OBSERVATIONS GÉNÉRALES SUR LES MACHINES A GAZ

Les machines à gaz présentent , sur les machines à vapeur, un assez gr.tnd nombre d'avantages spéciaux qui contribueront sans doute à les répandre de plus en plus.

1" La chaleur qui i)roduit le travail y est engendrée directement dans la masse gazeuse par l'intermédiaire de laquelle ce travail est transmis à l'organe moteur de la machine. Il en résulte que l'on ne perd que la chaleur correspondante an cycle de fonctionnement qui peut être plus ou moins avantageux, et celle qui doit être enlevée par l'enveloppe refroidiasante pour fonctionner dans des conditions pratiques favorables â la conservation des appareils. Or, comme nous l'avons vu, le cycle des machines actuelles peut être amélioré et la quantité de chaleur emportée peut être diminuée ou mise à profit comme dans la machine de M. Simon ;

2° La chute de température peut y être plus considérable qnï dans la machine à vapeur, ce qui constitue une notable supériorité théorique et pratique sur cette dernière;

3° Elle ne présente aucun danger d'explosion ni d'incendifl et, par suite, son établissement n'est pas assujetti aux formalités d'enquête imposées pour celui des machines à vapeiffi enquêtequi, parfois, aboutit à un refus absolu d'établissement;

4" Elle peut être placée dans les étages supérieurs d'une liabitatioQ quand elle n'est pas d'une grande puissance;

5* La dépense de combustible y est limitée aux heures d'utilisation effective, tandis que la machine à vapeur exige da

temps et du combustible pour mettre la chaudière en pression ;

ce temps et ce combustible sont perdus , ainsi que la quantité

de houille qui brûle encore après Tarrêt de la machine ; 6* Pour les faibles puissances, la nécessité de se pourvoir

d'eau 7 devient nulle, témoin la machine de M. Bisschop; ce

qui coDstitue un avantage considérable, n est clair que, pour tous ces avantages^ dont la plupart

croîtront à mesure que le prix du gaz diminuera par suite

d'ane utilisation plus complète de tous les sous-produits de la

distillation de la houille, il y a un intérêt considérable à perfectiouner ces appareils. Depuis 1858, date du brevet de M. Hugon, ils ont reçu des perfectionnements très importants et l'on peut espérer qu'ils en recevront encore assez pour devenir avantageusement applicables, au moins dans toutes les circonstances où Ton n'aura pas besoin d'une force motrice considérable.

Pour les appareils d'une grande puissance, la vapeur semble devoir l'emporter toujours, parce qu'une machine à gaz consommera probablement, même après tous les perfectionnements qu'il semble permis d'espérer, au moins un demi-mètre cube de gaz par cheval et par heure, en marche ordinaire, et cette quantité de gaz coûte au moins 8 à 10 centimes dans la plupart des villes ou usines pourvues d'un éclairage au gaz. D'un antre côté, une machine à vapeur bien conçue et bien exécutée peut fonctionner avec 1*^*^- à 2*^"- de houille par cheval et par benre, ce qui représente , au prix de l^-,35 l'hectolitre de dO^, une dépense de 1,5 à 3 centimes. Or, dans les machines poissantes, la dépense journalière devient le principal élément des frais de production du travail et il est clair que. la machine dont l'alimentation coûtera le moins, sera toujours préférée dans ce cas.

Nous devons cependant faire observer, avant de terminer, qu'une machine à gaz perfectionnée qui ne consommerait que 0,50 mètre cube de gaz par cheval et par heure, utiliserait encore mieux la chaleur qu'une machine à vapeur dont la consommation serait réduite à 1 ^^i- de houille pour le même travail, car la combustion de 0,50 mètre cube de gaz ne fournit

que 3000 calories environ, tandis que la combustion de l^^'- de houille peut en fournir environ 7500. 11 y a encore évidemment, pour la machine à vapeur, de notables progrès à faire, pour qu'elle devienne comparable à la machine à gaz, au point de vue de la bonne utilisation de la chaleur dépensée.

Machines à vapeurs d'hydrocarbures liquides.

Pendant ces dernières années, on a fait de nombreuses tentatives pour remplacer le gaz, dans les machines motrices, par des huiles de schiste, du pétrole et d'autres hydrocarbures, par du pétrole surtout, à cause de son prix déjà très peu élevé et toujours décroissant. Il y a, principalement en Angleterre et en Amérique, des machines à gaz dilatés par la combustion du jpétrole et qui, dit- on, fonctionnent d'une manière satisfaisante avec une consommation qui ne s'élève guère au-dessus de 0,4 de litre de pétrole brut, par cheval et par heure.

Malheureusement nous n'avons pu nous procurer aucun renseignement positif sur les conditions de marche de ces appareils, au sujet desquels nous n^avons troxivé que des annonces d'inventeurs dont l'exactitude doit être plus ou moins suspecte.

Leur théorie est évidemment la même que celle des machines à gaz que nous avons examinées. En effet, la quantité de gaz qui entre dans le mélange nécessaire à un coup de piston, peut être remplacée par une quantité de pétrole capable de fournir par sa combustion, la même quantité de chaleur ; on obtiendra, dans les deux cas, la même quantité de travail. Il suffit donc, pour déterminer la quantité de pétrole à brûler pour remplacer une quantité déterminée de gaz, de connaître la chaleur total© que peut produire la combustion d'un litre de l'espèce d'hy-' drocarbure que l'on veut employer, et de remplacer le gaz pai^ la quantité de cet hydrocarbure qui lui équivaut comme moyePde production de la chaleur.

La composition des pétroles est assez variable, mais leur pouvoir calorifique moyen peut être évalué à 10000 calorie^ par kilogramme de liquide brûlé.

DES MACHINES A GAZ. 28t

Ce kilogramme de liquide équivaut donc à

lOOOO*^-

gQQQcai^ = 1,666 mètres cubes de gaz d'éclairage ,

Bt le mètre cube de gaz àO,6kil. de pétrole.

La densité des pétroles bruts étant, moyennement, de 0,88, le

volume de pétrole brut équivalent à 1^^"-, est de jr-^Q = 1,1365

litres , ^ les O^^^-fi occuperont un volume de 1,1363.0 ^^"•, 6 =

0,68178 litre.

1 mètre cube de gaz a donc pour équivalent calorifique 0,68178 litre de pétrole, au moins approximativement.

A l'heure où nous écrivons ces lignes, le litre de pétrole coûte à peu près le même prix que le mètre cube de gaz, dans la plupart des localités, mais comme, dans ces machines, le pé-^ trole n'est jamais entièrement brûlé, on peut admettre que ces deux agents de production du travail sont à peu près équivalents au point de vue du prix de revient de ce travail.

Dans les pays d'extraction du pétrole, la balance pencherait évidemment du côté de celui-ci.

Le mode d'emploi du pétrole dans les machines modernes est assez variable. Dans quelques unes, le liquide volatil est projeté dans le cylindre moteur pendant la partie de la course destinée à l'aspiration de l'air extérieur , s'y vaporise par suite de la haute température due aux explosions antérieures, et s'y enflamme sous l'action d'une étincelle électrique que l'on pro^ voque à la fin de la période d'aspiration. Celles-ci consomment beaucoup de pétrole parce qu'une partie plus ou moins considérable de celui-ci, échappe à la combustion. Dans ces machines, le mouvement commence lentement et il faut, au début, employer les liquides les plus volatiles. Quand le cylindre est échauffé, le mouvement s'accélère et peut se continuer avec le pétrole brut du commerce. L'inflammation peut y être déter- Bttinée par un bec de gaz, comme dans certaines machines à gaz, aussi bien que par Tétincelle électrique.

Les autres, comme celles de MM. Thompson, Stern et C'% en Angleterre, et de M. Brayton en Amérique, fonctionnent suivant k principe de M. Simon. L'air qui doit pénétrer dans le cylin-

288 CHAPITRE TROISISMB.

tire e«t d'abord comprimé joaqu'à une tension de plusieurs atmoBpb'/res et pa&se du cylindre compressear dans le cylindre moteur en travcrBant une capacité suffisamment grande pour faire, daus une faible mesure, office de réservoir régulateur.

Le pétrole n'entre pas directement dans le cylindre , il est refoulé par one petite pompe dans une capacité qui précède ce cylindre et y trouTe une espèce de tamis épais formé de feutre très lAche que trarerse le courant d'air qui vient du compresseur Au-delà de cette chambre so trouve la chambre de combustion et, entre les deux, une espèce de tamis formé depluqnes de bronze percées de trous et de toiles métalliques superposée»! les unes aus autres. L'air chargé de vapeur de pétrole brûle au-delà de ce tamis dans la petite capacité qui précèLle le cylindre moteur, et la travail se produit identiquement comme dans ia machine de MM. Simon. Le tamis de plaqa^! (le bronze et de toiles métalliques se superposant alteruativement, sert à empêcher la combustion de se propager dans U chambre où l'air se sature de vapeur de pétrole.

Ces machines fouctiouuent à simple eSel comme les machinH À gaz auxquelles nous venons de les comparer.

Il est clair que des appareils de cette espèce remplaceraiert tK's av:iritii(!C(isomeiit lus miichinus à gaz partout où le pétrole eat à bas prix et partout où il n'existe point d'usine spécialement destinée à la fabrication du gaz pour l'éclairage et le chaufïiigD, s'ils étaient construits daus de bonnes conditions île travail [jraliqui' rénulier, mais nous ignorons s'ils sont arrivés il ce point de perfectionnement qui permet de faire fonctionner certaines machines à gaz, presque sans surveillance.