jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
MOTEURS À PÉTROLE La température nécessaire pour l'inflammation peut s'abaisser à mesure qu'on augmente l'intensité de la compression préalable ; aussi a-t-on cherché à supprimer l'appareil spécial d'allumage en ménageant à l'arrière de la chambre de combustion, une culasse ou espace très chaud (mais non portée au rouge) chauffée par une forte lampe ou par un chalumeau lors de la mise en route. Les explosions successives sont chargées de maintenir la culasse à la température voulue; mais si les explosions ne sont pas suffisamment fréquentes, comme dans le cas d'un travail à faible charge, les parois de la culasse se refroidissent et le moteur s'arrête. Les machines munies de l'allumage spontané, ne pouvant fonctionner qu'avec 80 explosions par minute, ne peuvent être employées que quand la puissance demandée au moteur est toujours constante. L'allumage électrique n'est pas très employé; on lui attribue des ratés et surtout les ennuis et les difficultés inhérentes aux piles ; il existe pourtant des moteurs à pétrole et à schiste fonctionnant avec l'allumage électrique, à l'aide de piles spéciales (piles-bloc). L'élévation de température des parois du cylindre est combattue par une circulation d'eau, ou par des surfaces refroidissantes exposées au contact de l'air. Le refroidissement des moteurs fixes, installés dans les villes, peut se faire à l'eau courante : une conduite amène l'eau froide à la double enveloppe qui renvoie l'eau chaude à l'égout; il est bon, dans ce cas, que l'écoulement de l'eau chaude ait lieu à l'air libre sur un petit parcours, afin qu'à chaque instant le mécanicien puisse s'assurer de la température de l'eau qui, pour une marche économique, doit être aussi chaude que possible (aux environs de 100 degrés) afin d'occasionner le minimum de pertes de chaleur par la paroi; un robinet, placé sur la conduite d'arrivée de l'eau, permet au conducteur de régler à volonté le volume d'eau employé. Pour les machines mi-fixes le refroidissement du cylindre se fait à eau dormante par la circulation automatique de la même quantité d'eau. Un réservoir latéral A, (fig. 71) (d'une capacité de 2 mètres cubes pour un travail continu de 5 à
des moteurs fixes, installés dans les villes, peut se faire à l'eau courante : une conduite amène l'eau froide à la double enveloppe qui renvoie l'eau chaude à l'égout; il est bon, dans ce cas, que l'écoulement de l'eau chaude ait lieu à l'air libre sur un petit parcours, afin qu'à chaque instant le mécanicien puisse s'assurer de la température de l'eau qui, pour une marche économique, doit être aussi chaude que possible (aux environs de 100 degrés) afin d'occasionner le minimum de pertes de chaleur par la paroi; un robinet, placé sur la conduite d'arrivée de l'eau, permet au conducteur de régler à volonté le volume d'eau employé. Pour les machines mi-fixes le refroidissement du cylindre se fait à eau dormante par la circulation automatique de la même quantité d'eau. Un réservoir latéral A, (fig. 71) (d'une capacité de 2 mètres cubes pour un travail continu de 5 à 6 chevaux) est en communication par une tubulure inférieure a avec le bas du cylindre C, et celui-ci, par une tubulure supérieure b avec le haut du réservoir A ; il faut avoir soin de ménager une couche d'eau, de 0m, 10 d'épaisseur environ, au-dessus du raccord supérieur d du tuyau de retour b; sur la conduite d'arrivée a est placé un robinet r. lui permet, lors de la mise en train, de supprimer, ou de ralentir l'écoulement de l'eau, afin que les parois du cylindre prennent plus rapidement leur température de régime. La circulation de l'eau s'établit d'une façon toute naturelle, par suite de la différence de densité résultant de la différence de température, entre celle de l'eau à l'entrée a et celle à la sortie b de la double enveloppe du cylindre C. Voici, à ce sujet, des indications relatives en rapport avec les températures que nous avons observées dans nos essais en rapport avec les températures que nous avons observées dans nos essais. Volume occupé Densité de l'eau. (litres.) Densité de l'eau. (litres.) Densité de l'eau. (litres.) Température de l'eau. 4 degrés 1.000000 1.000253 20 0.998259 1.001744 30 0.995765 1.004233 40 0.99235 1.00770 50 0.98820 1.01195 60
tuyau de retour b; sur la conduite d'arrivée a est placé un robinet r. lui permet, lors de la mise en train, de supprimer, ou de ralentir l'écoulement de l'eau, afin que les parois du cylindre prennent plus rapidement leur température de régime. La circulation de l'eau s'établit d'une façon toute naturelle, par suite de la différence de densité résultant de la différence de température, entre celle de l'eau à l'entrée a et celle à la sortie b de la double enveloppe du cylindre C. Voici, à ce sujet, des indications relatives en rapport avec les températures que nous avons observées dans nos essais en rapport avec les températures que nous avons observées dans nos essais. Volume occupé Densité de l'eau. (litres.) Densité de l'eau. (litres.) Densité de l'eau. (litres.) Température de l'eau. 4 degrés 1.000000 1.000253 20 0.998259 1.001744 30 0.995765 1.004233 40 0.99235 1.00770 50 0.98820 1.01195 60 0.98338 1.01691 70 0.97794 1.02256 La circulation de l'eau s'effectue à la condition qu'il y ait une certaine dénivellation h (fig. 71) entre la partie supérieure du cylindre C et le niveau de l'eau dans le réservoir A (1 mètre à 11,50) ; c'est de cette charge d'eau h et non du volume total du réservoir A, que dépend, toutes choses égales d'ailleurs (section des tuyaux d'écoulement) la vitesse de circulation de l'eau et, par suite, l'abaissement de température de la paroi du cylindre. Cela conduit, pour les moteurs du type à pilon, à surélever le réservoir, car le volume A', d'une profondeur h' en dessous du haut du cylindre, n'est aucunement utilisé pour le refroidissement; au contraire, le réservoir A peut être surélevé au-dessus du plan x x sans aucune inconvénience. Lorsque le volume d'eau A, comme la charge h, sont insuffisants, le refroidissement se ralentit après un certain temps de marche, et le moteur grippe. L'eau chaude qui, par le tuyau b, arrive en A, se refroidit par le contact de l'air et par évaporation, dont la plus grande partie de chaleur est empruntée à l'eau du réservoir en y produisant un abaissement de température. On a proposé,
non du volume total du réservoir A, que dépend, toutes choses égales d'ailleurs (section des tuyaux d'écoulement) la vitesse de circulation de l'eau et, par suite, l'abaissement de température de la paroi du cylindre. Cela conduit, pour les moteurs du type à pilon, à surélever le réservoir, car le volume A', d'une profondeur h' en dessous du haut du cylindre, n'est aucunement utilisé pour le refroidissement; au contraire, le réservoir A peut être surélevé au-dessus du plan x x sans aucune inconvénience. Lorsque le volume d'eau A, comme la charge h, sont insuffisants, le refroidissement se ralentit après un certain temps de marche, et le moteur grippe. L'eau chaude qui, par le tuyau b, arrive en A, se refroidit par le contact de l'air et par évaporation, dont la plus grande partie de chaleur est empruntée à l'eau du réservoir en y produisant un abaissement de température. On a proposé, pour les locomobiles, de placer le cylindre C (fig. 72) à l'intérieur d'un réservoir d'eau A, l'évaporation et le refroidissement s'effectuant par le plan d'eau x x; avec cette disposition qui paraît très simple, et qui convient surtout aux moteurs à cylindre horizontal; La chaleur latente de vaporisation est de 537 calories par kilogramme d'eau. Pour les locomobiles, afin de ne pas surélever le réservoir, on emploie souvent une circulation d'eau, sous faible pression, fournie par une petite pompe centrifuge ou à piston. Il faut veiller à ce que cette pompe ne débite pas trop d'eau, car nous avons déjà vu que, s'il est important de refroidir le cylindre, cette opération ne doit pas être poussée trop loin, sinon on consomme inutilement du combustible et pour la manipulation d'un grand volume d'eau et pour maintenir les parois du cylindre à la température voulue. Il est donc bon que le mécanicien, suivant le travail demandé au moteur, puisse, en pleine marche, modifier la vitesse et par suite le débit de la pompe. Sous ce rapport, la locomobile Merlin présentait, au concours de Meaux, une excellente disposition : l'eau était envoyée par une pompe qui n'agissait qu'aux périodes d'explosion et que le
537 calories par kilogramme d'eau. Pour les locomobiles, afin de ne pas surélever le réservoir, on emploie souvent une circulation d'eau, sous faible pression, fournie par une petite pompe centrifuge ou à piston. Il faut veiller à ce que cette pompe ne débite pas trop d'eau, car nous avons déjà vu que, s'il est important de refroidir le cylindre, cette opération ne doit pas être poussée trop loin, sinon on consomme inutilement du combustible et pour la manipulation d'un grand volume d'eau et pour maintenir les parois du cylindre à la température voulue. Il est donc bon que le mécanicien, suivant le travail demandé au moteur, puisse, en pleine marche, modifier la vitesse et par suite le débit de la pompe. Sous ce rapport, la locomobile Merlin présentait, au concours de Meaux, une excellente disposition : l'eau était envoyée par une pompe qui n'agissait qu'aux périodes d'explosion et que le régulateur bloquait lorsque la vitesse dépassait celle du régime; ainsi le débit constaté était le plus faible, l'eau sortait à une haute température (98 degrés) et enlevait peu de calories par heure; c'est une des raisons qui ont contribué à élever le rendement thermique de cette machine. Dans beaucoup de locomobiles, l'eau qui sort de la double enveloppe tombe sur des fascines ou des claies en bois placées dans un récipient, et souvent un petit ventilateur, actionné par le moteur, produit un courant d'air qui active le refroidissement (la perte horaire par évaporation est environ de 5 à 8 litres pour 1,000 litres d'eau qui passent par la pompe). Cette disposition permet de diminuer le volume du réservoir d'eau, mais conduit à une certaine quantité de travail perdu. Dans quelques machines, la circulation de l'air est faite par entraînement dû à l'évacuation des gaz d'échappement; ici on économise le travail dépensé par le ventilateur précédent, à la condition qu'on ne diminue pas la section du tuyau d'échappement, ce qui aurait pour résultat de créer une contrepression nuisible. Pour les petites puissances (jusqu'à un et deux chevaux-vapeur), on peut employer l'air ambiant au refroidissement: à cet effet, la paroi a b
locomobiles, l'eau qui sort de la double enveloppe tombe sur des fascines ou des claies en bois placées dans un récipient, et souvent un petit ventilateur, actionné par le moteur, produit un courant d'air qui active le refroidissement (la perte horaire par évaporation est environ de 5 à 8 litres pour 1,000 litres d'eau qui passent par la pompe). Cette disposition permet de diminuer le volume du réservoir d'eau, mais conduit à une certaine quantité de travail perdu. Dans quelques machines, la circulation de l'air est faite par entraînement dû à l'évacuation des gaz d'échappement; ici on économise le travail dépensé par le ventilateur précédent, à la condition qu'on ne diminue pas la section du tuyau d'échappement, ce qui aurait pour résultat de créer une contrepression nuisible. Pour les petites puissances (jusqu'à un et deux chevaux-vapeur), on peut employer l'air ambiant au refroidissement: à cet effet, la paroi a b (fig. 73) du cylindre C, porte, venues de fonte, des ailettes A, entre lesquelles l'air extérieur circule suivant les flèches n; la surface de ces ailettes doit être suffisante pour assurer le refroidissement ; on les place généralement suivant des cercles parallèles au cylindre, et on leur donne comme figure, soit un cercle D, soit un rectangle R; pour les moteurs verticaux, les ailettes rectangulaires sont dirigées suivant des génératrices au cylindre. Nous avons déjà vu que la conduite d'échappement ou de décharge doit être aussi courte et aussi grosse que possible, afin de diminuer la perte de charge ; à cet égard, je citerai l'expérience suivante faite sur le même moteur produisant le même travail pratique (à la même vitesse). Avec une conduite d'échappement de 13 m, 50 de longueur, de 8 centimètres de diamètre, présentant deux coudes, le moteur donnait 10,5 explosions (dans un certain temps), alors que ce chiffre tombait à 7,7, avec une conduite de décharge de 4 m, 50 de longueur et de 0,200 x 0,158 de section. Pour un même travail pratique, on dépensait donc 1 kilogramme 363 de pétrole dans le premier cas, et 1 kilogramme seulement dans le second ; on voit
soit un cercle D, soit un rectangle R; pour les moteurs verticaux, les ailettes rectangulaires sont dirigées suivant des génératrices au cylindre. Nous avons déjà vu que la conduite d'échappement ou de décharge doit être aussi courte et aussi grosse que possible, afin de diminuer la perte de charge ; à cet égard, je citerai l'expérience suivante faite sur le même moteur produisant le même travail pratique (à la même vitesse). Avec une conduite d'échappement de 13 m, 50 de longueur, de 8 centimètres de diamètre, présentant deux coudes, le moteur donnait 10,5 explosions (dans un certain temps), alors que ce chiffre tombait à 7,7, avec une conduite de décharge de 4 m, 50 de longueur et de 0,200 x 0,158 de section. Pour un même travail pratique, on dépensait donc 1 kilogramme 363 de pétrole dans le premier cas, et 1 kilogramme seulement dans le second ; on voit ainsi tout le parti économique qu'on peut tirer en appliquant ce qui précède. Sur la conduite d'échappement, et aussi près que possible du cylindre, on intercale un ou deux récipients, appelés pots d'échappement, destinés à amortir le bruit et à recueillir les condensations de la vapeur d'eau résultant de la combustion de l'hydrogène; un robinet permet de purger l'échappement de temps à autre. Pour diminuer le bruit, on rétrécit quelquefois l'extrémité du tuyau de décharge, mais cela ne s'obtient qu'au détriment de la consommation du combustible, en créant une contre-pression inutile sur le piston. Souvent l'explosion se fait dans la conduite de l'échappement; cela peut tenir à une des deux causes suivantes qu'on peut facilement supprimer : Lorsqu'il y a eu un raté, le mélange explosible passe, à la période voulue du cycle, dans la conduite de décharge où il s'enflamme et détonne ; il faut donc voir le jeu des soupapes (comme nous l'avons expliqué plus haut) ou augmenter la proportion du combustible. L'explosion, dans le cylindre, peut se communiquer dans la conduite de décharge lorsque la soupape d'échappement ne tombe pas bien sur son siège : il faut vérifier cette soupape et au besoin augmenter la tension de
combustion de l'hydrogène; un robinet permet de purger l'échappement de temps à autre. Pour diminuer le bruit, on rétrécit quelquefois l'extrémité du tuyau de décharge, mais cela ne s'obtient qu'au détriment de la consommation du combustible, en créant une contre-pression inutile sur le piston. Souvent l'explosion se fait dans la conduite de l'échappement; cela peut tenir à une des deux causes suivantes qu'on peut facilement supprimer : Lorsqu'il y a eu un raté, le mélange explosible passe, à la période voulue du cycle, dans la conduite de décharge où il s'enflamme et détonne ; il faut donc voir le jeu des soupapes (comme nous l'avons expliqué plus haut) ou augmenter la proportion du combustible. L'explosion, dans le cylindre, peut se communiquer dans la conduite de décharge lorsque la soupape d'échappement ne tombe pas bien sur son siège : il faut vérifier cette soupape et au besoin augmenter la tension de son ressort de rappel. En tous cas, ces rares explosions dans la conduite d'échappement ne sont que bruyantes, désagréables, mais ne présentent aucun danger ; d'ailleurs, comme il vient d'être exposé, le mécanicien peut y porter facilement remède. L'arbre moteur (à vilbrequin) porte un volant (1) très lourd, et une poulie de diamètre d'autant plus petit que la vitesse de rotation est plus grande ; il entraîne l'arbre de distribution par un pignon commandant une roue, de façon que cet arbre fasse un tour pour deux du volant; c'est sur cet arbre que sont clavetées les cames chargées des manœuvres des soupapes. Afin de supprimer le choc des cames sur les leviers, on commande quelquefois par un excentrique calé sur l'arbre du moteur, et relié à une manivelle solidaire de l'arbre de distribution, afin que l'articulation de l'excentrique revienne au même point tous les deux tours ; cette disposition est ingénieuse, mais conduit à une complication du mécanisme. On a même fait des tentatives pour supprimer complètement l'arbre de distribution, mais, il faut l'avouer, sans obtenir un mécanisme simplifié : tantôt c'est un excentrique, (calé sur l'arbre moteur) dont la tige commande une sorte de roue à rochet qui, à
poulie de diamètre d'autant plus petit que la vitesse de rotation est plus grande ; il entraîne l'arbre de distribution par un pignon commandant une roue, de façon que cet arbre fasse un tour pour deux du volant; c'est sur cet arbre que sont clavetées les cames chargées des manœuvres des soupapes. Afin de supprimer le choc des cames sur les leviers, on commande quelquefois par un excentrique calé sur l'arbre du moteur, et relié à une manivelle solidaire de l'arbre de distribution, afin que l'articulation de l'excentrique revienne au même point tous les deux tours ; cette disposition est ingénieuse, mais conduit à une complication du mécanisme. On a même fait des tentatives pour supprimer complètement l'arbre de distribution, mais, il faut l'avouer, sans obtenir un mécanisme simplifié : tantôt c'est un excentrique, (calé sur l'arbre moteur) dont la tige commande une sorte de roue à rochet qui, à chaque double course de la tige de l'excentrique, agit sur le levier des soupapes ; d'autres fois, c'est un excentrique, également calé sur l'arbre moteur, mais dont le tourneau commande un satellite qui, à chaque double course, déplace une sorte de verrou qui met l'excentrique en prise avec la tige des soupapes ; nous examinerons d'ailleurs quelquesuns de ces dispositifs. Les moteurs tournant à grande vitesse projettent les huiles de graissage de la tête de bielle ; par mesure de propreté on adopte des plaques de garde destinées à recueillir ces huiles qu'on emploie alors au graissage de certaines parties du mécanisme ou pour d'autres machines. Il est bon que le bâti soit fermé dans un plan perpendiculaire au plan d'oscillation de la bielle. On a même fait, dans cet ordre d'idées, des machines complètement closes, mais alors, chaque fois que le piston s'éloigne du fond du cylindre (2e et 3e périodes), il produit une compression dans le bâti ; l'arbre tourne dans des paliers à presse-étoupe, et la partie inférieure de la manivelle peut baigner dans l'huile ; cette disposition facilite le graissage des pièces intérieures à la condition qu'on ne mette pas trop d'huile dans le socle (si
des soupapes ; nous examinerons d'ailleurs quelquesuns de ces dispositifs. Les moteurs tournant à grande vitesse projettent les huiles de graissage de la tête de bielle ; par mesure de propreté on adopte des plaques de garde destinées à recueillir ces huiles qu'on emploie alors au graissage de certaines parties du mécanisme ou pour d'autres machines. Il est bon que le bâti soit fermé dans un plan perpendiculaire au plan d'oscillation de la bielle. On a même fait, dans cet ordre d'idées, des machines complètement closes, mais alors, chaque fois que le piston s'éloigne du fond du cylindre (2e et 3e périodes), il produit une compression dans le bâti ; l'arbre tourne dans des paliers à presse-étoupe, et la partie inférieure de la manivelle peut baigner dans l'huile ; cette disposition facilite le graissage des pièces intérieures à la condition qu'on ne mette pas trop d'huile dans le socle (si non cette huile passe par le cylindre dans l'échappement et est par conséquent perdue), mais les résistances passives sont plus élevées, et deviennent surtout anormales lorsque le bâti n'est pas tout à fait étanche. Il est donc recommandable de laisser le bâti ouvert sur les côtés, et la circulation de l'air qui s'y produit empêche l'échauffement des pièces; ce n'est que dans certains cas qu'il faut employer des moteurs à bâti hermétiquement clos (ateliers où il se produit des poussières; moteurs à grande vitesse pour voitures et bateaux). Le régulateur de vitesse, monté sur l'arbre moteur, ou sur celui de la distribution, est généralement basé sur la force centrifuge et est souvent analogue à celui des moteurs à vapeur ; dans beaucoup de machines plus simples, il consiste en une masse, tournant dans le plan vertical ; enfin dans quelques moteurs, le régulateur est basé soit sur le temps que prend, pour se redresser, une lame d'acier flexible lorsqu'elle a reçu une certaine courbure, ou sur le temps d'oscillation d'un pendule ; ces régulateurs (dits d'inertie) d'une disposition très ingénieuse, sont surtout employés dans les machines fixes. Le graissage se fait généralement à la graisse consistante mise en réserve dans
l'air qui s'y produit empêche l'échauffement des pièces; ce n'est que dans certains cas qu'il faut employer des moteurs à bâti hermétiquement clos (ateliers où il se produit des poussières; moteurs à grande vitesse pour voitures et bateaux). Le régulateur de vitesse, monté sur l'arbre moteur, ou sur celui de la distribution, est généralement basé sur la force centrifuge et est souvent analogue à celui des moteurs à vapeur ; dans beaucoup de machines plus simples, il consiste en une masse, tournant dans le plan vertical ; enfin dans quelques moteurs, le régulateur est basé soit sur le temps que prend, pour se redresser, une lame d'acier flexible lorsqu'elle a reçu une certaine courbure, ou sur le temps d'oscillation d'un pendule ; ces régulateurs (dits d'inertie) d'une disposition très ingénieuse, sont surtout employés dans les machines fixes. Le graissage se fait généralement à la graisse consistante mise en réserve dans des récipients munis d'un piston à ressort ; seul le cylindre est graissé à l'huile, soit au graisseur à compte-gouttes, soit par un graisseur actionné par une petite courroie qui prend son mouvement sur l'arbre de distribution ; enfin beaucoup de cylindres sont dépourvus de graisseurs, l'huile lourde entrainée par les vapeurs de pétrole étant en quantité suffisante pour assurer la lubrifcation. La mise en train se fait en tournant à la main au volant, ou pour certains moteurs (notamment ceux à grande vitesse), à l'aide d'une manivelle à rochets, qui se débraye seule lorsque la machine est lancée. En tous cas on doit faire faire au moteur : 1° un demi-tour pour produire l'aspiration du mélange, 2° un demi-tour pour produire la compression et lancer le piston au demi-tour suivant, au moment de l'explosion ; d'après cela il suffirait de faire faire un peu plus d'un tour à l'arbre moteur pour la mise en train, mais souvent on ne part pas sur la première période (d'aspiration) et on est obligé de faire faire deux tours. On ne doit donc pas avoir besoin de faire faire plus de deux tours au volant, si non l'on a affaire à un moteur