Voir la source de Moteur Brayton

{{Infobox Moteur
 | nom                          = Ready Motor
 | autres noms                  = Moteur à pistons alternatifs
 | image                        = Brayton constant pressre oil motor 1875.jpg
 | légende                      = moteur Brayton (1875)
 | constructeur                 = 
 | année                        = 1872
 | quantité produite            = 
 | applications                 = 
 | cylindrée                    = 
 | disposition cylindres        = 
 | angle cylindres              = 0
 | alésage                      = 203,2 mm<ref group="note">Clerk précise la section du piston : 50,26 in². Celui-ci étant de section circulaire, l'alésage (en pouces) est donné par <math>2 \cdot (\sqrt{\frac{50,26}{\pi}})</math></ref>
 | course                       = 
 | refroidissement              = air
 | combustible                  = gaz, pétrole lampant
 | allumage                     = flamme permanente
 | puissance maximale           = 2970 W
 | couple maximum               = 
 | puissance massique           = 
 | taux de compression          = 6,15 à 7,5
 | consommation                 = {{unité|2640|L/kWh}}
 | masse                        = 
 | moteur précédent             = 
 | moteur suivant               = 
}}
[[Fichier:George Brayton.jpg|vignette|George Brayton, inventeur du « moteur Ready. »]]
Un '''moteur Brayton''', appelé commercialement '''Ready Motor''', est un [[Moteur à combustion et explosion|moteur à explosion]] exploitant le principe du [[cycle de Brayton]], du nom de son inventeur [[George Brayton]]. Les moteurs Brayton exploitent un [[système bielle-manivelle]] à [[volant d'inertie]] et comportent au moins deux cylindres : une chambre de combustion et un vase de détente des gaz d'échappement.

== Historique ==
Brayton breveta son moteur en 1872<ref>D'après {{Lien web|titre=Brevet US125166|site=Patents Google|url=https://patents.google.com/patent/US125166}}</ref>. À l'origine, le moteur Brayton est un [[moteur à gaz]] ; son rendement est supérieur à celui du [[Pierre Hugon (ingénieur)|moteur Hugon]], mais moins bon que celui d'un [[Cycle de Beau de Rochas|moteur Otto classique]]<ref name="C20">D'après {{ouvrage|auteur=Dugald Clerk|lien auteur=Dugald Clerk|titre= The Gas, Petrol and Oil engine|volume= 1|publi=2, augm. et rév.|éditeur= Longmans, Green & Co|lieu= Londres|année= 1910|passage= 20–29}}</ref>. En 1874 Brayton dépose un brevet pour un mécanisme d'admission qui lui permet d'utiliser des carburants liquides comme le [[pétrole brut]] ou le [[pétrole lampant]]<ref>D'après {{Lien web|titre=Brevet US151468-A|site=Patents Google|url=https://patents.google.com/patent/US151468A}}</ref>. En 1876, il commercialise son moteur, et en 1878 le présente lors de l’[[Exposition universelle de 1878]] à Paris. De par son rendement médiocre, le moteur Brayton n'a pas joué un grand rôle dans l'industrie américaine naissante ; seule l’[[Admission (moteur)|admission du carburant]] connut une certaine postérité, et cela grâce au moteur Diesel, puisque faute d'un mécanisme d'injection convenable, [[Rudolf Diesel]] dut se rabattre sur l'admission à la Brayton, mais avec des pressions nettement plus élevées<ref name="S415">D'après {{ouvrage|auteur=Friedrich Sass|titre= Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus von 1860 bis 1918|éditeur= Springer,|lieu= Berlin/Heidelberg |isbn=978-3-662-11843-6 |année= 1962|passage= 413–415}}</ref>.

<gallery caption="Brevet US125166, moteur à gaz monocylindre">
Fichier:US125166-Figure 1.png
Fichier:US125166-Figure 2.png|Vue en coupe
Fichier:US125166-Figure 3.png
Fichier:US125166-Figure 4.png
File:Brayton Ready Motor Animation.gif
</gallery>
<gallery caption="US151468, moteur monocylindre carburant liquide">
US151468-drawings-figure-1.png
US151468-drawings-figure-2.png|Vue en coupe
US151468-drawings-figure-3.png
</gallery>

== Fonctionnement ==
Un moteur Brayton comporte un cylindre d'expansion et un cylindre de compression ainsi qu'un mélangeur séparés. Les cylindres sont de même alésage, mais le [[Piston (mécanique)|piston]] voit sa section doublée dans le cylindre d'expansion. Si le moteur Brayton présente les quatre temps moteur d'un moteur à explosion classique : admission, compression, allumage et détente, deux de ces temps moteurs se confondent par construction ; raison pour laquelle on range parfois le moteur Brayton parmi les [[Moteur à deux temps|moteurs à deux-temps]]. Comme dans les moteurs à explosion modernes, les pistons sont à simple effet. L'allumage du moteur Brayton est externe et possède un refroidissement à air : chaque cylindre est muni d'une [[Soupape (moteur)|soupape]] d'admission et d'une soupape d'échappement de forme tronconique (soupape champignon), actionnées par [[Cliquet (mécanique)|cliquet]]<ref name="C21">Dugald Clerk, {{opcit}}, p. 21</ref>.

La détente dans le cylindre d'expansion actionne simultanément le pompage de carburant et d'air dans le cylindre d'admission, et les deux fluides sont comprimés dans un mélangeur. La surpression dans ce mélangeur atteint 515–{{unité|653|kPa}} (5,15-6,53 bars). Le mélange est ensuite allumé dans le vase d'expansion et les gaz brûlés sont mis en communication avec l'extérieur jusqu'à atteindre la pression atmosphérique (phase d'échappement<ref name="C20" />).

L'allumage du moteur Brayton repose sur une flamme en [[veilleuse]]. La nourrice d'admission est doublée d'un circuit d'allumage : une bifurcation comportant une platine de zinc percée, obturable par un volet métallique. C'est par ce circuit que le mélange est injecté dans le vase d'expansion. Pour démarrer le moteur, on tire sur la bonde obturant le volet métallique ce qui provoque l'ignition du mélange. La flamme est bien en amont du cylindre d'expansion afin d'assurer une alimentation continue en mélange. À l'ouverture de la soupape d'admission, tout le reste du mélange (carburant et air) se déverse dans le cylindre d'expansion et s'enflamme au contact du gaz igné<ref name="C22">Dugald Clerk, {{opcit}}, p. 22</ref>. Le volet métallique du circuit d'allumage est alors refermé, empêchant que la flamme se propage vers l'amont du circuit<ref name="C23">Dugald Clerk, {{opcit}}, p. 23</ref>.

Pour éviter une usure prématurée du moteur, Brayton adapta son circuit en ajoutant à la nourrice une pompe distincte pour injecter le pétrole dans le circuit d'allumage. Ce n'est qu'alors qu'il est mélangé à de l'air et comprimé : ce découplage s'accompagne d'une compression du volet, qui a pour effet de pulvériser le pétrole, qui est injecté sous forme de gouttelettes dans le cylindre d'expansion où il explose. L'inconvénient de ce procédé est l'[[Cambouis|encrassement]] prompt du cylindre, qui devait être fréquemment décapé<ref name="C24">Dugald Clerk, {{opcit}}, p. 24</ref>.

== Caractéristiques techniques ==
[[Fichier:BraytonEngineLitho.jpg|vignette|Le moteur Brayton de l'atelier de [[Dugald Clerk|Clerk]]<ref name="C21"/>.]]
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
!Unité
!Impériale
!Métrique
|-
! style="text-align:left;"|Alésage du piston
|{{nb|8 in}}
|{{nb|203,2 mm}}
|-
! style="text-align:left;"|Vitesse moyenne du piston
|{{nb|180 ft/min}}
|{{nb|91,5 cm/s}}
|-
! style="text-align:left;"|Pression efficace
|{{nb|33 lbf/in2}}
|{{nb|227,5 kPa}}
|-
! style="text-align:left;"|Puissance brute estimée
|5 bhp gross
|{{nb|3730 W}}
|-
! style="text-align:left;"|Puissance brute effective
|8,62 bhp gross
|{{nb|6430 W}}
|-
! style="text-align:left;"|Puissance efficace 
|3,986 bhp
|{{nb|2970 W}}
|-
! style="text-align:left;"|Consommation
|{{nb|69,3 ft3/bhp h}}<ref name="C25">Dugald Clerk, {{opcit}}, p. 25</ref>
|{{nb|2,64 m3/kWh}}
|-
! style="text-align:left;"|Source, sauf précision contraire
|colspan=2|selon Pr. Thurston, 1873<ref name="C26">Dugald Clerk, {{opcit}}, p. 26</ref>{{,}}<ref name="C25"/>
|}

{{Autres projets|Commons:Brayton engine}}

== Bibliographie ==
* {{ouvrage|auteur1=Colin R. Ferguson|auteur2= Allan T. Kirkpatrick|titre=Internal Combustion Engines: Applied Thermosciences|publi= 3e|éditeur= John Wiley & Sons|année= 2015|isbn= 978-1-118-53331-4|passage= 4}}
* {{ouvrage|auteur1=Hellmut Droscha|auteur2=MAN Nutzfahrzeuge AG|directeur2=MAN Nutzfahrzeuge AG|titre= Leistung und Weg: Zur Geschichte des MAN Nutzfahrzeugbaus|éditeur= Springer|lieu= Berlin/Heidelberg|année= 1991|isbn= 978-3-642-93490-2|passage=417}}

== Notes et références ==
{{Traduction/Référence|de|Braytonmotor|192854218}}
=== Références ===
<references />
=== Notes ===
<references group="note"/>

{{portail|génie mécanique|industrie}}

{{CLEDETRI:Brayon}}
[[Catégorie:Moteur à explosion]]