HISTOIRE DES MOTEURS A GAZ

On peut appliquer aujourd'hui aux moteurs à gaz le mot qui a été (lit des peuples heureux : ils n'ont plus d'histoire! Créés par Lebon, développés par Lenoir, Otto, Beau de Rochas, Dugald Clerk, et par d'autres, ils sont entrés enfin dans la période calme, régulière et fructueuse de l'application; sans être parvenus encore à la perfection, ils ont du moins réalisé -pleinement les conditions d'une bonne marche industrielle et ils sont devenus les moteurs les moins encombrants, les plus faciles à installer et les plus économiques, du moins quand on les alimente aux gaz pauvres. La machine à vapeur trouve souvent en eux des concurrents victorieux.

Il ne faut plus s'attendre maintenant à voir surgir tout à coup des dispositions nouvelles, venant bouleverser les idées acquises et provoquant une révolution dans la construction des moteurs à gaz. Leur théorie est établie sur des bases assez solides pour qu'il ne reste rien à attendre du hasard et de l'imprévu; leur cycle est assez étudié pour nous permettre de croire qu'il n'y a plus d'intérêt majeur à le transformer : si la théorie expérimentale est restée incomplète, il faut reronnaitre que les découvertes qu'on fera dans cette voie ne

peuvent guère aboutir qu'à des modifications de détail qui influeront peut-être beaucoup sur les rendements sans nous amener cependant à altérer sensiblement les divers types actuels.

Les quatre dernières années, dont ce volume est destiné à retracer plus spécialement les travaux et les progrès, ont été fécondes en ces améliorations de dispositifs et d'organes, d'ordre secondaire sans doute, mais importantes quand même, portant surtout sur des questions de pratique et de construction. Nous essaierons de les mettre en lumière dans ces quelques pages d'introduction.

Les expositions sont un critérium de la marche d'une industrie : les industries mécaniques s'y révèlent mieux encore que les autres.

L'exposition d'Anvers de 1894 avait déjà présenté un réel intérêt pour les visiteurs français qui y avaient découvert (le mot est exact) des moteurs étrangers que nos revues techniques semblaient ignorer: sur soixante-cinq moteurs étrangers, il y avait quinze belges, trente allemands, quinze anglais ; cinq seulement étaient français; ces derniers n'étaient d'ailleurs exposés que par les deux maisons Niel et Boulet. Signalons, parmi les nouveautés de cette expo, sition : les moteurs Ragot (Belgique); Dûrkopp, Grob, Hille, Kappei, Molitor (Allemagne); Fielding, Forward, Acmé, Tangye (Angleterre). En faisant la synthèse des idées qui paraissaient prévaloir, on constatait que la soupape triomphait déjà du tiroir; l'allumage par tube incandescent dominait, avec ouverture libre pour les petits moteurs, avec ouverture commandée pour les plus grandes puissances ; Fallumage électrique par pile ou magnéto ne se répandait pas ; les régulateurs d'inertie ou pendulaires étaient appliqués sur toutes les petites machines. L'aspect général des moteurs variait avec le pays d'origine : les allemands, formés à l'école de Deutz, conservaient les tiroirs d'allumage et les commandes par engrenages coniques, tandis que les anglais, suivant les indications de Crossley, préféraient les soupapes et les engrenages hélicoïdaux; les premiers faisaient beaucoup de moteurs verticaux à pilon; les seconds restaient fidèles au type horizontal ; l'impression générale était, en somme, plus favorable aux derniers, qui avaient créé des modèles plus élégants et mieux compris.

Les expositions suivantes, universelles de nom, régionales de fait, de Lyon, Bordeaux et Rouen, ont présenté assez peu d'intérêt, parce qu'on n'y a vu paraître que les moteurs dont les noms couvrent

depuis longtemps nos murs de France et dont les dessins illustrent les dernières pages de toutes nos revues techniques : il n'y avait donc rien de nouveau. Mais les observations faites ci-dessus à l'occasion de Texposition d'Anvers s'appliquent aussi à celles qui Tout suivie. Les divers constructeurs tendent manifestement vers un type commun, sorte de synthèse des efforts et des idées de tous, mieux agencé qu'autrefois, dessiné avec plus d'art, construit avec plus de soin, moins bruyant, plus économique. Les différences qui subsistent entre eux sont minimes. Tout le monde fait de l'Otto^ à cames et soupapes, à haute compression, à grande vitesse, avec allumage par incandescence; la disposition de l'arbre de distribution change un peu; il est quelquefois même remplacé par une commande directe par excentrique, mais c'est une question de forme qui présente peu d'intérêt pour le visiteur d'une exposition.

A Bruxelles, en 1897, la présence des constructeurs étrangers a donné un peu plus de vaHété à l'ensemble, mais l'impression générale était bien encore celle que nous venons d'exprimer. Les moteurs Otto, Fieldlng, Tangye, Clark et Ohapman, Hille, Acmé, Express, National, Hobey, etc., répondaient à un concept uniforme, dans lequel il fallait des gens réellement experts pour démêler quelques divergences de détail plus ou moins importantes. Seuls les moteurs Letombe, à double effet et surcompressi^n, et Polke, avec mécanisme distributeur à double vis hélicoïdale, présentaient quelque nouveauté : le premier a été couronné par un grand prix qui a honoré la construction irançaise.

Des concours auraient plus d'intérêt et d'utilité que ces expositions à grand orchestre : c'est la pensée qui avait inspiré, en 189S, à la Société technique de l'Industrie du gaz en France, le projet de préparer à Paris une exhibition toute spéciale de moteurs devant être soumis à l'examen d'une commission d'ingénieurs compétents, qu| n'auraient prononcé entre les concurrents qu'après une série d'expériences variées. On m'avait fait l'honneur de me demander de participenr aux travaux de la commission d'essais ; mais un concours aussi sérieux n'était pas de nature à plaire à des gens d'affaires qui veulent tous faire croire au public que leur machine est la meilleure, la plus parfaite et la plus économique de toutes. Le projet échoua donc faute d'adhérents!

L'idée ôlail pourtant forl louable, et elle avait déjà abouti pour les moteurs à pétrole : on avait donc le droit d'espérer un meilleur accueil de la part des intéressais.

Trois «îoncours remarquables avaient précédemment été organisés dans le Lut de mettre en relief les progrès réalisés par le:5 constructeurs de moteurs à pétrole : ils ont ou lieu tous les trois dans le courant de Tannée 1894, à Meaux, à Cambridge et à Berlin. M. Ringelmann, directeur des essais à l'École nationale de Grignon (1), avait su attirer à Meaux huit moteurs fixes ou locomobiles de MM. Niel, liornsby, Grob, Griffin, Merlin et de la Société de Winterthur (en Suisse); aucun concurrent n'est parti les mains vides, attendu que tous ont obtenu une médaille d'or, de vermeil ou d'argent. M. Ringelmann avait tenu compte dans son classement du rendement thermique, des frais journaliers et de la construction des machines : le moteur Grob a eu le meilleur rendement thermique égal à 17,1 %, et il a encore été classé premier au point de vue des frais journaliers ; le moteur Griffin a eu la meilleure note de construction. M. Merlin a eu l'honneur d'être premier au classement général : MM. Grob, Griffin et Niel Tont suivi de près. Signalons dès maintenant qu'un moteur Grob de cinq chevaux n'a consommé que 1.500 grammes par heure, soit 300 grammes par choval-heure effectif; pour sa mise en train, le moteur Merlin n'a dépensé que 16 grammes. Ce concours a fait grand honneur à M. Ringelmann, au Syndicat agrics)Ie de Meaux et aux exposants.

C'est M. Capper qui a organisé le concours de la Société Royale d'agriculture de Cambridge ; il était assisté de MM. Ewing et Neville Grenville, ce dernier ayant été suppléé sur la fin des essais par M. Denison (2). Les concurrents étaient : la Britannia C** et MM. Campbell, liornsby, Crossley, Samuelson, Fielding et Plaît, capitaine Wells, Weymaim et Hitchcok pour les machines fixes et demi-fixes, et MM.Campbell,Crossley,Clark-Chapmanetnornsbypourleslocomabiles. Le moteur qui a consommé le moins de pétrole, allumage compris, a été un moteur de 7 chevaux de Crossley, dont la dépense n'a point dépassé 372 grammes par cheval-heure; lalocomobile des mêmes cons-

(1) Voir Bulletin du Syndicat agricole de C arrondissement de MeauXj 15 juin 1894. {i) The trials ot oil Fsngines at Canbriâ /«, m The Journal of ihe Royal Agricultural Society of England, fome V, 3« sérj. 1894.

tructeurs a encore été la plus économique avec une consommation de 400 grammes pour un moteur d'une puissance de 10 chevaux. Pour éprouver l'endurance des macliines, on les soumettait à la rude épreuve de trois journées démarche continue de dix heures, sans aucun nettoyage; dans ce cas, la consommation moyenne était évidemment un peu supérieure à celle de l'essai ordinaire : ce sont les moteurs Crossley et Hornsby qui ont détenu le record de ce dernier genre d'essai. Le rapport de M. Capper, auquel nous empruntons ces chiffres, est très documenté et plein d'intérêt; nour, ferons connaître plus loin les résultat, complets des diverses machines concurrentes. L'Allemagne n'a pas voulu rester en retard, et la Deutsche Land^ wirtschaftB'Geselhchaft a confié à MM. Hartmann et Schôttler le soin d'organiser un concours à Berlin : il a commencé le 16 mai, alors que celui de Meaux avait lieu le 19. On essaya douze locomotives et quinze machines fixes de 12 à 31 chevaux. Nous relevons parmi les firmes engagées dans ce concours les noms de : MM. Altmann (de Berlin), Grob (de Leipzig), Januscheck (de Schweidnitz), Robey (de Breslau), Hutte (de Dresde), Langensiepen (de Magdebourg], Swiderski (de Leipzig), Bûlzke (de Berlin), Kœrting (de Linden); les sociétés représentées étaient la Gasmotoren Fabrik de Deutz, la Daimler Motoren Gesellschaft de Cannstadt (Wurtemberg), la Motoren fabrik d'Oberursel (Seck et C*®), la Dresdener Gasmotoren Fabrik (Morilz Hille), la Biele/elder Maschinenfabrik (Dûrkopp) et la Berliner Maschinenbau Aktien Gesellschaft (Schwartzkopff). Cette énumération permet d'apprécier l'importance de ce concours, qui a fait l'objet d'un b^jau rapport dont nous extrayons ce qui suit (1). Les épreuves au frein étaient quadruples et comprenaient une demi-heure de mnzxhe à vide, une heure à charge normale, une heure à demi-charge et un temps indéterminé au minimum de puissance possible, ce^'emier essai devant durer cinq minutes au moins. L'épreuve pratique agricole pouvait atteindre une durée de soixante heures; en même temps que le moteur actionnait une machine à battre, il devait mouvoir une dynamo à lumière, ce qui permettait d'apprécier sa régularité par le meilleur procédé; mais ces derniers essais n'étaient permis qu'aux machines ayant déjà fourni de bons résultats aux premières épreuves

(1) PrUfung der Petroleum Motoreriy in Arbeiten der deutschen Landwirtschafls CfulUchafty Tolum© VI, BerliD, 1795.

au frein. C'est le moteur demi-fixe Swiderski de 10 chevaux qui a consommé le moins de pétrole, soit 375 grammes par cheval-heure effectif; le moteur Allmann arrivait presque exœquo avec 378 grammes. Beaucoup de machines consommaient de 400 à 600 grammes ; l'une d'elles monta à 1.190 grammes, et cela à pleine charge! Ont été admises à l'épreuve de soixante heures les locomobiles Otto, Hille, Schwartzkopff, Seck et Swiderski, les machines fixes de Dûrkopp, Langensiepen, Swiderski, Otto, Hille, Kœrting et Schwartzkopff.

L'utilité de semblables concours est incontestable ; les meilleures machines et les constructeurs les plus sérieux sont signalés aux intéressés, ce qui est un premier avantage ; Topinion publique y gagne d'autre part un élément d'appréciation plus solide que celui qui ressort des réclames plus ou moins audacieuses qui revendiquent toutes les perfections pour leurs appareils. Enfin ces concours font la preuve officielle des progrès réalisés par la construction, et ils établissent nettement l'état présent de la fabrication. Les épreuves de Meaux, de Cambridge et de Berlin feront donc époque dans l'histoire des moteurs à pétrole.

A l'occasion de l'Exposition de Bruxelles de 1897, les Sociétés provinciales d'agriculture du Urabant et du Hainaut ont organisé un concours de moteurs et de locomobiles à pétrole, qui a encore pré* sente de l'intérêt. Il y eut trois concurrents dans chaque catégorie. Les moteurs présentés étaient le Onôme de MM. Nagel et Hermann, de Bruxelles, le moteur Capitaine et celui de la Société française de matériel agricole de Vierzon. A vide, la consommation horaire sur piston du moteur Capitaine fut la moindre; à la charge normale des moteurs, le Gnome vint le premier, suivi de près par le moteur Capitaine. Ce dernier eut le prix.

Les locomobiles exposées portaient les marques de Swiderski, de Hille et de la Société de Vierzon : la locomobile de Vierzon consomma 622 grammes de pétrole par cheval -heure effectif, dont 402 grammes seulement sur piston ; la mise en train put être effectuée par un seul ouvrier, en cinq minutes, tandis qu'il fallut un temps double pour les deux autres machines. Ce résultat fut remarqué.

L'année 189S a failli être signalée par un combat singulier, par un match, entre deux concurrents réputés entre tous : la rencontre eût assurément vivement intéressé la galerie des spectateurs. Voici

quelle a été la cause du différend : il n'y avait pas eu de gros mots échangés, encore moins de voies de fait commises, mais la Compagnie des Moteurs économiques avait annonce des consommations Inférieures à 500 litres pour un moteur Charon qu'elle installait à Bordeaux. < Tenez-vous rengagement à pleine et à demi-charge ? > avaient demandé indiscrètement MM. Pierson, agents de la maison Crossley. On leur avait répondu en les provoquant à une épreuve comparative, et je fus choisi, d'un commun accord, par les deux parties pour décider entre elles. J'avais dressé le programme de la lutte, et il avait été accepté de part et d'autre, sans réserve ; mais on attend encore que les concurrents puissent mettre en ligne, à Paris, deux machines de mêmes dimensions, les constituant dans des conditions absolues d'égalité. Je reste à leur disposition.

La question à résoudre dans ce singulier conflit soulevé entre les excellents moteurs Crossley et Charon était d'ordre théorique autant que pratique. En effet, il s'agissait de savoir si le cycle classique d'Otto, perfectionné par une haute compression, par une marche à grande vitesse, par un balayage des produits de la combustion, etc., pouvait donner le même rendement qu'un autre dans lequel la détente était prolongée au prix d'une diminution de compression. Voilà en réalité un curieux problème qu'il importerait de résoudre : il présente un réel intérêt, et des essais comparatifs faits à différentes charges auraient pu jeter quelque lumière sur ce point controversé.

Le moteur Otto, que tous copient aujourd'hui, ne donne cependant pas encore la dernière et plus parfaite manière de transformer en travail l'énergie potentielle d'un mélange tonnant renfermé dans un cylindre. On pourrait faire mieux et nous allons développer cet aperçu.

Le cycle Otto, caractérisé par l'accomplissement des quatre temps du cycle dans un cylindre unique, en deux tours de manivelle, présente assurément d'indiscutables avantages, qui lui ont valu la prééminence sur les moteurs à deux temps, presqu'entièrement abandonnés aujourd'hui; mais ce cycle soulève une objection, faite depuis longtemps, et à laquelle il paraissait très difficile d'échapper. C'est la suivante : le volume invariable de mélange admis, toujours égal à celui de la cylindrée, ne permet pas de détendre suffisamment les produits de l'explosion; il en résulte une perte de travail assez

importante, puisqu'on n'utilise pas toute Ténergic actualisée dans la déflagration ; par suite, les gaz s'échappent du cylindre à une température trop élevée, qui diminue le rendement thermique du cycle. Un grand nombre d'inventeurs ont cherché à corriger le cycle d'Otto de ce grave défaut; Charon a été un des mieux inspirés, mais il est tombé dans un autre défaut, résultant de la diminution de compression au prix de laquelle il réalise l'allongement de la détente; or, cette diminution abaisse le rendement et compense en partie l'avantage obtenu, surtout quand le moteur travaille à faible charge. Niel avait eu une autre idée fort ingénieuse aussi; il supprimait Tadmission aux deux tiers environ de la course d'aspiration, et comprimait néanmoins à 3 kil.,5; la détente se trouvait ainsi allongée, mais il se produisait une dépression dans le cylindre à partir du moment où la soupape d'admission se fermait en phase d'aspiration du mélange ; de plus, Tadmission n'était pas sous la dépendance du régulateur, qui opérait par prise de tout ou rien. Toutefois, il faut reconnaître que Niel obtenait fort simplement le résulta tqu'Atkinson atteignait par son dispositif cinématique, si remarquable, mais si compliqué, du raccourcissement de la course d'aspiration et de compression. M. Heynen, dans le moteur Champion, a appliqué d'une, autre manière le même principe ; une soupape disposée sur le côté du cylindre y laisse entrer de l'air aussitôt que la soupape d'admission se ferme; cette soupape reste ouverte, quand le piston revient en arrière pour commencer la compression, et elle ne retombe qu'après que le piston l'a dépassée dans son retour. Il y a donc aspiration d'air pendant un tiers de la course, et expulsion du même volume d'air pendant le premier tiers de la course de compression. Comme cet air est confiné au fond du cylindre, l'inventeur suppose qu'il ne se mêle pas au mélange renfermé dans le cyUndre; cette supposition ne se vérifie peut-être pas complètement en pratique, et il s'échappe sans doute un peu de gaz, mais la perte est minime, attendu que l'on obtient à peu près le même rendement suivant que l'air expulsé est jeté sur le toit ou bien remisé dans le socle du moteur.

Toutes ces solutions sont encore imparfaites.

Voici ce qu'il faudrait : on devrait faire fonctionner les moteurs à gaz comme fonctionnent les machines à vapeur, en admettant une charge

tonnante de richesse constante, mais de volume variable, sous la dépendance du régulateur, suivant les besoins du travail et du réglage. De la sorte, le volume admis serait indépendant de la course du piston; la détente pourrait être allongée à volonté, et elle serait maximum alors que le moteur travaillerait à moindre charge. La vitesse se réglerait donc sans supprimer aucune explosion, et chaque cycle de quatre temps aurait son impulsion motrice, sans qu'on soit exposé à avoir des ratés.

La maison Ganz avait exposé à Buda-Pesth un moteur conçu dans cet ordre d*idées. 11 admettait un mélange de compression invariable, mais il en introduisait un volume variable, suivant la vitesse acquise et la position du régulateur.

M. Letombe a trouvé une solution équivalente en créant un moteur à admission et surcompression variable sous Faction du régulateur. Mais on arrivait ainsi à avoir un mélange de teneur variable et l'on se trouvait exposé à introduire dans le cylindre des mélanges trop pauvres pour pouvoir exploser ; c'eût été une grave imperfection que M. Letombe a corrigée en augmentant la compression au fur et à mesure que la richesse en gaz du mélange diminue. Par ce moyen, le rendement thermique reste constant, et la marche à demi-charge continue d'être économique. Le mérite du moteur Letombe a été reconnu à l'Exposition de Bruxelles par la plus haute récompense que le jury ait eue à sa disposition.

Tous ces dispositifs conservent intact le principe du cycle à quatre temps d'Otto et de Beau de Rochas : ils constituent des modifications de détail qui ne transforment pas le type.

On ne construit guère aujourd'hui d'autres moteurs que des moteurs du genre Otto.

La marche à deux temps, adoptée par M. Dugald Clerk, n'est employée que dans le moteur Bénier, et dans le remarquable moteur à deux pistons opposés dans le même cylindre de M. von Œchelhaeuser.

Les moteurs à combustion, genre Brayton, Simon et Gardie étaient eux-mêmes bien peu en faveur, quand un savant allemand a rappelé sur eux l'attention des constructeurs.

M. Rudolph Diesel, ingénieur à Munich, a publié en 1893, une intéressante élude sur la théorie et la construction d'un moteur thermique rationnel destiné à supplanter les machines à vapeur et les autres

machines à feu connues aujourd'hui (1). L'auteur de cet intéressant travail y présentait une théorie nouvelle de la combustion» à la lumière de laquelle il se proposait d'énoncer les conditions quMl faut remplir pour tirer d'une quantité de chaleur donnée la plus grande somme possible de travail. Passant de la théorie à la pratique, Tingcnieur bavarois établissait le projet d*une machine, analogue assurément aux moteurs à air et à gaz, mais qui en diflerait essentiellement d'après lui, par le principe même qui l'avait inspirée. 11 se faisait fort de démontrer que les moteurs mis en service précédemment étaient établis sur des bases fausses (dass sowohl Feuerluft als Gasmotoren prlncipiôU falsch arboiten), et qu'il fallait renoncer à en tirer de meilleurs résultats aussi longtemps qu'on persévérerait dans l'erreur originelle de leur concept.

C'était une véritable révolution de la théorie ; il devait en résulter une révolution dans la pratique et l'on en escomptait par avance les brillants résultats.

Un premier essai de construction fut tenté dès l'année 1893 (2); mais le nouveau moteur opérait des compressions si énormes, il réalisait de si grandes vitesses et il s'y développait des températures si élevées que l'exécution des idées du maître se heurta à des difficultés pratiques insurmontables au début; on voulut d'ailleurs employer d'abord comme combustible du charbon pulvérisé, et ce fut un autre écueil à franchir. On le tourna prudemment; on sacrifia d'abord de la pression, puis on abandonna d'autres prétentions ; on aboutit, somme toute, en 1896, à un moteur de 12 chevaux, qui ne marcha pas trop mal. Enfin, en 1897, on put mettre sur pied un moteur de 20 chevaux, fonctionnant au pétrole, que nous décrirons plus loin, et qui donna de beaux résultats, officiellement constatés par un essai du savant professeur Schrôter.

Ces expériences furent faites en présence d'ingénieurs délégués par des malsons de construction de tous pays, désireuses de s'assurer le privilège d'exploitation de ce merveilleux moteur ; on y vit aussi

(1) Théorie und conttruction einei raimiellen Wœrm$motor$ %um Er$at% der Dampfmaichinenund der heute bekannten Verbrennungsmoloren; fierllo, Juliui Spnnger.

(2) DieeeVê Rationeller Wœrmemotor; ZeiUchrlft de» Vereines deutncher Ingenieure, Barlin.lSOr.

une commission française composée de M. Sauvage, professeur à l'École des Mines de Paris, Carié, ingénieur en clief des Forges et Chantiers de la Méditerranée, Merceras ot Dyckhoff, constructeurs à Bar-le-Duc. Les résultats furent remarquables; la consommation de pétrole par cheval-heure effectif, en pleine charge, fut de 238 grammes et de 276 grammes à demi-charge ; or, les meilleures machines dépensaient généralement jusqu'ici de 300 à 400 grammes (1).

On cria la merveille dans toutes les revues techniques et le moteur Diesel fut l'objet de l'attention générale : il la méritait bien.

Mais les amis de M. Diesel se laissèrent emporter un peu trop loin par l'enthousiasme, lorsqu'ils annoncèrent qu'à bref délai les trains seraient remorqués parla nouvelle machine et que les transatlantiques feraient leur traversée à une vitesse double avec une consommation de charbon moitié moindre : nous n*en sommes malheureusement pas encore là. Ce n'est d'ailleurs pas la première fois qu'on nous fait espérer cette éventualité encourageante et les admirateurs des cycles de Stirling et d'Ericsson ont eu les mêmes illusions et, ajoutons-le, des déceptions égales à celles qu'on se prépare, en s*emballant outre mesure sur les premiers résultats fournis par une machine à pétrole de 20 chevaux. On construit, dit-on, à Augsbourg, un moteur de 120 chevaux, alimenté par un gazogène Buire-Lencauchez; attendons les résultats pour asseoir un jugement plus motivé.

Pour nous, le moteur Diesel est un moteur Brayton, grandement amélioré théoriquement par la haute compression préalable, pratiquement par la combinaison d'une marche à quatre temps avec la combustion. C'est peut-être ce fonctionnement à quatre temps qui a manqué au moteur Gardie pour obtenir de plus beaux résultats.

On reviendra certainement aux moteurs à combustion pour les grandes puissances; sans vouloir prétendre à un rôle de prophète qui ne me convient pas, je demande cependant la permission de redire ici ce que j'écrivais dans le premier volume de cet ouvrage, en 1891 : « Nous sommes persuadé que l'on reviendra à ce type et qu'on le fera avec succès, surtout pour les grandes puissances (2). > Les gros moteurs à explosion sont soumis à une épreuve pratique trop

(1) Signalons toutefois que U, Petréano a obtenu par un moteur do 4 chevaui, le chofaU hourc effectif au prix de 250 grammes do pétrole ayant une densité do 0,85. ^2) Tome I, page ISG.

rude, et Ton s'expose à payer par un accident désastreux la moindre défectuosité du métal; des ruptures d'arbres de couche, même calculés très largement, forgés et travaillés dans les meilleures coFiditions, ne justifient que trop cette manière de voir. Les constructeurs anglais, non moins prudents qu'habiles, ont montré une sage défiance dans cette grave question, et ils n'ont pas encore dépassé des diamètres de 462 millimètres et des courses de 0°,600. Le plus puissant moteur sorti de la maison Crossley est à deux cylindres de ces dimensions, placés en opposition et agissant par leur tige sur une manivelle commune disposée entre les cylindres. Deux machines de ce modèle sont en service depuis quatre ans à la Blackpool Towe C°, où elles actionnent des dynamos, des pompes et des monte-charges. Elles font 160 tours, marchant au gaz de houille et développant S20 chevaux indiqués : elles n'ont encore eu à subir aucune réfection. M. Dugald Clerk estime à moins de cent le nombre des moteurs anglais atteignant une puissance de 100 chevaux indiqués. Nous avons eu tort en France de vouloir aller trop vite et de ne pas imiter la prudente réserve de nos concurrents.

L'emploi des gaz pauvres, très répandu en An^-eterre et en Allemagne, a fait aussi de réels progrès en France : les gazogènes Dowson, Buire-Lencauchez, Fichet et Heurley, Pierson, Bénier et autres se multiplient et permettent d'obtenir le cheval-heun? effectif au prix d'une consommation minime d'anthracite. Ces appareils auraient eu de plus nombreuses applications s'ils se prêtaient sans emb.trras à l'usage de nos charbons français, qui coûtent beaucoup moins cher que les anthracites, amenés à grands frais du pays de Galles. C'est dans cette voie qu'il faut diriger nos éludes : de sérieux progrès ont déjà été réalisés, et l'on a utilisé fort heureusement des charbons maigres d'Anzin, de Vicoigne, de Nœux, de Charleroi, etc.; mais nous avons des couches excellentes aussi dans le Gard, l'Aveyron, la Saône-et- Loire, etc., et ce serait un grand bénéfice pour notre pays si l'on parvenait à s'en servir dans les gazogènes.

Mais voici qu'une application nouvelle se présente pour los moteurs à gaz.

Dans une des spirituelles chroniques, dont il agrémente chaque semaine Ir Revue Industrielle, M. Delahaye s'est amusé im jour agréablement des moteurs à gaz et de ses lecteurs : voici en effet ce qu'il

— la -

disait le 9 février 1897. « Parmi les ingénieurs anglais qui depuis dix à quinze ans s'occupent de la production et de l'utilisation du gaz riche ou pauvre, àTéclairage, au chauffage et à la force motrice, il n'en est pas qui pourraient soutenir la comparaison avec M. Thwaite au point de vue de l'imagination. Ce n'est pas que ses idées soient absolument inédites, mais lors même qu'il s'inspire des conceptions de ses prédécesseurs, il les présente avec un luxe de détails, au besoin de calculs, qui fait oublier les vagues hypothèses de l'ancien temps ; il les assaisonne d'ailleurs à la sauce du jour, ce qui n'est pas sans donner un air d'actualité à ces revenants d'un autre âge. Pour le moment, M. Thwaite s'intéresse aux moteurs à gaz; il ne s'agit pour lui ni du gaz de houille, ni du ^az Dowson, ni même du gaz pauvre de gazogène, dont le moindre tort est de faire trop parler d'eux; quant aux moteurs à gaz, assez de gens s'en occupent, et on ne compte plus les expositions, ni les publications qui leur sont consacrées. Heureusement, on n'avait pas encore discuté à fond la question de l'emploi des gaz de hauts fourneaux pour actionner les moteurs à gaz, et M. Thwaites'en empare dans le journal Iron and Coal Trades Review. On conçoit sans peine tout le parti que peut tirer un auteur anglais d'un sujet aussi élastique : le haut fourneau y est peu à peu transformé en station centrale d'énergie, si le lecteur veut bien prendre la peine de nous suivre d.

M. Delahaye exposait ensuite comment M. Thwaite proposait d'utiliser les gaz combustibles sortis du gueulard pour actionner des moteurs à gaz, lesquels feraient mouvoir des souffleries, des laminoirs, des dynamos, etc : l'énumération était fortement chargée. Le chroniqueur terminait son article par ce qui suit :

« M. Thwaite devrait laisser aux Jules Verne de son pays le soin de nous apprendre à tirer des gaz de hauts fourneaux un meilleur parti que celui que nous connaissons. Loin de nous l'idée de déprécier les moteurs à gaz en général; mais encore faut-il les laisser à leur place. Un de leurs caractères les moins contestables, c'est qu'ils ne se prêtent pas aux coups de collier, nous entendons par là qu'on ne peut pas leur demander beaucoup plus que leur puissance nominale. Nous ne les voyons donc pas chargés de conduire des laminoirs, à moins de se lancer dans la construction de types dont le moteur de 330 chevaux des moulins de Pantin serait un faible échantillon. Il y

aurait d'autres remarques à faire au sujet du gaz que prétend em* ployer M. Thwaite ; mais ce serait donner trop d'importance à ses communications que de les discuter point par point, et les maîtres de. forges seront les premiers à sourire de cette transformation de leurs usines pour la plus grande gloire des moteurs à gaz ».

Nous avons reproduit cette longue citation du spirituel écrivain pour montrer que des ingénieurs savants et distingués nourrissent encore à Tégard des moteurs à gaz des préjugés injustifiés. M. Delà* liaye, qui voit si juste d'ordinaire et qui est si bien placé pour voir loin, s'est laissé aveugler par les rancunes que tout bon ingénieur gazicr nourrit dans son cœur contre les gazogènes et les appareils similaires. Dans la drconslance, il a manqué une excellente occasion de profiter de ses nombreuses sources d'information pour mieux se renseigner. C'est qu'en effet les maîtres de forges ne sourient nullement de l'idée d'utiliser les gaz de leurs hauts fourneaux à Talimentation des moteurs à gaz : ils y applaudissent au contraire avec enthousiasme et nous allons dire pourquoi.

Un haut fourneau de cent tonnes produit environ 22.000 mètres cubes par heure d'un gaz dont le pouvoir calorifique moyen peut être estimé à 970 calories. La moitié en est employée à chauffer le vent ; on brûlait autrefois le reste sous des chaudières spéciales qui avaient un mauvais rendement; les machines à vapeur alimentées ainsi ne valaient guère mieux. En effet, elles développaient au plus 400 chevaux effectifs. Or, les mêmes gaz sont assez riches pour pouvoir détoner dans le cylindre d'un moteur à gaz, si toutefois on fait une compression suffisante. Avec 11.000 mètres cubes, on peut obtenir, au taux de 5 mètres cubes par cheval-heure, environ 2.200 chevaux effectifs, ce qui conduit à un gain de 1.800 chevaux environ, soit à une économie de 80 tonnes de charbon par jour. Ces considérations chiffrées ont une éloquence qui nous dispense de les commenter longuement. Disons seulement que la pratique a justifié dans ce cas les espérances de la théorie : à Seraing, à Frodingham et à Wishaw, à Hœrde^sur l'initiative de MM. Bailly, Delamare-Deboutteville, Oardner, Thwaite, Von Œchelhaeuser, Watkinson, etc. (je ne sais lequel nommer le premier et je les place par ordre alphabétique), des moteurs ont été installés à coté des hauts fourneaux et la preuve est faite surabondamment de la possibilité d'utiliser dans les moteurs les gaz

recueillis au gueulard. Assurément, il a fallu lutler contre les poussières entraînées ; les variations de pouvoir calorifique et de pression des gaz ont aussi occasionné quelques déboires, mais on s*y attendait, et l'on a triomphé de ces difficultés. Les moteurs marchent bien, ils ne consomment que 5 mètres cubes par cheval-heure effectif, leur vitesse est régulière, les cylindres restent en bon état, et le moteur à gaz a une conquête de plus à son actif!

Cesi un nouvel ordre de choses qui commence : nul ne saurait dire en ce moment où cela aboutira, et il se pourrait bien que cela menât très loin.

Le moteur à gaz s'accommode du reste à merveille de tout mélange tonnant, et il y a de nombreuses manières de carburer Tair et de desservir un moteur. Ne parlons que pour mémoire des pétroles lourds et légers, voire même des pétroles bruts, qui donnent d'excellents résultats, tout le monde le sait. Mais insistons sur Temploi de quelques autres produits.

L'alcool a été essayé en France et à l'étranger et ces tentatives ont été couronnées de succès. Son prix élevé est le seul obstacle à son emploi dans les moteurs : mais on pourrait arriver à fabriquer des alcools d'industrie qui feraient tomber celte objection.

La parole est aux chimistes, aux agriculteurs et aux distillateurs : les moteurs sont prêts.

On croit généralement que l'emploi de l'alcool est beaucoup plus répandu en Allemagne qu'en France, et que cela est dû au prix inférieur de l'alcool et à la réduction des frais de dénaturation : cette opinion est fondée à certains égards, mais il ne faudrait pas l'exagérer. Les Allemands ont dénaturé, en novembre 1897, 79.281 hectolitres, ce qui correspond à une consommation moyenne de 129 litres par mille habitants; c'est l'éclairage qui absorbe une grande partie de cet alcooL L'alcool se vend 22 pfennigs (27,5 centimes) le litre à 86 degrés dans le nord de l'Allemagne et à Berlin. Nous sommes loin en France de cette consommation et de ces prix. Toutefois observons que l'usage de l'alcool est localisé dans certaines parties de l'empire et qu'il est des régions dans lesquelles la consommation n'atteint pas 4 litres par mille habitants et dans lesquelles le prix dépasse 70 centimes. Ces différences proviennent surtout des frais de transport très élevés en Allemagne comme en France : il y aurait donc lieu d'obte-

nir avant tout des réductions de tarifs de transport aussi bien que de dénatura tion.

L'acétylène pourrait, lui aussi, être appliqué à la production de la force motrice.

Le moteur à acétylène serait-il trouvé ?

Un journal italien (la Rivista Tecnica) l'annonçait le 30 avril 1896, et il en attribuait l'honorable et fructueuse paternité à M. Pedretti (de Parme). Cet inventeur ingénieux aurait alimenté d'un mélange d'un volume d'acélylène pour quinze volumes d'air un pelit moteur à quatre temps développant 62 kilogramme 1res par 600 tours à la minute et ne pesant que 9 kilogrammes; la consommation de carbure de calcium serait restée inférieure à 5 centimes par heure. L'annonce de cette merveille a été accueillie avec un scepticisme que nous avons partagé : en mettant les choses au pis, le cheval-heure effectif ressortirait à environ 7 centimes pour les moindres puissances ; voilà un beau résultat que nous aurions voulu voir établir par des documents techniques indiscutables. On nous les fournira peut-être; sachons les attendre.

Nos ingénieurs ne se sont d'ailleurs pas laissés devancer parleurs confrères d'Italie, et nous avons à signaler des résultats très nets obtenus par MM. Cuinat et Ravel. Ces expériences ont démontré que l'acétylène sera d'un emploi difficile. Ce terrible gaz a besoin d'être asservi ; mais on a asservi plus fort que lui, et la dynamite est une atténuation de la nitroglycérine qui témoigne des ressources de la chimie.

Qui sait même si l'on ne parviendra pas un jour à utiliser dans les moteurs ces explosifs brutaux dont l'énergie ne sert encore qu'à lancer des projectiles ? N'oublions pas que les moteurs à poudre ont été le prototype des moteurs à gaz. Le progrès des théories, des méthodes et des appareils nous ramènerait-il un jour au point de départ? Cela s'est vu dans plus d'une invention humaine et pourrait se renouveler dans l'industrie des moteurs à gaz.

Mais ne nous laissons pas emporter par la folle du logis et contentons-nous de signaler les résultats acquis, sous peine d'être accusés d'un excès d'enthousiasme.

11 nous reste à' dire quelques mots de juiisprudcnce.

On sait que l'on a employé avec succès le gaz comprimé sous haute pression, à bord des navires et sur des voitures de tramways.

Or, quelques personnes se sont préoccupées des responsabilités que peut faire encourir remploi de récipients en acier renfermant du gaz comprimé à 30 kilogrammes : la Commission centrale des machines à vapeur a répondu à ces inquiétudes en donnant à M. le Ministre des Travaux Publics une consultation fortement motivée et des plus rassurantes. Le décret du 30 avril 1880 a dispensé de toute épreuve les chaudières à vapeur d'une capacité inférieure à 100 litres, quelle que soit leur pression. Or, un récipient de gaz comprimé à 30 kilogrammes devrait avoir 1.200 litres de capacité pour présenter le même danger qu'une chaudière de 100 litres à 10 kilogrammes de pression, donc à 183 degrés de température ; tous deux recèlent alors environ 600.000 kilogrammètres d'énergie potentielle. Dans ces conditions, un récipient de gaz de 50 litres ne présente donc aucun danger sérieux et tout le monde peut se rassurer.

Voici une autre question dont la solution intéresse ceux qui installent des moteurs à gaz dans des locaux habités ou renfermant des matières combustibles.

M. Bonis exploite à Marseille une scierie mécanique mise en mouvement par un moteur Otto : à la suite de réclamations, cet industriel s*est vu dresser un procès-verbal pour avoir ouvert sans autorisation un établissement clas$é; renvoyé devant le Tribunal de simple police, il a argué de ce que son industrie n'était pas dans la nomenclature des établissements classés, et que les moteurs à gaz ne sont pas des moteurs à feu et échappent par conséquent aux règlements établis pour l'emploi des moteurs à feu dans l'industrie. Ayant été condamné, H. Bonis se pourvut devant le Conseil d'État et devant le Ministre du Commerce et de l'Industrie, lequel soumit le cas au Comité consultatif des Arts et Manufactures. La question spéciale à examiner consistait à savoir si une fabrique de caisses, comprenant une scierie pour débiter les planches nécessaires à leur fabrication, mue par moteur à gaz, rentrait dans la catégorie des établissements classés. Le Comité déclara qu'un moteur à gaz ne comportait de combustion de gaz qu'à l'intérieur de l'appareil, hors de portée des matières combustibles qui peuvent se trouver dans le voisinage ; que dès lors le

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danger d*incendie, qui est le molif du classement des établissements analogues à une scierie n'est ni créé, ni aggravé par la présence du moteur, comme il le serait pour des moteurs comportant un foyer découvert d'où peuvent s'échapper des fragments incandescents. Il fit remarquer incidemment que le gaz brûlé dans les moteurs risque infiniment moins de porter Tincendie dans l'atelier que les becs de gaz ou autres flammes lumineuses découvertes qui se trouvent dans les usines classées. En conséquence, il fut conclu que le moteur à gaz n'est pas à considérer comme un moteur à feu, pour ce qui est du classement des usines qui l'emploient. Cette solution fut admise par le ministre, M. Lebon, et communiquée par lui, le 34 avril 189S, à la Section du Contentieux du Conseil d'État.

I/exposé historique que nous venons de faire de tout ce qui est survenu en ces derniers temps dans le domaine de la production de la force motrice par les gaz ou les vapeurs combustibles témoigne du grand développement qu'a pris cette industrie. Malheureusement nos constructeurs irançais n'y tiennent pas le premier rang, comme cela devrait être.

Le moteur à gaz est pourtant d'invention française; pour le démontrer, pas n'est besoin de remonter à Tabbé Hautefeuille ; il suffit de rappeler les titres de Lebon qui, aussitôt après avoir trouvé le procédé d'extraire de la houille un gaz éclairant et combustible, indiqua nettement le moyen d'utiliser l'énergie de ce gaz, et de Lenoir, qui établissait, soixante ans plus tard, la première machine capable d'une marche pratique. On a voulu joindre à ces noms celui de Beau de Rochas, dont les idées fécondes et neuves auraient hâté certainement l'évolution du moteur à gaz, si le penseur profond et original avait été doublé d'un mécanicien aussi habile. Mais ces qualités ne marchent pas toujours de pair; d'ailleurs la mise en œuvre et l'exploitation des découvertes ne semblent pas données au génie français, qui est caractérisé par plus d'invention que de savoir-faire et par une initiative plus intellectuelle que commerciale, ainsi que l'histoire de Denis Papin et du marquis de Jouffroy en offre deux célèbres exemples.

Aussi n'est-ce ni Lebon, ni Lenoir, ni Beau de Rochas qui devinrent le Watt du moteur à gaz ; la fortune et le succès de Watt et de Boulton échurent à Nicolas- Auguste Otto et à son collaborateur et associé Eugène Langen, qui créèrent d'abord un moteur atmosphérique, puis,

en 1876,'un moteur à quatre temps qui constitue encore le type le plus parfait et le plus économique du genre, le seul que Ton construise aujourd'hui, sous les formes les plus variées et les noms les plus divers. A ce jour, il a été vendu plus de 86.000 moteurs, développant au moins 400.000 chevaux, par les ateliers de Deutz et parles concessionnaires étrangers des brevets Otto, parmi lesquels nous citerons : la Compagnie française des Moteurs à gaz, MM. Crossley frères (de Manchester), Fétu (de Liège), Schleicher-Schumm (de Philadelphie), etc.

Les ateliers de Deutz, où se sont développés les moteurs Otto, sont très considérables, mais leur importance est dépassée par l'usine des frères Crossley. Ces immenses ateliers, situés à Openshaw, près de Manchester, couvrent près de 4 hectares et ont une population de mille ouvriers et employés; il existe, de plus, douze maisons de réparation, réparties entre les plus grandes villes des Iles Britanniques. La maison Crossley a vendu à elle seule 31.000 moteurs pouvant développer 200.000 chevaux; sa production annuelle est maintenant de plus de 3.000 moteurs, qui sont exportés dans tous les pays du monde. MM. J. et 0.-6. Pierson, agents de la maison en France, en installent un grand nombre dans notre pays : ils sont excellents du reste.

La puissante maison Tangye, de Birmingham, essaie de marcher depuis quelque temps sur les brisées de MM. Crossley et elle a placé de beaux moteurs dans le Nord à des prix qui témoignent d'un vif désir de se créer une clientèle française. Il faut signaler encore, parmi les constructeurs anglais qui importent des moteurs dans notre pays : MM. Andrew (de Stockport), Fielding et Platt (de Glocester), Peter Burt (de Glasgow), Taylor (de Nottingham), Furnival (de Reddish), Gardner (de Manchester), etc. ; toutefois le chiffre d'affaires de ces dernières maisons est encore assez restreint en France. Cependant il augmente constamment parce que les prix de ces machines sont inférieurs à ceux de la construction française, malgré les droits d'entrée considérables dont elles sont grevées.

Cette situation doit arrêter notre attention.

La France, il faut le déclarer bien haut, pourrait se suffire à ellemême et elle se passerait sans peine du concours de l'étranger. En effet, nous ne faisons assurément pas moins bien que les autres ; pourquoi donc nos constructeurs se laissent-ils déborder et pourquoi

réolament-ils encore de la protection ? C'est parce qu'ils produisent généralement trop cher.

Cela tient à des causes multiples et surtout à ce que nos ateliers de construction ne sont pas assez importants, ni assez spécialisés. Le moteur à gaz doit se construire comme les machines à coudre et les vélocipèdes, par séries, de manière à réduire au minimum tous les frais de production. C'est la règle du travail dans ces grands établissements étrangers qui livrent jusqu'à soixante machines par semaine ; or, cette organisation du travail est la première condition d'abaissement des prix de revient. La spécialisation des ingénieurs, du personnel, des machines-outils est un autre élément, non moins important, qui nous manque généralement aussi en France, alors que cela existe ailleurs. La maison Crossley, qu'on ne se lasse pas de citer, n'a d'autre objectif que la construction, l'étude, le perfectionnement et la vente de ses moteurs; elle est outillée d'une façon admirable ; elle a là propriété de plus de cent brevets ; tout est centralisé à Openshaw: au lieu de concéder à l'étranger des licences de construction, elle préfère y vendre ses moteurs, établis par elle dans les meilleures conditions de vente.

Qu'âvons-nous à opposer à cela? Des maisons fort sérieuses sans doute, extrêmement honorables, dirigées par des hommes éminents, mais dont le capital de 600.000, de 700.000 francs, d'un million et quart au plus est absolument insuffisant pour permettre une construction intensive et le travail par séries dont nous parlions ci-dessus. Ce sont donc les capitaux qui manquent le plus à notre industrie française des moteurs à gaz. Nos meilleures j5rmes vendent 2.000 à 3.000 chevaux par an; la maison Crossley en vend 60.000, et le reste des constructeurs anglais 40.000! Nous ne vendons pas un seul moteur en Angleterre ; elle nous en envoie annuellement plusieurs milliers.

Cette situation déplorable prendra-telle fin bientôt? Je ne le pense pas, car nous voyons un trop grand nombre de petits mécaniciens se lancer dans la fabrication des moteurs ; séduits par les prix encore rémunérateurs de ces machines (1), ils cherchent à construire un type plus ou moins original : ils le construisent tant bien que mal

(1) Un moteur de 4 chevaux pèse, TolaDt compris, enTiron 1 .500 kilogrammes et se vend près de 3.000 francs; c'est donc de la mécanique à 2 francs le kilogramme.

et le vendent au rabais, c'est-à-dire en consentant des réductions énormes pour enlever l'affaire. Les prix se dépriment ainsi en même temps que la construction; l'industrie du moteur y perd doublement.

Les capitaux abondent lorsqu'il s'agit de créer une Société quelconque de construction pour des voitures automobiles ; n'en trouveraiton pas pour une affaire sérieuse de moteurs à gaz?

Mais ces considérations sont d'ordre plus commercial que technique ; je ne veux pas y insister davantage dans un ouvrage consacré uniquement à l'étude théorique et pratique des moteurs à mélanges tonnants, et qui a surtout pour objet de contribuer à promouvoir cette catégorie de machines si intéressantes au point de vue scientifique, si utiles déjà à l'industrie et qui lui rendront de plus grands services encore.

Ces lignes, écrites à Tavant-veUle de l'exposition de 1900, recevront bientôt une éclatante confirmation dans ce grand concours international, pour lequel les constructeurs se préparent déjà et nous promettent de remarquables nouveautés.