Revue Technica, année 1939, numéro Hors-série 1 - Histoire de l ...

Ecole Centrale de LyonBibliothèque Michel SerresAssociation des Centraliens de LyonLes Carburants dans le Mondemodernepar M. G.-A. MAILLET, Ingénieur E.C.LUne des caractéristiques du développement de laCivilisation Moderne est l'accroissement massif et incessantde ses besoins en Force Motrice, substituée deplus en plus à l'effort musculaire humain et au travaildes animaux domestiques.Dans ce domaine, l'homme ne sait encore — et nepourra peut-être jamais — que faire des emprunts, deplus en plus larges, soit aux réserves d'énergie naturelle,accumulées par le temps dans les profondeursdu sol, soit encore à celle qu'à l'état actuel la Vie reproduitinlassablement à la surface du globe.La première forme a pour prototype la fraction del'Energie Thermique qui utilise le Pouvoir Calorifiquedes Combustibles Minéraux, solides, liquides ou gazeux,mais en tout cas non renouvelables.La seconde met en œuvre, au jour le jour et parallèlement:1° L'Energie Hydraulique : résultante des effets del'activité solaire et de la gravité sur la circulation del'eau à la surface, plus ou moins accidentée des continents; •2° L'autre fraction de l'Energie Thermique, celleque peut libérer l'oxydation méthodique des Combustiblesd'origine organique, végétale ou animale, ou deleurs succédanés, en voie de perpétuel renouvellement.Le xix" Siècle a vu naître l'Industrie Moderne et sespremières réalisations se grouper autour de la Machineà Vapeur. Ce fut d'abord l'âge de la vapeur saturée,détendue entre la faible pression de la Chaudièreet le vide créé au Condenseur. Ensuite est venuela Turbine à Vapeur surchauffée et à haute pression.Elle a permis de réaliser des unités génératrices beaucoupplus puissantes et, ainsi, de concentrer la productionde l'Energie Thermique dans de grandes Centrales.Le xx" Siècle — qui continue à perfectionner la Turbineà Vapeur et à en accroître la puissance — a connusurtout le développement intensif des multiples emploisdu Moteur Termique, à explosion ou à combustioninterne, mieux adapté à certains besoins ; il estd'ailleurs, en général, d'une technique plus simple et,aussi, de meilleur rendement.Mais, précisément, le prodigieux essor des applicationsdu Moteur Thermique pose, dans l'EconomieMondiale, et chaque jour avec plus d'acuité, la questionde l'approvisionnement et de la distribution desCombustibles qu'il brûle, c'est-à-dire le problème desCarburants.A) Le Moteur ThermiqueUtilisant aussi le Pouvoir Calorifique des Combustibles,solides, liquides ou gazeux, le Moteur Thermiqueprocède toutefois d'une technique très différentede celle du Moteur à Vapeur.Celui-ci, en effet (machine à pistons ou à turbine),ne transfère l'Energie de la phase calorifique à laphase mécanique que par une série de changementsd'état et de transformations : Foyer, Générateur, Moteur,Condenseur et organes auxiliaires, qui additionnentleurs pertes propres.Le Rendement Thermique général ne peut donc,malgré tous les perfectionnement apportés, qu'aboutirà une valeur relativement faible, de l'ordre de :14 à 16 %.Dans le Moteur Thermique, au contraire, la Combustion,c'est-à-dire l'oxydation instantanée ou progressivedu Carburant par l'air, s'effectue à l'intérieurmême du cylindre moteur ; de ce dernier, l'art de l'ingénieursait multiplier les unités, eL associer leur travailsur un arbre commun.Les avantages spécifiques du Moteur Thermiques'imposent ainsi immédiatement :— Tout d'abord, concentration de la transformationd'énergie en un cycle, unique et simple, réduisantau minimum les phases intermédiairesentre les deux états originel et final.— Libération, transformation et appropriation decette énergie à l'intérieur même de l'organe Moteur,c'est-à-dire de « l'unité cylindre ».— Limitation des pertes d'énergie au cours de latransformation à : 1° Chaleur emportée, soit parles gaz d'échappement et les imbrûlés, soit parla réfrigération (à l'eau ou à l'air) du bloc moteur; 2° Rayonnement et convection de celuici; 3° Enfin, résistances passives.Dans l'ensemble, on obtient une amélioration importantedu rendement global, à laquelle viennents'ajouter la simplification des organes mis en œuvre,et une remarquable facilité d'adaptation aux besoins ;elle est particulièrement intéressante pour les applicationsdu Moteur Thermique aux moyens de transports.Toutefois, entre les diverses modalités de constructionet d'utilisation de ce Moteur, une distinction formelles'impose ; elle provient des caractéristiques (etsurtout de la vitesse) de la réaction du Comburant— c'est-à-dire de l'air aspiré — sur le Carburant qu'ildoit brûler.Les Moteurs Thermiques sont ainsi classés suivantdeux types généraux, bien distincts : ,a) Le Moteur à Explosion (Essence, Gaz riche, Gazpauvre) admet à chaque cylindrée un mélange doséde carburant et d'air, plus ou moins comprimé ; l'explosiondu mélange — origine de l'onde de choc surle piston et de la détente qui la suit — est provoquée,en temps utile, par une étincelle électrique, ou encorepar une compression plus poussée, au contact d'unesurface maintenue suffisamment chaude.Le cycle utilisé est dû à BEAU DE ROCHAS. Le Moteurà Explosion est construit à deux ou quatre temps, etavec cylindres à simple ou à double effet. Enfin, le rendementthermique global peut atteindre 25 à 28 % ;bt Le Moteur à Combustion Interne ne procède paspar explosion ; il brûle, graduellement et progressivement,sous une pi-ession théoriquement constante eten mélange avec l'air Comburant, un Carburant liquide,injecté et molécularisé, au cours de la périodede forte compression du cycle de JOULE.Le type le plus connu du Moteur à Combustion interne,et de beaucoup le plus employé, est le « DIE­SEL », à haute compression et à allumage spontanérésultant de cette compression. On le construit aussià simple ou double effet, à deux ou à quatre temps.Son Carburant est l'Huile Lourde, de diverses provenances.Il donne le rendement le plus élevé au'aucunemachine thermique ait encore réalisé : soit 32 à 35 %.Le Moteur « SEMI-DIESEL », qui associe successivementl'explosion et la combustion interne est deconstruction et d'utilisation plus simples que le DIE­SEL proprement dit : aussi reste-t-il encore en faveurauprès des usagers de petite puissance, par exempledans la navigation intérieure et l'artisanat rural, enraison de son prix d'achat plus réduit et de la facilitéde sa mise en marche.Les limites imposées à cette monographie, dans le17http://histoire.ec-lyon.frhttp://bibli.ec-lyon.frhttp://www.centraliens-lyon.net