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Rudolf Diesel : "Theories und Konstruction eines rationellen Wärmemotors"

Publié le 22/02/2012

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Dès 1893 l'ingénieur allemand Diesel expose ses théories sur les moteurs à explosion dans un mémoire intitulé "Theories und Konstruction eines rationellen Wärmemotors". En 1893, il imagine un moteur sans carburateur ni allumage, capable d'utiliser les sous-produits lourds tirés de la distillation du pétrole. Ses idées largement controversées au début sont finalement adoptées par de grandes compagnies comme Krupp et Man. En 1897, il réalise le premier moteur à huile lourde qui porte désormais son nom. Il disparaît dans des conditions mystérieuses au cours d'un voyage maritime vers l'Angleterre, où il devait examiner avec l'Amirauté britannique de nouvelles applications de son invention.
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« 4° que la température de combustion et d'inflammation doit être atteinte par l'effet de la seule compression.

Il est ainsi amené à définir un cycle idéal (de Carnot ) comprenant : une première phase de compression rendue isotherme par l'injection d'eau ; une deuxième phase de compression adiabatique élevant la température au-dessus du point d'inflammation ; une première phase de détente avec injection de combustible et combustion isotherme ; une deuxième phase de détente adiabatique.

Ce cycle, décrit dans son ouvrage principal : Théorie et construction d'un moteur thermique rationnel (1893), n'était guère réalisable parce que comportant des pressions maxima très élevées (100 à 200 kg/cm2) pour une trèsfaible pression moyenne ; mais Diesel s'en rendit parfaitement compte.

Il propose, en effet, dans le même ouvrage : de supprimer la première phase de compression rendue isotherme par injection d'eau (ce qui permettait d'abaisser à30 à 40 kg/cm2 la compression nécessaire pour amener l'inflammation du combustible) ; de supprimer les “ pointes ” du diagramme (correspondant à la fin de compression et à la lin de détente théoriques),en acceptant un début de combustion non isotherme et une détente tronquée ; de réaliser le cycle dans un moteur compound, c'est-à-dire successivement dans des cylindres différents, aussibien pour la compression que pour la détente.

Diesel trouva rapidement un appui très efficace pour la réalisation de ces idées auprès d'un certain nombre de grandes personnalités allemandes,telles que les professeurs Zeuner E1419 , Linde E1243 , Schroeter et Slavy, ainsi qu'auprès de M.

Butz, directeur de la Maschinen Fabrik d'Augsbourg, et ultérieurement auprès de Frédéric Krupp.

Dès l'origine, les ingénieurs de la M.A.N.

(Maschinen Augsburg Nuremberg) décidèrent cependant de construire un monocylindre de faible puissance de préférence à la “ machine compound ” imaginée par Diesel.

Ce premier moteur , réalisé dès 1893, suivant les idées de Diesel, donc sans refroidissement du cylindre, était prévu pour utiliser une injection mécanique du combustible (charbon, gaz, ou liquide).

Il fut essayé pour la première fois à l'essence le 10 août 1893, et donna lieu à descombustions extrêmement brutales sans production de puissance, mais démontra la validité du principe de l'inflammation par compression.

Ce moteur fut d'abord modifié et transformé de manière à réaliser le refroidissement par eau et l'injectionpneumatique.

Il donna dès 1895 des rendements thermiques déjà comparables à ceux des meilleurs moteursthermiques de l'époque.

La construction d'un moteur monocylindrique de 20 CV fut alors décidée.

qui, après une longue période de mise aupoint concernant essentiellement l'injection, fournit en 1897 des consommations spécifiques de l'ordre de 250 g.

depétrole par cheval-heure, inconnues jusqu'alors, et que vinrent vérifier, de février à mai 1897, toute une série depersonnalités techniques appartenant aux Sociétés Deutz, Krupp, Sulzer, au Polyteknikum de Zurich, à l'ÉcolePolytechnique de Darmstadt, à l'École Nationale des Mines de Paris, à la Société des Forges et Chantiers de laMéditerranée, à la Société Meusienne de Chemins de Fer, ou intéressées à titre personnel, comme FrédéricDyckhoff, de Bar-le-Duc.

Le fonctionnement satisfaisant et le succès remarquable obtenus en 1897 avaient nécessité à la fois l'abandon du cycle théorique de Carnot , le retour au refroidissement par eau, la création de l'injection pneumatique et l'abandon des tentatives de contrôle de la combustion par le débit decombustibles, auxquelles Diesel était très attaché, et qui avaient duré près d'un an.

Néanmoins, les résultats obtenus paraissaient si nettementsupérieurs à tout ce qui avait pu être réalisé en matière de machine thermique, qu'à partir de 1897 de très nombreuses firmes prirent licence desprocédés de Diesel, ou achetèrent des moteurs Diesel à la M.A.N.. »

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