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1 Premier moteur Diesel réalisé en France, le moteur A. Vernet à haut régime et

1 Premier moteur Diesel réalisé en France, le moteur A. Vernet à haut régime et à triple injection, es- sence, eau et nitrate de méthyle, 1901. A cette époque, la réalisation d’un moteur à prix très élevé et dont la durée de vie était limitée, sans compter l’emploi de fluides coûteux et dangereux, était perçu comme une entreprise insensée et sans valeur commerciale. (Dessin de l’Office européen des brevets). Le moteur à eau Le carburant parfait (gratuit) existe-t-il ? C’est sans doute l’élévation du prix des carbu- rants, constante tout au long du XXe siècle, qui a fait naître la rumeur du fameux « moteur à eau », une invention soit disant volontairement tenue secrète par les industriels de la pétrochimie pour ne pas tuer le moteur à essence et son lucratif carburant, l’essence ou le supercarburant. Ce serpent de mer circule depuis les années 1920, entretenu régulièrement par la presse et mainte- nant par la télévision dont les émissions sont d’un niveau scientifique et technique de plus en plus consternant. Les hydroplanes, des bateaux de course américains propulsés par un turboréacteur, moteur interdit par l’UIM. (Mark Tate). Certains plaisanciers étant à sec d’essence et n’ayant à mettre dans le réservoir de leur moteur (deux temps) que du vin, de l’apéritif, de l’alcool ménager, du whisky voire de l’huile de friture (filtrée avec un filtre à café) ont pu remettre en route le précieux moteur de leur bateau ce qui leur a permis de pouvoir rentrer au port. L’apéritif étant pour eux un liquide omniprésent et l’essence un carburant qui n’est délivré qu’à la pompe, ils ne sont pas loin de penser qu’on leur impose une solution inadaptée. Le plus étrange est que l’essence (tirée du brut ou naphte) a été choisie au début du siècle pour alimenter les moteurs à pistons précisément par ce que c’était un carburant très bon marché. Publicité des carburateurs Zenith, Les Ailes n° 361. Les utilisateurs de deux temps alimentant leur tondeuse à gazon en essence pour automo- bile sans huile, en gasoil, en alcool ménager ou avec un liquide exotique (solvant, détergeant) ayant constaté le serrage, le gommage, parfois l’explosion du moteur et compris qu’il ne faut pas utiliser des combustibles d’appoint ou de substi- tution et que, tous comptes faits, le mélange deux temps vendu à la pompe, qu’on a de plus en plus de mal à en trouver, était encore la meilleure so- lution. Dans les années 1930, les carburants et les lubrifiants sont devenus l'enjeu d’un véritable marché au plan économique. Combustibles Production en 1913 Dérivés du pétrole Pétrole brut En cours d’essais Essences Industrielle Pétrole lampant Industrielle Huiles lourdes Industrielle Mazout Industrielle Dérivés du schiste Huile brute En cours d’essais Essence Trop coûteux Huiles d’éclairage Produit en très petite quantité Huiles lourdes Produit en très petite quantité Dérivés de la houille Goudron de houille En cours d’essais Benzol Trop coûteux Huile de goudron En cours d’essais Dérivés du goudron de lignite Huile de goudron Trop coûteux Alcool Ethylène, méthylène Industrielle et artisanale Les combustibles destinés aux moteurs à explosions. (Source L. Hirschauer). Une polémique a lieu depuis vingt ans concernant les moteurs diesels, certains s’autorisant à brûler des gasoils détaxés destinés à d’autres usages, des huiles de vidange filtrées, voire de l’huile de colza qu’ils pressent eux- mêmes, obtenant de leur moteur de tracteur ou 3 d’automobile le même service qu’avec le gasoil de plus en plus lourdement taxé. Ces usages, très médiatisés en Allemagne, jettent le doute sur la probité des industriels. Pourtant, du point de vue purement historique, les huiles lourdes ont été choisies pour alimenter les moteurs à injection (diesels) car elles étaient inemployées et disponi- bles à bas prix. En 1930, on pensait que les huiles végétales pourraient alimenter les moteurs die- sels aux colonies, vu leur faible coût localement. Dérivés du pétrole Essences Pétrole lam- pant Huiles lour- des Densité 0,700 à 0,725 0,780 à 0,820 0,850 à 0,930 Pouvoir calorifique 11 000 Cal 10 500 Cal 10 000 Cal Point d’inflammation -17°C +35°C +70 à 100°C Prix au kg (1) 0,47 F 0,25 F 0,18 F Prix à fin décembre 1913 des carburants produits industriel- lement. (Source : ingénieur L. Hirschauer). (1) sans les droits (taxes). Voyage de noces aérien, par Albert Robida, 1890. La rumeur d’un moteur à pistons brûlant du fumier de cheval, des déchets alimentaires, par un système « tenu secret » et même de l’eau à la place de l’essence a persisté durant des années. A certains, le gazogène brûlant du bois rappelle les pénuries de carburant de la guerre. L’Auto-Journal dans les années soixante a tenu en haleine ses lecteurs pendant de long mois à travers une rubrique dans laquelle un proprié- taire de Citroën DS19 brûlant « partiellement » de l’eau à la place du carburant habituel, la pro- portion d’eau avouée tant de 30 à 35 %, et réali- sait sur l’année une importante économie, même en tenant compte de l’investissement que repré- sente le système « secret de carburation » que l’industrie automobile voulait soit disant étouffer. Pompe d’épreuve. Cet équipement sert à évaluer le pouvoir calorique des carburants. (Archives Sorbonne). L’alcool de fruits, de betterave ou de cane à sucre a trouvé depuis longtemps une application dans les carburants. On l’additionne à l’essence dans des proportions variables, ce qui fait baisser le prix à la pompe et allège la facture pétrolière dans les pays producteurs de ces denrées de base, comme le Brésil. Des modifications sont néces- saires sur les moteurs, assurées par les indus- triels. En France, depuis plus de soixante ans, l’alcool permet de diminuer la dette pétrolière envers l’OPEP, le prix de la calorie étant compen- sé par des variations de taxes sur les alcools, et par les élévations du prix du carburant dont l’usager fait les frais. Dérivés de la houille Mazout Huile de goudron Benzol Densité 0,905 à 0,950 1,05 à 1,10 0,885 Pouvoir calorifique 10 000 Cal 9 500 Cal 10 000 Cal Point d’inflammation + 130°C +95°C -14°C Prix au kg (1) 0,18 F 0,12 F 0,38 F Prix à fin décembre 1913 des carburants produits industriel- lement. (Source : L. Hirschauer). (1) sans les droits (taxes). Dans les épreuves sportives nécessitant des moteurs à pistons de très grande puissance, cour- ses de dragsters, compétitions sur circuits ovales 4 type Indianapolis, on brûlait autrefois dans les moteurs à pistons du benzol, des huiles légères de houille ou de pétrole issus de distillation (moteurs Diesels), la benzine mélangée à l’alcool, l’acétylène, l’acétate d’amyle, sans parler du kéro- sène d’aviation. Certains bateaux de course, cer- taines automobiles d’endurance utilisent actuel- lement un moteur Diesel turbocompressé brûlant ces produits. Carburants Essences Huile lourde Alcool Densité 0,700 à 0,725 0,850 à 0,930 0,800 Pouvoir calorifique 11 000 Cal 10 000 Cal 6 500 Cal Point d’inflammation -17°C +70 à 100°C -14°C Prix au kg (1) 0,47 F 0,18 F 0,64 F Prix à fin décembre 1913 des carburants produits industriel- lement. (Source : L. Hirschauer). (1) sans les droits (taxes). Dans ce dossier, j’ai voulu non pas réveiller le vieux serpent de mer, mais retrouver toutes les tentatives d’utilisation de l’eau et des produits non dérivés d’hydrocarbures dans les moteurs à explosion des premiers temps de l’aviation, non pas comme liquide de refroidissement, mais bien comme carburant annexe, en adjonction d’un carburant connu. Comme on peut le constater, les tentatives furent nombreuses, et les résultats assez étranges. Prix de revient des moteurs de bateau de pêche Puissance 6 ch 10 ch 18 ch 48 ch Prix du moteur 3 600 F 5 500 F 11 000 F 16 000 F Consommation en g/ch/h 0,375 0,350 0,295 0,260 Consommation à l’heure 2,25 kg 3,50 kg 8,12 kg 12,68 kg Prix de revient des moteurs de la marine marchande au 31 décembre 1913. (Source L. Hirschauer). Moteur de Rudolf Diesel, 1897. (Archives Clerget). 5 De l’eau dans le gaz Le grand physicien et astronome Hollandais Christian Huygens (1629-1695) est le premier, semble-t-il, qui tente de faire tourner un arbre moteur en brûlant de la poudre à canon. Il cons- tate que la combustion est violente, trop brève, non contrôlée et inefficace. Par la suite, beaucoup d’autres reproduisent cette expérience, obtenant le même résultat. Il faut réguler l’explosion. Peut- on y parvenir par le consommable ? Moteur à vapeur Forlanini, 1877. (MAE). Lorsque au cours de la seconde moitié du XIXe siècle apparaissent les premiers moteurs à combustion interne, comprenant dans une même chambre un allumeur, un mélange explosif et un piston mobile, qu’on y brûle de la poudre, du poussier de houille ou du gaz d’éclairage, on comprend vite qu’il faut calmer et allonger la combustion si l’on veut que la détente (poussée) sur le piston soit bonne, obtenir le moteur à ex- plosion des premiers temps (1890-1910) possède un rendement très mauvais, de l’ordre de 20 %, c’est-à-dire que 80 % de l’énergie consommée part en chaleur qu’il faut combattre par un r e- froidissement et 20 % en travail. L’Eole d’Ader, uploads/Industriel/ moteur-a-eau 1 .pdf