Cf. Gaz and Petroleum Engines, page

2. Le pétrole brut subit une distillation fractionnée qui le sépare en quatre produits industriels : 1» les éthers de pétrole ou rhigolènes qui n'ont guère d'application qu'en pharmacie ; 2o les essences de pétrole ou gazolines, qui ont une densité égale à 0,65 et entrent en ébullition à 75 degrés ; 3o les huiles lampantes ou ligroïnes ; d'après les règlements de police, elles doivent avoir une densité au moins égale à 0,8; de plus, il faut qu'elles ne s'enflamment pas au contact d'une allumette à une température moindre que 35 degrés; A<* les huiles lourdes, appelées vulcan-oil, globe-oil, phœnix-oil, etc. Telle est la division qu'on peut établir théoriquement entre ces produits : mais, en l'éalité, il règne la plus grande confusion dans ces dénominations et l'on vend sous le nom de gazolines des essences de nature très différente et de propriétés diverses.

que Tair : ce réservoir était placé à un niveau supérieur, et un tube de caoutchouc, partant du fond, conduisait le gaz combustible au brûleur.

Le succès du gaz Mille encouragea les inventeurs à suivre cette voie, et nombreux sont aujourd'hui les appareils de carburation proposés aux industriels. Le carburateur Lafrogne est un des plus anciens : la saturation y est obtenue à Taide d'un petit moteur à air chaud.

Le plus souvent, c'est un compteurmis en mouvement par la descente d'un poids qui fait l'office de ventilateur pour l'appel d'air : tels sont, les systèmes Hearson, Pluyer et MuUer (de Birmingham) ; ce dernier est connu sous le nom d'Alpha. L'Eclipsé et le Phébus n'en diffèrent que par le nom qu'on cherche à rendre bizarre, sans doute pour capter l'attention et empêcher les confusions.

Un des gazogènes les plus intéressants est celui de M. Rouillé : une sorte d'injecteur Giffard y remplace tous les mécanismes employés pour déplacer l'air. Le carbure se volatilise dans une petite cornue, chauffée par la flamme d'un simple brûleur, et s'échçippe par un orifice très étroit dans un canal aboutissant au gazomètre, en entraînant l'air extérieur qui est appelé par un orifice latéral. On peut débiter le gaz dans les conduites sous la pression de 40 millimètres d'eau, ce qui peut être avantageux pour certains moteurs.

M. Faignot aspire l'air au lieu de le comprimer ; un mécanisme de tourne-broche actionne à cet effet le compteur d'appel et refoule ensuite l'air carburé dans un gazomètre. La gazoline est contenue dans des caisses rectangulaires à grande surface, divisées en plusieurs étages par des cjaies poreuses : un jeu de robinets permet d'ouvrir alternativement les caisses et de maintenir constante la richesse du gaz ; on peut même, au besoin, ouvrir plusieurs caisses à la fois. En un mot, c'est une carburation méthodique. Cet appareil a paru en 1885, à l'Exposition d'Anvers, où il faisait mouvoir un moteur Dénier {*),

Tous ces appareils ne sont applicables avantageusement qu'à des canalisations peu étendues, car, si l'air se carbure facilement, il se décrrbure non moins rapidement lorsqu'il est soumis à des frottements prolongés ou à de trop basses températures. 11 convient, en conséquence, de placer le carburateur le plus près possible du moteur qu'il dessert, dans la même salle et à côté de la machine, si l'appareil

1. Cltous encore les carburateurs plus récents de H. PoUack, de Hambourg, eldcÀ. Dubos de Paris, qui ont pour objet de ménager une égale répartition de l'essence dans la masse d'un corps poreux. M. Wilhelm a aussi utilisé un carburateur cloisonné.

est bien clos et qu'il n'y ait point d'explosions à redouter. A égalité de pouvoir calorifique, le prix du mètre cube d'air carburé est comparable à celui du gaz des usines : son emploi est donc indiqué en bien des cas et il peut même être commandé en maintes circonstances.

Les appareils que nous venons de décrire ont tous été imaginés dans le but spécial de produire un gaz éclairant, mais ils sont parfaitement applicables aux moteurs : toutefois il existe des carburateurs mieux appropriés à cet emploi et de grands progrès ont été réalisés dans cette voie nouvelle, depuis une dizaine d'années.

MM. Mignon et Kouart, ont construit d'abord sur les indications de M. Lenoir, un carburateur très ingénieusement conçu, qu'ils ont annexé à leur nouveau moteur; il est représenté par la figure 9. Sa forme est celle d'un cylindre, dont Taxe est horizontal ; on lui fait accomplir une révolution en cinq minutes, en commandant la roue

Fig. 9

dentée II par un pignon mù par le moteur lui-même. Des cloisons verticales perforées divisent le cylindre en compartiments E, qui sont garnis d'étoupes : la gazoline les humecte constamment par capillarité et en vertu du mouvement continu de l'appareil ; l'air, appelé en A, va au moteur par B, entièrement saturé des vapeurs combustibles. Le regard C permet de s'assurer que la quantité de liquide est suffisante. On ne saurait imaginer de dispositif plus simple, mais les éloupes perdent assez rapidement leurs propriétés absorbantes.

Ce carburateur a été modifié très avantageusement par MM. Kouart frères : il se compose maintenant d'un cylindre, dont la paroi est garnie d'augets, faisant l'office de norias ; le carbure rempUt ces augets, et il s'élève avec eux par suite du renversement tournant du cyhndre, pour se déverser, quand ils ont atteint leur position culminante.

L'air traverse donc incessamment ces filets de liquide, formant une pluie assez dense, pour assurer sa carburation. Le cylindre tourne

beaucoup plus vite que dans l'appareil primitif, et il fait cinq à six tours par minute. Par mesure de précaution, MM. Rouart frères intercalent entre le carburateur et le moteur un cylindre vertical, contenant des toiles métalliques, pour empêcher tout retour de flamme : on n'est jamais trop prudent, mais nous croyons que Tair carburé n'est pas explosif, l'oxygène qu'il renferme étant insuffisant à sa com-

bustion, attendu qu'il ne forme que le -^de son volume, et qu'il faut

, 4 a peu près -^ pour constituer un mélange tonnant. ,■

C'est par ce carburateur qu'est alimenté le moteur agricole locomobile et la machine de bateau Lenoir, dont le fonctionnement est excellent. En estimant le prix de la gazoline à 50 centimes (*) on arrive à une dépense de Ofr. 32 par cheval-heure.

M. Piéplu obtient aussi d'excellents résultats en faisant barboter dans l'hydrocarbure un rouleau de bois, garni de poils de sanglier, présentant l'aspect d'une brosse circulaire : ce rouleau, qui est mù par le moteur, produit une évaporation très rapide du liquide volatil. On obtient un mètre cube de gaz riche avec 450 grammes de gazoline ordinaire.

Le Technologisto a signalé, dans son numéro du 11 juin 1884, un curieux brevet Schrab, qui m'a paru reposer sur une idée vraiment originale. L'hydrocarbure est renfermé dans l'enveloppe même du cylindre du moteur, où il remplace l'eau en bénéficiant des. chaleurs perdues par la paroi; de là, il passe, à une température de 80 degrés environ, dans un récipient de carburation, à plusieurs compartiments, que traversent les gaz de la décharge du moteur. Les gaz brûlés sont donc refoulés dans le liquide bouillant, où ils se recarburent, en se chargeant d'hydrogène, d'oxyde de carbone et d'autres gaz éminemment combustibles, et ils redeviennent aptes à rentrer dans le cycle et à produire une nouvelle explosion, à la condition de retrouver toutefois l'oxygène nécessaire à leur combustion : l'écrivain de l'article que j'analyse brièvement a négligé d'indiquer le moyen employé à cet effet, mais il est facile de suppléer à cette lacune. Il affirme d'ailleurs que les gaz de la décharge n'entrainent que le seizième de ce que prendrait de l'air pur en traversant l'essence de pétrole, et il explique de la sorte le rendement extraordinaire de son moteur, qui ne consommerait qu'un litre de gazoline par cheval en dix heures de travail. La mise en train de la machine serait toujours possible par l'admission des gaz restés au

1. À Paris la gazoline coule 0 fr. 70 centimes le litre, parce qu'elle est grevée de droits d'octroi énormes.

contact du liquide au moment de Tarrèt. Les renseignements qui précèdent sont évidemment insuffisants pour nous permettre d'apprécier les faits et de porter, en connaissance de cause, un jugement motivé sur ridée de M. Schrab ; mais nous lui devions une mention, car les idées originales sont assez rares.

En suivant l'ordre chronologique, nous trouvons l'intéressant carburateur de MM. Delamare et Malandin, adjoint par eux à leur moteur Simplex. .

La figure 10 est assez claire pour ne pas exiger de longue description. Le récipient Z renferme la gazoîine, laquelle s'écoule en un mince filet, réglé par le robinet R. L'essence tombe sur une brosse en crin, de forme liéliçûïiialp, en même temps qu'un jet d'eau chaude, provenant de l'eau de circulation du cylindre. L'eau contribue, par sa température, à faciliter la vaporisation du carbure, et les deux liquides tombent ensemble dans le vase clos V ; B est une valve de sûreté placée entre le cylindre du moteur et l'appareil à carburation, à la suite du conduit A. La gazoîine surnage l'eau et il ne s'en perd pas par le tuyau d'évacuation N. Cet appareil se recommande de lui-même.

Les carburateurs Meyer méritent aussi d'être mentionnés : M. Meyer carbure l'air à chaud; l'hydrocarbure coule goutte à goutte dans une petite chaudière lenticulaire en tôle d'acier, de 8 centimètres de diamètre, de 3 centimètres de hauteur, chauffée par un bec, faisant office de vaporisateur. La vapeur produite possède une force élastique considérable, qui dépend évidemment de la température de la chaudière et de son débit: elle traverse avec une grande vitesse un injecteur à aspiration d'air et pénètre, à travers une soupape d'arrêt, dans un gazomètre dont la capacité est proportionnée à la puissance du moteur. La cloche est munie d'un système de leviers, qui arrête l'écoulement de la gazoîine, et fait baisser la flamme dès que le gazomètre est rempli; l'appareil est donc auto-régulateur et l'évaporalion de la gazoîine est proportionnée à la consommation.

Ce carburateur présente deux avantages incontestables: et d'abord il permet d'employer des carbures lourds, autres que la gazoîine et souvent moins chers; d'autre part, la volatilisation de tous ces produits est complète.

Il paraît que l'air carburé de la sorte a un pouvoir calorifique de près de 10,000 calories: ce serait un résultat remarquable.

M. Lothammer affirme avoir découvert un nouveau gaz, en carburant de l'air à froid, et il déclare, dans une brochure (*) qui nous a été

(l) Notice sur le système d'appareil portatif Lothammer, Douai, imprimcrio Douaisienne, 1888

remise, qu'il serait « presque tenté de conclure à une combinaison (leTair avec les vapeurs d'hydrocarbures », attendu que le pouvoir calorifique du gaz saturé ne diminue pas en traversant un serpentin

F g. IJ

de 500 mètres de longueur, maintenu à — 18** par un mélange de glace et de sel. Le gaz Lothammer serait, si cette propriété étonnante était confirmée par des expériences sérieuses, digne de Tatten-

lion des ingénieurs: pour le moment, nous ne pouvons que signaler Taffirmation de Tinventeur, mais nous nous reprocherions de ne pointdécrire brièvement son appareil. C'est un carburateur à évaporation, comme tous les autres, dont la température est maintenue constante par un brûleur et qui ne présente, à vrai dire, que deux particularités, à savoir, une grande division de l'air et son introduction par la partie inférieure du récipient, au point où s'accumulent les pétroles lourds : le niveau de l'hydrocarbure est d'ailleurs toujours à la même hauteur.

Nous croyons que cet appareil possède de sérieuses qualités, mais on aurait tort de rien exagérer relativement aux propriétés du gaz produit.

M. Tenting a inventé un carburateur fort rudimentaire, marchant assez bien: il se compose de trois caisses superposées. La première, placée au-dessus 'des deux autres, est un réservoir dans lequel on renferme la provision d'hydrocarbure nécessaire au travail d'une journée; un tube amène le liquide dans la seconde caisse, mais un conduit latéral, relié à la caisse du dessus, hmite à une hauteur déterminée le niveau de ce liquide. Les gaz de l'échappement du moteur traversent la caisse inférieure et réchauffent le liquide volatil refroidi par son changement d'état.

M. Durand a étudié avec soin un dispositif nouveau, qui est ingénieux et sort de la routine. Ce carburateur est automatique, et non seulement il fonctionne tout seul, mais encore il se règle de lui-même. Il est formé d'un récipient cylindrique, hermétiquement clos, rempli de pétrole; un macaron poreux, en liège, flotte à la surface du liquide et s'en imprègne complètement. C'est une éponge au milieu de laquelle débouche l'air à carburer, par l'intermédiaire d'un tuyau qui traverse, à frottement doux, le couvercle du carburateur: l'évaporation est donc toujours superficielle. Le pétrole employé est une essence relativement lourde de densité comprise entre 0,70 et 0,72; on peut se la procurer partout et elle coûte un peu moins cher, à volume égal, que la gazoline à 0,65. En hiver, on réchauffe l'appareil en y lançant les gaz de la décharge, mais la carburation se fait bien sans cela, ainsi que nous avons pu nous en assurer à l'Exposition de 1889. Le carburateur Durand a le grand avantage de fonctionner parfaitement, sans qu'on ait à toucher à aucun robinet: la mise entrain est extrêmement facile et ne donne jamais d'ennuis. S'il s'accumule des huiles lourdes au fond de l'appareil, on les évacue par un robinet de vidange disposé dans ce but à la partie la plus basse du récipient.

Le carburateur Daimier, offre avec le précédent, une certaine ana-

logie, cap nous y voyons aussi un flotteur; Taspiration d'air se fait à peu près de même.

11 existe encore d'autres appareils à carburation ; mais nous n'y trouvons rien de particulier à signaler.

Tout ce qui précède est relatif aux appareils dans lesquels on utilise les hydrocarbures très volatils, vendus dans le commerce sous les noms les plus divers d'essence de pétrole, de gazoline, de naphte, de benzine, de canadol, de kérosolène, etc., et qui ne répondent en réalité à aucune définition scientifique, tant il y a de confusion et d'arbitraire dans leur nomenclature. Il me reste un mot à dire du dispositif célèbre par lequel Brayton a rendu possible l'emploi, pour la production des forces motrices, des huiles lourdes de pétrole, lamgantes et autres, ligroïnes, kérosines, voir même des huiles épaisses, qui n'entrent en ébullition que vers 180° et pèsent plus de 800 grammes au litre.

La figure 11 représente l'appareil Brayton. Le moteur de ce nom est composé de deux cylindres, l'un, de travail, l'autre, de compression, qui foule l'air dans le premier: cet air arrive par A et gagne le

Fig. 11

cylindre de travail par le chemin SBEDGA ; or, l'espace E est garni de feutre, d'épongés, de laine ou de filasse et une pompe spéciale y injecte, à chaque tour de manivelle, une certaine quantité de pétrole. C'est là que s'opère la carburation de l'air. Le procédé consiste à faire mousser le liquide par une injection d'air, sous haute pression, de telle sorte que l'air pur admis au cylindre, à travers la masse poreuse

MOTEURS A QAZ 3

qui obstrue la conuiiuiùcation, entraîne une certaine quantité d'huile à rétat de vgsifiules ou de poussières, et devienne par le fait même combustible. Le pétrole est introduit par le tuyau d dans Tenceinte de carburation E ; Tair y est injecté par le tube t», de très faible diamètre; D est une cloison métallique, formée d'une série de plaques perforées, qui contribue aussi à la pulvérisation du liquide carburé. L'air pur, admis par la soupape S, arrive ainsi en C, chargé de gouttelettes de pétrole. Nous verrons, dans un chapitre suivant, comment fonctionne le moteur Brayton : qu'il nous suffise d'avoir décrit l'ingénieux carburateur dont il est muni, et qui permet d'utiliser des huiles de pétrole de bas prix.

Cet objectif a séduit un grand nombre d'inventeurs et de constructeurs, sans qu'on puisse toutefois dire qu'ils l'aient toujours réalisé. Le moyen employé le plus généralement consiste à volatiser l'huile en élevant sa température : c'est ce qu'ont fait MM. Belmont-Chabout et Diederichs en France et M. Ragot en Belgique.

Les premiers font couler le pétrole lentement dans un serpentin contenu dans une chambre traversée par les gaz de la décharge d'un moteur. La vapeur formée à cette température élevée a une tension suffisante pour constituer une sorte d'injecteur à aspiration; elle s'échappe par un orifice étroit, entouré par un tuyau ouvert à l'air libre par sa partie inférieure, et aboutissant d'autre part au cylindre; l'air, entraîné par le jet, se mêle à la vapeur et constitue le mélange tonnant. C'est ainsi qu'est alimenté le moteur Sécurité. On met en route en commençant d'abord par carburer l'air au moyen d'une petite provision de gazoline; on marche ainsi jusqu'à ce que le serpentin soit assez chaud pour vaporiser le pétrole: la nécessité d'employer cette gazoline diminue légèrement le mérite de Tinvention.

M. Ragot a évité cet inconvénient. Son vaporisateur de pétrole se compose de deux cônes en cuivre, emboîtés l'un dans l'autre et boulonnés sur un support de fonte: dans l'intervalle des deux cônes coule un mince filet de pétrole (huile lampante) en même temps qu'un petit injecteur y laisse pénétrer un peu d'air pur par une ouverture étroite. Cette capacité est reliée par une conduite au fond du cylindre : elle est de plus chauffée, soit par une lampe à mèche disposée en-dessous, soit par les gaz de la décharge ; le pétrole se vaporise donc dans l'intervalle des cônes. Le piston du moteur aspire la vapeur de pétrole et la faible proportion d'air fourni par l'injecteur: le mélange n'est pas encore tonnant, par insuffisance d'oxygène, mais il le devient en traversant une boite, qui lui fournit le complément d'air nécessaire pour former un mélange tonnant. Le moteur est donc alimenté d'air

surchauffé et de vapeur de pétrole: on le met en train, en allumant d'abord la lampe; on éteint cette lampe, aussitôt que la décharge a convenablement échauffé les cônes et alors le moteur s'entretient de lui-même. Le moteur Ragot à pétrole a attiré Tatlention des visiteurs de l'Exposition de 1889, bien qu'il ait été installé trop à l'écart, en un point où l'on ne s'attendait pas à trouver un moteur: sa consommation était de 400 grammes d'huile lampante de pétrole par cheval-heure; c'est peu en Belgique, où le pétrole se paie moins de 20 centimes le litre, mais c'est beaucoup en France, où ce produit est grevé de droits d'entrée excessifs, qui élèvent son prix à 48 centimes en province et à 70 centimes à Paris Dans ces conditions, 400 grammes de pétrole coûtent plus cher qu'un mètre cube de gaz. Cette dernière considération paralysera chez nous l'essor de ces ingénieux carburateurs, qui ont été partout ailleurs l'objet d'une grande vogue (*).

IV

Gaz à Feau et gaz pau^tres.

Les procédés que nous venons de décrire tendent à supplanter les usines à gaz dans l'alimentation des moteurs, et à produire un gaz combustible moins cher que celui qu'elles fournissent sous la protection du monopole; il est vrai que les tentatives faites jusqu'ici n'ont pas toutes été également heureuses; cependant l'importance des résultats qu'on peut obtenir a soutenu le courage des inventeurs et nous avons à signaler une troisième méthode générale de production d'un gaz combustible, à laquelle parait réservé un brillant avenir. Nous voulons parler, du procédé qui consiste à décomposer l'eau en ses éléments: le résultat de l'opération a reçu le nom de gaz à Feau.

Nous ne ferons pas l'histoire de tous les essais qu'on a poursuivis depuis cinquante ans dans cette voie, à la suite de Kirkhan, qui inaugura les premières recherches : après de nombreux échecs, on a enfin

(1) En Angleterre et en Belgique, les pétroles sont admis en franchise; en Hollande, les droits de douane sont de 1 fr. 17 aux 100 kilogs., en Suisse de 1 fr. 25, en Italie de i fr., en Allemagne de 7 fr. 50 et en France de iO fr.; de plus, en France, le pétrole est soumis à des droits d'octroi. Malgré cela, Timportation a dépassé, en 1889, 200 millions de kilogs, de pétrole bmt et raffiné. La taxe française est exagérée ; elle a le triple tort d'être trop forte proportionnellement à la yaleur intrinsèque du produit, de favoriser des industries concurrentes et de frapper une substance de consommation générale . Le tarif français actuel est une œuyre de fiscalité brutale et absurde.

trouvé un mode de préparation du gaz à Teau assez pratique pour donner dès maintenant des résultats satisfaisants. L'invention consiste essentiellement à mettre en présence, à une température élevée, de la vapeur d'eau et du carbone : la moitié de l'oxygène de l'eau se combinera au carbone pour former de l'acide carbonique, l'autre moitié donnera de l'oxyde de carbone, et l'hydrogène restera en liberté, suivant la formule: