J-510 X 51,68 X 0,00375 AnM

Si Ton suppose que le mode d'action de la vapeur dans les cylindres, et rabaissement de température dû à sa dilatation soient les mêmes que dans une machine de Watt , et que de plus l'excès de refroidissement qu elle éprouve par suite de sa température élevée , et les perles résultant de sa plus grande tension , compensent l'imperfection du vide qui a lieu dans le condensateur de Watt, on trouvera que son effet est égal à

274 CIU1MTRK VII.

représentant la force de

487,04 ft - ,

L— «9,7 rhcvaui,

Le diamètre des cylindres de ces machines, était de 0" ,22 , la course du piston de 0 m ,60 ; la pression sur les deux cylindres qui agissaient simultanément était par conséquent représentée par

(y)' X 3,14 X 4 X 2-3040 kil. ,

et la capacité de chaque cylindre étant de

la machine à chaque tour de roue dépensait 0,0228x4==0 m, ,0912 de vapeur.

Les 121 m, ,76 de vapeur par heure que fournissait la chaudière ne pouvaient suffire à procurer à la machine que la vitesse qui répondait à

1338 tours ,

et comme le diamètre des roues était de quatre pieds anglais (0 m ,3048) , cette vitesse répondait par seconde a

soit environ 5 kilomètres à l'heure.

Pour ramener la pression de la vapeur sur les pistons à l'effort que la machine exerce dans le sens de sa marche , il faut multiplier la résistance que la vapeur exerce sur eux par le rapport de leur vitesse à celle de la roue à l'extrémité de sa circonférence , ce qui nous donne

3040 X 0,3048X4 0 X 3,14 ° 9Mk!l -

L'insuffisance de vitesse de ces machines , les seules en usage en {Angleterre jusqu'en 1829, me lit reconnaître la nécessité d'augmenter les moyens de production de vapeur ;

aussi dès Vannée 1827 j'avais commencé à mettre à exécution le projet que je mûrissais depuis longtemps , de multiplier les surlaces échauffantes en faisant passer l'air chaud provenant de la combustion à travers une série de tubes plongés dans 1 eau de la chaudière. H. me parut que le non succès de la méthode inverse de multiplier les surfaces en faisant circuler l'eau dans des tubes , tenait principalement à ce qu'il ne pouvait s'établir un mouvement assez rapide dans le liquide , à cause du peu de hauteur des colonnes d eau enfermées dans les tubes , ce qui ne permettait pas à toutes les parties du liquide de venir successivement se présenter aux surfaces échauffantes ; je remarquai au il se formait dès lors, entre l'eau et le métal, une couche de vapeur très-chaude , très-rmince , très-rare et par conséquent très-mauvais conducteur de calorique , qui s'opposait d'autant plus eflicacément à sa transmission que la température était plus élevée. C'est pour obvier à ces inconvénients que je voulus faire l'essai du système contraire qui a confirmé si pleinement toutes les espérances que j'en avais conçues.

Ces chaudières ont été appliquées à toutes les machines locomotives qui se sont construites depuis, et l'on s'explique dillicilcnient pourquoi l'on a attendu jusqu'aujourd'hui à en taire usage pour la navigation à vapeur.

Le plus grand obstacle que j'entrevoyais à l'accomplissement de mon projet , était la difficulté de parvenir à obtenir , dans le foyer , un courant d'air assez fort pour déterminer les produits de la combustion à passer à travers les tubes qui remplaçaient la cheminée de la chaudière. Je craignais que la faiblesse de leur diamètre , en augmentant les surfaces , ne causât assez de retard dans la marche de l'air pour anéantir entièrement le tirage ; il fallait doue avoir recours à un moyen d'alimentation artiticielle absolument indépendant du tirage de la cheminée. C'est ce que j'obtins au moyen des ventilateurs à force centrifuge; après quelques essais, je I>arvius à produire jusqu'à 1,200 kil, de vapeur à l'heure , en employant des chaudières de 3 mètres de longueur sur O m ,80 de diamètre , renfermant 43 tuyaux de 0 m ,04 de diamètre.

Je regardai alors la question comme complètement résolue ; et pris , le 12 décembre 1837 , un brevet de cette invention.

Celle manière de procéder laissait cependant quelque

chose à désirer , relativement à remploi du ventilateur à l'alimentation du fourneau. Celle application avait présente dans la pratique quelques inconvénients très-graves. Mais ils furent heureusement levés quelque temps après , par la découverte d'un moyen aussi simple qu'ingénieux , qui consistait à injecter , dans la cheminée , la vapeur qui avait seivi au jeu des cyliudres.

L'activité de combustion que procurent l'un et l'autre de ces deux moyens est si grande, quel'ou ne connaît d'autre limite à la quantité d'eau évaporée , que l'étendue des surfaces évaporantes. Les machines actuellement en usage pèsent de 8 à 9 tonnes, elles évaporent de 15 à 1,800 kil. d'eau par heure K

J'ai fait aussi diverses expériences pour déterminer le diamètre le plus avantageux à donner aux tubes bouilleurs , et il m'a paru en résulter qu'il convient de le maintenir à 4 centimètres. Au reste , comme les quantités de vapeur ont toujours jusqu'ici dépassé les besoins , on a attaché une bien moindre importance à ces essais qu'à trouver les moyens de faciliter le service , et surtout d'éviter l'engorgement des tubes par les fragments de coke embrasé qui sont transportés et s'engagent dans leur intérieur par suite du mouvement rapide de l'air.

Indépendamment de cette amélioration , j'eus encore à faire , dans un ordre inférieur , plusieurs changements aux premières machines qui m'avaient servi de modèle. J'augmentai un peu le diamètre des cylindres et le portai à 0 œ ,225 et même dans quelques-unes jusqu'à 0 m ,23 ; j'établis entre la soupape de sûreté et les poids dont elle était chargée, un ressort qui l'cmpéchâl de s'ouvrir à chaque instant (vendant les secousses occasionnées par le mouvement de la marche ; je lis porter tout le corps de la machine sur les roues par l'intermédiaire de forts ressorts ; enfin , plus tard , j'adoptai toutes les améliorations qui furent faites en Angleterreaux diverses parties des locomotives, et qui me parurent susceptibles d'être heureusement appliquées à celles du chemin de Saint-Etienne.

La capacité du cylindre des machines locomotives en usage sur le chemin de fer de Saint-Etienne ayant un peu augmenté par suite des changements faits aux modèles que j a-

â G«de Pamboiir. Traité des Machines locomotives , j\ Z84.

vais reçus d'Angleterre , j'estime qu'au moment où j'ai fait mes observations , le diamètre des cylindres pouvait être regardé comme ayant en moyenne 0 m ,225 , et par conséquent la pression sur les deux pistons était de

l'effort dans le sens de la marche ,

8 ' 80 ' OOX 3, IW9 xT X »,U g ' 0Wtl

la capacité de chaque cylindre ,

(225\ — Jx3, 14X0,60 = 0">«,0»36,

et la dépense 4e vapeur pour chaque tour de

En supposant la production de vapeur de 1500 kil. à l'heure , ou cinq fois plus grande que celle des premières machines , son volume devient

et la vitesse de la machine ,

— =24650» par h,ure ;

soit

——^ô-sSÔ par seconde.

Si l'on voulait ramener la force de ces machines, au nombre de chevaux qu'elles représentent, en se servant pour cela des mêmes données que nous avons employées page 265 , pour les machines de Watt , nous aurions à multiplier le volume de la vapeur par sa pression , et à diviser par' 50 , qui exprime le nombre de mètres cubes de vapeur dont la dépense par seconde représente la force d'un cheval ; soit

— = 48,7 chevaux ;

mais comme la vitesse joue un grand rôle dans celte appréciation , il faut , pour l'en dégager et ramener la force de la machine à l'effort qu'elle exercerait si cette vitesse était réduite à un mètre par seconde, la diviser par l'espace qu'elle parcourt dans ce même temps ; ce qui nous donne

278 CHAPITRE VJf.

Ce résultai nous indique combien est vague la comparaison que Ton fait de la force des machines avec le nombre de chevaux quelles peuvent remplacer, et nous fait comprendre la nécessité de renoncer aux dénominations vulgairement employées , pour y substituer un autre mode plus en rapport avec l'avancement de l'art.

En supposant que l'effort du cheval fût représenté par un poids de 80 kil. , celui de la machine deviendrait

7,25 X 80 - 580 kil.

Cette quantité est beaucoup au-dessous de la puissance que développent les machines sur le chemin de fer entre Givors et Lyon. Nou6 avons vu , en effet , que la résistance du convoi est représentée par

Et si Ton considère que les machines doivent nécessairement être pourvues d'un excédant de force pour mettre les convois en mouvement , et qu'elles franchissent quelquefois avec cette charge une partie de chemin sur laquelle il existe Une rampe de 0,005 , on restera convaincu qu'il est des circonstances où l'effort qu'elles exercent pour entraîner le convoi est bien près d'atteindre les 1000 kil. qui sont indiqués par la théorie.

Les machines que Ton emploie actuellement en Angleterre ont des cylindres de 0^,2$ de diamètre et de 0 m ,40 de course, et 100 tubes bouilleurs en cuivre jaune de 0" l ,04de diamètre. Je crois qu'il est superflu de répéter tous les détails de la construction et des effets de ces machines , si bien observées , calculées et décrites par M. de Pambour , à l'ouvrage duquel je renverrai mes lecteurs. Chaque jour d'ailleurs voit naître de nouveaux modèles et de nouvelles modifications , qui m'exposeraient à signaler comme neuves des dispositions qui auraient déjà été abandonnées au moment où ce livre parviendra au public.

Le diamètre du cylindre des machines du chemin de Manchester à Liverpool étant de 0 m ,28 et la course du piston de 0", 10 , la surface du piston est donc représentée par

DM MOTEVK». 279

et la pression exercée sur les d«ox pistons par la vapeur , par 605,44 X 4 X 2 = 4843 ki, -,52.

En multipliant cette quantité par le rapport de la double course du piston à la circonférence de la roue , dont le diamètre est de i m ,53 , on obtient , pour l'effort de la machine rapporté dans le sens de sa marche

-«1091 kil.

Ce qui nous montre que l'effort de ces machines n'excède pas d'un dixième celui des machines du chemin de Sainl- Étienne.

En supposant , comme ci-dessus , la production de la vapeur de 1,500 kil. à l'heure , et observant que la capacité des cylindres est égale à

on trouvera , par un calcul analogue à celui que j'ai fait , page 277 , que la vitesse de la machine est représentée par