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Concept
Machine de Watt
Résumé
La machine de Watt (également connue sous le nom de moteur à vapeur Boulton & Watt) a apporté des améliorations fondamentales aux machines à vapeur précédentes. Ce fut notamment la première machine à vapeur à utiliser un condenseur séparé.
Le condenseur permit de créer un vide partiel sous le piston par condensation de la vapeur d'eau.
Dans un moteur « atmosphérique » tel celui de James Watt, la différence entre la pression atmosphérique au-dessus du piston et le vide partiel au-dessous, pousse le piston vers le bas du cylindre. James Watt évitait ainsi l'utilisation de la vapeur à haute pression et se préoccupait de la sécurité liée à cette haute pression.
En améliorant la conception de la pompe à vapeur de Newcomen de 1712, la machine développée de façon progressive par James Watt entre 1763 et 1788, a été une étape importante dans la généralisation des machines à vapeur dans l’industrie. L'invention de James Watt a été un point clé de la révolution industrielle.
Les principales améliorations apportées par James Watt sont le condenseur séparé et la possibilité de créer un mouvement de rotation régulier via un engrenage épicycloïdal puis un vilebrequin et un volant d'inertie.
Le condenseur séparé, situé à l'extérieur du cylindre, permet de condenser la vapeur sans refroidir les parois du piston et du cylindre comme c'était le cas avec la pulvérisation interne d'eau utilisée dans les machines à vapeur précédentes de Thomas Newcomen. Le condenseur a permis de doubler l'efficacité de la machine à vapeur. Le mouvement de rotation fourni par le moteur de Watt est plus adapté à une utilisation industrielle que la poutre oscillante des pompes et moteurs de Newcomen.
L’adjonction d’un régulateur de vitesse à boules, d’un balancier articulé dit parallélogramme de Watt et la transformation d’une machine à piston « à simple action », en machine « à double action » par l’adjonction d’un tiroir de distribution de la vapeur qui permet d'envoyer cette vapeur alternativement de part et d'autre du piston, ont aussi permis de rendre plus efficaces les machines à vapeur.
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