Pendant une longue suite d’années on n’a fait usage que de la machine de Watt, ou machine à basse pression et à condenseur dont l’histoire descriptive vient de nous occuper. En Angleterre et dans les autres pays, elle fut longtemps conservée sans aucune modification, même dans le cas où elle perd une grande partie de ses avantages, c’est-à-dire pour la production de petites forces. Cependant la nécessité d’approprier l’action de la vapeur à différentes natures de travaux, et le désir de réduire la dépense assez considérable de combustible qu’elle entraîne, ont obligé, de nos jours, à modifier, dans presque toutes ses parties, la machine de Watt. C’est l’examen de ces dispositions nouvelles qui doit maintenant nous occuper et qui terminera l’histoire des machines à vapeur fixes.
En 1804, les brevets de Watt étant expirés, une modification de la plus haute importance fut apportée à la machine à vapeur, par la construction des machines à double cylindre ou machines de Wolf. Le constructeur Hornblower avait le premier conçu, en 1798, l’idée de ce système, qui fut perfectionné et exécuté par Arthur Wolf, constructeur anglais, dont le nom est demeuré, à juste titre, attaché à ce nouveau type de machines.
L’objet de la machine de Wolf, c’est d’obtenir le plus grand avantage possible de la détente de la vapeur.
Nous avons vu que Watt n’avait retiré que peu de profit de l’expansion de la vapeur dans le vide. Il avait consigné ce fait dans ses brevets, plutôt comme une vue théorique que pour en faire l’objet d’une application sérieuse. Son but était surtout, en détendant la vapeur, d’éviter les chocs du piston contre le fond du cylindre.
La machine de Wolf a pour objet, disons-nous, de tirer le parti le plus efficace de la détente de la vapeur. Mais que faut-il entendre par la détente de la vapeur et comment cet effet peut-il être mis à profit ?
Si on laisse la vapeur arrivant de la chaudière exercer son action sur le piston pendant toute la durée de sa course ; en d’autres termes, si on laisse libre la communication entre la chaudière et le cylindre à vapeur pendant toute la course ascendante ou descendante du piston, ce dernier, soumis à l’action d’une force constante, accélère son mouvement sous l’influence de cette impulsion continuelle, et il arrive à l’extrémité de sa course animé d’une très-grande vitesse. Cette vitesse a pour résultat de produire sur le fond du cylindre un choc nuisible à la solidité de l’appareil, et de faire perdre, en même temps, une partie de la force motrice.
C’est pour remédier à ce double inconvénient que Watt, comme nous l’avons déjà dit, imagina, en 1769, de suspendre la communication entre la chaudière et le cylindre à vapeur à un certain moment de la course du piston. Si l’on interrompt l’entrée de la vapeur dans le corps de pompe, en fermant le robinet d’accès lorsque le piston est parvenu, par exemple, au tiers ou au quart de sa course, le piston ne s’arrêtera pas pour cela dans son mouvement ; il continuera de s’élever ou de s’abaisser, en vertu de sa vitesse acquise, et en même temps aussi en vertu de la force élastique très-considérable que possède la vapeur, bien qu’elle ne soit plus en communication avec la chaudière. En effet, en arrivant dans le vide qu’a provoqué dans le cylindre la marche du piston, la vapeur se dilate, se détend, comme le ferait un ressort comprimé, et elle exerce, par la force élastique qui lui est propre, une impulsion mécanique. L’effort produit par
