James Watt

Biographie

James Watt est né le 19 janvier 1736 à Greenock, dans le Renfrewshire. Son père était charpentier naval, armateur et entrepreneur, et a servi comme chef bailli de la ville. Sa mère, Agnes Muirhead, était issue d'une famille distinguée et était bien éduquée. Tous deux étaient presbytériens et étaient de fervents partisans de la Convention. Le grand-père de Watt, Thomas Watt, enseignait les mathématiques et était baillie par le baron de Cartsburn. Watt n'allait pas à l'école tous les jours. Au début, il a surtout été scolarisé à la maison par sa mère, mais plus tard, il a fréquenté le lycée de Greenock. Il faisait preuve d'une grande habileté manuelle et d'une aptitude naturelle pour les mathématiques, bien que le latin et le grec ne l'intéressent pas. Il a également absorbé les légendes et les traditions du peuple écossais.

Le gouverneur centrifuge

L'une des nombreuses améliorations de Watt est l'invention d'un "régulateur centrifuge" pour réguler automatiquement la vitesse du moteur. Cela est particulièrement évident sur les machines à vapeur où il régule l'admission de la vapeur dans le(s) cylindre(s). On le trouve également sur les moteurs à combustion interne et les turbines alimentées par divers combustibles, ainsi que dans certaines horloges à sonnerie modernes.

Un régulateur centrifuge est un dispositif homéostatique qui contrôle la vitesse d'un moteur en régulant la quantité de "substance intermédiaire" (vapeur) qui entraîne la machine. Cela permet de maintenir une vitesse presque constante quelles que soient les conditions de charge ou d'alimentation en carburant. Il utilise le principe de la régulation proportionnelle : cela signifie que l'arrêt de la vapeur (dans ce cas) varie en fonction de la vitesse de la machine.

Sur l'appareil de Watt, les balles volent plus vite lorsque la machine accélère. Plus elles tournent vite, plus elles sortent du poste central. En quittant le poste central, elles ferment plus fermement l'alimentation en vapeur. Ce faisant, la machine ralentit et les balles tournent plus lentement, ce qui permet à plus de vapeur de pénétrer dans les cylindres. De plus, le système est équipé d'une soupape de sécurité pour permettre à l'excès de vapeur de s'échapper sans entraîner les roues. 500 moteurs Boulton & Watt ont été construits par la firme entre 1775 et 1800.

Plus tard, ce type de boucle de rétroaction est devenu un outil important de la cybernétique.

Régulateur centrifuge dans un moteur Boulton & Watt de 1788


Dessin d'un régulateur centrifuge "flyball

Partenariat

Watt s'est associé avec un membre de la Midlands Lunar Society, Matthew Boulton. L'entreprise Boulton & Watt conçoit et construit des machines à vapeur, et joue un rôle très important dans la révolution industrielle.

La fonderie de Soho

Au début, le partenariat a réalisé le dessin et les spécifications des moteurs, et a supervisé les travaux de montage sur la propriété du client. Ils n'ont produit eux-mêmes presque aucune des pièces. Watt a fait la plupart de son travail chez lui à Harper's Hill à Birmingham, tandis que Boulton travaillait à la Soho Manufactory.

Progressivement, les partenaires ont commencé à fabriquer de plus en plus de pièces et, en 1795, ils ont acheté une propriété à environ un kilomètre de la manufacture de Soho, sur les rives du canal de Birmingham. Ils y construisent une nouvelle fonderie pour la fabrication des moteurs. La fonderie de Soho a ouvert ses portes en 1796, à une époque où les fils de Watt, Gregory et James Jr. étaient très impliqués dans la gestion de l'entreprise. En 1800, l'année de la retraite de Watt, l'entreprise fabriquait un total de quarante et un moteurs.

Watt a pris sa retraite en 1800, l'année même où son brevet fondamental et son partenariat avec Boulton ont expiré. Le célèbre partenariat a été transféré aux fils des deux hommes, Matthew Robinson Boulton et James Watt Jr. L'ingénieur de longue date William Murdoch a rapidement été nommé partenaire et la société a prospéré.