Les Merveilles de la science/Le Moteur à gaz

On apprit pour la première fois, au mois de juin 1860, l’existence d’un appareil tout nouveau, présenté par l’inventeur comme devant se substituer à la force motrice de la vapeur, pour la production des petites forces. Depuis cette époque cet appareil, ayant répondu aux besoins de la pratique, est entré dans les habitudes de l’industrie, pour les travaux qui n’exigent qu’un faible développement de force, tels que les monte-charge et monte-matériaux de construction, pour les pompes à eau de faible débit, etc., etc. Le moteur à gaz a trouvé là une application régulière. Nous ne pouvons donc passer cette invention sous silence dans les dernières parties de cet ouvrage.

Et d’abord, en quoi consiste la machine ou moteur à gaz ? sur quel principe repose sa construction ? Il sera nécessaire, pour bien établir ce principe, de remonter un peu en arrière dans l’histoire de la science.

Vers 1660, l’illustre mécanicien hollandais Christian Huyghens s’était rendu en France sur les instances de Colbert. Huyghens, l’inventeur du balancier et du ressort en spirale pour l’horlogerie, ne pouvait négliger le problème qui préoccupait tous les physiciens du xviie siècle. Il s’agissait de créer ce qui avait jusque-là manqué à l’industrie, c’est-à-dire un moteur puissant et d’un emploi universel. Huyghens crut avoir trouvé ce moteur dans la poudre à canon, qui, enflammée, accomplit de prodigieux effets mécaniques. Ce terrible agent, qui n’avait servi jusque-là qu’à la destruction de l’homme, à la ruine de ses œuvres et de ses travaux, le savant hollandais méditait d’en faire un instrument de travail et de richesse universelle. C’était une belle pensée ; malheureusement, la science de cette époque ne fournissait pas les moyens de la réaliser.

Dans un cylindre parcouru par un piston, Huyghens enfermait une certaine quantité de poudre à canon, qu’il enflammait au moyen d’une mèche d’amadou allumée. Comme la poudre donne, en brûlant, huit mille fois son volume de gaz, il y avait, dans cette subite transformation d’un corps solide en produits aériformes, de quoi produire une action mécanique d’une prodigieuse intensité. C’était l’effet de la mine ou de la pièce d’artillerie heureusement transporté dans le domaine de la mécanique industrielle.

L’idée du cylindre parcouru par un piston mobile était à elle seule un trait de génie. Elle ne devait pas périr : l’invention de Huyghens est encore aujourd’hui le moyen pratique fondamental de nos machines à vapeur.

Malheureusement, rien, dans la science rudimentaire de cette époque, ne permettait de mettre à profit l’expansion subite des gaz pour obtenir une action motrice. Comment enflammer la poudre à canon dans un cylindre sans communication avec l’extérieur ? À cette époque, l’électricité était à peine connue de nom. Il fallut donc renoncer à ce système.

Notre immortel Denis Papin, l’ami et le collaborateur de Huyghens, qui avait vécu quelques années auprès de lui, lorsque l’illustre Hollandais logeait à la Bibliothèque royale, avait été extrêmement frappé des effets de cet appareil. Il s’appliqua longtemps, mais sans aucun succès, à le perfectionner. C’est alors que, par un autre trait de génie qui valait celui de Huyghens, Denis Papin, tout en conservant le cylindre de Huyghens et son piston mobile, remplaça la poudre à canon par la vapeur d’eau. Et c’est ainsi que fut créée, vers 1690, la première machine à vapeur...