OU M M

fr.

fr.

CHTU.

fr.

O.OCf)

OtLfiM à

StrfcMI.

fr.

on>EnvATio\s.

(a)Fral«deré;ie ot c

Hitpport du parc, des machines au parcours des contois

0,6-J>t fr)

(a) Meranlcteoa «t Banœufra* det| 4«pOU.

(c) Cas chiffre* compronneotd'im porta ma traraoi poor la modlfl.

tlon et la mUiraUon du matériel.

On peut admettre, comme résultat moyen et par prix de revient normal de la traction à introduire généraux sur les chemins de fer français, le prix d* composé comme suit :

Frais de régie . de

Personnel des dépôts

Mécaniciens et chauffeurs

Combustible

Graissage et nettoyage

Eau

Dépenses diverses

Entretien du matériel

aperçu, pour le dans des calculs 3 1 fr. 20 c. dé-

Of0f> 0 07 0 20 0 50 0 025 0 02 0 025 0 -40

Totaux 1 10 à 1 30

Moyenne.

1 fr. 20 c.

On peut également admettre, en moyenne, que !e parcours des machines est de 10 p. 0/0 supérieur à celui des convois, ce qui porterait le prix du kilomètre parcouru par les convois, à 1 fr. 32 c. Ces moyennes ne sont, nous le répétons , qu'un aperçu , car nous n'avons pas même cherché à établir le rapport exact entre le parcours des trains de marchandises et celui des trains de voyageurs; on peut admettre, toujours à Utre d'aperçu , que le parcours des convois de marchandises est ie tiers environ du parcours total des trains sur nos grandes lignes, et qu'il existe une différence d'environ 0,10 par kilomètre parcouru par les machines , entre les deux espèces de trains.

Les chiffres approximatifs que nous venons de comparer ne comprennent pas l'intérêt du capital dépensé pour l'achat du matériel, la construction des bâtiments, des ateliers et dépôts, l'achat de l'outillage, les dépenses d'entretien des braiments et enfin les assurances des bâtiments de l'outillage, du matériel roulant, les impositions, etc. ; l'introduction de ces élément* dans le prix de la traction le modifierait d'une manière notable.

3° Traités de traction. — Sur quelques chemins de fer, on a confié le service de la locomotion à un entrepreneur ou à un régisseur intéressé, qui reçoit de la Compagnie le matériel construit, les bâtiments nécessaires au service , l'outillage et les engins de toute nature pour l'installation des ateliers, et qui se charge, moyennant un prix fixé à forfait, de l'entretien et de la réparation du matériel roulant et de la traction des convois.

La convenance et l'utilité des arrangements de cette nature sont trcs-controvcrsables, dans tous les cas il faut renoncer à traiter cette question comme une question de principe. Le succès d'une opération de ce genre, dépend uniquement de l'habileté et du caractère personnels de l'entrepreneur, et de la nature des rapports qui peuvent s'établir entre lui et la Compagnie qui loi a confié ses intérêts. En effet, si l'entrepreneur ne présentait pas toutes les garanties morales et pécuniaires nécessaires, s'il n'avait pas l'activité et l'esprit d'ordre indispensables pour assurer la régularité d'un ser-

vice semblable, s'il avait l'esprit tracassier et s'il était toujours prêt à faire de la moindre difficulté un procès, la Compagnie serait exposée à voir son matériel dépérir, son service se faire d'une manière irrégulière et nuisible aux intérêts de son trafic, et à voir surgir à chaque instant des contestations et des difficultés sérieuses. L'entrepreneur, de son côté, s'il avait affaire à une administration peu équitable et dirigée par des vues étroites, cherchant à restreindre l'autorité qu'elle aurait donnée d'abord, risquerait fort d'aboutir à une liquidation désastreuse. Les dangers résultent de la nature même du service, de l'impossibilité de prévoir à l'avance toutes les difficultés qui peuvent surgir en cours d'exploitation, de la continuité et de la multiplicité des rapports et des contacts qui s'établissent entre l'entrepreneur et la Compagnie, entre les ageuts de l'un et de l'autre. Ce serait, par exemple, une faute évidente que de mettre en adjudication une entreprise de traction, comme on le fait pour la construction d'un ouvrage d'art, ou pour la fourniture de matières dont la quantité et la qualité peuvent être vérifiées à chaque réception.

Un exemple des marchés de traction est le traité conclu entre M. Buddicom et les compagnies de Houen et du Havre. Un premier traité, après avoir accompli la durée de sept années, a été renouvelé récemment pour une nouvelle période de douze années. Nous rappellerons succinctement les conditions de prix du premier traité, dont les détails sont connus de toutes les personnes qui s'occupent de l'exploitation des chemins de fer.

La Compagnie fournit à l'entrepreneur le matériel roulant, les terrains et locaux nécessaires pour ateliers et dépôts, les puits, pompes, tuyaux et réservoirs pour l'alimentation des machines, à charge d'entretien, mais sans intérêt du prix. L'entrepreneur fournit et entretient l'outillage des ateliers que la Compagnie doit reprendre, sur estimation, à la (in du traité.

L'entrepreneur est responsable des accidents occasionnés par sa faute ou par celle de ses agents.

Le prix alloué à l'entrepreneur pour remorquer les convois

de voyageurs est fixé ainsi qu'il suit, par kilomètre parcouru :

Pour un train de 12 voitures et au-dessous 1 fr. 10 c.

Pour chaque voiture en sus, jusqu'à 16 inclusivement, 1/12 de ce prix, en sus, ci 0 09

Au delà de 16 voitures, le prix est fixé à 2 20

Pour les convois de marchandises les bases du prix

sont les mêmes, mais le nombre des véhicules est

augmenté :

Pour un train de 25 wagons portant 100 tonnes. . 1 10

Pour chaque wagon en sus ou pour tout accroissement de poids proportionnel, jusqu'à 33 wagons ou la charge équivalente, inclusivement, 1/25, ci 0 44

Au delà de 33 wagons 2 20

Lorsqu'un train comprend des wagons en retour à vide, sans que le nombre total excède 45, et pourvu que la charge |>arliclle utile du convoi n'excède pas 100 tonnes, il n'est alloué aucun sup-

En cas de retard excédant 15 minutes, et résultant du fait de l'entrepreneur, il lui est fait, à litre d'amende, une retenue qui varie suivant l'importance du relard, de 15 fr. au prix total de traction du train.

L'entrepreneur doit tenir compte à la Compagnie, à la fin du traité, de la dépréciation du matériel, résultant de l'usure produite par le service effectué et eu égard au service que les pièces peuvent encore effectuer. Il lui est retenu, à titre de garantie de cette dépréciation, 15 p. 0/0 de toutes les sommes qui lui sont payées par la Compagnie.

Au renouvellement de ce traité, le prix élémentaire a augmenté, la vitesse maxima qui était fixée à 40 km à l'heure pour les voyageurs a été également augmentée, et le taux de la retenue de garantie a été diminué.

La Compagnie du chemin de fer de Saint-Etienne à Lyon a traité avec deux entrepreneurs distincts, avec l'un pour la traction

des convois de voyageurs entre Lyon et Saint-Etienne et des convois de marchandises et de houille entre Lyon et Rive-de-Gier, avec l'autre pour la remonte des wagons à houille et des convois de marchandises de Rive-de-Gier à Saint-Etienne. Le prix est tixé pour les voyageurs par wagon remorqué, et pour les marchandises par tonne utile ou par wagon vide, celui-ci comptant pour une tonne utile. La seconde entreprise est celle de M. Verpilleux, qui a été établie en vue de l'application de son système de machines, dont nous avons eu l'occasion de parler à plusieurs reprises ; une troisième entreprise est chargée de l'entretien des wagons.

S ». — Production et emploi de la vopeu-,

1° Eau dépensée. — Nous avons insisté à diverses reprises sur la question de l'entraînement de l'eau et de la condensation de la vapeur dans les cylindres ; nous avons cherché à recueillir quelques résultats d'expériences propres à jeter du jour sur cette question.

La dépense d'eau n'a que peu d'importance au point de vue du coût de la matière; c'est deux centimes environ par kilomètre; une économie de 1/i à 4/3 ne représenterait qu'une somme totale assez faible dans les frais d'exploitation d'une grande ligne de chemin de fer ; l'inconvénient d'une dépense d'eau trop considérable est surtout l'augmentation de la dépense du combustible, soit parce qu'elle donne lieu à des condensations, soit parce qu'elle détermine des résistances à l'écoulement de la vapeur, et par suite des pertes de pression motrice et des accroissements de pression résistante.

Il a été impossible jusqu'ici d'établir une division entre les quantités d'eau perdues par entraînement mécanique et celles qui sont perdues par condensation de la vapeur dans les cylindres , mais comme il existe un rapport intime entre ces deux éléments, la condensation étant surtout le résultat de la présence de l'eau dans les cylindres, il est constant qu'en diminuant l'entraînement mécanique de l'eau, on contribuera doublement à diminuer la dépense d'eau totale.

On peut très-bien déterminer la quantité totale d'eau dépensée en jaugeant le tender et en plaçant sur le côté un tube indicateur

de niveau, sur lequel on relève le volume dépensé avant de prendre une nouvelle provision d'eau à chacun des réservoirs de la ligne; on tient compte également de la hauteur de l'eau dans la chaudière, au commencement et à la tin du voyage. Mais il est beaucoup plus difficile de se rendre compte de la portion de la dépense totale qui représente l'entraînement mécanique et la condensation ; il faut pour cela, par une série d'expériences très-longues cl trèsdélicates, en relevant un grand nombre de diagrammes au moyen de l'indicateur de Watt, déterminer quelle est la pression de la vapeur dans les cylindres en rapport avec la pression dans la chaudière et avec l'ouverture du régulateur, celle des lumières d'introduction avec la longueur de l'admission ; si la machine est à détente, il faut déterminer dans l'atelier, pour chaque cran de la détente, la portion de la course pendant laquelle l'admission a lieu, et contrôler les mesures directes par quelques diagrammes relevés à très-petite vitesse, qui permettent d'apprécier si ces premières données ne sont pas modifiées par le jeu des pièces de la distribution et par l'effet de la pression considérable que la vapeur exerce sur le tiroir. On peut ainsi déterminer pour chaque position du régulateur lorsque la détente est fixe, et pour chaque cran de la détente lorsqu'elle est variable, le poids théorique de vapeur qui serait dépensée à chaque coup de piston, en supposant qu'elle soit simplement à saturation, sans eau liquide, et en supposant qu'aucune portion de la vapeur ne se condense sur les parois du cylindre ; en relevant, à de fréquents intervalles, les éléments de l'admission, on peut déterminer approximativement le poids moyen de vapeur qui serait théoriquement dépensée pour chaque coup de piston, le poids total pour l'ensemble du voyage, et enfin comparer ce dernier avec la dépense d'eau réellement faite.

Ces déterminations n'ont été établies que dans uu très-petit nombre de cas, et ne peuvent pas, du reste, être fréquemment répétées; nous enregistrerons donc avec soin les résultats constatés. Mais il est une expérience qu'il est facile de renouveler et qui peut, jusqu'à un certain point, permettre d'apprécier ce qui se passe dans une machine relativement à la quantité d'eau dépensée; elle con-

siste à mesurer, avec tout le soin possible, la dépense de coke effectuée pendant un long voyage, et à la comparer à l'eau dépensée, de manière à déterminer le poids d'eau dépensée pour un kilogramme de coke consommé. On trouve en général 9 à 10 kilogrammes d'eau, et si l'on remarque que dans les chaudières de machines fixes à combustion assez lente, lorsqu'on a pris toutes les précautions nécessaires pour ne laisser sortir de la chaudière que de la vapeur sèche, la quantité de vapeur produite par 4 kil. de houille de très-bonne qualité n'excède pas 6 kil. 4/2, on reconnaît que la proportion d'eau entraînée ou condensée dans les cylindres doit être d'environ 30 à 40 p. 0/0, proportion qui reste encore au-dessous des résultats de l'expérience directe. Ce mode d'appréciation peut servir au moins pour comparer entre elles des machines placées dans des conditions semblables de surrace de chauffe, de combustible et d'admission dans les cylindres, et surtout pour une même machine dans laquelle on veut déterminer l'effet de dispositions adoptées pour prévenir la déperdition de l'eau et de la vapeur.

Expériences de M. de Pambour. 1834. — M. de Pambour évalue à 24 p. 0/0 la quantité d'eau entraînée par la vapeur dans les machines sur lesquelles ont porté ses expériences. Cette moyenne est déduite de sept expériences qui ont donné les résultats suivants (page 324 de la 2« édition) :

Numéro de» \ eiperlencc*.

l ilMM «D H

Charge totale, machine et tender comprit.

Rapport du pold* tb«* d* vapear a IVan dépenté*

195 tBe%

Moyennes.

84 lM\

En discutant le mode d'expérimentation adopté par M. de Pamboiir, il est facile de reconnaître que la proportion d'eau entraînée ainsi déterminée, est très-notablement au-dessous de la réalité; en effet, il a déduit de la dépense d'eau le poids de la vapeur perdue par les soupapes, en déterminant la production de vapeur de la chaudière au repos, et le nombre de degrés dont la balance se soulève pour donner issue à toute la vapeur formée ; il a tenu compte du soulèvement de la soupape pendant les expériences, et il a supposé que la déperdition de la vapeur par la soupape , comparée à la vaporisation au repos , était proportionnelle à la quantité dont la soupape se soulevait ; il y a tout lieu de croire, au contraire, qu'une très-petite ouverture de la soupape laisse échapper une quantité de vapeur proportionnellement beaucoup moindre qu'une ouverture plus grande ; la correction , ainsi faite , serait considérable. En outre, M. de Painbour a supposé la pression de la vapeur égale dans les cylindres et dans la chaudière ; en supposant le régulateur ouvert en grand dans toutes les expériences, il y avait à tenir compte de la perte de pression qui a lieu au passage de la vapeur à travers le régulateur dans les conduits et dans les lumières , différence qui s'élève au moins à 10 p. 0/0 de la pression de la vapeur dans la chaudière *, c'est donc aussi 10 p. 0/0 environ à déduire de la dépense théorique de vapeur pour l'ajouter à l'eau entraînée; la proportion de celle-ci s'élèverait donc à 31, 6 p. 0/0. On peut estimer que , dans les expériences de M. de Pambour, la perte d'eau entraînée et de vapeur condensée dans les cylindres s'élevait en moyenne de 30 à 40 p. 0/0.

Expériences de M. 1a Chatelier. 1843-1844. — Ces expériences ont été faites à la lin de l'année 1813 et au commencement de Tannée 1844, pour servir de base au rapport d'une commission chargée par M. le ministre des travaux publics d'examiner la machine à détente variable, Mulhouse, construite par M. Meyer. Les essais ont eu lieu du 27 au 30 novembre 1843 sur le chemin de fer de Versailles ( rive gauche) , et du 10 au 30 mai 1844 sur le chemin de fer de Paris à Orléans.

Dans une première série d'expériences sur le chemin de fer de Versailles, la consommation d'eau par kilogramme de coke brûlé a varié de 7 kil. 43 à 6 kil. 85 ; la charge brute du convoi variant elle-même de 56 à 116 tonnes, la vitesse moyenne variant aussi de 50 a 40 kilomètres à l'heure.

Le coke était de très-mauvaise qualité et renfermait 17 p. 0/0 de cendres. Les nombres sont la moyenne de la remonte et de la descente sur la rampe de 0m004, qui règne d'une manière continue de Paris à Versailles. Dans une seconde série d'expériences , comprenant quatre voyages à la remonte , avec des charges variant de 50 à 134 tonnes , et des vitesses variant de 57 à 38 km. à l'heure, la dépense d'eau a été uniformément de 6 k*. 47 par kilogramme de coke brûlé.

Les nombres sur lesquels ont été calculés ces résultats , représentent la consommation d'eau et de coke effectuée depuis le départ de Paris jusqu'au retour, y compris par conséquent la consommation pendant un stationnement d'une heure à Versailles.

Le rendement du coke en vapeur a diminué avec l'activité de la combustion, en même temps que la condensation a diminué au fur et à mesure que la détente était moins prolongée. C'est , du reste, ce qui est résulté de la comparaison du volume et du poids théoriques de vapeur dépensée avec la quantité d'eau consommée. En effet, à des intervalles rapprochés, on avait noté la pression dans la chaudière et le cran de la détente , rendue variable au moyen de deux tiroirs superposés ; en admettant que la pression dans le cylindre fût égale à celle qui était mesurée dans la chaudière, et en négligeant la perte de pression, on a calculé le volume moyen de vapeur dépensée par tour de roue et le poids total de vapeur correspondant , on a trouvé ainsi que le poids théorique de vapeur dépensée avait varié de 50 à 62 p. 0/0, suivant que la détente était plus ou inoins prolongée , ou suivant que le travail effectué par la machine était moins ou plus considérable. La moyenne de la déperdition d'eau a été de 32 p. 0/0. La machine Mulhouse était du reste dans des conditions assez favorables pour éviter l'entraînement de l'eau, l'espace réservé pour le réservoir de vapeur avant

une assez grande hauteur et le dôme de prise de vapeur étant placé vers l'avant.

Les expériences faites sur le chemin de fer d'Orléans, avec cette même machine , ont été répétées comparativement avec une machine de Stephenson, Vauban, h°37, à détente variable, au moyen de la coulisse. La première avait une surface de chauffe totale

de 72,780

La seconde, de 47,023

La machine Mulhouse a marché habituellement avec la détente à la sixième division du cadran ; ce qui correspondait approximativement à nue admission de 0,20 de la course du piston ; la machine Vauban a marché habituellement avec la détente à 3/8, ou 0,37 de la course.

Les expériences ont été faites sur des convois de messageries, entre Paris et Orléans, marchant à des vitesses de 50 à 55 km. à l'heure, avec une charge brute de 90 à 100 tonnes, machine et tender compris. Les résultats consignés dans le tableau ci-joint représentent seulement la consommation depuis le moment du départ de Paris, jusqu'au moment de l'arrivée à Orléans.

Non taMnWd C2;am^M*W^. ^ «T»«V*

de U machine. des expérience». ^ Cok> ^ F d, coke *

Mulhouse Gfiik» 4k«,96 4ik*,75 8k«,4l Vauban 540 [5 ,24 50 ,31 9 ,59

Dans une des expériences faites sur la machine Mulhouse, on a noté à chaque kilomètre la pression dans la chaudière et le degré de la détente, et on a calculé le |K>ids théorique de vapeur dépensée ; il ne s'est élevé qu'à 63 p. 0/0 du poids de l'eau consommée , ce qui représente une déperdition d'eau de 37 p. 0/0. Ce rapport doit être considéré comme un minimum, car on n'a pas tenu compte de la perte de pression de la vapeur de la chaudière au cylindre, et le mécanicien a tenu le régulateur en partie fermé pendant une partie du trajet. On peut donc considérer cette machine donnant une déperdition d'eau d'environ 40 p. 0/0.

La différence qui existe entre les résultats obtenus sur le

de fer de Versailles ( rive gauche ) , dépend surtout de la différence de quantité de coke qui a produit plus de vapeur, et , eu outre , de la plus grande condensation résultant de l'usage constant d'une détente très-prolongée. La différence de vaporisation qu'on observe entre la machine Vauban et la machine Mulhouse, différence qui a été constante dans toutes les expériences, dépend aussi du mode de construction des deux chaudières ; la première avait un dôme carré, placé au-dessus du foyer et un assez faible réservoir de vapeur, l'entrainement d'eau a été plus considérable et la vaporisation est ressortie à un chiffre beaucoup plus élevé que dans l'autre machine, quoique la détente fût moins prolongée, et que, selon toute apparence, la condensation fut moins considérable.

Expériences de MM. Gouin et Le Chatelier. — Ces expériences ont été faites sur le chemin de fer de Paris à Versailles (rive droite) ; elles avaient pour objet l'application de l'indicateur de Walt à la mesure du travail de la vapeur dans les cylindres. Exécutées sur une machine à détente fixe, la Gironde, et répétées un très-grand nombre de fois, elles avaient eu pour résultat d'établir un rapport enlre la pression dans la boite des tiroirs et la pression dans les cylindres ; elles ont permis, par conséquent, de calculer, aussi approximativement que possible, le poids théorique de vapeur dépensée. La moyenne de six expériences , représentant un parcours de 140 kilomètres, a donné pour la déperdition d'eau 18 p. 0/0. Cette machine entraînait peu d'eau, par suite même des dimensions de son réservoir de vapeur et de la position du dôme placé à l'avant ; elle était du reste conduite par un mécanicien très-habile , qui maintenait le niveau d'eau très-bas sur le foyer. La délcnle étant peu prolongée et la contre-pression se maintenant toujours assez forte, il y a tout lieu de supposer que la condensation était assez faible; de plus, les cylindres étant libres dans 4a boite à fumée , devaient être réchauffés extérieurement par les gaz sortant des tubes a la température de 3 à 400°, de telle sorte que la condensation devait de toute manière être assez faible.

Expériences de M. Bertera.— Les résultats de ces expériences,

actuellement en cours d'exécution , ont été faites sur le chemin de fer de Paris à (Jrléans , avec le eoncours de M. C. Polonceau , par M. Bertera, ingénieur des mines, qui nous a communiqué les résultats obtenus jusqu'à ce jour. La dépense d'eau et de coke entre Paris et Orléans a été déterminée comme d'habitude ; la pression de la vapeur dans les cylindres a été mesurée sur de nombreux diagrammes relevés avec l'indicateur de Walt, ce qui a permis d'évaluer le rapport du poids théorique de vapeur correspondant au volume engendré par les pistons , à la consommation d'eau effective. Le tableau suivant donne les résultats constatés et calculés par M. Bertera.