Moteur à gaz

“ 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. ”

“ 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. ”

“ 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. ”

“ Si on pouvait réaliser un tel appareil avec le même degré de précision qu'on atteint en Amérique dans les machines à gaz qui carburent un mélange d'air avec une très faible proportion de gaz de gazoline, pour l'éclairage, — on ne voit pas pourquoi un moteur à pétrole serait moins bon qu'un moteur à gaz, et on sait que les moteurs à gaz marchent généralement bien. ”

“ En dehors de cette particularité, qui est d’ailleurs un avantage, la conduite de tels véhicules est dominée par le fait que le moteur à gazogène n’a pas la même souplesse que le moteur à essence.
Le moteur, d’un instant à l’autre, demande un approvisionnement en gaz pauvre très variable. Au contraire, le gazogène ne peut immédiatement réduire ou augmenter son débit d’oxyde de carbone. La difficulté consiste dans l’adaptation des possibilités du gazogène aux besoins changeants du moteur. ”

“ Aussi quand on se sert de ce gaz pour actionner un moteur, c’est le détourner complètement de l’emploi auquel il était destiné; il n’y a donc pas lieu d’être surpris de trouver que les frais pour le fonctionnement d’un moteur avec le gaz d’éclairage sont loin d’être aussi bas que l’on pourrait le supposer, en considérant seulement les calculs sur le rendement théorique du moteur à gaz. ”

“ Nous voulons dire aussi quelques mots d'un moteur à gaz, employé dans la boulangerie du Théâtre-International. On sait que, dans ces appareils, l'effet de la vapeur est remplacé par l'explosion d'un mélange d'air et d'hydrogène.
Les gaz produits par l'inflammation du mélange exercent sur les pistons des machines une pression qui peut se calculer, se mesurer et se régulariser. C'est sur ces bases que sont établis les moteurs Lenoir, dans lesquels l'inflammation des gaz s'opère au H moyen de l'étineelle électricme. ”

“ Parmi les moteurs exposés nous remarquons un moteur à gaz de 100 chevaux de puissance; un autre, de 50 chevaux de puissance, l'avoisine. Rappelons ici qu'il y a peu d'années encore, les moteurs à gaz de 5 à 10 chevaux de force étaient considérés comme de curieuses innovations. L'électricité ne les a pas fait disparaître, car ces puissants moteurs à gaz, par une ingénieuse combinaison, servent précisément à fournir la force motrice au moyen de laquelle on produit l'électricité. Ces moteurs parurent pour la première fois à l'Exposition de 1867. ”

“ Au point de vue de la non identité des produits, je ne crois pas l’objection sérieuse, car ce qui est finalement livré à la consommation, c’est une bougie ou un cheval-vapeur, et non pas des mètres cubes de gaz, ou un certain nombre d’ampères. A ce moment de leur utilisation, les deux produits s’identifient donc complètement. D’autre part, pour fabriquer de l’électricité il faut, soit un moteur à-vapeur, soit un moteur à gaz. Or l’expérience tend à prouver que les moteurs à gaz pauvre sont ceux qui donnent le meilleur rendement. ”

“ Certes, si un moteur léger ou tout autre procédé permet d’économiser le gaz et le lest, il sera accepté avec reconnaissance et empressement. Mais, pour qu’un moteur puisse être adopté, il faut qu’il soit commode, qu’il n’offre aucun danger, qu’il soit peu encombrant, et qu’il n’attire pas la foudre. C’est une condition à laquelle sont assujettis les ballons montés ordinaires et à laquelle non seulement les inventeurs d’automobiles, mais les pilotes d’adrostats sphériques doivent cependant prêter l’attention la plus scrupuleuse. ”

“ 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. ”

“ Moteur de famille par excellence, il est extrêmement robuste et d’un maniement facile.
Le piston et le tiroir ne se graissent jamais ; par conséquent ils ne peuvent s’encrasser et sont susceptibles de marcher nuit et jour à la force indiquée, sans interruption comme sans surveillance.
De plus des ailettes en fonte, disposées à la partie inférieure du cylindre présentant une grande surface de refroidissement, empêchent l’appareil de s’échauffer ; ce qui dispense d’employer l’eau pour condenser la vapeur produite, au moment de l’inflammation du mélange. ”

“ A puissance égale, le moteur à gaz pauvre (fig. 54) sera plus économique, au cheval-heure, que le moteur à pétrole; mais son prix de première installation sera plus élevé, étant donné qu’il comprend la fourniture d’un appareil supplémentaire et spécial appelé « gazogène », destiné à la fabrication du gaz, pour l’alimentation du moteur.
Une installation au gaz pauvre n’est réellement pratique qu’à partir d’une dizaine de chevaux ”

“ C’est, d’ailleurs, la seule surveillance que demande ce moteur, qui utilise le mieux les phénomènes de l’explosion du gaz, et du vide qui en résulte. Aussi permet-il de réaliser une économie notable sur la consommation.
Ainsi un moteur de la force de 6 kilogrammètres brûle par heure 200 litres de gaz ; un moteur de 12 kilogrammètres 330 litres, et ainsi de suite avec une diminution relative jusqu’à ne plus brûler que 1 100 ou 1 200 litres pour un moteur d’un cheval de force. ”

“ Les moteurs à gaz, qui sont à peine connus depuis vingt ans, sont déjà très répandus et se répandront encore davantage parce que leur emploi est économique, dans toutes les industries où l’on n’a pas constamment besoin du moteur.
Alimentés par le gaz d’éclairage, que l’on trouve aujourd’hui à peu près partout, ils ne consomment que quand ils travaillent. ”

“ Le moteur à gaz se recommande par des avantages assez réels pour qu’on n’aille pas invoquer en sa faveur des considérations erronées. Ce qu’il fallait dire, ce qui est seul vrai, c’est que le point de consommation de la houille sera déplacé. Au lieu de brûler du charbon dans le foyer d’une chaudière à vapeur, on en brûlera à peu près la même quantité sous les cornues servant à la préparation du gaz. Le propriétaire du moteur n’aura pas, il est vrai, à s’embarrasser de brûler du charbon ; c’est l’usine à gaz qui se chargera de cet office ”

“ 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 ”

“ Nous réalisons au moyen de l'électricité cet ensemble de conditions ; et, à la ferme, des moteurs ont repris faveur qui semblaient devoir être abandonnés, tels sont le moteur à gaz pauvre et la machine à vapeur fixe. Des transmissions et des arbres de commande actionnent les instruments placés dans un rayon suffisamment rapproché du moteur fixe ; les autres empruntent leur mouvement à une dynamo réceptrice, qui puise elle-même son énergie à une dynamo génératrice mise en marche par la vapeur ou le gaz pauvre, et ici apparaît le merveilleux outil que sont les accumulateurs. ”

“ On voit donc qu’avec un moteur à gaz, on peut se servir de la haute température nécessaire pour obtenir un grand rendement, sans rencontrer les difficultés pratiques qui ont empêché l’emploi des machines à vapeur ou à air chaud travaillant à de très hautes températures. ”

“ 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. ”

“ 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. ”

“ La consommation du gaz d’éclairage est en moyenne de 750 litres par heure et par force de cheval, pour les machines puissantes ; un peu plus pour les petits moteurs, mais elle ne dépasse jamais un mètre cube, ce qu’il est facile de vérifier d’ailleurs, en plaçant un compteur spécial entre le moteur et la conduite principale.
La consommation d’eau, sur laquelle il faut compter aussi, car il en faut pour refroidir le cylindre, est de 30 à 50 litres par heure et par force de cheval ; cette eau peut être emmagasinée dans un réservoir, mais il vaut mieux faire un
Moteur à gaz Otto. ”

“ À cette tête est articulée la bielle qui, par une manivelle, donne le mouvement à l’arbre moteur sur lequel sont calés le volant et la poulie de transmission ; le tuyau de prise de gaz sur lequel se branche celui qui alimente le bec déterminant l’enflammation du mélange dans le cylindre, est muni de deux poches : la plus grande a pour but d’éviter de faire danser par l’effet des coups de piston, la flamme des becs de gaz allumés dans le voisinage ; la plus petite sert de régulateur à l’introduction du gaz dans le moteur. ”

“ 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. ”

“ Mais, généralement, lorsqu'on se résout à fabriquer soi-même le gaz nécessaire à l'alimentation d'un moteur, il est plus avantageux d'avoir recours au gaz à l'eau ou au gaz pauvre et de construire un gazogène.
L'emploi de ce dernier a rendu possible la réussite des grands moteurs à gaz. Tant qu'on n'employa que le gaz de ville, la puissance du moteur ne dépassa pas 20 chevaux. Le gaz pauvre permit d'aborder des puissances de 200 chevaux, qui sont aujourd'hui dépassées, et de beaucoup, grâce à l'usage des gaz de hauts fourneaux. ”

“ Si l'on fait abstraction des organes produisant le fluide gazeux, carburateurs ou gazéificateurs, pompes, injecteurs à air, etc..., qui diffèrent d'ailleurs d'un type à, l'autre au gré du constructeur, le moteur à pétrole ne présente pas de différence essentielle avec le moteur à gaz. ”

“ On conçoit facilement que pour obtenir d’un moteur à pétrole le rendement maximum, il faudrait pouvoir laisser aux gaz chauds que donne l’explosion la faculté de transformer toute leur chaleur en travail mécanique. Le travail utile sera donc, dans un moteur à pétrole, d’autant plus grand que la température, lors de l’expulsion des gaz brûlés, sera plus basse et la température à la fin de l’explosion plus élevée. Mais un moteur, quel qu’il soit, ne peut marcher que si ses organes sont continuellement graissés. ”

“ A partir de 22 poncelets, — 18 au minimum, — on doit avoir recours au moteur à gaz pauvre. On se trouve là en face d'un nouveau genre de moteurs, sur lesquels l'expérience commence à permettre de se former une opinion.
Opinion favorable. Ils présentent en effet de nombreux avantages, qui font croire que ce genre de machines est appelé à un grand avenir en agriculture et dans les industries agricoles, et qui sont : 1° Une dépense de charbon d'environ moitié moindre qu'avec la vapeur. ”

“ Alors que dans la machine à vapeur, on protège le cylindre contre le refroidissement extérieur en l'enveloppant d'une couche d'air ou de vapeur, on détermine le refroidissement du moteur à gaz en augmentant la surface de contact avec l'air froid, ou en l'entourant d'une enveloppe d'eau stagnante ou à circulation. L'explosion produite à chaque cycle dégage en effet une grande quantité de chaleur : une partie est utilement transformée en travail, l'autre partie ne sert qu'à échauffer les parois du cylindre. ”

“ CONFÉRENCE DE M. AYRTON.
à air chaud a un grand inconvénient, c’est qu'il est très difficile d’empêcher les luhréfiants d’être brûlés et la machine d’être abîmée par la chaleur, parce que la chambre qui contient l’air doit être aussi chaude, sinon plus chaude que l’air, puisque la température de l’air est élevée au moyen d’un foyer extérieur. Le seul autre moteur qui puisse servir pour les besoins électriques (à part les machines activées par le vent ou la puissance hydraulique) est le moteur à gaz. ”