LA MACHINE DE NEWCOMEN

La machine de Newcomen est l'ancêtre direct de la machine à vapeur de James Watt. Elle a été inventée en 1712 par Thomas Newcomen (1663-1729).

Cette invention a été suscitée par la théorie de la pression atmophérique de Pascal (1623-1662), et par le besoin, depuis la fin du 17ème siècle, d'une machine efficace pour pomper l'eau dans les mines de charbon

Cette machine sera construite à une centaine d'exemplaires durant le 18 ème siècle en Grande Bretagne. Des exemplaires seront aussi construits sur le continent, et en France la machine portera le nom de "pompe à feu". Il s'agit d'une machine atmosphérique car dans cette machine, c'est la pression de l'atmosphère qui fournit le travail utile.

Une machine mue par la pression atmosphérique

De la vapeur provenant de la chaudière (G) est introduite dans le cylindre (C) grâce à un robinet (D). Elle exerce une pression sur le dessous du piston qui contrebalance la pression atmosphérique qui appuie sur le dessus du piston. Une fois que le piston est en haut du cylindre, on ferme le robinet de vapeur. Un jet d'eau froide provenant du réservoir (B) et commandé par le robinet (E) est envoyé directement dans le cylindre. Au contact de ce jet, la vapeur se condense. Un vide est ainsi créé. La pression atmosphérique n'est plus contrebalancée et pousse le piston vers le bas. La force exercée est transmise grâce au balancier (A) et aux chaînes à une pompe qui se trouve dans le puits de mine (I). Une fois le piston descendu, on ferme le robinet d'eau, et on ouvre à nouveau le robinet de vapeur pour recommencer un nouveau cycle. Un tuyau de drainage (H) permet d'évacuer l'eau accumulée dans le cylindre.

Au tout début, les robinets d'eau et de vapeur étaient ouverts et fermés manuellement comme dans la reconstitution ci-contre. Mais dès 1715, un système de tringles asservissait l'ouverture et la fermeture des robinets au mouvement du balancier et permettait à la machine de fonctionner d'elle même. Par ailleurs, une pompe secondaire non montrée ici, permettait de remplir le réservoir d'eau.

James Watt améliore la machine de Newcomen et invente la machine à vapeur

A la fin du 18 ème siècle, James Watt (1736-1819) allait apporter de grandes améliorations à la machine de Newcomen. En particulier, il a l'idée de faire condenser la vapeur, non plus à même le cylindre, mais dans un compartiment extérieur. Ainsi il évite le réchauffement puis le refroidissement inutiles du cylindre lors de chaque cycle et obtient un bien meilleurs rendement. Il inventera ensuite la véritable machine à vapeur mue par la seule pression de la vapeur sans plus le concours de la pression atmosphérique.

Auteur : Géry FLAMENT,
Programmeur, concepteur multimédia

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