kl

*! 01 tenant compte des parties

uls et en rails à

ornitTcs, ainsi que de la répartition du poids du train entre la locomotive et les voitures. L'augmentation de résistance due aux efforts supplémentaires, courbes et arrêts, est donc de 5,2 kg.

Étant donné ce chiffre de 12,6 kg., nous pouvons facilement calculer le travail par kilomètre. Nous aurons, en supposant le train composé, comme il Test généralement, d'une voiture mixte (l'^*et 2® cl.), d'une voiture d'été et d'un fourgon, et le nombre de places à moitié occupé :

^ = 27(MÏÔÔ = *'^^ ^^^^•'^•

Comme nous savons que la dépense en charbon d'un chevalheure est de 3,12 kg. avec une pression d'admission de 3 kg., la dépense de charbon par kilometre-train sera de :

Wo = ^'^^ ^^- '

en supposant pour l'appareil moteur un rendement de 0,85.

DÉPENSES DE TRACTION PAR KILOMËTRE-TRAIN

Nous admettons, pour établir ce prix, que le train se compose normalement de trois voitures pesant chacun 8 t., remorquées par une locomotive de 16 t., soit un poids total de 40 t. Cette composition représente le train type du tramway de l'Étoile à Saint- Germain.

Les dépenses pourront se répartir comme suit :

10 Combustible (voir p. 81) 7,05 kg. à 0,025 fr. . 0,1'76 fr.

2® Matières pour graissage, nettoyage et éclairage. . 0,020 —

3® Entretien du matériel de traction : moteurs et générateurs, voitures et matériel des ateliers. Salaire du personnel dos ateliers et fourniture de matières premières 0,130 —

4® Salaire des mécaniciens 0,080 —

Dépense totale de traction par kilomètre-train . 0,406 fr. Soit, par kilomètre-voitore : -~t — = 0,i3o fr.

.V ce cliiffre do dépenses de traction proprement dites il faut ajouler les dépenses dues à ramortissement des installations spéâales au service de la traction qui, pour une ligne du gcMire de

celle que nous considérons, c'est à-dire d'une longueur de

30 km., ayant 30 voitures dont 20 en service, parcourant chacune

\5(ï kil. par jour, peuvent s'établir comme suit :

1* Bâtiments des dépôts et ateliers (sans le terrain),

remises 60 000 fr.

î* Générateurs et installations diverses 70 000 —

3» Outillage des ateliers 15 000 —

4® Prises d'eau supplémentaires et installations

supplémentaires propres au service 20 000 —

50 30 voitures à 7 000 fr. lune 210 000 —

6M0 machines de 16 t. à 25 000 fr 250 000 —

Total 625 000 fr.

Ce qui représente, pour un parcours annuel par voiture de 1.0011,000 de kil. :

1 000 uoo ■" "'"^•' ''^•

La «iépense totale de traction par kilomètre-voiture s<Ta donc : 0.133 fr. -f 0,0G2 = 0,197 et par kilomètre-train de : 0,197 fr. X 3 = 0,391 fr.

Une machine à vapeur, actionnant des compresseurs, refoule dans des accumulateurs, installés dans une usine centrale, de Tair à une certaine pression. Cet air comprimé est ensuite transvasé dans d'autres réservoirs placés sur les véhicules et sert ensuite à produire la force motrice de ces derniers, en agissant dans des cylindres actionnant les essieux. Avant que Tair contenu dans le réservoir des véhicules soit épuisé, ceux-ci reviennent à l'usine ou à des points fixes de chargement, pour y renouveler leur approvisionnement. TA est le principe de la traction par l'air comprimé.

L'idée de ce système paraît très ancienne puisque Papin, l'inventeur de la cliaudiere à vapeur, y songeait dès 1687. Mais ce n'est, cependant, que vers 1838 que Andraud et Tessié du Motay essayèrent de mettre cette idée en pratique. Andraud avait étudié a fond la question, et, chose très curieuse, on retrouve dans ses mémoires la trace de tous les perfectionnements actuels qui ont rendu ce système de traction applicahle. On y retrouve l'idée de la compression étagée, du récliauffage de l'air avant son emploi, du détendeur de vapeur et des accumulateurs de réserve dont nous parlerons plus loin. Andraud et Tessié du Motay firent construire, vers 1840, une voiture automotrice à air comprimé; mais, pour diverses raisons, ce premier essai n'eut pas de suite et la traction par l'air comprimé tomba dans l'oubli.

En 1872, M. Mékarski reprit cette idée en la perfectionnant et la

idit praliiiut par le rt^chaufTagc ilo l'air au moyeu di' la vapeur.

(\ f n n fait, ti la fin île 1873 vl Jans le coUraal ilo 1876, une prc-

nùîTc applÎL-Alinn t'X, depuis, c«Ilo3-ci sont devenues assez nom-

Wvusfs.

l)n trouve la Iraclion nn'caniiiue par l'air eomprimé, en France, au\ tramways de \antes, aux tramways Nogeiilaîs, à Aix-les-Bains, àVicliy Kl à la Compagnie générale des Omnibus, sur les Iram- «■ays lie Louvre- Saint-Cloud- Versailles, de Saiiil-Augustin-Cours tir Vinceunes, ainsi qu'aux tramways d'Arpajon, dans l'inlérieur Jp Paris. La Compagnie générale des Oiuiiibus doit appli(|Ui'r ee Msli-niu de traction à 3 ou 4 nouvelles lignes,

A l'étranger on en liouve ili's applications en Suisse l'I aux Ëlals-Lnis.

Daiisre système 'le trarlîou nous avons dune : 1*A comprimer de l'air dans les accumulateurs de l'usine centrale, h une certaine pression. Quel sera le travail nécessaire pour lirodaîre cette compression et i|U(d sera le taux de coni[iression liplus avantageux?

ÏA prendre dans ces accumulateurs l'air (]ui y est cuniprirné et • l'inlroduire à la môme pression dans les réservoirs des voitums, soit h l'usine centrale, soit à certains points déterminés du rrn-Au :

3* Knlin, à employer col air emmagasiné dans les réservoirs des roiturrs. pour ol>ti'nir la force motrice nécessaire à la propulsion ■Ici'cs voitures, Quel sera le travail que nous obtiendrons par la Jrli-nle de cet air et dans quelles conditions devra-t-il se trouver pour donner le meilleur rendenienf? Quel sera ce rendement et, par : cuiiiiétiuent, ([uelle sera la dépense d'air à faire pour la traction des I toilun-'sï Nous allons examiner ces différentes questions.

Compression. — La compression de l'air peut se faire de Irois feïOEisdilférenles :

Dans le premier cas, la température de l'air est variable pendant U fOEiipression; nous avons alors la compression adiabatique; r'esllc cas où on n'optre aucun refroidissement du cylindre ou di' t'ïir pendant lu compression.

Dans le second cas, la température de l'air reste à peu près cons-

9'fr LA TRACTION MECANIQUE DES TRAMWAYS

tante pendant la compression ; c'est la compression isothermique où, pendant cette compression, on refroidit le cylindre et Tair,

Dans le troisième cas, la compression est étagée et divisée eu deux ou trois phases avec refroidissement du cylindre et de l'air dans chacune des phases. C'est ce dernier système qui, comme nous le verrons dans la suite, donne les résultats les plus avantageux.

Nous allons chercher, dans ces différents cas, le travail néces* saire pour comprimer 1 kg. d'air de la pression atmosphérique à la pression />, en nous servant des formules générales que nous rappelons ci-desous :

1"* Travail nécessaire pour comprimer adiabaiiqiiement 1 kg. d'air pris à la température / de la pression atmosphérique à la pression p^ :

formule dans laquelle /, est la température absolue finale obtenue après la compression, c'est-à-dire : 273 +/i; demôme/=273 -|- /. Les températures sont liées aux pressions par la formule :

^=^;d-où:^ = .(^)

2" Travail nécessaire pour comprimer isothermiqiiement 1 kg. (Pair pris à la température ^, de la pression atmospliérique à la pression jo^ :

^, = 29,28 (273 + /) log nép. ;>,.

3** Dans le troisième cas, avec compression étagée, injection d*eau pendant la compression et refroidissement entre chaque étage, on obtient une compression qui se rapproche presque entièrement de la compression isolhermique.

En effet, soit la figure 33 où la ligne de représente la compression adiabatique et la ligne rf/ la compression isothermique.

La compression se fera en trois étages de 1 kg. à a kg., de a kg. à b kg. et enfin de b kg. à c kg.

Pendant la compression dans le premier étage, par suite du refroidissement du cylindre et de l'injection de Teau, la compression se fera suivant une courbe d — 1, intermédiaire entre la com-

ZJ"

3ftla^

Z* clc^e.

i'^tta£fe>

pression adiabatique et la compression isothcrmique et se rapprooUaiil cV autant plus de celle-ci que le refroidissement de l'air \ieudant la compression sera plus complet. L'air comprimé dans relie première phase est alors introduit dans un réservoir de 8i) litres, où il st» refroidit pour reprendre sa température primitive ; il occupera ilonc, avant la deuxième phase, le même volume a m que si la compression eût été isothcrmique.

Les mêmes phénomènes

se reproduisent dans les a^jf^^ 0/

étages suivants et la compression totale se fera suivant Téchelh» rf, 1, wi, 2, n, :<, /, échelle qui se rap- ^ig, 33.

proche d'autant plus, comme

nous l'avons dit, de la courbe isolhermique, que ctî nombre 'l'élafres sera plus grand t»t que le refroidissement, pendant la fonipression. sera lui-mêmt» plus grand.

Lt» nombre des étages est limité en pratique, car son augmentation multiplie les organes de la machine et, par conséquent, diminue le rendement. De plus, h»s soupapes d'aspiration et de refoulement devieiment plus nombreuses et, comme chacune, de ces soupapes, soit à l'aspiration, soit à la compression, exigent un certain effort d'ouverture ou de fermeture, il en résulte une nouvelle perte de travail. En multipliant les étages, on arriverait à perdre le bénéfice de Tétagement.

La pratique a fait admettre un étagement de 2 phases jusiju'à 30 kg. et un étagement de 3 phases entre 50 et 80 kg. et même aunlessus.

Le meilleur résultat est obtenu lorsqu'un même rapport est «lonné aux compressions successives et, dans ce cas, ce rapport, par chaque étage, est donné par la formule :

R = VF ;

«liuis laquelle P représente la pression finale et n le nombre;

Ainsi, soit à comprimer de Taîr à 80 kg. en trois étages, on aura :

Dans le premier cylindre, on aura une pression finale de 4,31 kg., dans le second cylindre une pression finale de 4,31 x 4,31 = I8,ii() kg. et dans le troisième cylindre une pression finale de 18,:i() X4,3i = 80,00 kg.

I)*apres ce qui précède on voit donc que, lorsque le refroidissemi»nt de Tair pendant la compression est aussi complet que pos-

Fijr. 34.

Hildo» il est permis d'iulmettre, pour le travail de compression dans lo H^Hl^me étage, les fornmh^s (jui s(»rvent pour le calcul du travail, d^us le ea» de la compression isotliermique.

r*oiiuuo exemple du résultat obtenu avec ce système de com-

|U^Vjl^on« nous représentons, figure 3i, la courbe relevée sur les

>\sm|U^'*sour8 de la l.ompagnit; parisienne d'air comprimé, établis

> V^uo du quai de la gan» à Paris, où la compression à G atnios-

MiJWJ^ *^^ feîi ou deu.\ étages.

*\vi <^Mu ijuel sera le travail néc(\ssaire pour comprimer

\^ ÀJwr 1^* î^ Itt lenipérature initiale de 12° C, mais s'élevant

^^«viitaK )* >vttxpn^*siun isotliermi(jue à îiO*^ C, aux différentes

>^»a!^B^Ms Àr 3W^SW» tttt ot 80 kg., suivant que la compression sera

nb&li({U)' ou i&olliiriniijui', cellf-ci iHanl ailmisf pour Ir sys-

lliv de coiii[ircâsioii par otages.

Nouïi avons pris eus Uiux île compression, parce que ce sonl ixqui ont trouvé des applicutîons dans la Iraelioii des tramways. Ui- l..!.|.-i.u suivani ilonne les cliiiïres résullaiil tk- n-s ealciils ;

33100 kym.

40 259 kijin.

Oi 500 ~~

(tn voit de suiti-, en examinant ce tableau, la différence considétabli* qu'il y a dans le travail nécessaire à la compression d'un tilofrrammo d'air, suivant ijue cette compression est adiabatiquu vuiHOttieriiiique. Pour une pression de 80 kg. le travail estpntsque Jimblè. On voit donc aussi l'intéri^t des éiagements et du refroidisifaienl de l'air pendant la compression, soit par des injections iVau, Boil autrement:

Divers proeéiiés oui en .-fl'et élé .'■liidiés dans ce IjuI, et nous les nppi'llerons en quelques mots.

On peut refroidir le cylindre compresseur par une circulation i'nu autour de ses parois. Dans certaines conditions de niarclie, c'i'st-à-ilire lorsque les pompes marclient lentement, que le poids dW roiiiprimé est faible ainsi que le taux de compression, on rut |>ar ce procédé obtenir un certain abaissement de tempérant; mais la masse intérieure de l'air dans le cylindre est peu ifluencée et sa température reste Irî'S élevée; c'est là le principal ébut (le ce sysU>nie itu refroidissement. De meilleurs résultais mt obtenus eu mélangeant de l'eau avec l'air par injection dans icylindre, pendant la compression; la masse totale tl'air est ainsi lieux refroidie.

M. Mallard, ingénieur des .Mines, a étudié rumplèternent cette uestion dans un important mémoire publié en IKtST dans le Bulle- Su de l'Industrie 3Iinîère; il a monli'é condtien la température Ptial^ s'abaissait, en même temps que le travail de compression, lonque l'air k comprimer était saturé par une injection d'eau. H'apri-s ses calculs, cette quantité d'eau k injecter est d'environ

20 grammes pour 1 atmosphère et de 66 grammes pour 7,5 atmosphères, par kilogramme d'air à comprimer.

M. CoUadon qui, le premier, appliqua ce système d'injection d'eau aux pompes de compression du Gothard, refoule, au moyen d'une pompe spéciale, de l'eau, comprimée à une pression supérieure à celle de l'air, dans le cylindre; cette eau comprimée y arrive par de petites ouvertures percées dans les fonds du cylindre; ces ouvertures sont inclinées et débouchent en face Tune de l'autre, de manière à pulvériser l'eau d'injection.

La masse totale d'air contenue dans le cylindre est ainsi parfaitement mise en contact avec l'eau, et cela pendant toute la compression, ce qui est très important.

Un autre fait qui n'est pas à négliger, c'est que le travail de compression diminue à mesure que la température initiale de l'air à comprimer diminue elle-même ; il y a donc tout avantage à prendre l'air à l'extérieur et non pas dans l'endroit, généralement chaud, où se trouvent les pompes de compression. Il est un fait bien connu, c'est que le rendement des compresseurs augmente en hiver, l'air étant plus froid pendant cette saison.

Le refroidissement de l'air dans les cylindres a encore un autre avantage, c'est de faciliter le graissage qui, aux températures élevées, devient très difficile, les huiles de graissage, môme les meilleures, se décomposant à ces températures très élevées*.

Les chiffres que nous avons donnés plus haut donnent le travail théorique nécessaire pour comprimer un kilogramme d'air ; mais les compresseurs ne donnent pas ce travail théorique; il doit être multiplié par un coefficient de rendement ; quel est ce coefficient de rendement ?

Des expériences récentes, faites avec les compresseurs de l'usine du quai de la Gare de la Compagnie Parisienne de l'air comprimé, ont donné des rendements très élevés, s'élevant jusqu'à 80, 84 p. 100; mais ces machines sont très puissantes, d'une force de 2 000 chevaux, et la compression finale n'est que de 5 kg. effectifs avec un étagement à double phase.

• M. Mékarski emploie du savon mou pour le graissage, afln d'éviter Tentraînement de Thuilc dans les réservoirs où elle se décompose et peut donner lieu à des explosions.

pour U* siTvice ries Iramways les compressions sont beaucoup s élevées ot, par consiîfiuent, les piiases ile l'étagemenl doivent t plus nombreuses. On a fait en 1893 à l'usine de la Villelte, i sert à r alimentation de» tramways Je Saint-Aug;ustin au Cours Vinot-nnes (Compagnie géuirale des Omnibus), des expériences ■s complMi'S <iuî ont donné un rendement de 64 p. 100 ; dans cetti^ uioc la compression à fiO kg-, se fait en trois pbases. Nous prendrons donc le ebiffre de {l,6S pour les compressions élevées, comme t'est le cas général des tramways, avec compression à trois étages. Lorsque la pression sera inférieure ^ 50 kg. et que la compres- Bon k deux étagos sera employée, le rendement sera un peu plus grand et on pourra admettre dana ce cas le chiffre de 0,70.

Si »n veut obtenir le travail à produire pour la compression ^slescvlindres de la machine actionnantles compresseurs, il faudra encore affecter notre résultat d'un coefficient qui sera celui de Il nacbine îi vapeur. On peut admettre pour ce coefficient le cbilTre de (1,83.

Ces chiffres étant admis, nous pouvons établir maintenant le labkau suivant, qui donnera ea kilogranim!;tres le travail à produire pour la compression isoUiermique de 1 kg. d'air, dans to nlimlrt- du compresseur et dans le cylindre de la machine à vapeur:

rUigcs coef. 0,"0 ■ i^tages coef. 0,65 '

43 857 kpm.

ri2 857 — 39 539 — 63 846 —

B3 900 kgm.

Ces résultats nous permettent de calculer le nombre de kilogrammes il'air qu'un clieval-beure, soit dans le compresseur, soîl dans le cyliu'li'e de la machine à vapeur, pourra comprimer. Nous obtieiidrons ainsi le lahlcau suivant :

30 kg.

3,B0 kfi.

•le la mschiue 1 vapeur.

5,05 kp.

Ces chîfïros sont ct»iix qui pouvont ôtre obtenus avec do bonnes machines, bien réglées, et où le refroidissement pendant la compression a lieu par injection d'eau, de manière a avoir une compression se rapprochant le plus possible de la courbe iso thermique; ils ne s'éloignent guère de la prati(|ue, et ce sont ceux qui nous serviront dans la suite.

Quelle sera maintenant la pression maximum la plus avantageuse à employer? Nous abordons ici une question sur laquelle on est loin d'être d'accord, quoique cependant les pressions élevées paraissent de plus en plus employées.

Avec des pressions élevées on peut emmagasiner dans les voitures, sous un petit volume, un poids d'air suffisant pour parcourir une assez grande distance sans renouvellement. Mais, d'un autre côté, le travail de compression augmente et, en même temps, la perte inévitable entre la pression dans les accumulateurs et la pression d'admission dans les cylindres moteurs de la voiture, pression variable il est vrai, suivant la charge et le profil, mais qui cependant ne dépasse généralement pas IS kg. sur la ligne de Saint- Augustin. Enfin, avec des pressions supérieures à 30 kg. la robinetterie devient d'une construction plus difficile et exige des soins minutieux.

Avec des pressions faibles, de 1*5 à 20 kg., comme le propose M. Popp,on évite une partie de ces inconvénients, mais on retombe dans une difficulté peut-être plus grave. Les renouvellements d'air devenant plus fréquents, il faut multiplier h's endroits de chargement et, par conséquent, augmenter h» personnel et par suite les frais de traction. iM. Popp a bien imaginé des appareils automatiques pour ces chargements, mais ils semblent bien compliqués et n'ont pas jusqu'ici subi l'épreuve de la pratique.

Quelques ingénieurs semblent précoiiis<T des pressions moyennes, c'est-à-dire des pressions «h» SO kg. L'expérience seule pourra amener à une solution définitive.

Nous dirons toutefois que la pression admise h Nantes est d<» 30 [kg. (on va mettre prochainement en service de nouvelles voitures qui se chargeront a 50 kg.); aux tramways Nogentais, de 45 kg. ; sur le tramway de Saint-Augustin-Cours de Vincennes, 60 kg., et sur la ligne de Louvre-Boulogne-Versailles, de 80 kg.

BACTION l'Ail 1/Alll CUMPIIIME .Avanl (le U-riiiitKT lu |iai'Uc< i{ui a Irait k la comprei^sioii, nous croïims inttri-ssnnl dt* dire ([uehjut'S mots dv la iiiacliiue du eoiujjn^ioii k tiois ^'tajîes étudiée- par M. Mékarskt ni destinée à conipriratT lie l'air jusqu'à la pression de KO kg. C'est ce type de macliiofl ifuirsti-ii SBrvîce dans Ivs usiiii-s de la Compagnie générale des Uiiiiiibus, ainsi qu'aux chemins de ter Nogentais et d'Arpajon. Nous extrayons celte ilescriptiun de la notice de M. Barbet ',

Li- euiiipresseur (lij;. 33) est vertical et reçoit son mouvement J'un arbre horizontal à deux manivelles calées îk 180°, porté par troiit pobers venus de fonte avec le plateau furmanl la base du biti.

L'arbre nioleur est actionné par une machine à vapeur, soit verlieale, du type pilon, soit horizontale avec distribution du genre Corliss. Ces machines font généralement de 80 Ji 100 chevaux à UQp ^lure de 100 à lîïO tours par ininule. Le volant est placé entre k moteur et le compressem'.

Les rylinilres compresseurs sont soutt^'nus en porte à faux par Jeuï support» quadrangutaires en fonte, boulonnés sur le plateau bciriioDtal qui porte les paliers de l'arbre moteur. Il y a quatre cUiudres compresseurs travaillant à simple effel, montés deux à ivux eu tandem. La face inférieure des pistons du bani travaille, lanilis qu au contraire la cumpressiuii est eOectuée dans les cylinirt-sdu luuit par la face supérieure du piston. L'effort ainsi développé pendant les deux parties de la courso peut tïtre égalisé. La evUFse commune des pistons des quatre cylindres est de 0,32 m. et U compression s'elTectue en trois étages.

Les deux cylindres inférieurs de 0,40 m. de «liamètre aspirent ma ralmosphère ; ils porl*'nt chacun, à leur partie inférieure, ;bx soupapes d'aspintUon et une de refoulemenl. Ces soupapes lut horizonlah-s et nmiiics de ressorts bien réglés. Après cette pmnii're compression, l'air est refoulé pai- les deux cylindres iufé- 'iMurs dans u» premier réservoir intermédiaire de 0,31)S m. de iJJanri-tre et de I m, de hauteur, à l'aide île deux tuyaux en col de evgne partuiil de la partie supérieure des chapellos de refoule mi'ul et ahoulissant sur le ciJlé du réservoir. ,

É appliijué à la Iracliun des ti\imii:iiys.

L'iûr t-t ;t-jiirtr à la parti*^ supérieure de ce premier réservoir par !•' <-\ lirnlr»' ^upt-rifunlt^ gauche, dont le iliam&tre est de 0,29 m.; ih'st riiiirii à sït partir su p«'*rieure de deux soupapes. Tune d'aspiration, l'aiiln- il** n-foulfinent. O* cylindre est fermé et sa partie irift-rifiin* l'oriiriiuiiiqui* constamment par un tuyau avec le prriiiiiT r»''*(t'rvoir iiitmiiédiaire. Par la soupape de droite, cr cvlirnln* rffuul** l'air dans un srcond réser\'oir intermédiaire. <U 0.23'î III. «I** ilianiMre t-t de 1 m. de hauteur.

Lair «'sl aspiré <!•• n- dpuxit*me réservoir par le cylindre supéri«'ur <!•' «Iroitt* «*t romprimé jusqu'à la pression finale.

A la |iarti«' supérieun* des deux derniers cylindres sont installions 4l«*s soiipap<*s tlv sûreté munies de leurs ressorts. On obticat II* refroiilissi'iiHMit il«- Tair par addition d'eau a Taspivation des «I«*ux pn*nii«Ts rylimlros. A cet effet, les chapelles des soupapes i!*aspiratioii «Ir res cylindres à liasse pression, sont munies, à leur parti«* supérieure, «le «roilets dans lesquels on laisse tomber un tilet tVrnu dont nn rî'prle le débit par un robinet. L'eau suit l'air à travrrs 1rs sou|)apes et h'S n^servoirs, y est constamment brassée aver lui «•! le mélange se fait intimement ; en outre les expulsions d'air se font toujours a la partie supérieure des chapelles, de riianiÎTe que les soupapes soient toujours noyées, ce qui a le tri|)l<-* avanta^n» d'obtenir un mélange plus parfait de l'eau et de l'air, d«* rendn» l'élancliéilé plus complète et de réduire les espaces morts. rlios<* trî's importante, hv refroidissement est complété par uni* circulation d'eau froide, dans une double enveloppe entourant 1rs cylindres supérieurs.

L'air, après avoir été comprimé, doit être emmagasiné dans des réservoirs lixes installés dans Tusine centrab» pour servir à l'alimentation d«*s voitures, soit à cettt^ usine, soit en des points lîxes de cliar^'^emenl . Nous allons nous occuper de ces réservoirs et de leurs accessoires, ainsi que des appareils de chargement à l'usine central*» et aux |M)ints lixes.

Accumulateurs et appareils de chargement. — Avant de pénétrer dans les réservoirs, Tair comprimé doit traverser deux a|)|)areils : le sécheur et ]r déverseur.

Le séclu'ur, comme» son nom rindi(|ut». a pour but de débar-

TnACTION PAR L'AIR COMPRIME lOQ

mser l'air de la plus grande partie Ac l'eau (|u'il peut contenir el <|ui & pu s'y accumuler pendant la compression. Il se compost; [fig. 36) d'uQ cylindre en tôle d'acier de 0,60 m. dv diamî'tre et Je 2 m. de hauteur di\Hsé en deux parties par le diaphragme C; ces dtux parties communiquent entre elles au moyen d'un tube A. [.'«irarrive des pompes par l'ouverture M- vient fi'a[iper la sur-

Fig. 3C. — secheiir.

f«p cxlérieure du tube A, descend à la [larlie inférieure du r&ppioir et remonte, par ce môme tube A, dans la division supériflire du sécheur, d'où il s'écbappe par l'ouverture N. L'eau, itoî sa course, se df-pose à la partie inférieure d'où on peut '«îlraire au moyen du robinet de purge R.

En général, on installe deux séclieurs à la suite l'un de l'autre ; liais ils peuvent agir ensemble ou séparément, au moyen de robinets disposés à cet effet.

A U suite du sécheur se trouve le iléversi'or, cjui a pour but de "•' [«rmettre la communication entre les différentes parties de la

L\ Ta ACTION méiia^imce des tramways

Mj. 1. .'.!:. -.ÎL -î tir •••.mprinié ijui antr pr«s»îon fixe et déterminée. m. t.* : .. r.r- r.r-i*r j.tniiii:* ilrpiiâ*»T la pEV!»sioa limite fixée parles -••iiiTj io*-^ î^ -iir»-r.K .l^ri pi>nip*^ «le •rompre:»sîoa el Jes accumula-

f-;i lijnr^' M montr»* ria.staiI:itioa iran •Jéverseur. L'air cooi- (,rirfi*^. '. ►rri.iri- •!»-> s^^i.'hëur*. *♦• ivd«1 lUrectenient à la rampe de • h/ip-'-fii-rir ilt— vwiturH's par Ir tu\au<i a y. U se n:rntl aux aetumril.iîtiip-. *«iir par a b c d e f. ^n traversant le Jéverseurc. soit pHP a n h f d e /. *-n Irawriant Ip •lévrrseur c\ On peut ainsi

Fiu'. ^T. — Installation du liëverseur.

itohr l'un <l»'ft ^1«îux déviTseurs. on cas de réparation ; il suffit, pour r<lîi. il<' f<Tin^T les deux rohinets-vannes b d o\i b' d Je r;i|»l»;inil rpiori v^'ul isoler. Un tuyau f h g réunit ilircctoment les ;irnjfnulfilfurs avrc la rampe de chargement, et une soupape presh/**' d«' l»;is m haut par un ressort, et placée enjr, intercepte la comrMUiiication <'ntre rc tuyau el la rampe de chargement, dès que r«M|uilil)n' l'st /'lahli entre les acrumulaleurs et les réservoirs des voilun-s.

[.(• «Ii'vnsrur (li^^. ^W) sr compose d'une cloche A formant ndiiiM'l, st'iiarant h'S drux ranalisations B et (] ; cette cloche est IcrniiM' par riutermtMliain* d'un caoutchouc I) sur lequel aîril l'rau ronliMMir en K. (li^tle eau est comprimée par le piston ( rru\ V i\\\\ |H'ul s'a])aissrr plus ou moins, au moyen de la vis G, mann'Uvn'M' par le volant II ; cm» piston F contient une petite ijuanlilé d'air. Le fond du réservoir K est percé de trous et toute

TRACTION PAR I.'AIII COMPHIME 107

{iresilon agiftsaiil cii K se rommuniquora nu raoulciiouc H, cl pif suite au roliincl irailmîssîoii flair A. Son ouverture ttéponlira lif la pression produite (?ii E nu moyen du volanl et sera donc à la disposition du méeanîcieu.

Lorsqui; la rampe de cliarpemenl est fermée et qu'aucune alimcDlation de voiture n'a lieu, l'air comprimé, venant des (relieurs, se n'ud diri'ctement dans les réaerx'oira accumulateurs, m passant par l'un des déverseurs e ou c'. h la volonté du méca-

Fig. :{8. -

qui. pour cela, n'aura qu'à manœuvrer les robinets- Hnnt>8 btl ou b'd' ; let air arrivera dans les résenoîrs k la pression Biuinium de compression ; il se rlétendra jusqu'à la pression des ttcumulal^urs mCm^s et ne pourra dépasser la pression corres- ^pdant à la charge des soupapes dr sûreté du compresseur et H dprnîer accumulateur de chaque batterie. Si des voilures soni

^largement, la pression diminuera de suite dans la conduite

«le an g venant des sérlieurs. La pression dans les accumu- "8 est alors supérieure à cette derniJTe ; la soupape placée

9 s'ouvrira, et l'alimentation des voitures se fera par les réser-

ma<:cumulaleurs.

Pendant ce temps, la pompe de compression continuant à fonctionner, la pression dans le tuyau a n g se relèvera et deviendra égale à celle des accumulateurs, qui a diminué d'une certaine quantité pendant l'approvisionnement des voitures. A ce monienty la soupape g se fermera et ce sera la pompe de compression (jui fournira directement Tair nécessaire à l'alimentation de ces voitures. Toutefois la pression atteinte ne pourra jamais dépasser la pression fixée par le déverseur. Lorsqu'elle sera égale à ce chiffre, l'air produit par les compresseurs se rendra dans les accumulateurs. Donc, comme nous l'avons dit, la pression, soit dans les réservoirs accumulateurs, soit dans les réservoirs des voitures, ne pourra jamais être supérieure à celle qui a été fixée. Cet appareil très simple» (4 à la fois très ingénieux a été étudié par M. Mékarski.

Les réservoirs accumulateurs, servant à emmagasiner l'air comprimé, sont formés de cylindres en tôle d'acier réunis ensemble» au moyen d'une tuyauterie, de manière à former une ou plusieurs batteries dont le nombre devra varier, suivant la quantité d'air à fournir et, par conséquent, suivant le nombre de véhicules k alimenter. Chaque cylindre, formant élément de batterie, a généralement 0,60 m. de diamètre et 2,30 m. de hauteur ; sa contenance est de 500 litres. Un tampon autoclave, ménagé à la partie supérieure, sert à la visite et aux réparations, et une soupape de sûreté est installée à l'extrémité du tuyau d'alimentation de chaque batterie. La figure 39 montre la disposition de deux batteries de M éléments chacune.

Les rampes de chargement dans l'usine centrale sont généralement installées contre un mur formant l'extrémité d'un hangar oii sont disposées, perpendiculairement à ce mur, des voies avec fosses pour y recevoir h»s véhicules à charger. Ces rampes de chargement se composent de deux tuyaux avec robinets formant bouche de chargement : l'un pour l'air comprimé, l'autre pour la vapeur, dont nous exphquerons plus loin l'usage.

La figure 40 montre la disposition de ces bouches de chargement. Les robinets sont niobih»s autour d'un axe horizontal et se terminent par un serpentin en cuivre rouge, ce qui facilite la jonction avec le raccord fixe de la voiture.

TRACTION PAR L'AIR COMIMIIME ■ l'i"

U ri>iiouvplIen»!nL ili' l'air Afs voiluri-s ne pi-ul pas toujours

se fflin- il l'usine «■iitrali- ; ilans certnincs rirconstaiicps, ussez

frri|ufnles du resie, ce renouvi'llemcnl doîL si- fairt- h. des points

Fig. 3').

bUrmèdiaires et délormiiiés de la li^'iii' mcnrr à eus points, au moyen d'iiiii prinn^ .■! I;i Viip.-ur. Olli'li](icfois iiu'-im

i exploiter. Il faut donc caniilisiiliitn, l'air coin-

""ijupup importante ; ainsi, pour la lî^m^ do PaciH-Versailles de la t^mpagoie générale des Omnibus, la canalisation, entre Boulogne flScvrca, a une longueur de 4 200 m. et doit conduire de l'air Wmprimi; k la pression de 80 kg.

On pourrait craindre, avec les liaulea pressions employées, uiiu

nu LA TRACTION UECANIQUE DES TBAMWAYS

|iitU' lie cliiii'^- ro[isi<tériiblu <.>i)tn> Ira deux extrémités de la cantlisiilioii ; mais uvcc des diainMn^s dv turuux bien proportioniûi, cftlv |)ci-1i> d<> charge se réduit k peu de chose el c'est un dn p;niiiils aviinta^ires de l'air coinprhné à haute pression. Ainsi, pou IjL raiialiscilion entn> Sèvres et Houlogne, donl nous venons it gmi'liT l'I où \i'n tuyaux uni un diamètre intérieur de 0,06 m., Il perle dt' Iravail est d'un peu plus de 1/2 p. !00 du travail de coinpressioii dévfl()|ipé à Tusine.

On ])i>ul du ri'Hte se rendre compte, dans les différents cas, it CCS perles de oliai'};*', en appliquant une des nombreuses fortnuln établies par plusieurs inj^énieurs dans ce but. Nous ne les reproduirons paii ici, mais on les trouvera condensées dans le mémoin de M. itarbcl .sur « l'Air comprime appliqué à la Iraction d« tramways ». Il est bon toutefois d'ajouter que c<?8 formules sont basées sur des expériences faites à de faiblt^s pressions, w dépassant pas ;;ciiéralemetit fi k^., et que, pour les [lauU's pressions, elles diument presque toujours des résultats assez approiimalit's <■! presque toujours supérieurs aux pertes de chaîne réelles.

Jusqu'à CCS derniers temps on employait assez généralcmeol pour la canalisation des tuyaux en fonte ; mais aeluelleinrnt. ceux-ci siint en acier doux soudé par recouvrement; leur prii élevé (|ue celui des tuyaux en fonte. La ripure il

FiK. il.

montre la ilispnsilioii des tuyaux et du joint adopté pour la canalisaliun de Boulojriie-Sèvres. Le tuyau, de 0,0)1 m. de dianièlrc, a ucie é[iiLisseur d<- 7,5 mm. Le joint est t'ait au moyen de brides luohilcs réunies par trois boulons, et l'étancliéilé est obtenue par rinleriiosilion dans la {îorî^e, indiquée sur la ligure, d'un anneau de plomb ou de cuivre roujje.

Lrtliargomeiit sur In voie publique, à ilr's points dcHt^rniini'-s, se

Iiil suivant dt'S (liapositions prcsnui* sriiiblabli's à ceiks di" l'usiue

ctnlralv. A lu Compagnie g(''n('rale des Omnilms, à la Villetlo, un

rnliinct est fixé sur rhacune des l'oiiduitcs d'amenée de la vapeur

rlili' l'air comprimé; ces robinets sont installés dans un regard

liiafonité placé au-dessous ilu niveau de la chaussée. Sur cliacun

tli'«roliini-lis est brandie un serpentin en cuivre rougfi d'une liau-

bur suffisante pour atteindre le niveau ilu robinet de cbargement

de la voilure ; en général 1 mètre. Ce serpentin est terminé par

raccord, muni d'une rondelle en caoulcbouc ou d'une garniture

emboutie en ébonite, qui permet sa jonction avec le raccord de

Il voilure, raccord, du reste, facilité par la llexibilité du serpentin.

Lorsque, dans cerlains cas exceptionnels, la distance entre

l'usine centrale et la boucbe de chargement sur la voie publique

devient un peu considérable, il est préférable d'y installer un petit

hangar contenant une cbaudière pour la production de la vapeur

«1 Je petits accumulateurs d'air comprimé, en communication par

laranalisalion avec ci'ux ih- l'usine ct-ntrale. Ces accumulateurs

nlinicutiint tout d'abord la voilure ont pour avantage de diminuer

I» niasse d'air qui devrait venir brusquement de l'usine centrale,

iumonieiH lui les résirvoirs de la voilure pourraient être presque

tIiIm, On diminue ainsi la perte de charge considérable du début.

Inv installation suivant cette disposition a été faîte h Urv-sur-

Miirne sur les li-amways Nogentais.

Avant de nous occuper des voitures, il est bon de dire quidques mois lie l'installation générale des usines centrales.

Il y a toujours avantage ii en diminuer le nombre autant que possible, puisque, avec cette disposition, on peut augmenter la puissance des unités produisant la compression ; l'air comprimé «I obtenu à un prix moins élevé et le personnel est diminué, miiiii i]ue les frais de premier établissement. Une usine centrale pPHl KulTire pour un réseau iloril le développement est de 20 km.

Quant Ji la disposition inlérieure, elle est varialde suivant ia <^pogiliuri des lieux ; mais il faudra toujours, autant que possible, •"fUro l'un près di- l'autre le bAliment des chaudit-rcs, celui des ponipcs de compression avec leurs machines à vapeur, ainsi que «■hangar de cbargement et l'atelier de réparation. La roiniae des

lis LA TRACTION MECANIQUE DES TRAMWAYS

voilures pourra être séparée de ces divers bâtiments, et des v< intérieures raccorderont le hangar de chargement et la reir avec les voies extérieures du tramway.

Nous donnons {fig. 42) le plan de l'usine centrale de la M Itiurué, des tramways Nogentuis.

Apiiareil moteur. — L'air comprimé des accumulateurs de Tusinc centrale est introduit, soit à cette usine, soit aux bouches de chargement situées sur la voie publique, dans des réservoirs installés ad hoc sur chaque véhicule ; il y est généralement emmagasiné à la même pression que dans les réservoirs de l'usine.

Le volume de ces réservoirs dépend du parcours que les voitures doivent faire, et, comme nous l'avons dit précédemment, il y a avantage à emmagasiner le poids d'air le plus considérable possible, sous le volume le plus faible, en employant les hautes pressions ; on augmentera ainsi le parcours sans renouvellement, et on diminuera les dépenses de traction.

Ces réserv oirs sont placés sous la caisse de la voiture entre les longerons et transversalement à Taxe longitudinal. La figure 43

Fig. 43. — Réservoirs des voitures.

nioiilre la disposition adoptée par la Compagnie» générale des Omnibus pour ses automotrices. Comme on le voit, l(»s neuf résfîrvoirs sont disposés en deux sections ou ball(»ries compIMeraent séparées. La batterie d'arrière est composée de 7 éléinenls el sert pour la marche normale ; la batterie d'avant, composée de 2 éléments seulement, forme réserve et ne sert ([ue dans les cas excep lionnels, soit de détresse, soit de rampes «'xagérées, ou lors(|ue, par suite de circonstances inattendues, la batterie d'arrirre devient insuffisante. La ligure montre la disposition de la tuyauterie de chacune de ces batteries.

Chaque élément de batterie est formé d'un cylindre en tôb» •i'acier de 0,60 m. de diamètre et de 1,20 n\. à 1,;)0 m. de longueur. Ces cylindres sont en tôle eniboulie et l'un des fonds forme un seul et même morceau avec la partie cylindrique.

TiUllW.\TS. 8

L'autre fond est formé d'une tôle emboutie rivée sur le corps cylindrique. Pour une pression de 60 kg., comme sur la ligne de Saint- Augustin, l'épaisseur de la tôle est de 12 mm. et le travail par millimètre carré de 15 kg. L'acier employé doit résister à un effort de traction de 50 kg. par millimètre carré avant rupture, avec allongement de 23 p. 100.

On peut compter qu'avec ces réservoirs le poids de 1 kg. d'air comprimé correspond à un poids de 12 kg. de réservoir.

Nous avons donc de l'air, à pression élevée, emmagasiné dans les réservoirs de la voiture. Il s'agit maintenant d'obtenir avec cet air la force motrice néc<.^ssaire à la propulsion du véhicule, en le faisant détendre dans des cylindres où des pistons actionnent, par Tintermédiaire de bielb^s, les essieux de la voiture, comme dans une locomotive ordinaire.

Dans quelles conditions thermiques devra se faire cette détente de l'air, soit au point de vue pratique, soit au point de vue du rendement'? C'est ce problème qui a arrêté, au début, les promoteurs de la traction par l'air comprimé, qui, tout en ayant trouvé un des éléments de la solution du problème, n'ont pu parvenir à la rendre pratique. Nous avons donc à examiner ce cjui a été fait dans ce but, dans ces dernières années, et à indiquer la solution à laquelle on s'est dérmitivement arrêté.

Nous avons de l'air, dans les réservoirs de la voiture, à la température ambiante, que nous pouvons admettre de 12** C. Supposons qu(» cet air se détende de la pression d'admission de 1 kg., qui est généralement celle admise dans la pratique, à la pression atmosphérique, et voyons ce que deviendront la température finale, après la détente, et le travail produit par cette détente, pour 1 kg. d'air, lorsque la température initiale variera de -j- 12 à 300°, en passant par les températures intermédiaires de 100 et de 200**. Il est évident que, dans ces conditions, la détente sera adiabatique, puisqu'il n'y a aucun réchauffement de Tair pendant cette détente.

Nous calculerons la t(»mpérature finale au moyen de la formule précédemment indiquée :

TRACTION PAU L'Ain COMPRIME fUi' IrBViiii ilù à ta <Ii-li'nti:' par la formult' :

Nniis .iliti.m' Irons ainsi le l;ililciiu suivaril :

Détente Ue 7 ;i 1 kg.

TfiD[rfralurr f„ i2° 100" SOO' 300»

Température Mnnlp (,—111° — 60" — 3' + Si"

TisTïJl ailiabiiUiiUe . 12060 kgm. IGiSOkgm. 200011 kgin. 23333 kgm. Trarail isolhermiiim?. 10 300 - 2i:!00 — 27 100 — J2 8O0 —

Nûns voyons ilt- suiU' que si nous jirenons l'air à la U-nipéralareian'sprvoîr, c'csl-îi-ilin- à 12", et que nous le il^li'ndiona, la iHop^ralurL* fiiialt' sura dv — III"; il cette basse températuro ftau conl<>nue dans l'air sf- transformera en glace, viendra bouttier toutes le» ouvertures, lumières et purgeurs du cylindre, et BTêlsra 1res vite la ninrctie de la rnacbine, en congelant en oulre Ih huiles de graissage. C'esl ce grave inconvénient qui a été, codant longtemps, le principal obstacle au développement des Bulcurs à air comprimé.

Si nous augmeuluiis, par un moyen (|uelconque, la ti^mpérature jf loir au moment ou il va si' détendre, la température finale l'dinera, mais, chose aussi importante, le travail produit par le tilcigrainnie d'air, pendant sa détente, augmentera également. Si supposons que ce travail est 1 pour la température de 12°, il deviendra 1.30 pour 100", l,lîu pour 200 et 2.00 pour la kiupéralure de 300"; il aura donc doublé.

Le relèvement de la température de l'air, avant la détente, a ionc jMïur premier avantage d'augmenter considérablement le btvail produit par la détente de cet air, en diminuant également U température linalc.

l^avanlage avait été reconnu, du reste, par AiidrauJ et Tessié du Holay, puisqu'ils le préconisent dans le.ur mémoire.

Qw va-t-il arriver si, en outre du récliaulTemenl de l'air avant I* ilélenle, nous arrivons à maintenir ce réchauffe ment par un mojTii quelconque, pendant toute la durée île cette délente?

Elli* Dc sera plus alors adiabatique, mais elle deviendra isotlier-

""iqufl, et nous savons que, dans ce cas, le travail produit par lu

tléleiiU; d'un kilo^niinnic d'air est plus graud que dans le premier cas.

('calculons donc ce travail par la formule :

1?r = 29,28 (273 + t9) log nép 7 ;

nous obtiendrons 1<'S chiirres indiqués au tableau précédent. U détente isotbernîicjue augmente le travail dans le rapport de 1 i i,2î), en prenant pour unité le travail adiabatique. Nous obtenoos donc, par ce récliauffage de Y^iirpendani la détente^ une nouvelle augmentation de travail importante qui, combinée avec la première, donne les «chiffres indiqués à la dernière ligne du tableau précédent.

Si, par exemple, Tair est élevé, avant sa détente^ à la Icmpéralure de 100" et maintenu à cette même température pendant toute U durée de cette délente, le travail produit par un poids déterminé d'air sera ()8 p. 100 plus grand que celui produit par ce même poids d*air à 12°, se détendant sans aucun réchauffement, soit avant, soit pendant la détente.

Nous pouvons donc conclure que, pour rendre possible et d'un usag(^ pratiijue l'emploi del'air comprimé comme force motrice, il faut élever à une c(»rtaine température Tair comprimé, avant sa détente^ t»t maintenir cette augmentation de température pendant toute la durée de la détente. Ces deux conditions sont la base ilt*s macliirïes motrices à air comprimé.

Connnenl arriv(»-t-on h ce résultat? M. Popp a proposé, pour son système de traction à basse pression, des poêles chauffés au coke, entourés de serpentins dans lesquels circule l'air des réservoirs avant son admission dans les cylindres moteurs.

(les appai'eils sont encombrants et obligent à avoir sur le véhicule (les foyers, ce (|ui est toujours dangereux; de plus ils réchauffent bien l'air avant la détente, mais le réchauffage pendant cetU' détenle n'est pas prévu; ils ne donnc^nt donc qu'une solution inc()nij>lrte.

(l'est à M. Mékarski qu'est due la solution pratique de rdtc question; elle est originale et (M1 même temps 1res simple.

Un réservoir rempli d'eau chaude à la température de 165 à 180^

TRACTION PAIt L'AIR COMPRIMÉ Hî

tft placésur le véliicule, et l'air, avant <io se rondre au régulat«ur iiuirrgle son admission dans les cylindres moteurs, est obligt^ de

'Werser celle masse d'eau cliaude. H sï-oliaulfe et en même '""psge sature de vapeur d'eau.

La pr(*mitTe condition est donc remplie, puisque Tair est réchauffé (M)lre 165^ et 100^, avant son admission dans les cylindm.

Cet air chaud et saturé pénétrera dans les cylindres moteurs, mais, par suite de la détente, la température s'abaissera, l'eau de saturation se condensera et, par sa clialeur latente de vaporisatioD, éh^vera la température de Tair en la maintenant presque uniforme pendant h^ travail de détente. Nous aurons donc une déiente isothermique et la deuxième condition sera remplie.

La solution due à M. Mékarski est tout à fait pratique et nous allons en montrer l'application aux automotrices de la Compagnie fçénérahî des Omnihus.

La fif^uH'. 44 représente la bouillotte (c'est le nom qu'on lui donne) étudiée par M. Mékarski. Elle se compose d'un cylindre en tôle d'acier de 0,50 m. de diamètre terminé par deux calottes. L'acier employé est le môme que celui qui sert pour les réservoirs des véhicules. L'air, venant des rést»rvoirs, pén^tredans cette bouillotte à sa partie inférieure en A. Des robinets indiqués sur la figure pcTmetienl d'en régler l'admission. L'air, après s'être échauffé et saturé en traversant la masse d'eau chaude contenue dans celte houillotte, se réunit à la partie supérieure et est ensuite admis, à la volonté du mécanicien, dans les cylindres moteurs au moven du régulat(»ur-détendeur B, et du robinet de manœuvre R.

La figurt» 43 représente ce détendeur. Il est fondé sur le même principe (jue le rohinet du déverseur dont nous avons parlé précédennnent.

L'air, saturé de vapeur d'eau, pour passer de la bouillotte A dans le réservoir et, de là, aux cylindres moteurs, doit traverser la soupape «l'introduction S maintenue fermée par un ressort et par la pression existant dans la bouillotte ; cette soupape est munie d'une tifi^e b s'appuyant sur un plateau P qui s'appuie lui-même sur un disque en caoutchouc fixe, a, A la partie supérieure ^ réservoir II, rempli d'eau, est surmonté d'une cloche K pleine J'air. Par la nianœuvn» de, la vis M, au moyen du volant X, on peut ahaisser ou relever la cloche K, et par suite faire varier la pression dans le systî'me K II qui fonne presse hydraulique. Comme le fond <lu réservoir II est percé de trous, toute variation de près sion produite dans la presse hydrauli([ue sera transmise au dia-

TBACTION PAR l/AIR COMPRIMB HH

pliragme a, au plateau P, et par suite à la soupape S d'introiatim J'air. On oljti'>nilra ainsi une élaslîoilé Iri's granile i^t le nifranicipn pourra, sans diflicullé, (ixor a sa volontf' la pression d'admission de l'air ilans les cylindres el la faire varier, suivant la charge et \e profil de la tigno.

'^'^gulatcur de pression t-st 1res simple et donne en service

pratique, on admet que le poids de vapeur à introduire dans

la bouillollo ol nécessaire pour compenser par sa condensation le travail dû à la détente de un kilogramme d'air dans les cylindres avec une pression d*admission de 7 kg., est de 6 p. 100 avec un rapport de pression entre la vapeur et l'air du résenoirde 0,14 environ.

On introduit donc dans la bouillotte de la vapeur à la pn'ssioo de 7 kg. et, par suite, à la température de 163®. Lorsque Tairih réservoir s(»ra épuisé et que la pression dans celui-ci sera réduite à 7 kg., la pression de la vapeur devra encore ôlre de 1 kg. el, par consé([uent, sa température de 100®. Entre les deux limites extrêmes, la température de la vapeur d'eau aura varié de 165' è iOO® et sa pression d(^ 7 kg. à 1 kg. C'est également avec ces mêmes températun»s que se fera la détente dans les cylindres.

Quant au volume de la bouillotte, on le calculera en se basant sur b»s indications précédentes et en tenant compte du volume des rés(»rvoirs dr la voiture.

La jiression d'admission dans les cylindres moteurs varie suivant le prolil, et, dans le cas de fortes rampes ou de ciiarges exceptionnelles, elle peut atteindre, comme sur la ligne de Saint- Augustin, 13 kg.

L'admission dans les cylindres est généralement de 23 à 30 p. 100; c'est celbî de la marclie ordinaire ; ce n'est que dans des cas exceptionnels qu'elle est modifiée; on préfixe, comme nous venons de le àin\ obtenir les variations d'effort par le changement do la pression d'admission, en faisant varier celle-ci en dessus ou en d(».ssous d(» la pression moyenne, qu'on admet de 10 kg. sur la ligne de Saint-Augustin.

11 est un cas, tout<'fois, où la modilication du cran d*admission est avantageuse»; c'est celui où les rails sont très humides et où, par suite, le patinage? est îi craindrt». En augmentant de quelques contierncs l'admission dans les cylindres et en réduisant la pression d'introduction, la variation du couple rïioteur est diminuée el le patinage? moins à redouter.

Nous introduisons donc dans les cvlindres moteurs de l'air saturé de vapeur d'eau, à une température? qui, conmie nous l'avons elil, variera e'utre» 1(55 e't 100"; e*he»re-hons e|uel <»st le travail que produira, dans ces conelitions, un kilejgranune d'air se délenJanl

les cylindres, avec une admission de 30 p. 100 el des pres- «ons initiales variant de 7 à 15 kg.

M.deMarchéna, dans sou mémoire sur la traction mécanique des tramways, a calculé ce travail, en admettant une température constante de la vapeur, pendant la détente, de 100°, une admission de 30 p. 100, une détente de 2,5 (sans tenir compte des espaces morts qui sont de 7 p. 100) et une contre-pression de 1.20 kg. Il a obtenu lesrésullat suivants, en prenant les 0,90 du travail théori([ue :

Frfssion d'admission. Travail de 1 kg. d'air.

7 kg. 15 615 kgm.

II ressort de Texamen de ce tableau que le travail produit par '«^kilogramme d'air varie dans de très faibles limites aveci'augmen- ^lion de la pression d'admission; c'est un fait important h consoler.

Ces chiflres ne donnent qu'un rendement de 25 p. 100 environ *^nire le travail indiqué dans les cylindres moteurs et le* travail des ^Compresseurs, et de 17 p. 100 entre le travail à la jante et le travail "ndiqué dans les cylindres de la machine à vapeur actionnant les ^Compresseurs.

Ces résultats ont été très critiqués.

Dans les discussions nombreuses qui ont suivi la publication du

travail Je M. de Marchéna, on trouve, pour différent(»s lignes de

tramways à air comprimé, la constatation, certainement exacte,

ie la quantité d'air consommé en moyenne par kilomètre-voiture ;

étant donné ce résultat déjà important, pour connaître le travail

iu kilog^ramme d'air, il serait indispensable» d'avoir le poids exact

iu véhicule ayant servi aux expériences ainsi ([ue la résistance

moyenne k la traction appliquée sur la ligne» considérée. Or

malheureusement, ces deux renseignements manquent, ou tout

au moins l'un d'eux, de sorte qu'il est bien difficib» d'en tirer des

conclusions certaines.

Dans la réponse faite par M. de Marcliéiia aux observations de ". Badois *, nous trouvons un rens(Mgneni(M)t (jui piuit permettre

^uUitin de la Société des ingénieurs civils, (Numéro de janvier 1895.)

quelques éclaircissements. C'est un tableau donnant le relevé de la dépense d'air d'une automotrice seule, faisant le p cours, aller et retour, de Saint- Augustin au Cours de Yincennes^. D'un autre côté, nous trouvons dans la discussion qui a eu lien à la Société Internationale des Électriciens, le 6 janvier 1897, que M. Mékarski attribue à la résistance moyenne de la ligne « Sain^ Augustin-Cours de Vincennes » le chiffre de 17 kg. ; cette résistance doit être celle à la jante.

La dépense d'air constatée par M. de Marchéna est de 13,3 kg. par kilomètre-voiture. Rapprochons ces deux chiffres. Le poids de la voiture étant de de 14 t. (nous admettons que le nombre des places occupées est, en moyenne, les 2/3 du nombre des places offertes), le travail par kilomètre sera de :

17 X 14 X 1 000 = 238 000 kgm. ; ce qui donne un travail à la jante, par kilogramme d'air, de :

238 000 • .^ .. — = lo 555 kgm. ;

et dans le cylindre moteur, avec un rendement de 0,80, un travail de :

=: 19 068 kiim.

Le kilogramme d'air produirait donc, dans ce cas, 19 000 kgm. au lieu de 16 000, chiffre indiqué comme moyenne par M. de Marchéna. Le chiffre de 19 000 se rapproche, du reste, de celui donné par M. Barbet dans son mémoire.

La consommation de lo,3 kg. d'air par kilomètre-voiture, obtenue par M. de Marchéna, est le résultat d'une seule expérience faite entre Saint-Augustin et Vincennes ; elle peut fort bien ne pas correspondre à la consommation moyenne résultant d'une exploitation régulière de plusieurs mois.

Nous avons enfin un dernier renseignement qui peut permettre de trouver un résultat sinon complètement exact, au moins se rapprochant très près de la vérité. C'est le poids d'air alloué par kilomètre-voiture par la Compagnie générale des Omnibus à ses mécaniciens, sur la ligne de Saint- Augustin. Cette quantité est

de Ji,3 kg. avec prime d'économie ; la moyenne de ces «Vonomies

fs(, paraît-il, d'environ 25 p. 100, ce qui porterait la dépense par

t/omèln»- voiture à 10,87 kg. Admettons cependant que cette

li^pense moyenne n'atteigne pas un chiffre aussi bas, et suppo-

«ons-Ia de 13 kg.

Le travail à la jante par kilogramme d'air sera de :

= 18 308 kgm.;

et dans le cylindre moteur, avec un rendement de 0.80, de :

= 22 885 kgm.

Ct'st ce cliiflre que nous adopterons comme base de nos calculs.

En résumé, nous aurons comme répartition du travail par kilo- •rrainme d'air, entre les cylindres de la machine à vapeur de l'usine centrale, les compresseurs, les cylindres moteurs du véhicule et la jante, les chiffres suivants, pour les différentes pressions (h» Tair «•om primé :