1807 O pyréolophore

O primeiro plano

Se você nunca ouviu falar de Pyréolophore, tenha certeza de que você não está sozinho. Este protótipo do início do século XIX, o primeiro de seu tipo, permaneceu muito confidencial. E ainda é um dos primeiros motores de combustão interna da história. Uma máquina desenhada pelos irmãos Claude e Nikephoros Niépce, sendo este último mais conhecido por ser o inventor da fotografia!A diferença principal comparado aos motores de vapor, que tinham bastante uso naquele tempo: a energia térmica liberada pela combustão do pó é convertida em energia mecânica dentro do motor, e não numa câmara exterior, o que provoca a sucção e, em seguida, a descarga da água.  "Foi essa a ideia de gênio: criar uma explosão, em seguida, usar a energia desta explosão para criar movimento. Hoje poderia ser dito que eles inventaram o primeiro reator.O pyréolophore é portanto um protótipo de motor, desenvolvido pelos irmãos Niépce em 1807, das quais a melhoria progressiva dará lugar a alguns dos motores a combustão interna cujo aquele desenvolvido por Rudolf Diesel, o motor Diesel. É um motor a ar dilatado pelo calor que ainda se aparenta às máquinas a vapor. Contudo, este não utiliza unicamente o carvão como fonte de calor. Inicialmente, os irmãos Niépce optam por polvora constituída de espores de uma planta, o lycopode, seguidamente subsequentemente, para uma mistura de carvão e de resina, adicionado ao petróleo.Foi desenvolvido conjuntamente por Claude Niépce e seu irmão Nikephoros, o inventor da fotografia.

É um motor a ar dilatado pelo calor que ainda se aparenta às máquinas a vapor. Contudo, este não utiliza unicamente o carvão como fonte de calor. Inicialmente, os irmãos Niépce optam por polvora constituída de espores de uma planta, o lycopode, seguidamente subsequentemente, para uma mistura de carvão e de resina, adicionado ao petróleo.

Em 1807, os irmãos Niépce viram sua pesquisa bem-sucedida. Por um período de dez anos obtêm uma patente do emperador francês pela invenção de  seu motor. Afim de garantir o seu desenvolvimento, eles constroem um modelo de barco que pfazem navegar contra a corrente do rio Saône, seu motor garantindo a propulsão aspirando e, expulsando em seguida a água.
Nikephoros e Claude continuam a melhorar seus pyréolophore. Em 24 de dezembro de 1807, alertaram Lazare Carnot que obtiveram um pó muito inflamável misturando uma parte da resina com nove partes de carvão. Mas em 1816, o progresso não era suficiente para que a NIÉPCE pudesse obter alguns subsídios para a sua invenção. A expiração da patente estava se aproximando e Claude decidiu ir para Paris e, em seguida, para a Inglaterra, na esperança de explorar o motor.

Um Pyréolophore reconstituído está visível desde 2007 – ano do Bicentenário da invenção – na Maison Nikephoros Niepce em Saint-Loup-de-Varennes em França.

Funcionamento

A descrição da epoca indica que é "um recipiente de cobre bem fechado, no centro do qual a chama muito viva emanava da combustão rápida dos spores do Lycopodium". O Pyréolophore é citado em um relatório lido na Academia de Ciências de 15 de dezembro de 1806 por Lazare Carnot, que conclui:

« Os Senhores Niepce, por seus meios e sem qualquer intervenção de água na natureza, conseguiram causar dentro de um Espaço determinado tão forte comoção que os efeitos parecem ser comparáveis aos da máquina de vapor ou de uma bomba de fogo comum. »

O Pyréolophore é um motor a ar dilatado pelo calor. É similar aos motores de vapor mas não usa somente o carvão como uma fonte de calor e, sobretudo, é baseado em um princípio da combustão interna ao motor. No início, os irmãos Niépce optaram por um pó constituído pelos esporos de uma planta da ordem de Lycopodiales, e em seguida, por uma mistura de carvão e resina, adicionado a petróleo.

© Pierre-Yves Mahé / Spéos

O ciclo da máquina, um pouco lento (conta cerca de doze ciclos por minuto), e resulta em uma sucção e, em seguida, a descarga de água, o que torna o Pyréolophore uma máquina de reação. O desempenho do Pyréolophore permanece muito limitado, e a falta dos recursos não permite que os irmãos de Niépce continuem suas experiências a fim fazer a esta invenção um motor industrial real. Desenvolvido cerca de 20 anos antes da formalização, por Lazare Nicolas Sadi Carnot, do ciclo ideal do motor térmico (ciclo de Carnot), o Pyréolophore é, no entanto, um objeto de importância. Em meados do século XIX, o seu princípio de funcionamento vai encontrar descendentes em motores de combustão interna.

O original já não existe, mas em 2017, a escola de fotografia Spéos, proprietário do Museu Maison Nikephoros Niépce em Saint-Loup-de-Varennes (Saône-et-Loire) França , propôs mandar realizar uma reprodução. É este modelo que acaba de ser colocado em depósito no Museu de artes e ofícios por uma duração de 5 anos. Com diversos cortes, registando assim a tipologia dos modelos arranjados especialmente para melhorar sua lisibilidade, e exposto no campo da energia perto dos modelos dos moinhos de vento e das bombas de fogo, e introduz o Setor de motores de combustão interna, incluindo o motor a gás de Étienne Lenoir.

A invenção do motor a gasolina

Claude prepara-se para a construção de um pequeno barco para ser movido pelo pyréolophore.

Nicéphore está realizando novas experiências de combustível. No final de maio de 1816, Claude teve a ideia de outro combustível, o carvão de pedra.
Mas a partir de 2 de junho de 1816, Nicéphore escreve: "Estou encantado que o resultado de tuas experiências sobre a i
gnição do carvão de pedra, fizeram descobrir e que fiques ciente das muitas desvantagens ligadas ao uso deste combustível, e te deram a feliz ideia de o substituir por óleo de petróleo branco. [...] Por isso, exorto-te a repetir esta experiência interessante mais em grande; Porque quando verão que, com um baixo consumo de petróleo, obtemos enormes flashes de chamas, serão surpreendidos e reconhecerão a importância da nossa descoberta. »

O óleo de petróleo branco é similar ao querosene, que nós conhecemos igualmente como o óleo da lâmpada.
A partir de 8 de julho de 1817, os ensaios de Claude são esclarecidos como Nicéphore deixa entender: se conseguires, de facto, para injetar o óleo de P. vigorosamente para que a vaporização seja feita instantaneamente é sem a menor dúvida, meu caro amigo, que terás o resultado do mais satisfatório. É realmente o sistema de injeção de combustível, como o que conhecemos em nossos motores atuais, que Claude está no processo de inventar e desenvolver. Os irmãos Niépce são, de facto, reconhecidos hoje como os inventores do princípio da injeção de combustível.

Descoberta da injeção

Nicéphore Niépce Musée Nicéphore Niépce DSC06022Os testess são promissores. Em 16 de julho, Nicéphore escreveu: "acabaste de verificar novamente, meu caro amigo, que Lycopodium, a substância mais altamente inflamável em concreto, produz menos chama do que uma determinada quantidade de P. reduzida a vapor." Nicéphore fez várias tentativas. Vaporiza a gasolina pondo a vermelho a ponta de um tubo através do qual ela flui, mas os resultados são pouco reproduzíveis. Ele então tenta uma nova técnica para obter o óleo dividido como o pó de Lycopodium  durante a inflamação. Munido de um tubo de cerca de 20 centímetros de comprimento e sete milímetros de diâmetro que ele enche com água cerca de três centímetros e, em seguida, portando-o levado em sua boca, sopra violentamente. A água sai do tubo em um jato feito de gotículas finas, tão bem dividido como um pó. Ele melhora este resultado nivelando a porta de saída de um chanfro curto reminiscente de uma Lingueta de oboé. Em seguida, ele repete a experiência, substituindo a água por álcool e no topo da saída um rastilho aceso, destinados a inflamar as gotas do líquido.

É o sucesso: "o álcool inflamado detonando como o Lycopodium", disse ele. Nikephoros acaba de descobrir que é necessário acender o frio líquido e não na forma de vapor, como foi o caso com os tubos aquecidos que ele usou anteriormente. A mistura de ar e gotas minúsculas de líquido inflamável tornou-se explosiva. Tudo o que restou foi experimentar com óleo de óleo branco. Nikephoros fez um tubo de nove milímetros de diâmetro e dobrado em ângulos rectos, de modo a não usar a língua como uma válvula. A parte pela qual era para soprar foi de cerca de 66 centímetros e aquele pelo qual o petróleo estava a escapar foi de cerca de 33 centímetros. A saída foi achatadas como no experimento anterior.
O sucesso foi total: a chama, dada a pequena quantidade de óleo usado é enorme; É animada, instantânea, e Detona como o Lycopodium, diz Nikephoros, que acrescenta: "os resultados que acabo de obter têm reavivado a minha coragem e me satisfez plenamente." Quanto menor a quantidade de óleo utilizada foi, mais poderosa a explosão foi.
Tudo estava lá: eficiência e economia. Ele interrompeu então qualquer teste como ele foi persuadido do desempenho deste combustível

Uma invenção de génio... caída no esquecimento

Os irmãos Niépce patentearam sua invenção no ano seguinte, em 1807. Eles então têm um mandato de dez anos para explorá-lo. Mas a fase industrial nunca verá a luz do dia. Estes últimos tentam melhorar a eficiência do motor através da troca de pó Lycopodium que fica caro contra uma mistura de carvão e resina. Então Claude Niépce acaba inventando o primeiro sistema de injeção, injetando com um pequeno tubo diretamente óleo de petróleo de lamparina  (combustível perto do querosene) na câmara de combustão: ele descobre que inflamar o óleo líquido frio era mais eficaz do que deixá-lo vaporizar antes de desencadear a explosão.

Posteridade

Uma descoberta revolucionária... mas que não vai passar para a posteridade: em seus comentários posteriores, os cientistas (como o físico Sadi Carnot) parecem limitar-se apenas ao texto da primeira patente do NIÉPCE, e ignorar a seus trabalhos seguintes. De modo que quando Étienne Lenoir inventou em 1859 o primeiro motor de gás de dois tempos, e depois Rudolph Diesel o seu famoso motor diesel  em 1897, mais ninguém se lembrou do Pyréolophore. Esta bela invenção está agora reabilitada para a posteridade. Quanto ao pó de Lycopodium, continuamos a comercializá-lo hoje... mas, para fins mais confidenciais: por exemplo, para executar truques de mágica pirotecnia. Parafraseando o famoso ditado emprestado a Lavoisier, um dos pais da química: na história da ciência, como em outros lugares, nada se perde, nada é criado... Tudo se transforma.

Referências

 (Fr) «Le Pyréolophore» (arquivoWikiwix PdfArchive.isMuseum in english Site Fr PDF
T. Coulibaly, um século há, o automóvel, France ocidental (2007), p 10
Marc nadar, "Nikephoros NIEPCE" [arquivo], em 19E.org, 2004 (alcançado fevereiro 21, 2014)
 "Le Pyréolophore" [arquivo], em Niepce.com (alcançado 5 Março 2014)
"Le Pyréolophore, primeiro motor com explosão", artigo por Pierre-Yves Mahé, diretor da Maison Nikephoros Niepce e o Institut Spéos, publicado no compartimento "imagens de Saône-et-Loire" N ° 157 de março 2009 (páginas 19-21).

Bibliografia

BONNET Manuel & BRULEY Jean Louis, Niepce : Une autre révolution à l'ombre du grand Carnot - Essai de bibliographie raisonnée du premier moteur à combustion interne (1806) [archive], Université pour Tous de Bourgogne, Centre de Chalon sur Saône, 2015 ; (ISBN 979-10-93577-01-2)

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