Quelques experts en thermodynamique, mécanique des fluides, et moteurs à réaction se sont penchés sur la technologie des bateaux à moteur à vapeur à bougie. Une étude a été réalisée dans un laboratoire universitaire. Il en ressort qu'il est plus facile de définir comment ne marche pas un moteur à bougie, que de préciser son véritable fonctionnement. Partant d'un certain nombre de constatations qui peuvent être reproduites par toute personne équipée d'un banc d'essai (un réservoir, une cuve, une baignoire etc.), on peut vérifier que :
Le bateau à bougie n'avance pas si l'on bouche la ou les tuyères. Ce ne sont donc ni le bruit ni les vibrations qui le propulsent.
Le bateau à bougie brûle ou fond, explose ou coule si l'on dispose les tuyères au-dessus de la ligne de flottaison. Il expulse presque d'un coup l'eau devenant bouillante dont on a rempli le circuit, puis s'arrête, même si la tuyère est coudée de sorte à retenir un peu d'eau.
Le bateau à bougie n'avance pas si l'on dirige les tuyères sur le côté au lieu de les laisser logiquement orientées vers l'arrière. On pouvait s'en douter, ceci prouve qu'il y a un phénomène de réaction. Si l'on inverse la tuyère il recule.
Le bateau à bougie avance avec une seule tuyère, il n'y a donc pas de circulation d'eau dans un seul sens. Ce n'est pas un bateau hydrojet.
Si l'on empêche le bateau d'avancer, il exerce, au point fixe, une légère poussée. Ce ne sont donc pas les courants créés sur le plan d'eau par de pervers effets thermiques ou mécaniques qui le font avancer.
Un simple serpentin peut remplacer le système à membrane. Le bateau à bougie avance, mais sans bruit. Ce n'est donc pas l'échappement qui fait du bruit, mais la membrane.
Après la période de mise en route, de quelques secondes, le bruit devient régulier, à une fréquence de quelques hertz. Il y a donc une phase de démarrage et un régime de croisière.
Si l'on chauffe trop fort, le moteur à bougie a des hoquets qui sont symptomatiques d'un fonctionnement en perpétuel régime de démarrage.
Quand la source de chaleur s'éteint le moteur s'arrête à partir du moment où la mèche de la bougie n'est plus incandescente.
Toutes ces constatations, et encore bien d'autres qu'il serait fastidieux d'énumérer ici, associées aux résultats de calculs de thermodynamique ne pouvant être contestés, permettent d'envisager, avec toutes les précautions qui s'imposent, que le fonctionnement typique du moteur à vapeur à bougie peut être défini comme suit :
Après remplissage du circuit par de l'eau, en évitant d'y laisser de l'air ce qui retarderait son fonctionnement normal, ou même le ferait proprement s'étouffer au démarrage, et après avoir allumé la bougie, l'avoir délicatement déposé sur la surface du plan d'eau, la chaleur de la bougie se communiquerait à la cuve (au réservoir muni de la membrane), ce qui créerait de la vapeur qui pousserait l'eau de la cuve et une partie de celle du tuyau au-dehors. Dans un premier temps.
La dépression créée par l'avancée de ce tube d'eau, combinée à celle générée par le refroidissement de la vapeur surchauffée en vapeur saturée, réaspirerait de l'eau dans la tuyère (ou dans les tuyères), dans un deuxième temps, une partie de la vapeur saturée étant alors surchauffée ce qui recréerait le premier temps.
Le moteur à vapeur à bougie est de ce fait un moteur alternatif deux temps à combustion externe à vapeur à échange thermique diphasé.
Le problème de la propulsion n'en est pas pour autant éclairci.
Sur ce point les avis divergent :
On peut considérer que l'eau est éjectée plus vite qu'elle n'est réaspirée. La différence d'énergie cinétique créerait la propulsion.
On peut aussi estimer que l'eau est aspirée dans toutes les directions alors qu'elle n'est rejetée que dans le sens inverse de la marche. On aurait donc un effet réactif de marche avant à l'expulsion, un moindre effet réactif de marche arrière à l'aspiration.
