CHAPITRE II
THÉORIE DU MOTEUR A EXPLOSION
Historique du moteur à explosion. — Théorie du fonctionnement. —
Le cycle à quatre temps. — Combustibles employés : gaz d’éclairage, gaz pauvres, air carburé, pétrole lampant. — Distribution,
commande des soupapes, organes de transmission, volants. — Allumage. — Refroidissement des parois par l’air et par l’eau. — Graissage.
On peut faire remonter la première idée du moteur à
explosion à l’année 1678, où l’abbé Hautefeuille expérimenta un appareil fort rudimentaire se composant d’un
corps de pompe contenant un piston sous lequel on faisait
détoner quelques grains de poudre à canon. L’air dilaté
parles gaz de la combustion était expulsé à travers un tuyau
à soupape, et la pression atmosphérique s’exerçant sur la
surface supérieure du piston qui avait été chassé à la partie
supérieure du cylindre le forçait à redescendre : il en résultait donc un mouvement alternatif rectiligne que l’on
pouvait, par des moyens appropriés, transformer en mouvement circulaire continu (fig. 1).
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Dans un brevet en date de 1799, l’inventeur du gaz d’éclairage Philippe Lebon spécifiait l’application de ce gaz
à la production, de la force motrice. Le gaz provenant de la distillation du bois devait être mélangé d’air en proportion convenable puis comprimé par une pompe spéciale actionnée par la machine elle-même, et ce mélange enflammé par une étincelle électrique produite par un appareil électrostatique conduit par une transmission secondaire. Le mélange explosif d’air et de gaz remplaçait la poudre, et le brevet contenait en germe l’idée du moteur à gaz ou à pétrole actuel.
A corps de pompe. — B contrepoids. — a piston, bb évacuation des gaz. d godet à poudre.
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De nombreux inventeurs, dans le courant du XIXe siècle, ont proposé dans leurs brevets ou démontré expérimentalement la valeur des idées de Philippe Lebon, mais, parmi les travaux les plus remarquables, il faut citer ceux de l’ingénieur Beau de Rochas qui, en 1862, indiqua nettement les principes sur lesquels devaient être basées les machines à explosion et fonda la théorie du cycle à quatre temps universellement mise en pratique depuis lors.
Pendant un siècle, de 1778 à 1860, l’idée du moteur à explosion demeura éclipsée par le succès universel de la machine à vapeur, et l’attention ne fut rappelée qu’à cette époque récente sur le premier système par suite de l’apparition de la machine à gaz de Lenoir, dont le fonctionnement était très régulier sinon économique. En ce qui concerne la forme même du cycle sur lequel est basé le moteur à explosion, il paraît difficile d’imaginer quelque chose de réellement nouveau, tant sont nombreux et variés les modèles actuellement dans le commerce. Toutes les combinaisons possibles paraissent avoir été épuisées; leur nombre n’est d’ailleurs pas illimité, et à tout instant on rencontre dans des types différents des organes ou des dispositions empruntées à d’anciens systèmes, ou qui avaient été décrites dans les premiers brevets des créateurs du moteur à gaz. Bien des constructeurs ont reproduit, souvent sans y rien changer, même dans les détails, des dispositifs déjà indiqués par Lebon, Barnett, le Dr Otto, ce qui démontre bien que les inventeurs tournent maintenant dans un cercle fermé et sont obligés de marcher dans les traces de leurs devanciers sans pouvoir innover quoi que ce soit. A part quelques insignifiantes modifications de détail, tous les moteurs à gaz modernes se ressemblent et leur classification s’en trouve être ainsi beaucoup facilitée. Pour nous, et afin de diversifier du premier coup les divers systèmes de moteurs actuels, nous les considérerons d’abord suivant la nature du mélange gazeux dont l’explosion détermine l’action motrice. 1° Moteurs à gaz de ville (gaz hydrogène bicarboné ordinaire).
CHAPTER II
EXPLOSION ENGINE THEORY
History of the internal combustion engine. — Theory of operation. — The four-stroke cycle. — Fuels used: illuminating gas, lean gases, carburized air, kerosene. — Distribution, valve controls, transmission components, flywheels. — Ignition. — Cooling of walls by air and water. — Lubrication.
The first idea of the motor can be traced back to explosion in the year 1678, when Abbé Hautefeuille experimented with a very rudimentary device consisting of a pump body containing a piston under which one made detonate a few grains of gunpowder. The dilated air the combustion gases were expelled through a pipe with valve, and the atmospheric pressure exerted on the upper surface of the piston which had been driven out at the part upper part of the cylinder forced it to go down again: the result was therefore a rectilinear alternating movement that we could, by appropriate means, transform into continuous circular motion (fig. 1).
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In a patent dated 1799, the inventor of illuminating gas Philippe Lebon specified the application of this gas to the production, of the driving force. The gas from the wood distillation had to be mixed with air in proportion suitable then compressed by a special pump operated by the machine itself, and this mixture ignited by a electric spark produced by an electrostatic device driven by a secondary transmission. The mixture explosive of air and gas replaced the powder, and the patent contained in germ the idea of gas or oil engine current.
A pump body. — B counterweight. — a piston, bb gas evacuation. d bucket d powder.
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Many inventors, in the course of the 19th century, proposed in their patents or experimentally demonstrated the value of ideas of Philippe Lebon, but,
Among the most remarkable works, mention should be made of those of the engineer Beau de Rochas who, in 1862, clearly indicated the principles on which the explosion machines and founded the four-cycle theory time universally put into practice ever since.
For a century, from 1778 to 1860, the idea of the gasoline engine explosion remained overshadowed by the universal success of the steam engine, and attention was only in recent times recalled to the first system in consequence of the appearance of Lenoir's gas engine, the operation of which was very regular if not economical.
With regard to the very form of the cycle on which is based on the combustion engine, it seems difficult to imagine something really new, so many are and varied models currently on the market. All the possible combinations seem to have been exhausted; their number is not unlimited, and at any time we meet in different types of organs or provisions borrowed from old systems, or which had been described in the first patents of the creators of the gas engine. Many manufacturers have reproduced, often without changing anything, even in the details, of the devices already indicated by Lebon, Barnett, Dr. Otto, which demonstrates that inventors are now turning in a closed circle and are forced to follow in the footsteps of their predecessors without being able to innovate anything. Apart from a few insignificant modifications of detail, all modern gas engines look alike and their classification is thus much easier. For us, and in order to diversify at the first attempt the various systems of current engines, we will consider them first according to the nature of the gas mixture whose explosion determines motor action.
1° Town gas engines (ordinary bicarbonated hydrogen gas).
