TÉLÉGRAPHES PNEUMATIQUES

On sait que depuis une trentaine d'années on applique l'idée de %

Medhurst, d'utiliser l'air comprimé au transport des dépêches. Toutes les grandes villes sont pourvues d'un réseau de télégraphes pneumatiques : les dépêches sont placées dans des sortes d'obus munis d'une '| garniture en cuir, lesquels sont introduits comme des pistons dans une canalisation de 6 à 8 centimètres de diamètre. L'air est comprimé d'un côté du train des pistons-wagons à une pression ne dépassant pas six dixièmes d'atmosphère, ou raréfié de l'autre côté jusqu'à 1/2 atmosphère environ. La marche des pompes à air est régularisée par des réservoirs d'un volume suffisant, placés en tête de la canalisation.

Nous reviendrons plus tard sur ces installations qui ne rentrent pas dans le cadre de la notice actuelh, laquelle s'applique principalement au transport des voyageurs.

§ 4. Ascenseurs a air comprimé.

Dans les villes comme Paris, où lair comprimé est distribué dans un grand nombre de rues, on emploiera de préférence cette force pour faire fonctionner les ascenseurs des maisons. Nous pensons que l'on a trop négligé, dans beaucoup de cas, les presses où l'eau serait remplacée par l'air. Quand on doit élever un fardeau à une hauteur consi-^ dérable, quelques centaines de mètres par exemple, l'emploi d'une presse hydraijulique devient presque impossible puisque le poids de la colonne d'eau contenue dans la presse vient s'ajouter à celui qui doit être soulevé. Le môme inconvénient n'existerait pas avec l'air dont le poids est négligeable; l'air a, de plus, l'avantage de pouvoir être accumulé dans des cylindres d'une construction facile, ce qui permet de laisser les moteurs marcher constamment. L'air a, il est vrai, l'in-

coDvénieDl d'être compressible, en sorte lue l'arrêt de la charge D'est pas aussi parfait que daus le cas de l'emploi de l'eau; mais on peut corr^er ce déraul en plaçant dans le cylindre de la presse à ai r deu X p i sto 03 comprenant entre eux une colonne d'eau; le piston inférieur reposerait sur la colonned'air, le second sur la colonne d'eau et porleraiten même temps la charge. La même eau serait ainsi toujours employée. Quand le fardeau arriverait au niveau voulu, un arrêt aulonkatjquc agiraitsur une vanne placée sur le cylindre et arrêterait la colonne d'eau (<).

J'ai appliqué, en 1«86, aux douze monte - charges du nouvel hôtel des Postes de Paris, cette solution qui consiste à agir sur une colonne d'eau intermédiaire pour manœu-

j l'uA. 1 j ^ . ^•*'' un ascenseur

de rbùtel des Poste» de Paris.

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élastique.

Ces ascenseurs, dont la figure 95 donne le diagramme, sont formés

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D et on la laisse en même temps échapper : la pression cessant d'agir, Tascenseur descend par son propre poids. L'arrêt, à la montée comme à la descente, s'obtient en coupant le passage de l'eau de D vers B, ou de B vers D, ce qui s'obtient automatiquement à Taide de taquets fixés sur le câble K, lesquels correspondent à d'autres mobiles placés aux divers étages; on n'a qu'à pousser celui de ces derniers taquets qui répond à l'étage où l'on veut que l'ascenseur s'arrête. Le Génie Civil a donné, en 1S88, la description détaillée de ces ascenseurs ('). L'emploi de l'air comprimé pour le fonctionnement des ascenseurs de maisons date, à Paris, de 1889. L'avantage de l'air comprimé consiste dans sa simplicité d'emploi et son prix de revient peu élevé. Aujourd'hui que l'eau de la ville coûte à Paris fr. 60 le mètre cube, on peut évaluer à 80 Vo l'économie qu'il y a à :1a remplacer comme force motrice par l'air comprimé. On estime qu'un ascenseur à air comprimé coûte 3 francs le kilomètre de montée verticale; la descente, ne dépensant pas d'air comprimé, est gratuite. La Compagnie Parisienne d'air comprimé entreprend à ce prix la fourniture de la force nécessaire aux ascenseurs de maisons et munit, dans ce cas, l'ascenseur d'un compteur kilométrique. A titre de renseignement, on compte qu'un ascenseur de maison de location à cinq étages dépense 400 firancs d'air par an et qu'un ascenseur d'hôtel à voyageurs dépense de 600 à 80O francs d'air par an. Tout ascenseur hydraulique, quel que soit son système, peut être transformé en ascenseur à air comprimé. Nous donnons (fig. 96) le croquis d'un ascenseur système Edoux (2). Pour la description, on peut se reporter à celle que' nous, avons donnée des ascenseurs de l'hôtel des Postes ; les mêmes lettres désignent les mêmes appareils. On remarquera que le piston différentiel du réservoir D est supprimé; la pression de l'air comprimé fourni par la Compagnie Parisienne est suffisante et n'a pas besoin d'être multipliée, ce qui permet de la laisser agir directement sur l'eau. En outre, le piston de la presse hydraulique est attelé directement sous la caisse^ ce qui est toujours préférable quand la disposition des lieux permet la construction d'un puits au-dessous de la cage de l'ascenseur.

■ I I ■ I I ■ II**.». T il I II

(1) Voir Génie Civil, tome XIII, n» 11, page 16<.

(2) Exirait du Bal etin de l Union syndicale des archiiecles français, n» d'avril 1804.

SEPTIÈME PARTIE Prix de revient et GonclusioiiB.

§ 1. Prix de revient de l'installation d'un service de traction d'une ligne de tramway par l'air comprimé.

Nous prendrons comme exemple deux lignes de tramways voisines, de 7 kilomètres de longueur chacune, et dont l'exploitation nécessite, d'après les horaires arrêtés, un parcours journalier total de 6 500 kilomètres-voitures. En admettant pour chaque voiture un parcours journalier moyen de 100 kilomètres, nous voyons qu'il nous faudra 6S voitures en circulation, et, en supposant 45 voitures en réparation ou en réserve pour une augmentation accidentelle de l'intensité du service, nous arrivons à un total de 80 voitures automobiles à acheter. Pour permettre d'augmenter le nombre des voyageurs transportés, nous supposerons en outre l'achat de 40 voitures d'attelage que les automobiles remorqueront tous les deux voyages. La dépense d'achat de matériel roulant sera donc :

80 automobiles à 25 CGC francs Fr. 2.000.000

40 voitures d'attelage à 5000 francs 200.000

Total du matériel roulant Fr. 2.200.000

S'il n'y avait qu'une ligne de tramway, il y aurait tout intérêt à mettre l'usine et le dépôt au milieu du parcours. L'usine, placée à un bout de la ligne, ne rend possible qu'un chargement pour l'aller el le retour ; placée au centre, elle permet deux chargements pour le même trajet.

Nous supposerons que les deux lignes de tramway* que nous devons desservir partent du même point, se dirigeant dans deux directions formant entre elles un certain angle. D'après les considérations qui précèdent, l'usine sera placée sur la bissectrice de l'angle et vers le milieu du parcours. Indépendamment de cette considération, il faut tenir compte, pour le choix de l'emplacement de l'usine, du prix des terrains et surtout aussi des facilités d'approvisionnement du charbon et de l'eau.

La puissance de production de l'usine est exactement déterminée par le nombre de 6 500 kilomètres à parcourir par jour. Nous avons

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admis une dépense de 10 kilogr. d*air par kilomètre-voiture, ce qui nous donne 65 tonnes d*air à produire par jour, ou 80 tonnes en majorant de 20 ^/o* En supposant une production de 5 kilogr. d*air par cheval, ce qui est un minimum, nous trouvons une force nécessaire de 16 000 chevaux-heures. Pour un service de 16 heures, cela répond à une machine de 1000 chevaux. Prenons en outre, comme d*habilude, un tiers pour les rechanges, nous arrivons, comme résultat final, à trois machines de 500 chevaux, dont deux en marche et une en réserve.

Le prix d'une telle usine de compression peut être évalué à un million de francs. Ce prix comprend : le terrain, les bâtiments, les machines motrices avec les compresseurs, les chaudières, le service d'eau et les fondations.

A ce prix, il convient d'ajouter les bureaux, le dépôt et ses hangars, râtelier de réparation, les fosses à piquer, les installations pour le chargement des automobiles et les canalisations, que Ton peut estimer à 300 000 fr.

Rappelons que le matériel roulant coûtait 2 200 000 francs, ce qui forme un total de 3 500 000 francs pour tout le matériel concernant la traction.

Cette dépense totale répond à :

* — = 53850 francs par automobile en service ;

fiK I '>Q = 35 700 francs par automobile et voiture d'attelage en

service.

Si Ton suppose que le capital de 3 500 000 francs à dépenser pour la traction doive rapporter 5 % l'an et être amorti en quinze années, ce qui donne un taux d'amortissement de 0,0463 %, on a une annuité à servir de :

(0,050 + 0,0463) 3 500 000 francs = 337 050 francs.

Or, le nombre de kilomètres d'automobiles parcourus dans Tannée est de :

6 500 X 365 = 2 372 500 kilomètres,

et celui d'automobiles et d'attelages est de :

(A) Voir le Génie Civil, t. XJII, nM ! , p. 161

6300 X 365 + 5^ X 365 = 3S58750 kilomètres.

Ce qui donne, pour intérêt et amortissement :

fr. 143 par kilomètre d'automobile ;

fr. 095 par kilomètre d'automobile et d'attelage.

§ 2. Prix de revient de la traction par l'air comprimé.

Les frais d'exploitation d'une ligne de tramway sont toujours rapportés au nombre de kilomètres parcourus par les voitures. Ces frais se composent de deux parties distinctes :

La première, entièrement indépendante du mode de traction, comprend les dépenses suivantes :

1^ Conseil d'administration, direction, caisse, comptabilité, correspondance, contentieux, frais de bureaux, éclairage et chauffage, loyers, contributions directes et indirectes, contrôle administratif, assurances, service médical;

2^ Contrôle d'exploitation, recette, billets ;

3<> Entretien des bâtiments et de la voie.

La seconde partie, qui se rapporte à la traction proprement dite, comprend les dépenses relatives aux machines fixes et automobiles, à leur conduite et à leur entretien.

Nous ne nous occuperons que de cette seconde partie. Les frais de traction se subdivisent eux-mêmes en deux sections bien tranchées :

La première comprend la production de l'air comprimé; La seconde se compose de la conduite et de l'entretien des automobiles et des attelages.

La première section peut être entièrement indépendante du service de traction : la compagnie du tramway peut acheter à un usinier l'air comprimé qu'elle consomme, tout comme le pratiquent presque toutes les Compagnies de tramways électriques qui achètent le courant aux bornes à des usines étrangères.

Nous avons publié le prix de revient de Tair comprimé à l'usine du quai de la Gare appartenant à la Compagnie Parisienne d'air comprimé. Ce prix, ramené à une pression de 45 atmosphères, est de 7 fr. 20 la tonne d'air. Doublons ce chiffre pour les pertes dans la canalisation, l'intérêt,

ramortissement et le bénéfice de Tusinieri nous arrivons à 15 francs environ pour la tonne d'air. Majorons encore ce chiffre de 30 V» pour tenir compte de la main-d'œuvre de chargement, du réchauffage de Tair et d'une pression plus grande que Ton peut être amené à donner à Tair pour faciliter son approvisionnement, nous arrivons à un prix de vente aux bouches de 20 francs la tonne, tout compris.

D'après les relevés de deux années, les automobiles de 50 places du tramway de Paris à la Ville -Evrard consomment 10 kilogr. d'air par kilomètre. Sur la ligne de Saint-Augustin à Vincennes, dont le profil est particulièi*ement accidenté et qui traverse des rues très fréquentées, où l'automobile est obligée de s'arrêter continuellement, la consommation est de 12^» 5 d'air par kilomètre, et ce chiffre s'abaissera quand les mécaniciens de cette ligne nouvellement créée seront mieux familiarisés. On peut donc dire avec certitude, en s'appuyant sur ces divers chiffres, que la dépense d'air par kilomètre d'automobile varie entre fr. 20 et fr. 25. Ces chiffres peuvent être très fortement réduits, car ils sont pris sur des lignes dont le profil est remarquablement accidenté ; ainsi, d'après les relevés des tramways de Nantes, la consommation d'air dans une année ressort à moins de 7 kilogr. par kilomètre, ce qui répond à fr. 14 par kilomètre d'automobile.

II ne nous reste plus qu'à donner la seconde section du prix de traction, qui comprend la conduite de l'automobile et son entretien. Le prix de la conduite doit être à peu près le même dans tous les systèmes de traction mécanique : il dépend du prix de la main-d'œuvre et aussi un peu des horaires qui permettent d'utiliser plus ou moins bien le temps du mécanicien. Voici, pour une même machine, le prix de la conduite rapporté au kilomètre-voiture pour diverses localités :

Tramways de Nantes Fr. 0,060

Tramways de Paris-Ville-Evrard 0,075

Tramways de Vincennes-Saint-Auguslin 0,110

L'entretien comprend les frais d'atelier et les fournitures des pièces de rechange, le graissage et l'essuyage. Pour un matériel déjà vieux, ces frais se sont élevés, pour l'année 1894, à fr. 0709 par kilomètrevoiture à la Compagnie des Chemins de fer Nogentais*

Si nous totalisons les chif&es précédents, nous trouvons pour frais de traction par kilomètre d'automobile :

Dépense d^air : 10 kilogr. à 20 fr. la tonne . . . Fr. 0,200

Conduite 0,075

Entretien et graissage 0,071

Total Fr. 0,346

Soit fr. 35 par kilomètre parcouru (*).

Ce prix est à comparer à celui de fr. 66 de la traction par chevaux.

Lorsque l'automobile remorque un attelage de 50 places, on compte qu'elle dépense suivant les profils en moyenne de 2 à 5 kilogr. d'air de plus par kilomètre. Cet attelage ne coûte rien pour sa conduite ; il y aurait lieu seulement de tenir compte d'une dépense d'entretien et de graissage. Gomme dans la comptabilité d'entretien, cette petite dépense est mêlée à celle d'entretien des automobiles, nous en avons déjà tenu compte dans le chiffre de fr. 071 compté plus hiKut sous la rubrique « entretien et graissage ». J^a dépense supplémentaire d'an attelage est donc de 5x0,02=^0 fr. 10 par kilomètre parcouru, et la dépense totale d'un train d'une automobile et d'un attelage est de Ofr. 45 par kilomètre, soit de ir.225 par voiture de 50 places.

§ 3. Conclusions.

Il résulte de cette étude que la traction par l'air comprimé a les propriétés suivantes :

1° Elle permet de développer un effort de traction qui n'est limité que par l'adhérence des roues aux rails. Dans cette limite, les rampes peuvent être gravies à toute vitesse, ce qui permet d'utiliser sur la totalité du parcours les vitesses maxima permises par les ordonnances de police ;

2» Elle répond à tous les desiderata de salubrité et d'innocuité, puisqu'elle ne rejette dans l'air aucun panache de fumée, aucun gaz délétère, n'emploie aucune matière, aucun courant susceptibles de produire un accident par contact ou d'avoir une influence destructive sur

(1) A Nogent, latraclion dans le« deux derniers exercices est revenue à o fr. 42. Cette augmentation tient aux machines de compression dont le type est ancien et qui produisent l'air à 27 francs la tonne. A Nantes, le prix do traction dans les deux derniers exercices est légèrement supérieur à fr. 29. Cette diminution tient à ce que les salaires sont moins élevés qu'à Nogent^

des installations d'utilité publique, telles que téléphones, canalisations, etc. Cette traction est, en outre, silencieuse ;

3» Elle ne nécessite aucun câble aérien, aucune installation en élévation nuisant à Taspect général des villes. La voie est celle des tramways à chevaux, sans aucune installation spéciale;

4<' L'air comprimé, envoyé par unecanalisation de l'usine centrale jusqu'à la station de tramways, où il doit être emmagasiné et utilisé, constitue le mode de transport de force dont le rendement est le plus élevé. Nous avons montré que pour une canalisation de plus de 4 kilomètres de longueur, la perte de force, par le fait du transport, n'atteint pas un pour cent de la force produite à l'usine ;

50 L'air comprimé se prête admirablement aux variations dans la dépense de force nécessaire à la traction. Si une partie du service est interrompue, il n'en résulte pas un accident à l'usine centrale; les machines continuent à comprimer l'air dans les accumulateurs et la canalisation, lesquels forment un immense ressort, garantissant les machines contre les à-coups qui peuvent se produire dans le service ;

6*^ Cette élasticité de l'usine n'est pas seulement accidentelle; on peut faire varier de moitié sa production normale, sans modifier sensiblement le rendement ou le poids de charbon brûlé par kilogramme d'air fourni : il n'y a qu'à changer la vitesse de rotation des machines.

Les installations électriques ne sont pas dans ce cas. La vitesse des dynamos est à peu près constante, et pour faire varier leur débit, il faut agir sur la résistance.

En un mot, les coinpresseurs sont à vitesse variable et résistance constante : la vapeur peut être utilisée toujours avec la même expansion, quelle que soit la production. Les machines électriques sont à vitesse constante et résistance variable : le degré de détente doit varier avec la production. Le rendement des compresseurs reste donc constant, tandis que celui des machines électriques diminue quand on s'écarte d'une production normale ;

70 Pour une exploitation déterminée, il faut identiquement le même nombre de chevaux-vapeur à l'usine fixe, qu'il s'agisse d'une ligne exploitée par Pair comprimé ou d'une ligne exploitée par l'électricité, avec fils en l'air. Les compresseurs de la traction à air sont simplement remplacés par des dynamos. L'entretien des compresseurs

ne nécessite pas de mécaniciens spéciaux. Les deux installations reviennent, du reste, au même prix de premier établissement;

8® Le prix d'une canalisation souterraine d'air comprimé est le même, par kilomètre, que celui d'un câble électrique aérien avec ses supports; cette canalisation d'air comprimé peut souvent être évitée, et, en tout cas, sa longueur n'atteindra jamais la moitié de celle de la ligne de tramways;

9® Le travail pratiquement rendu en traction par l'automobile est plus du tiers de celui que produisent les moteurs de l'usine. Cette fraction s'élève à moitié pour des locomotives à longue détente, ne s arrêtant qu'à des points fixes. Ce rendement élevé tient à la possibilité d'augmenter, par le réchauffage de l'air, l'énergie transmise après son transport à l'instant même de son emploi. Les autres modes de transport de la force ne se prêtent pas à cette amélioration après coup ;

10® Le prix de revient de la traction proprement dite, est, à Paris, de fr. 35 par kilomètre parcouru par une automobile de 50 places. Ce prix descend à fr. 23 par kilomètre- voiture, dans le cas d'un train de deux voitures de 50 places chacune, formé par une automobile remorquant un attelage.

En Belgique, où les prix de la main-d'œuvre et du charbon sont moitié de ce qu'ils sont à Paris, le prix de traction pourra descendre à fr. 20 par kilomètre d'automobile.

Si, au lieu des prix, on recherche la force à dépenser à l'usine fixe pour faire un kilomètre, nous rappellerons que l'automobile dépense en moyenne 10 kilogrammes d'air par kilomètre, et qu'un chevalheure produit, suivant la pression adoptée, de 5 à 6 kilog. d'air. Il faut donc dépenser, au plus. 2 chevaux-heure par kilomètre d'automobile.

Enfin, il résulte de ce qui précède, qu'étant donnée la consommation d'un kilogramme de charbon par cheval-heure, un kilomètre d'automobile coûte 2 kilogrammes de charbon.

Telles sont les propriétés de la traction par l'air comprimé. Ce système ne s'est cependant pas développé encore, comme son rival et son égal au point de vue du prix de revient : la traction par câbles électriques.

Mais il ne faut pas oublier que la traction électrique par câbles est née aussi en Europe et n'y a pas été tout d'abord en faveur. Importée et lancée en Amérique par une puissante Société financière, en état de faire de larges crédits aux concessionnaires de tramways, ce mode

de traction y a pris une immense extension : 5000 kilomètres de tramways sont exploités par ce système. Sans avoir fait cependant de sérieux progrès depuis son départ, la traction électrique est revenue depuis deux ans en Europe, où elle profite largement de Tengouement qui s'attache aux choses qui viennent de loin.

En ce moment, un revirement parait se produire en Amérique: plusieurs grandes cités ont entamé des procès contre les Compagnies d'électricité, à cause des dommages causés à leurs téléphones et à leurs canalisations; l'une d'elles, la ville de Richmond, qui est justement l'une de celles où le tramway électrique à fil fut en premier lieu importé, négocie avec M. Popp le remplacement de l'électricité par Tair comprimé. Peut-être se produira-t-il alors, pour l'air comprimé, ce qui s'était passé pour Télectricité : généralement mal connu et négligé, ce mode de traction, inventé, perfectionné et appliqué en France, aura, lui aussi, son moment de faveur, quand il aura reçu la sanction de quelques applications en Amérique.

Indiquant le travail à dôpenser pour comprimer à température constante et bous diffôrentes pressions une quantité d'air déterminée. Réciproquement, ce tableau donne le travail total développé Sar la même quantité d'air se détendant à température eonstante epuis la pression de compression jusqu'à 1 atmosphère.

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