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l’un des composants sera heureusement compensée par l’addition d’un autre composant. Si de toutes façons, des mélanges de benzol, d’alcool méthylique et d’alcool éthylique présenteront un plus faible pouvoir calorifique que celui des essences de pétrole, leur tenue durant la combustion permettra une meilleure utilisation des calories fournies, et tout compte fait le rendement du moteur sera amélioré toutes conditions égales d’ailleurs. Il serait d’ailleurs assez vain de vouloir imposer une seule formule pour la composition de ces mélanges. Seules les circonstances seront juges, suivant les disponibilités régionales. Du moins les recherches qui ont été faites à ce sujet permettent
les recherches qui ont été faites à ce sujet permettent de définir toute une gamme de mélanges binaires ou tertiaires qui seront applicables suivant les cas. Nous allons passer en revue les possibilités qui peuvent se présenter par l’addition les uns aux autres, de ces différents carburants. On verra que nous envisageons l’addition de ces mêmes mélanges à l’essence elle-même. Si cette solution ne présente qu’un intérêt partiel du point de vue théorique, puisqu’elle ne résout pas le problème de notre indépendance en approvisionnements, du moins, elle doit être examinée avec soin, d’abord parce que, pratiquement, elle peut présenter un
avec soin, d’abord parce que, pratiquement, elle peut présenter un intérêt immédiat, ensuite parce qu’il serait exagéré d’admettre que, même avec une production de gros tonnages de carburants nationaux, nous ne pourrions jamais supprimer nos importations de pétrole. Mélanges à deux composants Essence. Benzol. — C’est en somme un mélange « naturel ». Certains pétroles, et notamment les pétroles de Bornéo sont constitués par des mélanges de carbures gras et de carbures aromatiques. On en fait donc ici que recomposer un pétrole naturel. Même pouvoir calorifique que l’essence, homogénéité légèrement supérieure; mais c’est surtout du point de vue de la
supérieure; mais c’est surtout du point de vue de la détonation que ce mélange est intéressant. Le benzol, en quantité suffisante, permet d’atteindre des compressions supérieures à celles réalisées par les mêmes carburants d’essence. Il faut, il est vrai, atteindre un pourcentage de benzol dans le mélange, de plus de 50 % pour cela. Alcool benzol. — Alors que l’essence et l’alcool constituent des mélanges d’une stabilité souvent douteuse, le benzol et l’alcool sont très miscibles. Le mélange à 89 % alcool et 20 % de benzol a la propriété curieuse d’avoir entre 0 et 50°, une tension de vapeur
curieuse d’avoir entre 0 et 50°, une tension de vapeur supérieure à celle de chacune des constituants pris séparément. La T. C. R. P. utilisa, il y a cinq ans, des mélanges égaux d’alcool et de benzol qui donnèrent pleine satisfaction. Il en fut de même de la Compagnie Générale des Omnibus de Londres. Les mêmes égaux de benzol et d’alcool donnèrent lieu à une consommation supérieure d’environ 10 % à l’essence. Il fallut atteindre la teneur de 75 % de benzol pour obtenir des résultats comparatifs à ceux de l’essence. Mélanges à trois composants Essence, benzol, alcool. — Nous
l’essence. Mélanges à trois composants Essence, benzol, alcool. — Nous avons dit que le mélange d’essence et d’alcool présentait une difficulté : c’est celle de sa stabilité. Pour que la dissolution d’alcool dans l’essence puisse être effectuée, il est nécessaire d’employer de l’alcool anhydre. Or, la fabrication d’alcool absolu est coûteuse. Il était donc logique que l’on cherchât autre chose. En outre, si le mélange alcool absolu essence est stable, il perdra sa stabilité à la moindre hydratation, de sorte que, pratiquement, on se heurte à un problème assez délicat. La manière la plus élégante de le résoudre fut l’emploi
La manière la plus élégante de le résoudre fut l’emploi d’un tiers solvant : le benzol qui permit l’emploi d’alcool à 96° et assura la stabilité du mélange. Une série d’études sur la question permet d’établir qu’il suffit d’ajouter 24 cc. de benzol à 100 cc. d’un mélange essence-alcool à 40 % d’alcool, pour assurer la stabilité jusqu’à −15°. Si la proportion d’alcool dans le mélange atteint 50 %, 18 cc de benzol sont seulement nécessaires. La S. T. C. R. P. utilisa un mélange par tiers d’alcool d’essence et de benzol, elle en eut satisfaction et atteignit le taux
de benzol, elle en eut satisfaction et atteignit le taux de compression de 5,4. Néanmoins elle dut y renoncer pour des raisons économiques. En 1926, la Benzol Verband Gesellschaft de Bochum a lancé sur le marché allemand la B. V. Monopolin et la Monopolin extra. La B. V. Monopolin comprend 50 % d’alcool ; 30 % d’essence et 20 % de benzol. La Monopolin extra contient des proportions légèrement différentes de benzol et d’essence. Benzol, Alcool méthylique, Alcool éthylique. — M. Dumanois, ingénieur en chef du Génie Maritime C. R., a étudié la composition d’un mélange benzol, alcool méthylique, alcool
a étudié la composition d’un mélange benzol, alcool méthylique, alcool éthylique. Nous avons vu que l’alcool méthylique présentait l’inconvénient de l’autoallumage par point chaud et que d’autre part l’alcool éthylique avait une faible tension de vapeur. Le mélange des deux alcools permet d’obtenir un carburant où les défauts de chacun sont heureusement compensés. La formule utilisée par M. Dumanois, comportait : 70 % alcool méthylique ; 15 % alcool éthylique ; 15 % benzol. Ce mélange utilisé sur une voiture 10 CV Citroën a permis un parcours de plus de 1.000 kilomètres, un fonctionnement au moins équivalent à celui réalisé
1.000 kilomètres, un fonctionnement au moins équivalent à celui réalisé avec de l’essence, et avec une économie de 15 % en calories. Au dernier rallye des carburants, une voiture de la Compagnie des Mines de Béthune utilisant une formule à base d’alcool méthylique donna une nouvelle preuve de la valeur de cette composition. Ainsi donc, il est aujourd’hui démontré que l’essence peut être, lorsqu’on le veut, remplacée dans un moteur à explosion par un autre carburant. Bien loin d’obtenir une diminution de rendement du moteur, on peut même arriver à une meilleure utilisation des calories fournies, si le mélange carburant
une meilleure utilisation des calories fournies, si le mélange carburant a été convenablement étudié. Dès lors, la première pensée qui avait guidé les recherches de synthèse semble singulièrement périmée, et le terme « pétrole synthétique » qui avait frappé l’imagination populaire, paraît relever d’une conception un peu simpliste. Il est bien établi qu’il ne faut point se cantonner dans une seule formule de recherches, en vue de l’obtention d’essence de synthèse, mais au contraire développer au mieux les multiples possibilités d’obtention de carburants divers. Il est inutile de concevoir un carburant national, mais il sera intéressant de produire des carburants
carburant national, mais il sera intéressant de produire des carburants nationaux, et même des carburants régionaux. Chaque région, chaque colonie posera un problème différent, auquel il faudra s’adapter. Les pays agricoles pourront plus facilement utiliser des mélanges à base d’alcool éthylique, les pays industriels auront à leur disposition l’alcool méthylique de synthèse, le benzol de débenzolage et de synthèse. De même, dans un autre domaine, le ravitaillement en combustibles des véhicules à gazogènes pourra se faire de diverses façons, ainsi que l’ont démontré de récentes manifestations, charbon de bois dans les pays boisés, coke de tourbe, semi-coke de houille. Ainsi
les pays boisés, coke de tourbe, semi-coke de houille. Ainsi est-il plus facile et plus logique à la fois de s’adapter aux conditions naturelles plutôt que d’essayer de les faire entrer dans un cadre dogmatique et étroit. Est-ce à dire que les carburants nationaux sont appelés à remplacer complètement l’essence? Nous ne le croyons pas. On a vu combien était faible à l’heure actuelle l’appoint des carburants naturels, ou immédiatement récupérables. L’orientation générale qui préside à la synthèse des carburants ne permet pas d’espérer une production telle que l’essence de pétrole soit éliminé de notre consommation. D’autre part, à côté
pétrole soit éliminé de notre consommation. D’autre part, à côté des procèdes de synthèse d’alcool et de benzol existent des procèdes de synthèse d’hydrocarbures légers pour le moins aussi intéressants que les précédents. Enfin, l’expérience prouve qu’il ne faut point apporter dans ces problèmes une conception absolue, ni un désir de changement radical. Un premier résultat des recherches que nous ont décrites sera de livrer à la consommation, différents carburants qui, lorsqu’ils seront produits en quantités suffisantes, diminueront et libéreront d’autant nos importations de pétrole. D’autre part, l’établissement de formules rationnelles permettront une meilleure utilisation des calories dans le moteur
rationnelles permettront une meilleure utilisation des calories dans le moteur à explosion. Par là, un nouveau progrès et une nouvelle économie seront réalisés. VAS DE LICENCE Débenzolage du gaz de houille par l’ACTICARBONE. VAS DE REDEVANCE Un des fours de l’usine de Vaux pour la fabrication de l’ACTICARBONE. Dégazolinage du gaz naturel Absorption par Décoloration ACTICARBONE Economie Sécurité PROCÉDÉS BREVETÉS S. G. D. G., FRANCE, ÉTRANGER Rendement maximum Société de Recherches et d’Exploitations Pétrolifères 55-111, RUE CHARBON (HILLES Cité industrielle, Caris) Capital social 6.500.000 francs. USINE POUR LA FABRICATION DU CHARGON ACTIF, A VAUX (Ain) FRANCE L’ÉTHYLENCE Parmi les multiples
CHARGON ACTIF, A VAUX (Ain) FRANCE L’ÉTHYLENCE Parmi les multiples perfectionnements que put réaliser, durant ces dernières années l’industrie automobile, il serait juste de ranger au premier rang de ceux-ci la connaissance plus approfondie et la meilleure utilisation des phénomènes de combustion des mélanges carburants. Ce qu’il y a surtout de remarquable dans les recherches entreprises sur ce sujet, c’est d’abord l’ingéniosité qu’il fut nécessaire de montrer pour étudier des phénomènes aussi complexes, et aussi les résultats inattendus que donnèrent ces recherches et l’énorme importance des applications pratiques que l’on sut en tirer. Ces études tendent d’ailleurs non seulement à
sut en tirer. Ces études tendent d’ailleurs non seulement à modifier la technique de la construction automobile, mais aussi ne sont pas déjà, sans influer profondément sur l’industrie même du pétrole. C’est ainsi qu’alors qu’auparavant on recherchait surtout dans les procèdes de cracking, la production d’essences paraffiniques, on s’oriente maintenant vers celles d’essences chimiques stables, ou même d’essences aromatiques dont l’utilisation des calories dans les moteurs s’est révélée bien meilleure. On conçoit donc l’importance du travail entrepris sur la détonation et la combustion dans les moteurs à explosion. Dans la présente étude, nous allons montrer comment ces recherches ont conduit
présente étude, nous allons montrer comment ces recherches ont conduit à la vente au public en Amérique et en Angleterre, d’essences rendues antidétonantes, dont le succès fut considérable. On sait que le principe du moteur à explosion est de transformer les calories du carburant qui l’alimente, en travail, en utilisant la force d’expansion d’un mélange carburé préalablement dosé et comprimé, lorsqu’on l’étampe au moyen d’une étincelle électrique. Or, dans les conditions actuelles, le rendement de cette transformation qui est le rapport des calories utilisées sous forme travail, aux calories formées sous forme de carburant, n’est pas considérable et une faible
sous forme de carburant, n’est pas considérable et une faible proportion seulement du carburant est utilisée. La plus grosse partie est perdue soit sous forme de calories entraînées dans les gaz de combustion, soit sous forme de calories entraînées par le radiateur. On conçoit que la première idée qui orienta les ingénieurs qui s’intéressèrent à ces questions, fut d’augmenter le rendement du moteur en augmentant la force expansive des gaz brûlés. On chercha donc à comprimer plus fortement le mélange carburé, avant l’explosion. Malheureusement, l’expérience a montré qu’on parvient assez rapidement à une limite de compression initiale, car avec l’essence
rapidement à une limite de compression initiale, car avec l’essence de pétrole, dès qu’on atteint les environs de la compression 5, des chocs se produisent dans le moteur qui rendent son emploi impossible. Ce phénomène est connu depuis longtemps et on en attribuait l’origine à un phénomène d’allumage prématuré, analogue au principe du briquet à air. Dumanois, ingénieur en chef du Génie Maritime, reprit l’étude de ce phénomène de choc, auquel il attribua une cause toute différente. Il émit, en effet, l’hypothèse que l’on pouvait le rattacher aux phénomènes d’ondes explosives, mis en valeur dès 1881 par Vielle et Berthelot.
explosives, mis en valeur dès 1881 par Vielle et Berthelot. Sur ces nouvelles bases, il entreprit donc une étude de la combustion dans les moteurs à explosion. Les phénomènes de formation d’une onde explosive se réalisent dans le temps avec une vitesse considérable, de sorte qu’il était pratiquement impossible de faire sur un moteur même des études suffisamment précises pour être fécondes. En collaboration avec M. Laffitte, il entreprit une série de recherches sur le mode de formation et de propagation des ondes explosives, dans un tube cylindrique contenant des mélanges carburés divers. Nous passerons sur la description des dispositifs
mélanges carburés divers. Nous passerons sur la description des dispositifs très ingénieux qu’utilisèrent MM. Dumanois et Laffitte. Ils employèrent une méthode d’enregistrement photographique qui leur permit de faire des mesures de l’ordre de 1/80.000ème de seconde. Le but de cette étude n’est point de décrire ces travaux, mais seulement les conséquences qu’ils amenèrent. Nous nous bornerons donc, malgré leur intérêt à ne donner que les conclusions auxquelles arrivèrent ces savants. Lorsqu’on enflamme un mélange carburant, il se produit tout d’abord une combustion régulière, phénomène chimique d’oxydation, au bout d’un certain temps, variable, suivant les mélanges carburants étudiés, se développe une
temps, variable, suivant les mélanges carburants étudiés, se développe une onde explosive. Il se produit alors la simultanée de deux phénomènes, un phénomène physique, la compression adiabatique de toute une tranche du mélange carburant, un phénomène chimique, l’inflammation spontanée résultant de cette compression. Cette combustion spontanée entraîne la combustion brutale de la tranche suivante et ainsi de suite de proche en proche. L’expérience montre que la durée de la combustion régulière est d’autant plus longue que le diamètre du tube d’essai est plus élevé! En outre, la présence sur les parois du tube, d’aspiertés ou de discontinuités sans augmentation de
parois du tube, d’aspiertés ou de discontinuités sans augmentation de section, diminue la longueur de la combustion régulière. Enfin une augmentation brutale de section du tube détruit l’onde explosive et donne lieu à une nouvelle combustion régulière de durée plus longue. Ceci étant, si on étudie la longueur de combustion régulière en fonction de la compression initiale du mélange carburant on constate que plus on augmente cette compression initiale du mélange carburant, plus on réduit la longueur de combustion régulière, ce qui revient à dire que plus on augmente la compression, plus on favorise la rapidité de formation de l’onde
compression, plus on favorise la rapidité de formation de l’onde explosive, ce qu’on a déjà constaté sur les moteurs. On sait que pour détruire l’onde explosive, ou pour prévenir sa formation, divers moyens furent préconisés, citons, pour ceux-ci, la turbulence du mélange carburé, due à Ricardo, et le piston à gradin de M. Dumanois, dans lequel l’onde explosive était, dès sa formation, brisée par des augmentations brutales de la section de la chambre de combustion. En 1923, presque simultanément, les Américains Midgley et Boyd, et M. Dumanois s’aperçurent que certains corps avaient la curieuse propriété, lorsqu’ils étaient mélangés à l’essence
corps avaient la curieuse propriété, lorsqu’ils étaient mélangés à l’essence de la rendre anti-détonante. Ces anti-détonants mélangés avec l’essence, dans la proportion de 1/1.000ème, permettaient d’atteindre avec elle la compression sans que la marche normale du moteur en soit affectée. Ils étaient en général constitués par des composés organiques de différents métaux. On utilisa notamment des sels de Plomb (tétraéthylate de Plomb, diphénylméthylate de Plomb, diphényldiodate, etc.), des Organométalliques d’étain, de bismuth, d’antimoine, de titane, de tellure, etc. Ce fut surtout le tétraéthylate de Plomb ou plomb tétraéthyle dont les effets furent les plus positifs. Au contraire, d’autres produits, comme
effets furent les plus positifs. Au contraire, d’autres produits, comme les nitrates et nitrites organiques, le chlore, le brome, etc., augmentent la détonabilité des carburants auxquels ils sont mélangés. Ils reçurent le nom de pro-détonants. On devine l’intérêt considérable que suscitèrent ces découvertes. L’augmentation de rendement dans les moteurs, ou ce qui revient au même à travail égal, l’économie de carburants se révéla de l’ordre de 15 %. En outre, de vastes possibilités s’ouvraient dans la voie du progrès. Il devenait possible de brûler dans un moteur des mélanges d’essence et de pétrole, d’où une économie qui pouvait être considérable.
et de pétrole, d’où une économie qui pouvait être considérable. Enfin, on tendait à augmenter le champ d’approvisionnement de moteurs à explosion et on pouvait prévoir le jour où les moteurs à hautes compressions seraient susceptibles de brûler des combustibles très divers, avec un rendement technique satisfaisant. Toutefois encore qu’on eût constaté les effets, on ne savait encore à quelle cause attribuer l’action assez inattendue des anti-détonants. De multiples théories furent émises pour expliquer leur rôle qui, toutes ne parvenaient pas à résoudre l’intégralité des phénomènes constatés. Un fait parut bien acquis, c’est que les anti-détonants n’ont aucune action sur
bien acquis, c’est que les anti-détonants n’ont aucune action sur la vitesse de propagation de l’onde explosive ainsi que l’ont montré MM. Dumanois et Laffitte. Il fallait donc chercher ailleurs cette explication. Il appartenait à M. Moureu, professeur au Collège de France, et à son collaborateur, M. Dufraisse, d’émettre une nouvelle théorie sur le rôle des anti-détonants qui semblait en accord absolu avec les faits. MM. Moureu et Dufraisse ont mis en lumière une curieuse propriété de certains corps comme les phénols qui, mélangés en quantité infime avec une matière oxydable ont pour effet d’en retarder ou d’en empêcher l’oxydation.
oxydable ont pour effet d’en retarder ou d’en empêcher l’oxydation. Cette découverte trouva de multiples applications dans diverses branches de l’industrie. Ils eurent l’idée de rechercher si l’action anti-détonante des corps qu’ils étudiaient ne pouvait se rattacher à la théorie des anti-oxygènes. Ils montrèrent que le choc qui se produisait dans le moteur était dû à la formation et à la brusque décomposition sous l’influence de facteurs physiques (chaleur, pression, etc.), de peroxydes instables, produits d’oxydation des essences par l’air, à l’admission dans la chambre de combustion. Les anti-détonants, en jouant le rôle d’antioxydant, empêchaient la formation de ces peroxydes
jouant le rôle d’antioxydant, empêchaient la formation de ces peroxydes instables et par là même, supprimaient la formation d’une onde explosive. Cette théorie, extrêmement séduisante, semble être absolument d’accord avec les faits, et explique très simplement des phénomènes qui, on l’a vu, sont assez complexes. Dès 1923, aux Etats-Unis, l’Ethyl-Gasoline Co mettait en vente de l’essence contenant une très faible quantité de plomb tétraéthyle. Le succès en fut très vite considérable, et il semblait que l’essence anti-détonante dût rapidement conquérir le marché américain, lorsqu’en 1924, un accident se produisit dans un laboratoire de fabrication de plomb tétraéthyle à New-Jersey qui
un laboratoire de fabrication de plomb tétraéthyle à New-Jersey qui causa une série d’empoisonnements dont cinq furent mortels. Cette nouvelle suscita aux États-Unis une campagne de presse extrêmement vive où l’emploi des anti-détonants fut très vivement critiqué. On accusait le plomb tétraéthyle de constituer un danger public d’abord par sa nocivité propre, ensuite par le risque que faisaient courir aux habitants des grandes villes, ces poussières de plomb métallique finement divisé qui seraient déversées par les gaz d’échappement des automobiles. La campagne prit une telle ampleur que le gouvernement américain suspendit la vente de l’essence anti-détonée, jusqu’à ce que les
suspendit la vente de l’essence anti-détonée, jusqu’à ce que les résultats des travaux d’une Commission d’hygiène fussent connus. Les recherches qui furent faites dans ce domaine par la Commission de sept savants qui avaient été désignés par le gouvernement américain, les conduisirent à admettre que l’on avait beaucoup exagéré les dangers de l’emploi d’éthyl-essence. Tout d’abord, il convenait de remarquer que les accidents qui avaient eu des conséquences mortelles avaient eu lieu dans une usine de fabrication de plomb tétraéthyle. Cela n’impliquait nullement que l’essence éthylée, où la dose d’anti-détonant est infime, pût présenter la même nocivité. Il était à
est infime, pût présenter la même nocivité. Il était à remarquer d’ailleurs qu’aucun accident n’avait été enregistré chez les vendeurs d’éthyl-essence. La Commission étudia successivement les différents modes suivant lesquels le plomb pouvait pénétrer dans l’organisme humain et y amener des perturbations graves. On soumit notamment des animaux à l’action des gaz d’échappement de moteurs alimentés à l’essence éthylée. Certains sujets furent exposés sept mois et demi à douze mois, pendant une durée de trois à six heures par jour. Des observations journalières démontrèrent qu’à aucun moment on n’eut à constater des traces d’empoisonnement par le plomb ou des changements
constater des traces d’empoisonnement par le plomb ou des changements pathologiques dans les tissus. L’analyse des gaz montrait d’ailleurs qu’un mélange carboné air-essence éthylée avait une teneur en plomb de 0,014 à 0,015 % et que sur cette quantité 75 % du plomb était retenu par les organes du moteur. D’autre part, il fut démontré que le plomb restant dans le moteur se déposait sous forme de croûtes dures de bromure de plomb le long de la tuyauterie d’échappement et que le bromure de plomb ne pouvait être absorbé par la peau. De même, on enduisit d’essence éthylée la peau
la peau. De même, on enduisit d’essence éthylée la peau d’animaux divers, pendant une durée de six à huit mois, les résultats furent encore négatifs. Une autre accusation qu’on avait portée, était le danger que pouvait présenter pour les employés de garage, les quantités d’essence éthylée répandues sur le sol. L’expérience montra que la faible teneur de l’essence en plomb éthylé rendait toute crainte à ce sujet absolument inexistante. Les résultats de cette enquête concluaient donc à la faible valeur des critiques et des accusations portées contre l’essence éthylée. La vente au public fut donc continuée et les statistiques montrent
vente au public fut donc continuée et les statistiques montrent que, depuis 1925, son emploi rencontre auprès du public américain une faveur grandissante. Au début de 1928, l’Angleterre, à son tour, envisagea la vente de l’éthyl-essence au public. Les mêmes accusations contre la nocivité de l’éthyl-essence furent portées de différents côtés et le ministère de l’Hygiène nomma une Commission sous la direction de Sir Frederick Willis pour enquêter à ce sujet. Ses conclusions tendent à confirmer ceux de la Commission américaine. D’autre part, on sait que depuis plusieurs années, l’Allemagne a autorisé l’emploi de fer carbonyle, anti-détonant découvert et fabriqué