, qui doit être proportionnée à Teffor t qui agit sur ce tiroir au moment de l'inflammation, est exercée par des ressorts à boudin en acier qui se rattachent solidement à la calotte du cylindre par Fintermédiaire de boulons. Pour maintenir trans- Tersalement le tiroir, deux nervures horizontales venues de fonte ont été ménagées sur le calotte du cylindre moteur ; le tiroir glisse à frottement doux entre ces deux nervures qui ne sont point indiquées sur le dessin. La soupape de décharge des gaz brûlés q placée sous le cylindre moteur, s^ouvre de dehors en dedans et se manœuvre à Taide d'un levier sur lequel agit une came placée sur Tarbre T ; cette came tient la soupape ony^te pendant toute la course d'évacuation et pendant tout le reste du temps celle-ci est tenue fermée par un ressort.

Le gaz qui arrive dans la machine par le conduit K, sort d^une sorte de réservoir ou poche en caoutchouc dans lequel il pénètre sous la pression qui existe dans la conduite générale avec laquelle on a raccordé le tuyau particulier destiné à alimenter la machine. Sur le trajet de ce réservoir à l'orifice K, il 7 a une soupape aussi manœuvrée par une communication de mouvement empruntée à cette machine et qui ne doit s*ou- Trir que pendant la course d'admission du mélange détonant dans le cylindre. Le réservoir en caoutchouc facilite par sa contraction l'entrée du gaz dans le cylindre, pendant la période d'admission, et dispense la conduite générale d*en fournir en ce moment une quantité considérable ; on n'obtiendrait cet accroissement momentané de dépense que par une perte de pression qui pourrait amener une notable diminution dans le volume de gaz qui doit très rapidement se mélanger à l'air et pénétrer dans le cylindre. Quant à la soupape placée entre ce réservoir et rorifice K, elle est mise en mouvement par un levier et par

une came mobile le long de l'arbre qui la porte ; cette came est en communication avec un régulateur à force centrifuge qui, | lorsque !a vitesse s'accélère trop, la déplace et l'empêche d'oa-« vrir la soupape; le régulateur supprime ainsi une ou pluBieuriT explosions jusqu'à ce que la vitesse ait été diminuée par cettd suspension du travail moteur, puis il ramène la came dans » position normale et celle-ci recommence sa fonction de distiia buteur de gaz,

Nous allons maîntenaot exposer toutes les phases d'une opé ration complète qui comprend quatre courses du piston moteil pendant lesquelles l'arbre T qui porte la manivelle du tiroir^ ne fait qu'une révolution.

Pour chaque course du piston moteur, la manivelle H déetîj un angle de 90°.

Dans la figure (35), le tiroir se trouve dans la position qu^ doit occuper au moment où l'inflammation du mélange A nant va se produire et la course utile commencer. En cet instant, la manivelle fait un angle de 45" avec la ligne des points morts qui est horizontale, et du côté du tiroir ; do sorte que pendant toute la course qui va commencer, le tiroir s'avancera d'abord dans la direction PQ jusqu'à ce que le centre delft chambre « so place en face du centre du conduit L, puis il r viendra dans sa position de départ. Les deux angles de 4 décrits dans cette période correspondent à une course dutiroic égale à

1 — cos 45° =^ 0,2929 du rayon de la manivelle dans le sens PQ, et une course égale dans le sens QP. Pendant cette excursion du tiroir, ia chambre m pleine de gaz enâamoa amis le feu au mélange détonant d'une façon qui sera expoaàj plus loin, puis elle a repris sa place après s'être remplie de g brûlés.

La manivelle continuant son mouvement dans le même s< décrit un nouvel angle de 90" pendant toute la période d'exptM sion des gaz qui viennent de produire le travail utile, et | tiroir parcourt dans la direction QP un chemin égal à

2. cos 45" = 1,4142 fois le rayon de la manivelle qui se trouve alors dans la position symétrique de celle qii

noQS a servi de point de départ. Pendant toute cette course du piston, le conduit La été continuellement fermé par la partie pleine do tiroir ; seulement, à Tinstant où ce piston est revenu dans la position indiquée sur la figure, Torifice p du tiroir est près de se mettre en communication avec rentrée du conduit L, Torifioe d près de se mettre en communication avec Touverture F par laquelle arrive Tair frais, et Torifice I de la glissière, près de se mettre en communication avec Touverture K par laquelle arrive le gaz qui doit faire partie du mélange détonant.

Pendant la course suivante du piston, qui constitue la période f aspiration du mélange détonant, la manivelle décrit un troisième angle de 90'' partagé en deux par la ligne des points morts et, pendant ce mouvement angulaire, le tiroir achève sa eoorse de Q vers P en parcourant un chemin égal à 0,2929 du rayon de la manivelle, puis revient sur ses pas dans la position luhl vient de quitter en mettant en communication pendant toute cette période, Torifice d avec l'orifice F, l'ouverture 1 wec l'orifice K et l'ouverture p avec le conduit L. L'air et le gu entrant simultanément dans le conduit d z p du tiroir, s'y aélangent, pénètrent ensemble dans le cylindre par le conduit L et achèvent de s'y mélanger. Vers la fin de cette excursion da tiroir et lorsque la vitesse du piston s'est ralentie dans la position de la manivelle motrice, voisine de la ligne des points morts, il peut entrer encore un peu de gaz après que la venue 'd'air est supprimée, pour obtenir un mélange plus explosible dans le voisinage immédiat du conduit L, et rendre les infiamaations plus sures ; il est facile de déterminer la position de l'ouverture 1 pour obtenir ce résultat.

A lestant précis où la course d'aspiration s'achève et où

tonte communication entre le cylindre moteur et les conduits

d'arrivée du gaz et de l'air frais, se ferme, le piston moteur

commence la période de compression du mélange détonant, qui

doit se continuer pendant toute cette course et la manivelle

commence à décrire le 4« angle de 90"" qui la ramènera dans la

position indiquée par la figure et qui nous a servi de point de

départ.

Cest pendant cette quatrième phase de la course du tiroir que s^accomplissent tous les préliminaires de rinflammation du mélange explosif, dont il nous sera peut-être difficile de donner une idée bien nette , tu les lacunes nombreuses que présente le dessin.

Dans le couvercle R du tiroir; on a ménagé une échancrure intérieure m qui contient un bec de gaz toujours allumé et alimenté par un tuyau particulier. Au-dessus de ce bec de gaz on a placé une petite cheminée qui reçoit les produits de la combustion et qui aide au léger tirage qui amène Pair extérieur au bec. Cette échancrure m est en communication avec Tatmosphère par deux ouvertures transversales pratiquées dans le couvercle, l'une au-dessous du bec, l'autre à la hauteur du bâs de la flamme ; c'est par ces ouvertures que le bec est alimenté d'air pur. La partie supérieure de la chambre n du tiroir se trouve, à peu près, correspondre au milieu de la hauteur delà flamme de ce bec quand elle passe devant lui et, un peu audessus de cette chambre n, le tiroir et le couvercle se retrouvent en contact sans vides. C'est dans cette partie du couvercle située Hu-dessus de la chambre n et de l'échancrure tn que Ton a ménagé dans la fonte un conduit étroit ûpp qui reçoit le gaz par un tuyau particulier o qui traverse le couvercle de bas en haut, comme le conduit K par lequel arrive le gaz du mélange explosif. Ce conduit est fermé dans toute sa longueur par la face du tiroir placée de ce côté et constitue ainsi une sorte de cul-de-sac sans autre issue que celle qui peut se trouver pratiquée à travers le tiroir lui-même. A la hauteur de cette rainure œy et au-dessus de la chambre n, le tiroir est percé d'un trou rond formant l'entrée d'un petit canal qui traverse normalement ce tiroir et qui se raccorde intérieurement avec un petit branchement dirigé de haut en bas et débouche à la partie supérieure de la chambre n. Enfin la calotte du cylindre est percée elle-même au-dessus du passage L et à la hauteur du canal qui traverse normalement le tiroir, d'un conduit rectiligne qui débouche dans le cylindre moteur ; ce conduit forme la continuation du canal transversal ménagé dans le tiroir lorsque celui ci l'amène dans sa direction. La partie ia*

vante amènera dans le cylindre plus de mélange détonant que les aspirations antérieures et il en résultera une plus grande compression pendant la course qui suit Taspiration, une plus haute température des gaz comprimés, une plus haute tension et une température plus élevée pendant la période d'inflammation, et Ton retrouvera à la fin de la course utile une tension et une température plus élevées qu'à la fin du coup de piston précédent. Il faudra donc augmenter encore la course pour obtenir la pression et la température finales que Ton venait de réaliser, ce qui accroîtra encore le volume de mélange aspiré pour l'opération suivante, et ainsi de suite indéfiniment ; on tournerait ainsi dans un cercle vicieux et l'on n'arriverait à rien d'utilement réalisable.

Il devient évident, d'après ces observations, qu'il n'est possible d'améliorer sérieusement le cycle de fonctionnement de la chaleur dans cette machine, par une détente plus prolongée, qu'en limitant le volume de mélange détonant qui pénètre par aspiration dans le cylindre ; par exemple, en le maintenant constant quelle que soit la longueur de la course du piston. Ce résultat peut être obtenu très simplement en fermant l'ouverture d'admission de ce mélange avant la fin de la course consacrée à l'aspiration. Il est vrai que, dans ce cas, la tension du mélange aspiré descendra au-dessous de la pression atmosphérique, à partir de l'instant oii l'on aura fermé l'admission, mais le travail ainsi perdu sera exactement restitué pendant la période de compression qui suivra, cette compression s'effectaant au début sous l'influence d'une pression atmosphérique extérieure plus grande que la pression intérieure.

point rarier la qaamiicé de «pfcuiffe aspiré, ni le Tolnme que le piston doit c^jgeadxct poor réaliâO' le résnitii que Ton Teat obtenir.

Pour prédan* ks îdeei sur le béoâice théorique que présenterait cette iiwftftartMi sa système actad de M. Otto, nous allons éralna* rjcmHaaoafent dm co^fioett f effet utile qui en résulterait daosFkYpQdièae o& la ékeaïB des gaz hrâlés serait poussée jusqu*à la pfesaioa atnosafaériqoe, et pour cela nons conserrercHis toutes ks fniHtînus spédaks que nons STions adoptées dans rapplirariiM aiiMT! Fui qui piéoède.

Nous suj^poserous siM^iiff ut q«e Fadvissian restant la même que daus celte appKritiiMBu la détente soit poussée jusqu'à 1*^^ par un probioçeBeLt coaienaMe de la course. La quantité de diakur Q pctidnte par Texftoekm restant égale à ce qu^elle était

Q-c,(r-ri-i-^r(î=î)

Toutes les loties ooasenaat les Mènes Taknis numériques que précédemment ; sousavu^ trovné celle Talcur de Q ^e

La valeur de la diakur empoitée par le r^rigârant, sera également

Ici t conserre aussi la même Talnr que cinde^ns (^23^, niais T'' devient beaucoup plus faibk à cause du prolcniganent de la détente adiabatique jusqu à 1

On aura pour ce cas :

T' /^ \*» ^ IgQD*

p = ll*ù^,SJ6,

d'où T"= ^^^ = ^^ = S74* absolus ou (SOI* cent.

Ou a alors Q'=CV(T^ - «=0, 1 75(874*»— 323*)--96,425calories;

d-où QzQ' = i-.^5dÊi=o,63,

On gagnerait donc, au moins théoriquonent, trente pour

Volume d'air à mélanger à l»'degaz, i»'^2f|l|=18«»',oi.

l),Uo2o

Volume du mélange, 19,01 mètres cubes.

Ce Tolume sera ensuite multiplié par le nombre de chevaux ï produire et le Tolume résultant sera réparti entre toutes les périodes d'aspiration qui ont lieu en une heure, en assignant l'avance le nombre de révolutions que fera la machine pendant ce temps. Nous avons vu qu'il était moyennement de 140 à 180 par minute dans la plupart des machines existantes.

Il conviendra, pour éviter les mécomptes pratiques, de forcer un peu la dose de mélange à brûler fournie par le calcul, lorsque l'on déterminera les dimensions principales de l'appareil.

Les plus puissantes machines de cette espèce n'ont guère dépassé 7 à 8 chevaux, mais il est probable que l'on ira audelà.

Gomme nous l'avons démontré dans l'hypothèse purement théorique où les gaz ne subiraient aucun refroidissement extérieur, la température de ces gaz à l'échappement doit être fort élèYée. Dans l'application et malgré l'énergique refroidissement dû à l'enveloppe d'eau qui est maintenue à une température relativement assez basse, cette température des gaz à Téchappement reste beaucoup trop considérable ; des thermomètres à mercure placés sur le tuyau d'échappement de ces machines en marche, se sont élevés très rapidement jusqu'à la température d'ébuUition de ce liquide et il a fallu les enlever pour éviter leur rupture ; cette température d'échappement s'élevait, très probablement au-dessus de 400 à 500« centigrades. C'est là le vice radical de l'appareil et nous avons indiqué le moyen de l'amoindrir qui nous a semblé le meilleur. Il consiste, comme nous l'avons dit, dans l'augmentation de la détente avec suppression de l'entrée du mélange explosif avant la fin de la période d'aspiration. D'un autre côté, l'appareil de distribution doit être construit avec une extrême précision, c'està-dire que le tiroir distributeur doit s'appliquer bien exactement sur la table des lumières d'un côté et, de l'autre, contre la face interne du couvercle, afin d'empêcher les gaz, à l'instant

de TexplosioD, de pénétrer entre les surfaces frottantes, ce qui obligerait à exercer une forte pression sur le tiroir pour rempêcher de Be soulever et engendrerait un énorme frofctenaent et une rapide détérioration des surfaces frottantes pendant les autres phases de l'opération . La correspondance des ouvertures doit être bien exacte au moment précis où elle doit s'effectuer, leurs communications doivent être interrompues à propos et le temps pendant lequel la chambre qui contient legaz enflammé, agent de l'explosion dans le cylindre moteur, reste isolée de toute communication avec ce cylindre et l'atmosphère extérieure, doit être réglé avec beaucoup de soin. 11 faut que le gaz ne s'y éteigne pas et il faut aussi que la durée de l'isolement ne aoit pas non ptns trop courte, car si la communication avec cylindre commençait à l'instant où finit la communication avec l'atmosphère, les surfaces de contact qui empêchent les g&s comprimés de s'échapper au-dehors, ne seraient pins ass ges pour établir un contact parfait, on perdrait par la 1 une partie des gaz destinés à produire du travail et le bec allumeur serait éteint par le courant sortant.

Cet appareil, quoiqu'il ne soit pas exempt de défauts, s' fort répandu depuis deux ou trois années ; il rend de réels services à plusieurs industries qui n'exigent pas beaucoup de force motrice et il consomme moins de gaz que les machines de MM. Hugon et Lenoir.

Comme il est encore susceptible de recevoir d'important perfectionnements, il est permis d'espérer que l'on arrivera u jour à en faire une très bonne machine.

Machine de MM. L Simon et fils, à Nottîngham.

Cette machine qui a paru en France pour la première foi dans l'année 1878, fonctionne comme la dernière ma<.hiQ( d'Otto, 80US l'action d'un mélange détonant préalablemenl comprimé, mais elle en diffère complètement au point de vu da mode d'utilisation de la chaleur produite par la combuc tiou du gaz. La compression du mélange y est produite daaa

VU cyliadre spécial, par un piston qui reçoit son mouvement d'une bielle et d'une manivelle calée sur Tarbre moteur. Ce mélange, au sortir du compresseur, se dirige vers le cylindre moteur où il trouve un bec de gaz continuellement allumé qui Fenflamme à mesure qu'il arrive ; de sorte que l'appareil fonctionne comme une machine à vapeur qui reçoit pendant toute la course du piston, de la vapeur sous tension constante.

Nous essayerons de le faire comprendre à l'aide des considérations suivantes :

Supposons que 1°^' de mélange détonant contenant 0°''0526 de gaz et 0"'9474 d'air pur, soit pris dans l'atmosphère à la température 0®, sous la tension de 0"',76 de mercure, puis, qu'il soit porté par compression, à la tension de 3^^""* sans accroissement de température.

Si on renflanune sous volume constant, la quantité de chaleur produite sera de 0«>'0526.6000 = 315,6 calories.

Le poids de ce mètre cube d'air sera, comme nous l'avons vu dans l'étude de la machine d'Otto, de l^"-,258 environ et sa capacité calorifique sous volume constant, d'environ 0,175. > La température T' après la combustion, sera donnée par Téquation

1^^,258. 0,175 (T'-273*) = 315,6 calories, d'où T' = 1706« absolus, ou 1433° centigrades.

Désignons par T' la température des gaz à la fin de la combustion.

t leur température initiale, supposée de 273*

absolus.

P la tension pendant le travail, en kil. par m* .

V le volume avantlacombustioii;soîtO'°', 3333—

V le volume après.

Onanra: l^SSSS. C, (T'-fl + AP (V— t) = 315,6 calories.

Pour 1"* de gaz pesant l''ii-,253 on a: PV = l''"-,25S -^: Vv = l^"-,258 ^, eid = [^ = 0,9731.

L'équation devient alors ^^

l"i-,258. 0,175 (T'-i) + l^i-.ass ^(T'-i) = 315,6 ^M et 0,2202 [T—H + 0,089 {T'~t) = 315,6 ;

( étant égal à 273, on trouve T'=i293° absolus ou 1020" centigrades.

D'autre part, le volume » = 0""3333, en passant de 273° à 1 293° sous tension constante, est devenu , 1293

= 1,5787 mètres cubes.

Il suffirait donc que le volume engendré par le piston moteur pendant la combustion continue du mélange , fût

— ' >^ = 4,7361 fois plus grand que le volume de l'air comprimé, avant sa combustion, pour fonctionner soua la tension constante de 3^^"'-, s'il n'y avait point de chaleur perdue sous l'action de réfrigérants extérieurs.

On peut, en outre; détendre les gaz brûlés j usqu'à la tension atmosphérique, après la période de travail sous pression constante.

L'un des principaux avantagea de ce système, consiste dans l'abaissement considérable de la température maxima qui, dans l'exemple que nous avons choisi, serait de plus de 400°.

Ce mode d'emploi de la chaleur peut être représenté par un ■ cycle fermé et réversible à l'aide duquel il sera facile de se rendre compte des conditions économiques rie son fonctionnement,

DES MACHINES A QAZ. 261

(&g* 38) par mètre carré dans le compresseur avant son introduction dans le cylindre moteur, et qu'il n'y ait point de pertes de chaleur à tàrayers les parois des capacités qu*il doit occuper saccessiyement.

Cet air, en passant de la tension pkla, tension P, recevra un accroissement de température; cette température s'élèvera de i^ température extérieure, à T, et si V représente le volume de Vaîr avant la compression, v représentera son volume après.

ïln observant que le piston compresseur, pendant l'opération, est aidé par une pression atmosphérique qui agit sur la face opposée à celle qui effectue la compression, on reconnaîtra aisément que le travail de compression et d'expulsion du compresseur, sous tension constante, sera représenté par la surface ABEGO - EGOF = ABEF.

D'autre part, le volume v d'air qui pénètre dans le cylindre moteur et qui s'y dilate sous pression constante P, du volume v auYolume V, transmet au piston un travail absolu représenté par le rectangle AGIO et s'élève de la température T à la température T^ Après ce travail sous pression constante vient le travail à détente adiabatique de la tension P à la tension atmosphérique p^ accompagné d'un abaissement de température de T' à T''; ce travail de détente sera représenté par la surface CDHI. Mais pendant le retour du piston moteur au point de départ, il se produira un travail résistant nécessaire à l'expulsion des gaz brûlés ; on peut supposer que la tension de ces gaz qui se dégagent librement dans l'atmosphère, est ^ale à la pression atmosphérique p^ de sorte que ce travail résistant sera représenté par la surface DHOF.

Le travail réellement transmis au piston moteur aura donc pour mesure la surface ACDF, et si, de ce travail moteur, on retranche le travail de compression ABEF, il restera pour travail utilisable à l'extérieur, celui qui est mesuré par la surface BCDE.

Or ce travail peut être produit dans une capacité fermée en faisant fonctionner de la chaleur et le réfrigérant de la manière suivante :

1® Le volume v d'air à la tension P et à la température T,

v-1— ' ^'^ ^""^ 15==-- X. ^.'jnmr • SL. -njônnc

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-eiir i^t"'^ Ji^-notaese l intr uis^ii» rnimiiag ie perte extérieur^, i^^ i"^*^ ^

Comme oa a a iilsre part.

ee rapp ort derient

DBS MACHINES A QAZ. g63

^^ Cv(T'-T)+^lT'-T) /Cv+^)(r-T)'

Afpucatiok. —Nous supposerons qu'une semblable machine doire fonctionner sous la tension initiale de 3^^^- absolues, que Tair puisé dans Tatmosphère pour l'alimenter soit à 0® centigrade, ou 273'' absolus, que le mélange pèse l^*i-258 le mètre cube, que sa capacité calorifique sous volume constant, soit de 0<^**',175, et que l'air entre dans le mélange combustible dans la proportion de 0,0526 comme nous l'ayons admis pour la machine d'Otto.

Le mètre cube de mélange pesant l^"-,258, le volume de 1^"-

^^ *® T^ = 0,7707 mètre cube.

Le volume de gaz contenu dans ce kilogramme de mélange sera de 0,7707. 0,0526 = 0,0405 mètre cube qui fourniront par leur combustion, 0,0405. 6000^»*- = 243 calories.

Valetjb de t. La compression adiabatique du mélange, de latm. à 3atm.^ portera sa température de < à T et l'on aura

ï-^^î^) = (3^'^r =1,376. Commet =273-,

il viendra : T = 1,376. 273» = 375%65 absolus. Valeur de T'. On a, comme nous Savons dit ci-dessus,

Q = 243^*^»- - /Cv + -^) (T'-T)

En substituant leurs valeurs numériques aux lettres qui les représentent, il vient :

243cai. == (0,175+0,0707) (T'-375«,«5),

d'oii T'=»1364<» absolus.

Valeub de T". La détente ayant lieu de 3 à 1*^°^-, la tempe-

264 CHAPITRE TR0I8IKME.

rature T" après cette détente, pouira être déterminée parl'eipression

T' 1364* /S^niAn.î'JI , „„

d'où T" = :j-=^ = 99P absolus, ou 718° ceutigrades.

Toutes ces valeurs substituées dans le coefficient de rendemeut, donnent :

Q--Q; 991 -^aTS" Q 1364<'-375°,65 ' '

(Je rendement est un peu plus faible que celui de la machine d'Otto, mais il peut devenir bien plus considérable que celoi-ci en faisant fonctionner la machine à plus haute pression.

Supposons qu'elle fooctionne à 5^"°- absolues au lieu de S'""" et que toutes les autres conditions de marche demeurent les mêmes que ci-dessus.

En appliquant la mêoie méthode à la détermination des températures , on trouve

T = 436"; T' = 1424"'; T" = 892' et l = 273". d ou -^ = 1 - y^2j3^ = 1 - 0,626 - 0,374.

Il y a donc un béuéSce notable à faire fonctionner cett0 machine à haute pression.

Dans tous les cas, ces coefficients de rendement doivent être fort amoindris, dans la pratique, par les pertes de chaleur et par les résistances passives.

La machine de MM. Simon présente encore une autre particularité remarquable, c'est que l'on a essayé d'y utiliser la chaleur perdue qui, dans les autres appareils, est enlevée par l'enveloppe d'eau renouvelée pour diminuer la température de toutes les parties susceptibles de se détériorer sous l'action d'une température trop élevée.

Le cylindre moteur y est entouré d'une chemise hermétiquement fermée, dans laquelle on fait arriver de l'eau par une con-

DES MACHINES A GAZ. g63

Q Cv(T'-T)+^lT'-T) /Cv+^)(r-T)'

ei Q — ^ — X'— T'

PPLIGATIOK. — Nous supposeroDs qu'une semblable machine '^e fonctionner sous la tension initiale de 3^^™- absolues, que ' puisé dans l'atmosphère pour Talimenter soit à 0® centile , ou 273'' absolus, que le mélange pèse l^^'-258 le re cube, que sa capacité calorifique sous volume constant, de 0^^',175, et que Tair entre dans le mélange combustidans la proportion de 0,0526 comme nous TaTons admis r la machine d'Otto.

iB mètre cube de mélange pesant l^"-,258, le volume de 1^"-

l,2Do

iG volume de gaz contenu dans ce kilogramme de mélange i de 0,7707. 0,0526 = 0,0405 mètre cube qui fourniront par r combustion, 0,0405. 6000^»*- = 243 calories.

ALEUB DE T. La compression adiabatique du mélange, de . à 3*^™-, portera sa température de < à T et l'on aura

£\ ^ (3atm.)"'^ =1,376. Comme ^=273^

endra : T = 1,376. 273» == 375%65 absolus.

A.LEUR DE T'. On a, comme nous l'avons dit ci-dessus,

Q = 243<î«^ï- - /Cv + -^) (T'-T)

In substituant leurs valeurs numériques aux lettres qui les résentent, il vient :

243cai. (0,175+0,0707) (T'-375«,«5),

ù T'=1364o absolus.

i^ALEUB DE T". La détente ayant lieu de 3 à 1*^"^-, la tempe-

rature T" après cette détente, pourra être déterminée par l'expression

d'où T" = ^^^ = 991* absolus, ou 718* centigrades.

Toutes ces valeurs substituées dans le coefficient de rendement, donnent :

Ce rendement est un peu plus faible que celui de la machine * d'Otto, mais il peut devenir bien plus considérable que celni-ci en faisant fonctionner la machine à plus haute pression.

Supposons qu^elle fonctionne à 5^^°^ absolues au lieu de 3^^°^ et que toutes les autres conditions de marche demeurent les mêmes que ci-dessus.

En appliquant la même méthode à la détermination des températures, on trouve

T = 436*; T = 1424»; T = 892* et i = 273*. d'où "^ = 1-^^^-1-0.626 = 0,3^,

Il y a donc un bénéfice notable à faire fonctionner cette machine à haute pression.

Dans tous les cas, ces coefficients de rendement doivent être fort amoindris, dans la pratique, par les pertes de chaleur et par les résistances passives.

La machine de MM. Simon présente encore une autre particularité remarquable, c'est que Ton a essayé d'y utiliser la chaleur perdue qui, dans les autres appareils, est enlevée par FenTeloppe d'eau renouvelée pour diminuer la température de toutes les parties susceptibles de se détériorer sous Faction d'une température trop élevée.

Le cylindre moteur y est entouré d'une chemise hermétiquement fermée, dans laquelle on fait arriver de l'eau par une conduite qui traverse la chambre dans laquelle se fait la décharge des gas brûlés avant qu'ils s'échappent dans l'atmosphère ; elle

forme aussi enveloppe autour de la partie du cylindre compresseur où la température du mélange comprimé devient la plus haute. Cette conduite, en un mot, est disposée pour emprunter de la clialeur à toutes les parties de l'appareil où la températare est assez élevée pour qu'il soit utile de les refroidir. On ne fait circuler, dans tout cet espace, qu'une faible quantité d'eaa qui se réduit en vapeur aux dépens de la chaleur qui tra- Terseles parois des capacités parcourues par les gaz chauds, et lorsque cette vapeur est portée à la tension des gaz comprimés, elle pénètre avec eux dans le cylindre moteur par un conduit spécial dont Fouverture est réglée par un tiroir. Cette vapeur formée par la chaleur qui est perdue dans les autres machines, améliore dans une forte proportion le rendement de la chaleur totale produite, en augmentant le volume du mélange comprimé.

Dans rbypothèse que nous avons adoptée ci-dessus d'un fonctionnement de la machine sous une tension initiale de 3^^°^*, il suffit que la vapeur formée soit à 3*^™- pour pénétrer dans le cylindre moteur, et comme la température de la vapeur saturée à3*^n'est que de 133<*,90 centigrades, elle s'y dilate comme im gaz permanent en s'échauffant au contact des gaz brûlés et contribue à abaisser encore leur température sans que sa tension en soit diminuée. Cet effet de la présence des vapeurs d'eau est très favorable au fonctionnement pratique de l'appareil.

Dans Fapplication, toutes les températures théoriques accusées ci-dessus, doivent être notablement diminuées par le refroidissement du cylindre moteur et par la présence des Tapeurs d'eau.

Nous manquons de renseignements sur les effets utiles que produisent ces machines, mais si l'on en veut croire les notes fournies par les inventeurs, elles ne consommeraient qu'environ 0,75 mèb^ cube de gaz par cheval et par heure. Ce résultat serait le plus favorable de tous ceux que Ton a obtenus des machines à gaz, malgré la complication d'appareil qui résulte de l'obligation d'employer un compresseur spécial.

Dans les dernières machines construites par MM. Simon, les pistons moteur et compresseur fonctionnent à simple effet et

2bb CHAPITRE TROISIEME.

leurs bielles sont articulées â deux coudes de l'arbre moteur i placés à angle droit. Tout l'appareil est placé verticalement I sur un bâti en fonte.

Le mélange comprimé sortant du compresseur passe directe- 1 ment dans le cylindre moteur. Avant de pénétrer dans ce I cylindre, il traverse un tamis de toiles métalliques au-delà 1 duquel il brûle à mesure qu'il arrive ; ce tamis, en vertu de la \ propriété bien connue des toiles métalliques, empêche la eom- ■ bustion de se propager jusque dans le compresseur où les deui 1 gaz arrivent et se mélangent par un procédé analogue à celui | qui est employé dans presque toutes les machines à gaz non j comprimé.

En vertu du mode de communication de mouvement au pis- 1 ton du compresseur, la tension des gaz comprimés dans la o chine actuelle de MM. Simon, doit être inférieure à 3"°-. l'instant ofi commence la course du piston moteur et où doit 1 commencer l'introduction du mélange combustible. Le piston I du compresseur n'a parcouru alors que la moitié de sa course, I et le gaz ne peut avoir atteint que la pression de S"*™-, plus-1 l'augmentation qui est due à son accroissement de température pendant sa compression. Cette machine ne fonctionne donc paS'T dans des conditions d'un très bon effet utile, mais il est évident qu'en modifiant cette communication de mouvement qui n'est pas inséparable du principe d'action des gaz dilatés, dans cet appareil, on pourrait fonctionner sous une tension bien plus élevée et réaliser de meilleures conditions d'effet utile. La pression de 3^'™- que nous avons supposée dans une application J numérique, ne pourrait être réalisée avec la disposition méca^fl nique de MM, Simon , mais toutes les conséquences théoriquesl que nous avons tirées de l'analyse du mode d'action des gazj dans leur machine, n'en subsistent pas moins et il ne serait! pas très difficile de modifier cet appareil de façon à les réaliseq dans la mesure que comporte la pratique industrielle.

La présence de la vapeur d'eau, dans le cylindre moteurJ est regardée comme une condition très favorable à la conaer* vatiou et à la lubrification des surfaces frottantes intérieuresii Grâce à elle, la température du cylindre moteur qui se trouTl

DBS MACHINES A GAZ. 267

. tnusformé en une sorte de chaudière à foyer intérieur, ne dépasse pas beaucoup la température des cylindres dans les machines à vapeur à haute pression, et le graissage des parties frottantes intérieures n'y est ni plus fréquent ni plus difficile. L^expérience a permis de constater que la vaporisation dans ToiTeloppe est très active, que la tension de la vapeur s'y élève Bomrent assez pour qu'il soit nécessaire d'y placer une soupape de sûreté, et que lorsqu'on supprime l'entrée des gaz, la maèhine peut encore fonctionner pendant quelque temps avec la Tapeur que forme la chaleur emmagasinée dans la masse métaÛiqae échauffée.

Quels que soient, du reste, les effets obtenus aujourd'hui de cette machine, elle introduit dans la question des appareils moteurs à gaz, des principes nouveaux qui méritent d'être pris en grande considération; ce sont, la combustion progressiTe et l'application d'une grande partie de la chaleur perdue à la production de vapeurs qui sont directement utilisées à mesure qu'elles sont formées. A l'aide de ces nouvelles ressources, la machine à gaz sera susceptible de recevoir encore des améliorations considérables et pourra prendre un jour une idace importante parmi les appareils moteurs applicables aux besoins de l'industrie.

Machine de M. Bisschop.

L'Exposition universelle de 1878 amis en lumière un moteur à gaz qui parait parfaitement approprié aux besoins de la P^te industrie et qui peut remplacer pour les ouvriers en ^^hambre, un ou plusieurs hommes de peine tournant une mani- Telle. Un grand nombre de ces appareils fonctionnaient dans la section française et sortaient des ateliers de MM. Mignon et Bouart, constructeurs parisiens qui exploitent en France le brevet de M. Bisschop.

L'inventeur, au lieu de porter toute son attention sur Téconomie du gaz qu'il a considérée comme une question secondaire, s'est efforcé de simplifier le mécanisme ordinaire des machines à gaz, afin de rendre les dérangements très rares,

C'est pendant cette quatrième phase de la course du tiroir que s'accomplissent tous les préliminaires de l'inflammation du mélange explosif, dont il nous sera peut-être difficile de donner une idée bien nette, vu les lacunes nombreuses que présente le dessin.

Dans le couvercle R du tiroir; ou a ménagé une échancrure intérieure m qui contient un bec de gaz toujours allumé et alimenté par un tuyau particulier. Au-dessus de ce bec de gaz on a placé une petite cheminée qui reçoit les produits de la combustion et qui aida au léger tirage qui amène l'air extérieur au bec. Cette échancrure »testen communication avec l'atmosphère par deux ouvertures transversales pratiquées dans le couvercle, l'une au-dessous du bec, l'autre à la hauteur du bas de la flamme ; c'est par ces ouvertures que le bec est alimenté d'air pur. La partie supérieure de la chambre n du tiroir s-e trouve, à peu près, correspondre au milieu de la hauteur delà flamme de ce bec quand elle passe devant lui et, un peu audessus de cette chambre n, le tiroir et le couvercle se retrouvent en contact sans vides. C'est dans cette partie du couvercle située Hu-desBUH de la chambre a et de l'échancrure m qti^ l'on a ménagé dans la fonte un conduit étroit xp qui reçoit 1^ gaz par un tuyau particulier o qui traverse le couvercle de b^s en haut, comme le conduit K par lequel arrive le gaz du nxélange explosif. Ce conduit est fermé dans toute sa longuet»'' par la face du tiroir placée de ce côté et constitue ainsi une sorte de cul-de-sae sans autre issue que celle qui peut se trouver pratiquée à travers le tiroir lui-même. A la bauteur de cet** rainure œi/ et au-dessus de la chambre m, le tiroir est percé d'un trou rond formant l'entrée d'un petit canal qui traverse normalement ce tiroir et qui se raccorde intérieurement avec un petit branchement dirigé de haut en bas et débouché à la partie supérieure de la chambre n. Enfin la calotte du cylindre est percée elle-même au-dessus du passage L et à la hauteur du canal qui traverse normalement le tiroir, d'un conduit rectiligne qui débouche dans le cylindre moteur; ce conduit forme la continuation du canal transversal ménagé dans le tiroir lorsque celui ci l'amène dans sa direction. La partie in-

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rotation. La tige du piston est maintenue par une longue douille F faisant partie de la cloison qui partage la colonne en deax compartiments et elle glisse à frottement doux dans cette douille.

Sons la cloison on a ménagé une large ouverture E par laquelle le haut du cylindre proprement dit, est en communication continuelle avec Tatmosphère.

L^appareil de distribution, sur lequel nous reviendrons tout irheore, est manœuvré par un excentrique D,une petite bielle et on levier n m, et Ton a réglé le poids du cylindre distributeur B de façon quHl équilibre la bielle qui agit sur l'extrémité du lerier mu. Tous les poids des différentes parties de cet appareil s'équilibrant ainsi réciproquement, sa marche rencontre à peaprès la même résistance en tous les instants du mouvement.

La machine fonctionne à simple effet ; le piston ne reçoit Faction des gaz dilatés par Texplosion, que pendant la course montante, et cette course, en vertu de la position de Tarbre moteur en dehors de la direction de la tige du piston, est plus kmgae que le diamètre de la circonférence que décrit le manneton de la manivelle ; en voici la démonstration :

Beprésentons par L =» A» la longueur de la bielle (fig. 41);

R = On le rayon de la manivelle ;

K B= Oâ; la distance du centre de Tarbre moteur à la direction du mouvement de la tige du piston; distance plus grande nécessairement que le rayon R.

Le sommet de la tige du piston sera au point supérieur de sa eoarse lorsque la manivelle et la bielle seront sur une même figue droite AO, et il sera au point inférieur de cette course lorsque la bielle Bm et la manivelle Ont se retrouveront encore Kur la même direction. Dans cette disposition, la ligne des points morts mOn est brisée.

La course totale du piston est donc représentée par AB.

On a, dans le triangle rectangle AOj?,

Âi*== (L + R)« - K« = (L + R + K) (L + R-K5

et A« « |/(L-f R+K) (L + R — K) .

C'est pendant cette quatriemo phase de la course du tiroir que s'accomplissent tous les préliminaires de l'inflammation du méliin.fre explosif, dont il noua sera peut-être difficile de donner une idée bien nette, vu les lacunes nombreuses que présente le dessin.

Dans le couvercle R du tiroir; on a ménagé une échancrure intérieure m qui contient un bec de gaz toujours allumé et alimenté par un tuyau particulier. Au-dessus de ce bec de gaz on a placé une petite cheminée qui reçoit les produits de la combustion et qui aide au léger tirage qui amène l'air extérieur au bec. Cette échancrure «test en communication avec l'atmosphère par deux ouvertuves transversales pratiquées dans le couvercle, l'une au-dessous du bec, l'autre à la hauteur du bas de la flamme ; c'est par ces ouvertures que le bec est alimenté d'air pur. La partie supérieure de la chambre n, du tiroir se trouve, à peu près, correspondre au milieu de la hauteur delà flamme de ce bec quand elle passe devant lui et, un peu aus de cette chambre n, le tiroir et le couvercle se retrouvent en contact sans vides. C'est dans cette partie du couTercle située au-dessus de la chambre m et de l'échancrure i» que l'on a ménagé dans la fonte un conduit étroit xp qui reçoit le gaz par un luyau particulier o qui traverse le couvercle de bas en haut, comme le conduit K par lequel arrive le gaz du naélaoge explosif. Ce conduit est fermé dans toute sa longueur par la face du tiroir placée de ce côté et constitue ainsi une sorte de cul-de-sac sans autre issue que celle qui peut se trouver pratiquée à travers le tiroir lui-même. A la hauteur de cette rainure xp et au-dessus de la chambre m, le tiroir est perce d'un trou rond formant l'entrée d'un petit canal qui traverse normalement ce tiroir et qui se raccorde intérieurement ure^ un petit branchsraent dirigé de haut en bas et déboucht! à la partie supérieure de la chambre n. Enfin la calotte du cylin" dre est percée elle-même au-dessus du passage L et à la hauteur du canal qui traverse normalement le tiroir, d'un conduit rectiligne qui débouche dans le cyliniire moteur; ce conduit forme la continuation du canal transversal ménagé dans tiroir lorsque celui ci l'amène dans sa direction. La partie

Voici, (fig.39et40) abstraction faite des détails de distribution sur lesquels nous reviendrons tout à Theure, comment fonctionne ce petit appareil :

Un tuyau h qui reçoit le gaz d'une conduite, porte deux petits becs â? et y. Le premier ne sert qu'à rallumer le second quand il s'éteint. Le bec y est placé devant une ouverture R ménagée dans la paroi du cylindre et munie d'un petit clapet métallique très léger qui s'ouvre de dehors en dedans.

L'air extérieur arrive dans le cylindre par les trous d'une plaque 0; ces trous sont recouverts d'une feuille de caoutchouc qui se soulève pendant l'aspiration et qui les tient fermés pendant la période d'explosion.

Le gaz arrive par un tuyau S qui porte aussi, près du cylindre moteur, un .clapet en caoutchouc qui ' s'ouvre de dehors en dedans. L'extrémité de ce tuyau, dont on règle le débit en le terrant plus ou moins contre une petite colonne T à l'aide d'une tis de pression, n'est pas représentée dans la ligure (40). K est le tuyau de décharge des gaz brûlés après la production du trarail.

Comme Tinflammation du mélange détonant ne se produit bien que lorsque le cylindre est échauffé, on a placé sous celuiô un tuyau à gaz terminé par une plaque percée de petits tious, Q. On allume ces petits jets pendant quelques minutes atant de commencer à fonctionner régulièrement, puis on les iteint.

Pendant la première partie de la course montante du piston, l'air extérieur arrive dans le cylindre par les petites ouvertures de la plaque 0 ; le gaz arrive en même temps par le tuyau S, et le mélange se fait dans le cylindre même. Lorsque le piston a dépassé Torifice R, le vide partiel qui a été nécessaire pour raqnration des gaz, produit une rentrée d'air extérieur par cet F orifice R ; le petit jet de gaz enflammé y se dirige avec le courant rentrant vers l'intérieur du cylindre et le mélange fait explosion. Le clapet R est tenu fermé par la pression intérieure pendant toute la période de travail, pourvu que la détente ne dépasse pas la limite au-delà de laquelle la tension intérieure s'abaisserait au-dessous de la tension atmosphérique.

parce qu'&Iors (^ clapet se roimirait pour laisser entrer de Tair jusqu'à la fia de la course.

Quand la course montante est terminée, le piston redescend emporté par la ritesse acquise du Tolant et les produits de la combustion sont expulsés par le tuyau de décharge K.

Nous ayons représenté dans les figures (42, 43, 44, 45, 46, 47) et relcTé au tiers d^exécution sur un petit appareil de 3 kilogrammètres par seconde, les détails de la distribution adoptée par M. Bisschop.

Dans tontes ces figures, nous arons placé les mêmes lettres sur les mêmes parties de la machine.

(Figures 42, 44, 43). 0 est le centre de Tarbre moteur :

oi le rayon d^excentridté du platean drculaîre qui transmet le monvement an lerier G^ dont Textrémité / £ût mouToir le piston distributeur ; ^le ray^Hi de la maniTelle motrice, /f la direction de la bielle motrice dans ks trois positions principales du piston moteur B.

Le piston distributeur M est formé d^on q^indre en bronze glissant à frottement doux dans un cylindre creux doublé d'one feuille de bronze fixe sur tonte la hauteur qne ce piston doit parcourir. Celui-ci est creux à chacune de ses extrémités. Le vide supérieur est trarersê par un axe auquel est articulée la. petite bielle de transmission de mourement : la partie inférieure également creuse, porte latéralement une onrerture dr^ culaire F par laquelle la décharge des gaz brûlés doit s'effec tuer.

Ce piston distributeur, fait d*une seule pièce, est en ontr^ évidé au milieu de sa hauteur, en I. sÛTant la forme indiqué^ dans la coupe transTersale, rdg. 45''- Cet éTidement p^met I^ passage de Tair et du gaz pendant la première partie de 1^ course montante du piston moteur.

L'air extérieur arrire dans le cylindre par le tnyan C qui es* placé à la hauteur de rourerture X pratiquée dans la paroi d^ ce cylindre. Ce tuyau C qui doit être tz^ court, est terminé

extérieurement par une soupape d'introduction qui est formée tout simplement d'une rondelle mince en caoutchouc recoutrant une série de trous percés dans la plaque qui ferme le tnjan et disposés sur une circonférence (fi/;. 46, 47). Cette rondelle de caoutchouc est maintenue en place par une rondelle de métal de moindre diamètre, fixée sur le fond de la chambre. Qaand la tension s'abaisse au-dessous de la pression atmosphérique dans cette chambre très étroite, la rondelle de caoutchouc se lève sur tout son pourtour et Tair extérieur s'introduit dans le tuyau C par les trous qu'elle recouvrait. Quand la tension, dans ce tuyau C, est égale ou supérieure à la tension atmosphérique, le caoutchouc s'applique sur ces mêmes trous et les gaz ne peuvent plus passer de dedans en dehors.

Le gaz arrive par le tuyau E qui contient, à une petite distance du piston distributeur, un clapet tr^ léger (fig. 43). Ce clapet se soulève pendant que le gaz passe dans le cylindre moteur et se referme quand la tension dans ce cylindre tend à le refouler dans le tuyau d'amenée. Ce dernier tuyau débouche dans le cylindre distributeur, à la même hauteur que le tuyau G.

Le tuyau de décharge D est placé sous le tuyau d'introduction de l'air extérieur.

Dans les fig. (42, 44, 46) l'ouverture d'entrée du gaz dans le cylindre distributeur, est indiquée par la lettre E et par une circonférence pointillée, mais la coupe transversale (fig. 45) montre que cette ouverture ne devrait pas être indiquée dans les coupes verticales faites par C et D des figures ci-dessus, parce qu'elle se trouve à l'avant de ces coupes dans la partie de l'&ppareil de distribution qui est supposée enlevée ; nous ne l'avons indiquée ici que pour montrer la hauteur à laquelle le ^au de gaz débouche dans le cylindre distributeur.

Pour régulariser l'entrée du gaz, le tuyau qui l'amène porte à une petite distance du clapet indiqué dans la figure (43) et en amont de ce clapet, une espèce de poche en caoutchouc formée de deux plaques soudées ensemble sur leur pourtour. Cette poche se gonfle pendant la suspension d'écoulement de ce gaz et restitue une partie de ce qu^elle a emmagasiné pendant la période dMntroduction dans le cylindre moteur. Celui-ci est ainsi

alimenté plus sûrement que si le tuyau à gaz était continu jni qu'au cylindre disti-i buteur, parce que la grande quantité de M gaz qu'il devrait fournir pendant la période d'admission, ponr rait produire une perte de tension trop grande et diminuer Aas utie trop forte proportion la quantité de gaz admise. Un tuyaB"' d'amenée plus large que ceux que l'on a coutume d'adopter pour ces machines produirait probablement le même effet que cette poche en caoutchouc.

Nous avons désigné par la lettre A dans toutes les figures, le clapet d'inflammation du mélange détonant. Il est composé tout simplement d'une petite feuille d'acier librement suspendue à un appendice fixé sur la partie interne d'un bouchon en bronze, vissé sur l'ouverture par laquelle la flamme du bec de gaz doit pénétrer dans le cylindre moteur.

Les figures (42, 44 et 46) indiquent les positions du pistoiB moteur, du piston distributeur, de la manivelle motrice, de M bielle et du rayon de l'excentrique qui fait mouvoir le pishri distributeur, dans les trois phases principales du mouvement c'est-à-dire au commencement de la course du piston moteur, I l'iustant de l'explosion et à la fin de la course.

Au commencement de la course (fig, 42), l'ouverture d'entré du gaz à l'extrémité du tuyau E et celle d'entrée de l'air pari tuyau C, se trouvent déjà, depuis quelques instants, en communication libre avec l'ouverture N du cylindre moteur et ces gaî pourraient pénétrer dans celui-ci en passant par la partie échancrée I du piston distributeur, mais malgré cette facilité de communication qui a précédé la fin de la course descendante, ces gaz n'y ont point pénétré parce que les clapets du tuyau de prise d'air et du tuyau de prise de çaz, qu'ils doivent soulever, ont été maintenus fermés par l'excédant de pression dans le cylindre moteur, qui s'est maintenu pendant l'échappement. Ce n'est qu'à l'instant où commence la course montante que cet excédant de tension disparaît pour être remplacé par un vide partiel à la faveur duquel les deux gaz qui constituent le mélange détonant, peuvent entrer dans le cylindre moteur et s'y mélanger.

Pendant la première partie de cette course montante, comme

lïidiqae la position du rayon d^ excentricité od^ le piston distn'bntear doit encore descendre d'une certaine quantité en onmnt entièrement le passage échancré, puis commencer sa course montante qu'il continuera pendant un demi tour d'excentrique.

Lorsque le petit appendice en équerre z (fig. 44) qui est fixé 8008 le piston, a dépassé l'ouverture A d^nflammation, le vide partiel qui existe dans le cylindre moteur et auquel est dû rappel de l'air et du gaz, aspire Pair extérieur par cette ouverture A dont le petit clapet se soulève et laisse pénétrer dans le cylindre, le jet de gaz entraîné par le courant rentrant. En ce moment, Pexplosion se produit en pleine communication libre da cylindre avec les tuyaux d'arrivée de Pair extérieur et du gaz, mais Texcédant de pression intérieure dû à l'explosion fait fermer les clapets que ces fluides avaient soulevés pour arriver josqu'au cylindre, et toute entrée dans celui-ci se trouve suspendue pendant le reste de la course montante du piston moteur. Le clapet A a été également tenu fermé par cet excédant de pression intérieure.

A la fin de la course montante, comme l'indique la figure (46), tonte communication entre le cylindre moteur et les tuyaux d'arrivée de l'air et du gaz, se trouve supprimée par le piston distributeur qui n'a pas encore entièrement terminé sa course montante, mais qui a déjà mis en communication Pouverture d'échappement F qu'il porte sur le côté de sa partie creuse inférieure, avec l'ouverture N du cylindre moteur.

il y a donc une avance à l'échappement qui s'effectue par Pouverturo F et le tuyau D.

Pendant la première partie de la course descendante du piston moteur, le piston distributeur continue à monter, met rorifice F en pleine communication avec l'ouverture N, puis redescend pendant un demi-tour de volant en refermant ^échappement pour revenir à la position de départ indiquée dans la figure (42). On voit encore, par cette dernière figure, qne le piston distributeur a fermé entièrement l'échappement avant la fin de la course descendante du piston moteur et que, par conséquent, il y a une certaine compression des gaz brûlés

qui restent dans le cylindre, un peu avant la fin de cette course. Toutes ces conditions de fonctionnement sont obtenues en donnant au rayon de l'excantrique uae avance d'environ 145" 8Ur le rayon de la manivelle, dans le sens du mouvement.

Il sera facile, avec ces données, de construire l'épure qui représenterait toutes les phases des mouvements relatifs des parties essentielles de la machine.

Les qualités principales de ce petit appareil sont : la simplicité de son mécanisme, le peu de dérangement dont il est eobceptible, la sûreté du procédé d'inflammation du mélange détonant, la facilité de sou déplacement, le peu de bruit qu'il fait lorsqu'il est judicieusement conduit, ce qui permet de le placer dans les étages supérieurs d'une babitation, l'absence absolue de tout danger dans son emploi, et surtout la suppression de l'eau comme moyen de reiroidissemout du cylindre moteur; l'inventeur a donné à ce cylindre des nervures très saillantes qui en augmentent la surface de refroidissement et rendent l'emploi de l'eau inutile. I)e plus, il se dépose, à la suite des explosions, un sorte d'enduit humide sur les parois du cylindre et du piston distributeur, ce qui dispense de les graisser; il n'est plus nécessaire de lubrifier que les ases tournants extérieurs. On cite unejnachine de cette espèce qui a fonctionné pendant 47 jours et 47 nuits, sans aucun dérangement et sans que l'on ait versé une goutte d'huile, ni dans le cylindre, ni sur le piston distributeur; c'est là un fait inconnu dans les meilleures machines à vapeur. Les constructeurs de ces appareils, MM, Mignon et Rouard à Paris, les font toujours d'une faible puissance, de 3 à 25 kilogrammètres par seconde.

Ceux de 3 kilosraramètres ont un pistou moteur de O^jOB de

diamètre et de C.ai à 0^,22 de course; ils font de 150 à 180

révolutions par minute et consomment de 400 à 500 litres de

ga/ par heure,

Ceux de 6 kilogrammètres ont un piston moteur de 0'",08 de

ont an piston dont le diamètre et la [course croissent de façon à engendrer par minute un volume qui est aux volumes cidessus, à peu près dans le rapport des puissances développées. Cependant on constate que les plus grandes consomment moins de gaz que les petites, proportionnellement à la puissance développée. G^est donc bien là le moteur de la petite industrie et s'il consomme plus de gaz que les autres pour une puissance déterminée, cela tient en partie à ses faibles dimensions ; il est probable que les autres types construits sur cette petite échelle, consommeraient beaucoup plus de gaz pour un effet utile donné, qu'ils n'en consomment aujourd'hui sous leurs dimensions actuelles. On sait, en effet, que la consommation des petites machines est plus considérable relativement à l'effet utile produit, que celle des grandes, toutes choses égales d'ailleurs, parce que la quantité de travail consommé par les résistances passives, y est proportionnellement plus grande. Il est aussi très probable que la machine de M. Bisschop construite pour développer une plus grande puissance, présenterait tous les inconvénients des autres machines à gaz, que l'enveloppe dW y deviendrait indispensable et qu'il faudrait modifier profondément sa disposition actuelle pour lui donner le degré de stabilité que cette disposition actuelle est incapable de réaliser dès que les efforts transmis atteignent une certaine yaleor, et qui cependant serait indispensable à la bonne marche de l'appareil.

Quoiqu'il en soit, cette machine dans les conditions de faible puissance oii elle est construite aujourd'hui, même avec la forte proportion de gaz consommé relativement à sa puissance, est encore un moteur économique quand il prend la place d'un inanœavre appliqué à une manivelle. £a effet s'il consomme, par exemple, un demi mètre cube de gaz par heure pour un travail équivalent à celui du manœuvre, sa consommation par journée de dix heuries sera de cinq mètres cubes qui, au prix moyen de 0^'*,20 le mètre cube, représenteront une dépense de 1 franc par jour. Le manœuvre coûterait deux à trois fois plus.

On a imaginé eucore d'autres machines à gaz, mais nous avons cilé les plus importantes ou, au moins, celles qui ont été mises le plus en évidence jusqu'à présent, et la théorie de toutes celles que nous n'avous point examinées ne diffère paa sensiblement de la théorie de celles que nous laissons de côté.

Du reste, il est impossible aujourd'hui, \n leur nombre considérable, de citer toutes les tentatives faites pour réaliser une miichine de ce genre satisfaisant à toutes les conditions d'un bon usage pratique et d'une alimentation économique.