NOTIONS GÉNÉRALES

I. Description succincte d’une Maciiine locomotive. — üne macjiinc locomotive est une machine à vapeur à deux cylindres, à haute pression, sans condensation ni détente. Le mouvement des pistons résultant de l’introduction de la vapeur dans les cylindres et de son échappement alternatif est transmis au moyen de bielles à un arbre à deux manivelles. Chaque révolution des pistons fait décrire à cet arbre un tour sur lui-mémc.Sur cet arbre sont attachées deux roues d’ungrand diamètre qui reçoivent ainsi unmouvement de rotation auquel la machine obéiten sedéplaçant.

Les chaudières d’une machine locomotive ont une forme particulière ; leur foyer est enfermé dans une caisse à double paroi formant uhc enveloppe d’eau autour du combustible. L’air s’introduit dans le foyer à travers la grille. La flamme, les gaz produits de la combustion et la fumée passent pour se rendre dans la cheminée par un grand nombre de tubes qui communiquent du

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foyer à la boîte à fumée , en traversant ainsi une niasse d eau enfermée dans la partie cylindrique de la chaudière. Ces tubes étant d’un très petit diamètre , la flamme et les gaz du foyer n'y entreraient pas avec rapidité, soit à cause des frottemens soit à cause du refroidissement qu’ils y éprouveraient, s’ils n’étaient pas sollicités par un tirage très énergique.

■2. Du Tirage. — Le tirage, qui a pour but de produire dans k? foyer le renouvellement de l’air qui apporte l’oxigène nécessaire à la combustion du coke , est créé en faisant échapper la vapeur inutile à une pression assez élevée lorsqu’elle a produit dans les cylindres le travail nécessaire pour imprimer aux pistons le mouvement de va-et-vient qui se transforme pour les roues en un mouvement de rotation ; cette vapeur est envoyée au sortir du cylindre dans la cheminée par un conduit qui est resserré à sa partie supérieure , afin d’augmenter la durée de l’échappement de la vapeur. Ces échappemens sont successifs; leur fréquence dépend du plus ou moins de vitesse de la machine, leur énergie du plus ou moins dépréssion de la vapeur. La vitesse de la vapeur à l’éehappernènt est celle due à la pression initiale de la vapeur, quelle que soit la dimension de l’orifice d'échappement ; mais cette pression se réduit immédiatement si cet orifice est considérable; elle se réduit moins rapidement lorsque l’orifice d’échappement est plus petit ; la réduction de l’orifice augmente donc la continuité de l’échappement de vapeur , mais non sa vitesse initiale. Il résulte de cette augmentation de durée que lorsque la machine marche à une grande vitesse, les échappemens étant très frequens, la pression de la vapeur inutile subsiste à un certain degré presque constamment en sens inverse de la marche des pistons, et oppose une résistance à la marche île la machine.

La grande vitesse d’échappement de la vapeur dans la cheminée tend à faire prendre à l’air qui s’y trouve une vitesse analogue Cet air ne peut être remplacé que par un courant qui doit traverser la grille, le foyer et les tubes.

Le tirage est donc ainsi excité par aspiration au lieu de létre par insufflation.

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Nüu s feronsrcmarquerquclcrétrécisscmentdu conduit d'échappement à son extrémité, ayant pour effet d’opposer un obstacle à la sortie de la vapeur afin d’accroître la durée de son dégagement, il en résulte une continuation de pression de la vapeur inutile qui, d’après les règles ordinaires, n’en devrait plus opposer aucune. Cette pression est donc un obstacle à la marche des pistons, et par conséquent le tirage a en définitive pour résultat d’absorber une partie notable de la puissance de la machine. Son influence ne se fait pas cependant sentir à une marche lente , pareeque le temps du travail de la vapeur esttrès considérable par rapport à la faible durée du temps que dure l’échappement ; mais a une grande vitesse la succession des échappemcns de vapeur est tellement rapide que les effets de la pression dans les tuyaux «l’échappement sont presque continus. Cette pression forme alors une résistance à la marche du piston presque égaleà la puissance même qui lui donne l’impulsion ; nous avons fréquemment observé que le maximum de vitesse que puissent atteindre les inachincs locomotives est de inooà 1 a5o mètres par minute. Alors l’affaiblissement de pression résultant de la vitesse de la vapeur à son entrée dans les cylindres, et la résistance qu’elle éprouve à sa sortie par le conduit d’échappement, rapprochent de l’équilibre la puissance «le la machine et la résistance que le travail et l’obstacle à l’échappement de la vapeur lui font éprouver '.

A voir combien la différence entre la puissance et la résistaucc est grande à l’origine du mouvement d’un train remorqué par une locomotive, on devrait s attendre à ce que cette force accélératrice imprimât à la masse une vitesse bien supérieure à celle quelle atteint réellement; car on sait que la principale résistance à vaincre, savoir le coefficient de frottement du train sut les rails , n’augmente pas avec la vitesse. Il faut donc que la résis-

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1 A une vitesse de (>0,000 ni. ou t5 lieues à l'heure , et avec des roues de 1 ni. Go de diamètre , le nombre des écbappemens de vapeur est environ «le i3,2 par seconde; celui des révolutions des roues de 12000 par beure ou