avec expansion dans un espace double, triple, quadruple, et qui peut être porté jusqu'à douze, comme on le verra plus bas.

Quelle que soit celle de ces vapeurs que l'on adopte, et quels que soient les espaces dans lesquels on désire que la détente ou expansion s'effectue, la machine marche toujours avec la plus grande régularité, bien qu'admettant pour la vapeur en expansion le décroissement successif de la force de tension, ainsi que Mariotte a reconnu dans la dilatation de l'air comprimé.

Ce système a la propriété de permettre de varier l'effet utile en ne dépensant que proportionnellement à son produit; c'est-à-dire qu'une machine de la force de dix chevaux produira cet effet avec une dépense donnée, et que, si l'on diminue de sa charge depuis un dixième jusqu'à neuf dixièmes, elle ne dépensera que les neuf dixièmes, les huit dixièmes, et enfin un dixième.

La machine ne peut éprouver aucun dérangement, puisqu'il n'existe, dans sa composition, aucune pièce proprement dite mécanique; elle est très-simple, à la portée de tous les ouvriers, puisqu'elle peut être fabriquée avec les outils dont se servent les serruriers, et être ainsi construite sans nulle difficulté; elle n'occupe qu'un très-petit espace; elle dure aussi fort longtemps : toutes les pièces en fonte sont d'un moulage facile, et peuvent s'exécuter dans toutes les fonderies et par les ouvriers les moins exercés.

Dix ouvriers peuvent construire une machine par semaine, la chaudière n'étant pas comprise : il faudrait encore moins de temps, si l'on voulait couler la machine de manière à supprimer plusieurs ajustements; mais, dans ce cas, elle serait plus difficilement transportée, et les modèles seraient plus coûteux. Dans les machines sans condensation, tous les frottements se réduisent à ceux des deux tourillons de l'axe et d'une petite pompe, pour refouler dans la chaudière l'eau nécessaire au remplacement de celle consommée en vapeur; ces divers frottements n'équivalent pas à ceux d'un volant d'une machine ordinaire, vu la vitesse de celui-ci.

Celles construites de manière à ce que la condensation s'opère exigent un condensateur, une pompe à air, une pompe alimentaire pour la chaudière et une pompe à eau froide; s'il faut élever l'eau d'un puits ou de tout autre réservoir, toutes ces pompes sont mises en jeu par la machine.

On peut cependant condenser la vapeur, lorsqu'elle a produit ses effets de tension et d'expansion sans employer de pompe à air; mais alors le vide ne se forme pas dans l'intérieur de la machine, et la vapeur agit contre la pression atmosphérique; toutefois ce moyen a l'avantage d'accélérer la sortie de la vapeur et de permettre dans le nouveau système d'augmenter, sans aucun changement, l'espace dans lequel se fait l'expansion.

Dans les machines sans condensateur, la vapeur, après avoir été utiliséé

comme force motrice, peut être employée, sans inconvénient et sans aucune dépense de combustible, à échauffer à une haute température des ateliers, des appartements, etc.

Ces machines peuvent être transportées d'un lieu à un autre sur leur bâti et sans les démonter, ce qui les rend infiniment précieuses pour les travaux de l'industrie agricole; elles peuvent être appliquées comme moteur à tous les travaux sans exception, ainsi qu'à la marine, soit que l'on ait besoin d'un mouvement circulaire continu ou d'un mouvement alternatif rectiligne.

Elles peuvent encore s'appliquer avec avantage aux voitures sur les routes à ornières et sur les routes ordinaires; leur poids, celui de la chaudière garnie, de l'eau alimentaire pour six heures, du charbon de terre pour le même temps, enfin de tous les accessoires, sont à leur force, dans les machines de dix chevaux, comme deux est à six; dans celles de huit chevaux, comme deux est à huit; dans celles de trente chevaux, comme deux est à onze, et toujours en augmentant cette différence proportionnellement au nombre des chevaux ; elles peuvent s'exécuter pour les plus petites comme les plus grandes forces : dans l'un comme dans l'autre cas, toute la force mécanique de la vapeur à basse, moyenne et haute pressions est utilisée sans aucune perte.

Dans les machines ordinaires à expansion par exemple quadruple et sans condensation, il faut cinq cylindres à vapeur; ils sont supprimés dans le nouyeau système, ainsi que les cinq pistons, les cinq tringles, le balancier, la bielle, le volant, et toutes les soupapes, robinets, tuyaux d'émission et de communication indispensables au jeu des anciennes machines, et, en outre, la vapeur agit, par expansion, d'une manière irrégulière; les cylindres augmentent de capacité, selon qu'ils sont destinés à recevoir de la vapeur qui s'est détendue davantage : par exemple, le premier cylindre, qui est en communication directe avec la chaudière, est le plus petit. Celui qui en reçoit la vapeur, après qu'elle a agi avec toute sa force de tension au-dessous du premier piston et au moment où elle commence à agir au-dessus, est plus grand que le premier; le troisième est plus grand que le second, et ainsi de suite.

Par suite de cette disposition, il arrive que la première vapeur envoyée sous le premier piston est poussée par de nouvelle vapeur, qui est émise sous le même piston et forcée de passer dans le deuxième cylindre sur le second piston. en l'appuyant sur le premier piston; elle fait donc résistance à cette nouvelle force et en diminue d'autant l'effet.

Le vide qui s'établit par l'abaissement du deuxième piston facilite bien l'entrée de cette vapeur; mais, comme le vide ne se forme qu'aux dépens de la première force, s'il y'a avantage d'un côté, il y a perte indubitable de l'autre.

La vapeur, trouvant un plus grand espace chaque fois qu'elle change de cylindre, sature cet espace, mais sans se déployer efficacement, puisque, de lui-même, cet espace s'agrandit devant elle par l'effet de la force de tension de la vapeur qui sort de la chaudière, vapeur agissant sur le premier piston, dont la tige, comme celle de tous les autres pistons, est mue au même balancier : or l'effet d'une telle combinaison est peu puissant, surtout si l'on fait attention aux frottements des pistons contre les parois intérieures des cylindres, frottements d'autant plus considérables qu'il y a plus de cylindres, et que ceux-là sont successivement plus grands. Cependant ces machines ont un avantage bien reconnu; voici en quoi il consiste:

La vapeur à haute pression et même à basse pression ne peut être parfaitement contenue par un piston, et, quelques soins qu'on ait pris pour y parvenir, on n'a pu trouver le remède à cet inconvénient; la vapeur passe donc entre les parois du cylindre et la garniture du piston. Supposons le premier cylindre rempli de vapeur au-dessous du piston et celui au plus haut de sa course et de nouvelle vapeur émise sur ce même piston; cette vapeur, comme il a été dit, poussera le piston sur celle qu'il a dans l'espace inférieur, et, pour ainsi dire, la chassera sur le piston voisin, qui, en descendant en même temps que le premier, lui ouvrira un espace et l'attirera par le vide qu'il établira par sa descente. Cette vapeur, trouvant un espace plus grand que celui qu'elle occupait un instant auparavant, le remplira, mais n'aura plus la même tension, et l'expansion déployée aura été sans utilité en supposant que cette vapeur est bien, telle qu'elle était sous le premier piston, seule et sans mélange d'autre vapeur; dans ce cas, la puissance est presque nulle.

Mais la vapeur émise sous le premier piston, en le poussant de haut en bas, passe en partie entre le piston et les parois du cylindre, se mêle avec la vapeur destinée à passer sur le deuxième piston, accroit sa force d'autant, et, continuant ainsi jusqu'au moment où le piston est arrivé au plus bas de sa course, donne assez d'énergie à la première vapeur pour produire une force quelconque. Le même effet se répète du deuxième au troisième cylindre, et ainsi de suite jusqu'au dernier, et la vapeur, échappée par les pistons, qui, dans tout autre cas, passerait au condensateur ou à l'air libre en pure perte, se trouve ici utilement employée.

Dans le nouveau système de machines à vapeur, l'expansion est tout à fait indépendante, et s'effectue isolément; la vapeur, une fois émise dans un espace donné, n'a plus aucune communication avec la vapeur de la chaudière : elle s'appuie sur elle-même, se détend avec toute l'énergie qu'elle tient de sa température, et, en se détendant, elle force l'espace à s'agrandir devant elle : de nouvelle vapeur provenant de la chaudière l'aide à vaincre la résistance qui

lui est opposée; mais cette nouvelle vapeur est dirigée vers un autre point, et est sans communication avec la première.

La vapeur de cette seconde émission a, pour se détendre, les mêmes facilités que la première; elle est suivie d'une troisième émission qui agit de la même manière et ainsi de suite, jusqu'à ce qu'enfin cette vapeur, ayant usé toute la force élastique et expansive qu'elle contenait et ne possédant plus la tension nécessaire pour soulever une atmosphère, s'échappe à l'air libre ou passe au condensateur, si la machine a été construite de manière à en admettre

un.

La description des figures rendra sensibles tous ces effets.

Le système des nouvelles machines est fondé sur le système du manomètre : les machines sont à rotation immédiate; la vapeur à tous les degrés de température agit d'abord par tension entre une colonne de mercure et une soupape fermée, et ensuite par expansion ou détente dans l'espace qui est agrandi et par la détente et par une nouvelle vapeur agissant sur un autre point et pouvant à son tour se détendre par le même moyen et avec le même secours.

Explication des figures.

Pl. 1, fig. 1, Vue, de face, d'une machine dite à moyenne pression. On n'a pas représenté ici la chaudière où se forme la vapeur, non plus que le tuyau d'émission.

La machine représentée est à triple ou à quadruple expansion, à volonté; c'est-à-dire que la vapeur peut se détendre dans un espace trois ou quatre fois plus grand que celui qu'elle occupait après l'émission; elle peut admettre de la vapeur jusqu'à huit atmosphères, mais seulement dans le cas où l'on perdrait une partie de la force expansive, et où la machine ne marcherait pas avec une régularité parfaite. Cependant le mouvement acquis diminuerait de beaucoup cette irrégularité : la machine, dans cet état, pourrait agir, et la vapeur à huit atmosphères se détendre jusqu'à une. Les proportions de cette machine sont variables, selon l'espèce de vapeur que l'on peut employer, selon qu'elle doit agir avec ou sans expansion, et enfin selon la force de la machine.

a, Anneau en fonte de fer, ainsi que toutes les autres pièces de la roue, excepté l'axe; cet anneau est formé de plusieurs pièces qui se joignent les unes aux autres, au moyen des bords b, ajustés ensemble et réunis par des boulons. L'anneau, creux intérieurement et dans toute sa circonférence, renferme trois galeries égales entre elles de dimensions; ces galeries n'ont aucune communication l'une avec l'autre.

On peut varier à l'infini la manière d'exécuter cet anneau en fonte, ainsi que l'ensemble de la roue ; il peut être fait en tôle forte, ce qui rendrait la machine infiniment plus légère sans nuire à sa solidité.

c, Moyeu de la roue, auquel viennent aboutir neuf rayons creux portant chacun deux ouvertures: celle inférieure aboutissant au moyeu, celle supérieure aux galeries de l'anneau. Voici comment se divisent ces rayons:

d, 1, 2,3, Trois ravons aboutissant à la première galerie du côté du moyeu, celle en vue.

e, 1, 2, 3, Trois autres rayons se rendant à la seconde galerie, ou galerie du milieu.

f, 1, 2, 3, Les trois derniers rayons aboutissant à la troisième galerie.

g, Plateaux en forme de carré long, placés à l'assemblage de l'anneau et voisins de chaque rayon.

Ces plateaux sont ajustés avec les bords des portions du cercle h de l'anneau, et sont réunis à ces portions de cercle par des boulons.

Chaque plateau a trois ouvertures correspondantes aux galeries et faisant partie de leur composition ; il est muni d'une soupape k, d'où il résulte neuf soupapes. Chacune d'elles est fixée au plateau auquel elle appartient, et ferme une de ses ouvertures : c'est celle voisine du rayon, dont l'ouverture aboutit à telle ou telle galerie; par exemple, les trois plateaux g, i sont munis chacun d'une soupape qui sera dans la première galerie, et tout près des points où aboutissent les trois rayons d; des six autres plateaux, les trois correspondant aux rayons e ont des soupapes qui se meuvent dans la seconde galerie, près des points où aboutissent ces rayons, et il en est de même pour les trois derniers plateaux, c'est-à-dire pour ceux correspondant aux rayons f; leurs soupapes sont placées dans la troisième galerie, et près des rayons f.

La tige de chaque soupape traverse le plateau en passant dans une petite boîte à étoupes disposée dans ce plateau; chacune des tiges porte un petit poids servant de bascule, et il facilite l'ouverture et la fermeture des soupapes, selon que l'effet de la machine l'exige. Le moyen de faire fermer et ouvrir les soupapes peut varier, ainsi que la forme des soupapes.

On voit à la surface verticale du moyeu c les neuf orifices des trous des neuf rayons. Cette partie du moyeu est tournée avec soin sur cette surface, et est ensuite recouverte par le plateau 7, fig. 7o, à bords saillants et dans lequel elle s'emboîte. La surface intérieure de ce plateau est dressée sur le tour, et s'ajuste sur la surface du moyeu assez exactement, mais cependant sans trop d'adhésion, puisque ce moyeu doit tourner librement contre le plateau.

m, Axe de la roue; il traverse le plateau l, et se meut librement dans son ouverture du centre.