James Watt

À l’université de Glasgow, James Watt entretient des instruments. Vers 1763–1764, il examine un petit modèle de machine de Newcomen. Le modèle fonctionne mal. Watt veut comprendre où part la chaleur.

Les machines atmosphériques de Newcomen pompent déjà l’eau des mines. Watt rencontre donc une invention en service. Le petit modèle rend particulièrement sensible le refroidissement de ses parois.

De la vapeur entre sous le piston. Lorsqu’elle refroidit et redevient de l’eau, elle prend bien moins de place. La pression baisse dans le cylindre. L’air extérieur pousse alors le piston vers le bas.

Dans le moteur atmosphérique, c’est la différence entre la pression de l’air et celle qui règne sous le piston qui fournit le coup moteur. Un balancier transmet le mouvement aux pompes.

À chaque coup, l’eau froide refroidit aussi le cylindre. La vapeur suivante touche ces parois froides. Une partie redevient aussitôt de l’eau avant de pouvoir servir. La chaudière doit en fournir davantage.

Le gaspillage se répète à chaque cycle. Une amélioration minuscule par mouvement peut donc représenter beaucoup de combustible à la fin d’une journée de pompage.

En 1765, Watt trouve une idée décisive. Un passage reliera le cylindre chaud à un second récipient maintenu froid. La vapeur pourra s’y condenser. Le cylindre n’aura plus à refroidir à chaque coup.

Le condenseur séparé donne à deux organes deux températures différentes. La chute de pression dans le condenseur se communique au cylindre. La paroi de travail conserve ainsi davantage de chaleur.

Le principe est bon. Reste à faire une grande machine qui marche dans une vraie mine. Il faut de l’argent, des ouvriers qualifiés et un cylindre rond jusque dans ses profondeurs.

En s’associant à Matthew Boulton, Watt trouve des capacités industrielles nouvelles. John Wilkinson fournit des cylindres alésés avec une précision qui aide à limiter les fuites autour du piston.

Des machines de Boulton et Watt travaillent à partir de 1776. Elles intéressent les exploitants qui doivent payer cher leur charbon. Une économie de combustible peut décider du choix d’une nouvelle pompe.

Avec le temps, d’autres mécanismes permettent aux moteurs de l’entreprise d’entraîner des arbres en rotation. L’énergie de la vapeur entre dans des ateliers bien au-delà des mines.

Deux récipients permettent de garder deux températures.

La chaudière fournit de la vapeur au cylindre où se déplace le piston.

Un passage conduit la vapeur vers le condenseur froid, où elle redevient liquide.

La pression baisse et le piston peut travailler. Le cylindre principal reste chaud.

Le balancier pivote autour d’un point fixe. Quand une extrémité descend, l’autre se lève. Voilà comment le mouvement du piston peut atteindre une pompe.

Sur les moteurs de pompage, le mouvement de va-et-vient répond directement au mouvement demandé par les tiges de pompe.

Watt obtient un brevet en 1769. Son titre porte sur la diminution de la consommation de vapeur et de combustible dans les machines à feu.

Le texte cerne l’objet du progrès revendiqué. Les machines à vapeur existaient depuis longtemps lorsque Watt a commencé ses essais.

Le watt est aujourd’hui une unité de puissance. Une machine puissante peut fournir beaucoup d’énergie en peu de temps.

Une puissance d’un watt correspond à un joule d’énergie transféré en une seconde. La consommation totale dépend donc aussi de la durée d’utilisation.

Naissance à Greenock, en Écosse.

Watt conçoit le principe du condenseur séparé.

Il obtient un brevet pour réduire la dépense de vapeur et de combustible.

Des moteurs commerciaux de Boulton et Watt entrent en service.

Watt meurt près de Birmingham.