Machine à gaz

“ Comme on le voit, c’est extrêmement simple, peu encombrant, et surtout économique, puisque la machine, qui n’a pas besoin d’être tenue en pression, comme un moteur à vapeur, ne dépense que si elle travaille : on ouvre le robinet du gaz quand on veut la mettre en train, on le ferme quand on veut l’arrêter et tout est dit. ”

“ Au point de vue de la dépense d'argent, comparée à celle d'une machine à vapeur, il parait établi que celle-ci ne dépense que les 0,75 de la machine à gaz, dans les cas d'un travail continu. Un certain avantage est acquis au moteur à gaz dans les circonstances d'arrêt fréquent du fonctionnement journalier, parce qu'il ne dépense absolument rien lorsqu'il est au repos ; tandis que l'entretien de la pression de la vapeur aux chaudières et les pertes de chaleur par rayonnement soit aux générateurs, soit aux cylindres, exigent une consommation continue de combustible. ”

“ Lorsqu'une machine est disposée pour une expérience, on en profite pour la mettre parfaitement en état; de sorte qu'en la comparant soit à elle-même, soit à d'autres, l'amélioration générale a une certaine part plus ou moins grande, et inconnue.
Dans le cas actuel, l'économie s'expliquerait par une double influence : d'une part, l'utilisation partielle de la chaleur des gaz de la boîte à fumée, reprise par l'air et restituée par lui à la chaudière; de l'autre, l'action mécanique de cet air sur l'eau, dont la
cohésion est vaincue et l'ébullition facilitée. ”

“ Le moins cher est encore d’un prix trop élevé, et pour que le moteur à gaz, capable d’actionner une machine à coudre, pût rendre les immenses services dont il est susceptible, il faudrait que l’ouvrière fût à même de l’acheter aussi facilement qu’une machine à coudre. ”

“ Les efforts des deux inventeurs que nous venons de citer ont abouti à assigner à ces machines une place dans l'industrie, et à en faire, momentanément du moins, le moteur des petits ateliers qui n'emploient pas beaucoup de force, et où le travail est intermittent. Sans doute, la machine à gaz présente ce grand avantage, de pouvoir être utilisée là où la machine à vapeur semble ne plus être applicable ”

“ On voit donc qu’en pratique le moteur à gaz travaille dans des conditions beaucoup plus efficaces qu’une machine à vapeur ou à air chaud. C’est-à-dire que la quantité pour cent de chaleur que le moteur à gaz peut convertir en travail mécanique est beaucoup plus considérable que lorsqu’on emploie les deux autres systèmes de machines. ”

“ En 1841, Demichielis et Monnier prirent en France un brevet pour une machine à gaz.
« L'hydrogène est, fabriqué par un moyen quelconque; une pompe double l'introduit dans un gazomètre avec deux fois son volume d'air atmosphérique. Un piston, agissant dans un cylindre à double effet, aspire le mélange dans le cylindre moteur. —
Aussitôt l'introduction du mélange de gaz, la communication entre le volume entré et le tuyau d'ascension se ferme au moyen d'un robinet, et l'étincelle électrique l'enflamme.
» ”

“ En faisant varier l’arrivée du gaz, au moyen d’un robinet N, on augmente ou l’on diminue l’intensité de l’explosion, ce qui permet de régler la puissance de la machine, qui peut s’appliquer aux mêmes emplois qu’une machine à vapeur de force égale. ”

“ Par l’instantanéité de son action, par la dépense strictement limitée à l’effet produit et l’avantage qui lui est propre de ne travailler qu’au moment nécessaire, le moteur à gaz offre quelquefois autant d’économie, bien calculée, qu’une machine à vapeur. ”

“ Une machine pneumatique qui a le grand avantage de besogner en silence, fait le vide dans des conduits souterrains aboutissant au condenseur et attire le gaz dans des colonnes cylindriques ayant 1 mètre 50 de diamètre et dont l’intérieur est garni de corps rugueux, coke, fragments de briques, de pierres meulières. Ce sont les laveurs : vivement aspiré par l’action de la machine, le gaz y pénètre avec une certaine force, se glisse à travers toutes les aspérités qui oblitèrent la cavité et, en les frôlant, abandonne les parties goudronneuses et solides dont il est encore alourdi. ”

“ Mais l’économie n’est pas tout, il y a autre chose à voir dans la pratique et il faut croire que ce qu’on y a vu n’était pas de tous points satisfaisant, puisque l’un des inventeurs, M. Otto, travaillant seul cette fois, abandonna cette machine, pour en créer une autre, qui, d’ailleurs, est devenue, à force de perfectionnements et de modifications, le véritable moteur à gaz industriel. ”

“ Un tourneur de roue coûte cher, ne peut arriver à alimenter un tirage rapideà haute pression; une machine à vapeur doit être maintenue en pression toute la journée pour ne fonctionner que pendant quelques instants. De là une dépense considérable pour le travail fait. La machine à gaz se met en route au moment voulu, s'arrête de même. ”

“ Les machines à vapeur, qui produisent un résultat mécanique si puissant, ne pourraient qu’à travers bien des difficultés, s’installer sous un aérostat. Le poids de la machine à vapeur, celui du combustible, et surtout les dangers qu’occasionne l’existence d’un foyer dans le voisinage d’un gaz inflammable comme l’hydrogène, sont autant de conditions qui sembleraient interdire l’emploi de la vapeur, comme force motrice, dans les appareils destinés à traverser les airs. ”

“ Si l'on pouvait supprimer la réfrigération, une machine à gaz du foyer réduite à ses cylindres, ses pistons et ses organes de transmission ne pèserait pas plus de 1 kilogramme par force de cheval, bien que ses cylindres dussent avoir plus de capacité que ceux des machines à vapeur ou à air comprimé.
Les machines à foyer intérieur prenant leurs comburants dans des produits chimiques et non dans l'air atmosphérique, telles que peuvent être les machines à poudre à canon, à fulmi-coton, etc., ne promettent pas de très-bons résultats. ”

“ En réalité le rendement des machines à gaz n'est guère supérieur à celui des machines à vapeur. Cela tient en grande partie à ce que la surface de chauffe y fonctionne dans de plus mauvaises conditions; pour une surface de chauffe donnée, l'air ou les gaz empruntent au foyer moins de chaleur que l'eau.
Machines thermiques servant à effectuer des transports de chaleur. - On peut renverser le jeu d'une machine thermique ; au lieu d'en retirer du travail on peut lui en fournir, et l'employer à transporter de la chaleur d'un corps froid
sur un corps chaud. ”

“ Le moteur à gaz, qui fonctionne sans surveillance spéciale, sans danger d'explosion, et peut être surveillé parla première personne venue, coûte moins cher d'achat et d'entretien, à puissance égale, que la machine à vapeur, mais ordinairement on n'a pas à sa disposition en pleine campagne, de canalisation reliée à une usine à gaz. Il faut donc alimenter ce moteur de gaz pauvres, fabriqués par des appareils spéciaux appelés gazogènes, qui décomposent la vapeur d'eau fournie par une petite chaudière et la transforment en un mélange combustible formé d'oxyde de carbone, d'hydrogène et d'azote. ”

“ Plus compliquée que la machine à vapeur, si l'on ne considère pas la chaudière, et avec une consommation exagérée, elle est loin encore d'être accessible à la bourse de l'ouvrier isolé. Les inventeurs, poursuivant leur principe, doivent s'attacher à diriger tous leurs efforts vers les moyens propres à amener de notables simplifications, et à réduire la consommation du gaz. ”

“ On comprend, de reste, que la force de cette machine soit limitée ; aussi ne peut-elle pas lutter d’économie en travail constant, avec la machine à vapeur ! mais elle a sur elle d’autres avantages : la simplicité de l’installation, la facilité et la sécurité de la conduite, et surtout celui de ne consommer que quand elle travaille. ”

“ On peut perfectionner les fourneaux et les générateurs servant à produire la vapeur; et on peut aussi perfectionner la machine à vapeur afin qu'elle utilise mieux l'énergie que contient la vapeur d'eau. Les perfectionnements qu'il est urgent d'apporter à beaucoup de générateurs consistent dans un plus long parcours à donner aux gaz chauds, afin d'avoir un contact plus étendu avec les surfaces de chauffe, de façon à rejeter les gaz dans la cheminée à la plus basse température possible. On obtient ce résultat en ajoutant aux bouilleurs ordinaires, des bouilleurs réchauffeurs. ”

“ Si les tubes sont trop courts, les gaz sortent trop chauds, le combustible est mal utilisé, et la température trop élevée qui règne alors dans la boîte à fumée la détruit rapidement. S'ils sont trop longs, la chaleur des gaz est mieux utilisée, mais il y a un tronçon plus ou moins long qui produit très-peu de vapeur, parce que la température des gaz n'y surpasse pas assez celle de la chaudière ; la longueur et le poids de la machine sont augmentés, sans profit réel pour la puissance. ”

“ MOTEURS A PÉTROLE
Ainsi qu'il a été déjà signalé plus haut, jusqu'à des puissances de 20 chevaux, le moteur alimenté de gaz de ville est d'installation plus avantageuse que la machine à vapeur, particulièrement dans les endroits où la place fait défaut. Au delà de 20 chevaux, il est préférable d'avoir recours au gaz fabriqué dans des gazogènes et non plus au gaz résultant de la distillation. Enfin les hauts fourneaux constituent de véritables gazogènes dont le gaz. qui n'est plus ici qu'un sous-produit, est obtenu avec le maximum d'économie. ”

“ Seulement il est indispensable que la machine soit pourvue d’un appareil réfrigérant, car l’inflammation du gaz se propageant à l’intérieur, la température s’élève et les parois du cylindre seraient bientôt à un degré de chaleur, qui rendrait tout graissage impossible. ”

“ Que de fois dans les ateliers un peu nombreux on voit des manquants à l'appel, des retardataires pour qui la machine à vapeur brûle un charbon inutile! Que de fois la journée commence à 7 heures, à 8 heures au lieu de 6 heures! Avec la machine à gaz, la marche commence au moment où l'ouvrier a l'outil dans.
la main; la dépense est donc en raison directe du produit.
Si, par une cause quelconque, le travail s'arrête, on tourne lerobinet de gaz, et la machine ne coûte plus rien.
§ 2. — MACHINE A GAZ VERTICALE.
(Système Langen et Otto.) ”

“ Quant à la dépense, l’avantage n’est plus assurément du côté du moteur à gaz. La machine à vapeur, grâce aux perfectionnements qu’elle a reçus, entre les mains de Corliss et des ingénieurs qui ont réalisé les divers types à grande détente, à savoir les machines compound, avec les formes dites tandem, à pilon, etc., fournissent actuellement l’énergie motrice avec une économie extraordinaire, contre laquelle le moteur à gaz ne saurait avoir la prétention de lutter. ”

“ Ce n’est guère qu’à cette dimension que l’économie de gaz devient sensible ; car la machine ne consomme que 1 200 litres à l’heure, moins que le moteur Bisschop, à qui il en faut 1 850 litres mais plus que le moteur Otto qui n’en brûle que 1 000 litres. ”

“ Le gaz circule aujourd'hui dans toutes les grandes villes; il suffit d'un branchement et d'une pile de quelques éléments pour donner la vie à cette machine. En arrivant sur le plateau de l'ascenseur, on pousse le bouton et l'on s'élève. Veut-on s'arrêter à un étage quelconque, on tire une corde, le robinet se ferme et l'on quitte l'appareil. Veut-on descendre, on s'abandonne à la pesanteur en modérant son action par l'usage d'un frein. ”

“ L'emploi de la haute pression, sans condensation, pourrait rendre cette machine d'une marche assez coûteuse ; mais il faut penser que dans les usines où l'on utilise les gaz perdus pour le chauffage des chaudières, cette condition n'a pas une portée de même nature que s'il s'agissait d'un chauffage au charbon. ”

“ La conduite de ce moteur est très facile. On règle l'intensité du foyer au moyen d'un robinet. Une fois que le thermomètre indique que l'eau est à 60 ou 80 degrés, on laisse au gaz juste la chaleur nécessaire pour l'entretenir à cette température. Étant chauffée au gaz, la machine ne s'encrasse jamais. Il n'y a ni tubes à nettoyer, ni incrustations à enlever. Les produits de la combustion du gaz s'échappent par un tuyau à l'air libre. ”

“ Moteur à gaz Otto de un demi-cheval de force, actionnant deux scies à volant, pour la préparation des peaux, dans une manufacture de chaussures. Dans le cas de changement de domicile, le moteur à gaz n’exige que le déplacement de quelques tubes de conduite de gaz et d’eau, et il se transporte comme tout autre meuble. Le déplacement d’une machine à vapeur entraîne toujours, au contraire, à cause de la cheminée, des frais considérables ”

“ Une des grandes différences entre la machine à air chaud et le moteur à gaz, c’est que dans ce dernier type de moteurs la haute température développée par l’explosion est produite dans l’intérieur du cylindre et non dehors, de sorte que, malgré la haute température des gaz au moment de l’explosion, on peut refroidir le cylindre, le piston et empêcher les luhréfiants de se dessécher au moyen d’un courant d’eau froide. ”

“ L'ascension et la descente de la cloche agissent aussi sur le papillon de la machine à vapeur au moyen de la tige A. Cet appareil règle donc à la fois la vitesse de l'extracteur et l'écoulement du gaz dans le tuyau.
M. George Anderson a imaginé un extracteur, dont l'action est analogue à celle d'un cylindre de machine à vapeur ; il est animé d'un mouvement rapide et décharge le gaz alternativement de chaque côté du piston : l'aspiration est parfaite même avec un seul corps de pompe. ”

“ On perd beaucoup de force avec les gaz inutilisés qui s'échappent des hauts fourneaux, par exemple; et l'on en perd beaucoup à employer la houille dans la machine à vapeur au lieu d'en extraire le gaz et d'utiliser celui-ci dans le moteur à gaz. Si l'on développe les moteurs à gaz et si on les perfectionne encore, on tirera un parti plus avantageux de ce qui reste de houille. ”

“ Un système de machine motrice qui, dans ces dernières années, a pris une extension rapide, c'est celui dit à air chaud, dans lequel l'air est subitement échauffé et dilaté, à l'intérieur d'un cylindre, par la combustion du gaz hydrogène carboné qui l'environne. Plusieurs exposants ont construit des moteurs de ce genre, dont l'emploi n'est avantageux que pour les petites forces. ”