E. MATHIAS — LA LIQUÉFACTION DE L'AIR ET L'EXTRACTION DE SON OXYGENE 699 



au-dessous de — 120°, et jusqu'à — 190°, ils se 

 présentent sous la forme d'une huile visqueuse, 

 qui devient d'autant plus consistante que la tem- 

 pérature s'abaisse davantage, circonstance très 

 favorable pour le graissage des machines motrices 

 travaillant à de telles températures. 



Dans la pratique, l'éther de pétrole est habituel- 

 lement mélangé à des huiles de graissage; plus la 

 température est basse, et plus forte doit être la 

 proportion d'éther de pétrole. De cette façon, on 

 peut assurer la marche de la machine depuis le 

 commencement jusqu'à la température de liquéfac- 

 tion de l'air. 



Par exemple, soit de l'éther de pétrole de den- 

 sité 0,61 et de l'huile de vaseline de densité 0,88 

 qui se solidilie vers — 60°. Au début de la marche, 

 et jusqu'à ce que la température d'admission 

 atteigne — 20°, on emploie de l'huile de vaseline 

 pure; de — 20° à — 60°, on utilise un mélange de 

 50 "/o de cette huile de vaseline et de 50 % d'éther 

 de pétrole de densité 0,64. De — 60° à — 120°, on 

 se sert d'un mélange à 75 °/„ d'éther de pétrole; de 

 — 120° à — 160°, le mélange ne contient plus que 

 10 ", o d'huile de vaseline contre 90 % d'éther de 

 pétrole. A partir de — 160° et jusqu'à la tempéra- 

 ture de l'air liquide, on emploie comme lubréliant 

 l'éther de pétrole pur'. 



Dans l'essai de G. Claude, la température à l'échap- 

 pement, indiquée par des couples thermo-électriques 

 fer-constantan, s'est abaissée en une heure et demie 

 à — 140°; à partir de ce moment, tout ffrnissnge 

 ayant été supprimé, la température à l'échappe- 

 ment s'est abaissée progressivement à — 171° 

 sans que la marche de la machine cessât d'être ab- 

 solument silencieuse et parfaite pendant plusieurs 

 heures de suite. 



L'explication de ce fait est la suivante : l'air 

 liquide niouilJeles métaux; on pouvait donc penser 

 qu'à l'exemple de l'anhydride sulfureux il serait 

 un lubréfiant des surfaces métalliques, et que, dès 

 son apparition dans le cylindre, du fait de la 

 détente, la lubréfaction serait assurée automati- 

 quement. Le fonctionnement de la machine au- 

 dessous de — 140°, en dehors de toute espèce de 

 graissage, parait bien démontrer que l'hypothèse 

 de ï autolubré faction par l'air liquide est justifiée; 

 toutefois, la quantité d'air liquide produite a été 

 trop faible pour être recueillie. 



Dans des essais ultérieurs et avec la même mé- 

 thode, l'auteur a réussi à obtenir de l'air liquide, 

 les rendements ne s'élant néanmoins jamais élevés 

 à plus de 0,2 litre par cheval et par heure. 



Ces faibles rendements sont attribuables à trois 

 causes distinctes : 



Claude ; Brevet 



L'inantl n» 163. T44. 2 février 1900. 



1° L'air liquide n'est pas un bon lubréliant, de 

 sorte que son apparition dans le cylindre produit 

 une aggravation notable des frottements, d'où dé- 

 gagement de chaleur et détermination d'une partie 

 de l'air liquide formé ; 



2° La détente étant poussée jusqu'à la pression 

 atmosphérique, et une partie de l'air détendu se 

 liquéfiant spontanément à la fin de cette détente, 

 la température finale est forcément le point d'ébul- 

 lidon normale de l'air liquide, soit — 190°, 5. La 

 partie non liquéfiée de l'air, qui en forme plus des 

 neuf dixièmes, quitte donc la machine à cette 

 température très basse pour entrer dans l'échan- 

 geur, où elle refroidit énergiquement l'air com- 

 primé, lequel arrive à la machine de détente vers 

 — 140°. Dans ces conditions, la détente avec travail 

 extérieur fournit des résultats médiocres à cause 

 de l'extrême contraction de l'air ; 



3° Cette même contraction a pour conséquence 

 la nécessité d'introduire dans le cylindre de détente 

 beaucoup plus d'air comprimé qu'il ne le faudrait 

 (90 °/o en plus, d'après les travaux de Witkowski, 

 en supposant une température d'admission de 

 — 135° et une pression de 40 atmosphères). 



On évite ce triple inconvénient d'un seul coup 

 par la liquéfaction de l'air sous pression. 



A cet effet, au lieu d'envoyer directement dans 

 l'échangeur M l'air à — 190°, 5 sortant de la ma- 

 chine, G. Claude intercale sur sa route un liquéfac- 

 teur L, c'est-à-dire un système tubulaire alimenté 

 d'air froid sous pression par une dérivation du 

 circuit d'alimentation de la machine. Sous l'action 

 simultanée de sa propre pression et du froid ex- 

 trême de l'air détendu qui circule autour de lui, 

 l'air se liquéfie; mais, à cause de la pression, sa 

 température de liquéfaction est plus élevée et elle 

 peut atteindre — 140°, température critique de l'air, 

 si la pression est de 40 à 50 atmosphères. En même 

 temps, l'air détendu venant de la machine se ré- 

 chauffe vers — 140°, puis pénètre dans l'échangeur 

 et ne refroidit plus l'air comprimé qui arrive que 

 vers — 100°. 



En relevant ainsi de —135° à — 100° la tempé- 

 rature initiale de la détente sous la pression de 

 40 atmosphères, on réduit de 90 "/„ à 20 °/o seule- 

 ment le supplément de dépense de l'air comprimé 

 résultant de l'inexactitude de la loi de Mariotte, en 

 même temps qu'on produit un travail d'expansion 

 plus élevé à chaque cylindrée. 



Dans ces conditions, le mécanisme de la liqué- 

 faction est complètement changé. Au lieu que 

 chaque délente s'achève par une abondante liqué- 

 faction dans l'intérieur même du cylindre D, c'est 

 tout au plus si elle se termine maintenant par l'ap- 

 parition d'une légère buée. Tout l'acte de la liqué- 

 faction est reporté dans le liquéfacteur L (fig. 2). 



