VITESSE NORMALE

la fumée s'y trouve entièrement élucidée; enfin les observations de M. de Marsilly montrent que, de tous les foyers, celui de la locomotive est jusqu'à présent le plus parfait au point de vue ]de la combustion comme au point de vue de l'utilisation de la chaleur produite.

La quantité de vapeur dépensée par les cylindres de la locomotive, et en général de toute machine à vapeur, varie avec le degré de détente; de sorte que, si l'on suppose constante par unité de temps la production de la vapeur dans la chaudière, la vitesse imprimée à la machine doit être d'autant plus grande que la détente est poussée plus loin ou que l'admission est plus courte. La vitesse normale delà machine, à une détente quelconque, peut être définie par la vitesse qui correspond à cette utilisation complète de la vapeur produite, sans abaissement de la pression dans la chaudière et sans perte de vapeur par les soupapes de sûreté.

Une machine locomotive étant donnée, on peut la classer parmi les machines où la vapeur possède une pression égale, au double point de vue de la force de traction et de la vitesse normale. La force de traction est proportionnelle au rapport du volume des cylindres au rayon de la roue motrice ; la vitesse normale est proportionnelle à la surface réduite de chauffe , multipliée par l'inverse du précédent rapport ; de sorte qu'une machine destinée à traîner des poids très-lourds ne peut posséder eu même temps une grande vitesse; car la surface de chauffe ne peut croître, dans la pratique, aussi vite que le facteur par lequel on la multiplie diminue, et ce facteur est d'autant plus petit que la force de traction est plus grande.

La considération de la vitesse normale conduit à une mesure de l'influence des longues rampes sur l'exploitation d'un chemin de fer^ Cette influence est moindre en grande qu'en petite vitesse. Une rampe de 5 millimètres réduit le poids des trains dans la proportion

* Chemins de fer de l* Autriche, c. iv. (Antmles des mines, i86().)

Mécani(|ne. i C»

'2^r2 INFLUENCE DES RAMPES.

de 528 à 1,000, en grande vitesse, et de 683 à 1,000 en petite. Pour une rampe de 10 millimètres, les coefficients de réduction deviennent 36o et 3 18; à â5, 1 83 et i58. La rampe la plus roide du réseau européen, qui atteint 35 millimètres, réduit le poids des trains dans le rapport dei38etdeii8ài,ooo. On voit donc quelle difficulté entraînent les fortes rampes pour l'exploitation. A la descente, les longues inclinaisons présentent des inconvénients d'un autre genre, mais aussi graves.

La pratique a définitivement condamné le système des machines fixes pour le remorquage sur les plans inclinés, du moins dans les limites d'inclinaison actuellement admises. Les perfectionnements successifs de la locomotive permettent de gravir des rampes qu on regardait autrefois comme inabordables. La locomotive Ëngerth, construite pour le passage du Semmering, sur la ligne de Vienne à Triesle , est l'un des types les plus célèbres des locomotives de montagne. A l'origine, elle utilisait l'adhérence du tender, par une communication établie entre les roues du tender et celles de la machine. Cette disposition, qui donnait lieu à de grandes inégalités entre les pressions sur les divers essieux moteurs, a dû être réformée. La machine Ëngerth modifiée, seule employée aujourd'hui sur le Semmering, où la rampe s'élève à a8 millimètres, n'utilise pas l'adhérence du tender. D'autres types ont été imaginés depuis; l'un des plus remarquables est la locomotive à quatre cylindres, de M. Petiet, en service sur le chemin du Nord. La machine ne fonctionne ordinairement qu'avec deux cylindres; on ne fait agir la vapeur sur les deux autres que lorsqu'il y a des efforts énergiques à développer.

Le nombre des essieux moteurs a été porté à quatre dans les machines à marchandises, à cinq lorsque le tender est pourvu d'essieux moteurs, à six enfin, divisés en deux groupes composés chacun de trois essieux couplés, dans les machines à marchandises a quatre cylindres du chemin du Nord.

On a cherché aussi à faciliter le passage de la locomotive dans

PASSAGE DANS LES COURBES ROIDES. :2/iâ

les courbes roides. Le problème à résoudre, pour y parvenir, est un problème de transmission de mouvement qui ne présente de difficultés spéciales que lorsque le nombre des essieux moteurs est très-grand. Car une locomotive où l'accouplement des roues ne comprendrait que deux essieux, par exemple, peut facilement recevoir toute la flexibilité nécessaire. Lorsqu'au contraire la transmission doit se faire entre des essieux très-éloignés les uns des autres, l'accouplement simple produirait un système trop rigide pour se prêter aux diverses inflexions de la voie dans le plan horizontal. L'ancienne machine Engerth a été la première solution de ce problème; elle passait dans les courbes de 190 mètres de rayon du chemin du Semmering; mais, comme nous l'avons dit, l'expérience en a fait rejeter les dispositions principale^ et a forcé de séparer le tender de la locomotive. Le type actuellement employé a quatre essieux moteurs pour les machines à marchandises, et seulement trois essieux pour les machines à voyageurs; un jeu de 20 millimètres dans le sens de l'axe, donné au quatrième essieu du premier type, suffit pour assurer le passage de la machine dans les courbes. Les types les plus connus des locomotives à grande puissance et à grande flexibilité sont les machines de M. Beugniot, le dernier système proposé par M. Rarchaërt, et la locomotive du chemin de fer d'Oravicza à Sleierdorf; celle-ci passe dans des courbes de 1 13 mètres de rayon, et présente un exemple remarquable de l'emploi d'un faux essieu pour transmettre le mouvement des essieux de la locomotive à ceux du tender ^ La machine Beugniot est en service sur le chemin de fer de Bologne à Pistoie, dans la traversée de l'Apennin; elle doit sa flexibilité, non au déplacement angulaire des divers groupes d'essieux les uns par rapport aux autres, mais au déplacement longitudinal des essieux dans les boîtes à graisse et sous les coussinets de support; ce mouvement des essieux, régularisé par l'emploi de balanciers, permet aux roues de

* Objets exposés à Londres, en 1869, fer de V Autriche. {An.desminei, 1866.) — par la Société autrichienue. — Chemins de Société des ingénieurs civils , 1 8 janv. 1 8G7 .

244 LO.COMOTIVE RARCHA|ËRt.

s'inscrire entre ies rails d'une voie courbe, sans cesser d'avoir leurs plans parallèles.

Les machines Rarchaërt n'existent encore qu'en projet. Un premier type, décrit dans les Annales des ponts et chaussées et les Annales des mines ^ comprenait six essieux moteurs; l'inventeur a renoncé de lui-même à ce projet pour en présenter un autre beaucoup plus satisfaisant, dans lequel il réduit le nombre des essieux à quatre, distribués en deux groupes constituant chacun un chariot rattaché au bâti par une cheville ouvrière; la machine met en mouvement un faux essieu coudé , qui transmet son mouvement aux deux groupes d'essieux moteurs par l'intermédiaire d'un triangle formant une sorte de bielle triple, solution très -ingénieuse, qui a pour effet d'éviter tous les points morts. Cette machine pourrait passer dans des courbes d'un très-petit rayon. 11 n'existe pas encore sur le réseau européen de courbes assez roides pour qu'il soit nécessaire d'y avoir recours.

Nous avons signalé , dans notre chapitre premier, la question de la stabilité des machines , sur laquelle nous ne reviendrons pas.

L'une des plus remarquables inventions de mécanique pratique , l'injecteur Giffard, a trouvé un emploi utile sur les locomotives : dans certains pays , par exemple en Russie , ce moyen simple d'alimentation présente un grand avantage, en ce qu'il n'est pas exposé, comme les pompes, à souffrir des effets de la gelée.

L'addition de freins aux locomotives a été un perfectionnement notable introduit dans leur construction. Les freins ordinaires consistent dans des sabots répartis sur un certain nombre de wagons, et exigeant chacun une manœuvre spéciale; le mécanicien commande ]e serrage des freins , mais il ne peut agir directement que sur les freins du tender. Plusieurs améliorations ont été réalisées en cette matière. On a créé d'abord les freins automoteurs, dont le frein Guérin est le type le plus recommandable ; ces freins se

* Année 1 863. Rapport de M. Couche.