ch
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18 kg.
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16 kg.
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14 avril
18 kg.
Essais de vitesse, d" En travail constant :
Le frein étant chargé de 18 kilog., nous avons observé de minute en minute les vitesses et les consommations suivantes :
Vitesses (tours) 166 166 167 166 165 164 166 169 166 167
Consommations (hires),. 41 89 40 42 40 89 40 40 40 40
Les différences ne dépassent guère les erreurs inévitables de pointage dans une épreuve de ce genre.
Une autre expérience a donné les chiffres suivants :
Tours 164 165 165 166 164
Litres 83 89 89 40 89
2° En travail variable :
Dans un troisième essai, le frein reçut successivement les charges de 18 kilog. et de 15 kilog., pendant deux intervalles consécutifs de 5 minutes chacun ; dans le premier intervalle de temps, le moteur fit 832 tours, il en fit 831 dans le second intervalle.
26" Expériences de recette du moteur vertical Forest à F arsenal maritime de Brest, faites le 22 mars 1890, par M. Martin, maitre principal de la marine.
Force nominale : 16 chevaux.
Nombre de cylindres : 6.
Diamètre des cylindres : 160 millimètres.
Course des pistons : 340 millimètres.
Nombre de révolutions normales : 190 tours.
Durée de l'épreuve : 7 heures.
Nombre moyen de tours : 166,7.
Travail effectif: 16 ch. 67.
Dépense de pétrole par cheval-heure effectif: 458 grammes.
27® Résultats des essais faits à Paris par M. Hirsch, sur un moteur Lenoir, le 24 mai 1890.
Force nominale : 16 chevaux.
Nombre de cylindres : 2.
Diamètre des pistons : 230 millimètres.
Course des pislons : 400 millimètres.
Compression : 2,5 kilog.
Pression explosive maximum : ii kUog.
Avance à Téchappement : y
Longueur du frein : 1*,204.
Poids effectif :89 k. 950, Nombre de tours moyen : 160.
Travail effectif : 16,13 chevaux.
Gaz consommé par cheval-heure effectif : 601 litres. Aucune correction de température ni de pression n'a été faite sur le volume des gaz.
Puissance calorifique admise : 5300 cal. par m*. Utilisation : 20 %.
28® Résultats des essais faitslà Rouen, par M, A. WitZj sur ua moteur Simplex (E. Delamare-Debouttcville et L. Malandin) alimenté au gaz Dowson, le 12 septembre 1890.
Ce moteur monocylindrique avait été exposé à Paris, en 1889: il y actionnait des pompes installées sur le bord de la Seine.
Force nominale 100 chevaux indiqués.
Diamètre du cylindre , . , . . 575 millimètres.
Course 960 —
Vitesse de régime 100 révolutions.
Tuyau d'amenée de gaz 190 mill. de diamètre.
Compression initiale 6 kilogrammes.
Diamètre des tourillons 240 miUimètres,
Diamètre des volants S'^tGOO
Kombne de volants • . . • t 2
Poids de chaque volant , 8900 kilogrammes.
Durée de la marche 23»'80 minutes.
Consommation d'anthracite , 920 kilogr .
— de coke 171 —
— d'eau au gazogène 970 litres.
— — au aorubber. . • 18990 —
— — au cylindre 89800 —
— d'huile au cylindre,. 6S670 gr.
— de graisse 0*,800 gr .
Température du cylindre 48^,5
Température des gaz de la décharge 440°
Nombre total de révolutions 142157
Vitesse moyenne 100,8 tours.
Diamètre de la poalie de frein. .»...» l^JOO
Diamètre des cordes » 24 millimètres.
Charge totale du frein F « . é é . . 706 kilogr.
Décharge moyenne p au dynamomètre 78^830
Charge effective P —p 627', 170
Trayail effectif en chevaux de 75 kgms 75,86
Consomm. d'anthracite par cheval-heure effectif. 516 grammes.
Consommation de coke — — — 96 grammes.
— totale de combustible — — 612 grammes.
— — d'eau — — 68»,687
— — d'huile -- — 8<',74
— — de graisse — — 0*,46
Travail indiqué au diagramme *....•... 109.9 chevaux.
Rendement mécanique du moteur. . » 0,69
Consommation totale de gaz par heure • . 190*^^,920
Pression atmosphérique • 772 millimètres.
Température du gaz à l'entrée du moteur ........ 21*,5
Consommation réduite à 0^ et 760 millimètres .... 179*"3,760
Consommation par cheval-heure effectif 2S70 litres.
Pouvoir calorifique du gaz à 0^ et 760 millimètres 1487 calories.
29^ Essais faits sur un moteur Niel aux ateliers d'Evreux de la Société Niel (24 juin 1891).
Diamètre du cylindre : 148 millimètres.
Course du piston : 290 millimètres.
Vitesse : 180 tours.
Poulie du frein à corde ; diamètre de la poulie \ 1%400.
— diamètre de la corde : 14 millimètres.
Poids net au frein : 17 kil. 750.
Durée de l'essai : 10 minutes.
Travail effectif: 3,15 chevaux.
Consommation totale de gaz : 402 litres.
— de gaz, brûleur déduit : 377 litres.
— nette, brûleur déduit, par cheval-heure : 716 litres
— d'eau ; 10 litres.
Température de Teau : entrée : 18».
— — sortie : 90^
Mâtclte À vide.
Nombre de tours : 180 par minute.
Nombre d*explosions en 10 minutes : 212.
Consommatîon de gaz en 10 minutes : 97 litres.
— par heure : 582 litres.
— d'eau par heure : 10 litres.
Températures de Teau : 19** à 87**. •
m Calculs d'établissement.
Deux problèmes se posent dans la pratique :
Voici le premier : une machine étant donnée, et connaissant le diamètre du piston, sa course, le nombre de tours par minute et la nature du gaz qui Talimente, dire quelle est sa puissance.
Le second est réciproque du premier : un ingénieur reçoit la commande d'une machine d'une puissance déterminée et il cherche à calculer le diamètre du cylindre D, la course du piston C et la vitesse 12 nécessaires pour obtenir la puissance requise.
Il faudrait savoir résoudre ces deux problèmes aisément, rapidement et avec une exactitude suffisante ; or on peut se demander si les théories générique et expérimentale exposées ci-dessus sont d'une application immédiate dans ce cas.
La question est mal résolue pour la machine à vapeur : on peut dire qu'elle Test moins encore pour le moteur à gaz.
L'aveu paraît humiliant pour la science ; il ne faudrait cependant pas être injuste au point de lui reprocher la complication des problèmes qu'on lui pose.
Nous n'avons même pas de formules empiriques I
A quoi cela tient-il ?
Pourquoi ne pouvons-nous pas faire pour le moteur à gaz ce cpii se fait, à grand*peine, il est vrai, mais d'une manière suffisante pour la machine à vapeur ?
Il est facile de se rendre compte de la différence que nous venons de signaler.
Le constructeur de machines à vapeur connaît la pression de vapeur qu'il emploiera, il connaît aussi la pression au condenseur ; de plus, il se donne le degré de détente qu'il veut réaliser pour obtenir le meilleur effet. Rien de tout cela n'est fourni au constructeur de moteur à gaz; la pression explosive dépendra de la richesse variable du gaz combustible et de la quantité de comburant dans laquelle il sera dilué ; il ne connaît pas davantage la détente qu'il fera, car elle dépend de l'allumage. De plus, le cycle du moteur est bien plus
complexe que celui de la machine à vapeur, car la compression préalable du mélange tonnant vient aggraver les difficultés de la question.
Pour la machine à vapeur, Poncelet avait prescrit de calculer le travail d'un coup de piston en traitant la vapeur comme un gaz soumis à la loi de Mariette : il appliquait la loi pK= constante. Pour les moteurs à gaz, la loi est beaucoup moins simple, car elle est exprimée par la formule pvy = constante dans laquelle y varie de 1,30, sa valeur théorique, à 1,60. La loi est par conséquent d'une application pénible et, de plus, elle est incertaine.
Toutes les perturbations du cycle sont gênantes dans le cylindre à vapeur, mais on arrive à en tenir compte dans une certaine mesure : pour le moteur à gaz, elles défient le calcul et ne peuvent être exprimées par un paramètre constant, jouant le rôle de coefficient de réduction.
Enfin, l'action de paroi prend dans le moteur à gaz une intensité extraordinaire.
Bref, les deux problèmes posés ci-dessus doivent être considérés comme insolubles pour les moteurs à gaz. Ce n'est pas, comme on pourrait le croire, un échec de la théorie des moteurs, car les formules de Poncelet et de Tredgold, données aux ingénieurs pour le calcul de la puissance et des dimensions d'une machine à vapeur n'ont aucune prétention scientifique; mais du moins elles sont pratiques. Or, dans le domaine des moteurs à gaz, on ne trouvera jamais de formule pratique et simple.
Il n'y a pour l'instant qu'une seule manière de faire : elle consiste à déduire de l'observation de nombreux diagrammes la pression moyenne habituellement réalisée dans les moteurs existants et à partir de cette donnée pour calculer le travail brut développé sur un piston de diamètre et de course donné. C'est ainsi que j'ai calculé le tableau ci-dessous, qui pourra rendre quelques services aux constructeurs, mais je m'empresse de leur signaler l'aléa qu'il présente parce qu'il repose sur une puissance calorifique moyenne du gaz mis en œuvre. Je ne puis et ne prétends donner par suite qu'une indication moyenne.
Prenons pour base de nos calculs les moteurs à quatre temps, genre Otto. Voici comment on pourrait échelonner les sections du cylindre, les courses du piston et le nombre des révolutions pour les différentes puissances usuelles, de 1 à 100 chevaux :
uoTuvn
A QUATRa TBMPS
II* type (Otto)
