CHAPITRE DEUXIEME CLASSIFICATION DES MOTEURS A GAZ

Définition des divers types de moteurs

L'histoire des moteurs à gaz, que nous venons d'écrire, nous a permis de suivre les développements successifs qu'a reçus Tidée primitive des premiers inventeurs, avant d'atteindre à la perfection relative que nous constatons aujourd'hui. Une longue et laborieuse période d'invention a précédé la période d'application, dans laquelle nous sommes entrés depuis vingt-cinq ans: maintenant le moteur marche, et il rend des services signalés à la petite industrie. Bientôt commencera, nous en avons l'espoir fondé, une période de perfectionnement qui abaissera le prix de revient de l'unité de travail, et permettra au moteur à gaz de concourir avec la machine à vapeur, à la production des forces motrices les plus considérables.

L'union de la théorie et de la pratique est nécessaire pour réaliser ce dernier progrès.

Il s'agit évidemment de corriger le cycle des moteurs essayés jusqu'à ce jour, et d'améliorer leur fonctionnement, par une disposition plus habile des organes et une construction plus parfaite du mécanisme : il parait difficile d'innover dans la forme du cycle, tant sont nombreux et variés les types divers qui ont été proposés jusqu'ici. Toutes les combinaisons possibles paraissent avoir été épuisées.

Leur nombre n'est du reste pas illimité, et j'ai déjà fait voir que les brevets les plus nouveaux en apparence reproduisaient presque toujours d'anciens essais, souvent à l'insu des inventeurs. Philippe Lebon n'est-il pas l'auteur de la compression préalable? Otto n'a-t-il pas repris et développé les idées de Barnett, Degrand et Beau de Rochas 1 Les inventeurs des quinze dernières années n'ont-ils pas fait de nombreux et flagrants emprunts au chef-d'œuvre d'Otto?

Les chercheurs se meuvent dans un cercle fermé et ils marchent fatalement sur les traces de ceux qui les ont précédés dans la carrière.

En réalité, il n'y a guère que quatre types distincts : je les classe de la manière suivante :

!•' type. — Moteurs à explosion sans compression.

II* type. — Moteurs à explosion avec compression.

IIP type. — Moteur à combustion avec compression.

IV® type. — Moteurs atmosphériques et mixtes.

L'ancien moteur Lenoir est du premier type. Une certaine quantité d'air et de gaz est aspirée dans le cylindre, sous la pression atmosphérique; à mi-course du piston environ, la communication avec l'extérieur est interrompue, et une étincelle vient provoquer la détonation du mélange; il en résulte une expansion subite qui pousse le piston en avant, et les gaz se détendent jusqu'à fond de course. Le mouvement de retour du piston rejette les gaz dans l'atmosphère. L'ensemble de ces opérations se reproduit périodiquement: il constitue ce qu'on appelle le cycle du moteur (*).

Au lieu d'aspirer le mélange et de l'enflammer aussitôt, sous la pression de l'atmosphère, on peut le comprimer d'abord à trois ou quatre atmosphères et le faire détonner sous le volume réduit qu'il occupe: c'est ce que font Millon, Otto, Clork et tant d'autres, dans les moteurs du deuxième type, à explosion avec compression préalable. La compression peut se faire dans un cylindre spécial ou bien dans le cylindre moteur lui-même, qui doit alors être pourvu d'une chambre de compression, qui augmente évidemment le volume de ce qu'on appelle espace nuisible dans les appareils à piston moteur.

Mais au lieu de faire détoner instantanément le mélange à volume constant, on peut le faire brûler graduellement à pression constante : Brayton et Simon opèrent de la sorte. Ils ont créé le troisième type, caractérisé par la combustion du gaz et non plus par son explosion. Le reste des opérations peut être d'ailleurs identique aux transformations des types précédents : ainsi la combustion n'ex<;lut pas la compression.

Jl reste le quatrième type qui est fort différent des autres. Otto et Langen crurent reconnaître que réchauffement énorme du cylindre Lenoir provenait de ce que la vitesse du piston était trop lente : ils eurent dès lors l'idée de rendre le piston indépendant au moment de l'explosion, et de ne le faire travailler qu'au retour. A cet effet, la

1. Le mot Cf/cley qai veut dire cercle, n'est applicable qu'aux séries d'opérations feimées; mais on est convenu de retendra même aux machines réelles, bien qu'il n'y en ait aucune pour laquelle le cercle des transformations soit rigoureusement fermé ; jamais en effet le gaz ou la vapeur n'est ramené à son état initial.

lige du piston portait une crémaillère qui n'entrainait l'arbre moteur que dans un sens, alors que le piston redescendait sous Tacllon de la pression atmosphérique : c'était la seule période motrice. Voici dès lors la suite des opérations du cycle ; l'aspiration du mélange se fait d'abord ; puis le piston étant arrivé au tiers de sa course ascendante, l'explosion a lieu. Le piston est lancé au haut du cylindre, et il ne s'arrête que lorsque la détente et le refroidissement du gaz ont amené les produits de la combustion à une pression égale à environ un quart d'atmosphère. Sous l'action de l'atmosphère et du poids du piston, celui-ci redescend en refoulant le mélange et en l'expulsant.

Nous venons de décrire le type pur du moteur atmosphérique : il est pour le moment presque abandonné. Par contre, on a créé un grand nombre de petits moteurs d'un type mixte : tel est le moteur

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