Annales des Mines (1890, série 8, volume 17)
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DE LA CONSTRUCTION DES MACHINES.
REVUE DE L'ÉTAT ACTUEL
Le cycle théorique Étude théorique des machines. du moteur Otto est représenté fig. 2, Pl. XIII : Ob est le
volume de l'espace libre laissé par le piston à fond de course, ba le volume engendré par le piston dans sa course entière; dans le premier temps, le piston aspire un volume EA de mélange combustible à la pression atmosphérique; ce volume se réunit au volume Ob de gaz
à la même pression qui restait dans l'espace libre; au second temps, le piston revient en arrière, et comprime le mélange du volume Oa au volume Ob, la pression croissant de aA. à bB. A ce moment a lieu l'explosion la pression s'élève subitement à 6G; au troisième temps, les gaz à la pression bC poussent le piston en se déten-
dant jusqu'au volume Oa et à, la pression ail; c'est la période motrice, qui ne se produit que pendant un demitour sur deux tours de l'arbre de la machine. Enfin, au
quatrième temps, les gaz s'échappent au dehors, et le piston revient (une seconde fois) à son point de départ (parcours AE).
Lin indicateur monté sur le cylindre de la machine donne un diagramme un peu différent, représenté en traits mixtes, qui montre que l'explosion n'est pas instantanée, et que les pressions à l'aspiration et à l'expulsion sont moindres et plus fortes que la pression atmosphérique, par suite du passage des gaz par des orifices nécessairement étroits. L'un des points les plus importants de l'étude des moteurs est la détermination de la pression bC, après l'explosion d'un mélange gazeux de composition connue, à la pression bB. On arrive à des chiffres exagérés et dépassant beaucoup ceux que donne l'expérience en considérant le nombre de calories dégagées par la combustion, calories qui échauffent les gaz, et supposant constante
leur chaleur spécifique aux températures élevées. Les travaux de MM. Mallard et Le Chatelier sur la combus-
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tion des mélanges gazeux explosifs (Annales, 8° série, t. IV, p. 274) ont mis en évidence l'augmentation de la chaleur spécifique avec la température, et ont fourni de précieux documents sur les températures de combustion et la vitesse de propagation de la flamme dans les mélanges.
En fait, la température, après l'explosion des mélanges riches en gaz combustibles, ne dépasse guère 1.800 degrés ; et la pression finale bC, pour un mélange donné à une température donnée, est proportionnelle à la pression
initiale bB. C'est ainsi qu'on obtient une pression après l'explosion de 5 à 7 atmosphères environ dans les moteurs sans compression, et de 15 à 20 atmosphères avec une compression de 3 atmosphères, pour des mélanges riches. Ce fait explique le principal avantage de la compression, le travail moteur se trouvant augmenté d'une quantité qui dépasse beaucoup le travail résistant de la compression. Il est avantageux de comprimer fortement les gaz avant l'explosion : on est arrêté par la nécessité de ne pas exagérer les efforts sur les pièces de la machine lors de l'explosion.
Pour que la détente CD rendît le plus grand travail possible, il faudrait qu'elle fût adiabatique, tandis qu'en
réalité, une partie de la chaleur des gaz se dissipe au contact des parois du cylindre ; la chute de pression est ainsi augmentée et le travail produit est diminué. Ce qui contribue à exagérer cet effet est la nécessité de refroidir
le cylindre pour assurer la conservation des surfaces frottantes : à cet effet, une circulation d'eau est établie dans une enveloppe du cylindre. Pour les petits moteurs,
on peut se contenter de cylindres à ailettes extérieures rafraîchies par l'air ambiant. Afin de réduire, autant que possible, cette perte de chaleur, on cherche à ne pas obtenir, après l'explosion, une température trop élevée, en ajoutant au mélange dé-