LA LOCOMOTIVE

Description de la locomotive. — Le générateur; chaudière tabulaire. — Étendue considérable de la surface de chauffe. — Mécanisme moteur.

Voyons maintenant où en est, non l'industrie des chemins de fer, — c'est un sujet qui n'a point sa place' ici, et que nous avons traité ailleurs, — mais la machine à vapeur appliquée au transport des voyageurs et des marchandises sur les voies ferrées.

Nous allons prendre un exemple, un type, pour notre description, qui sera rapide puisqu'il suffira de voir quelle est, dans la locomotive, la disposition des organes que la machine à vapeur nous a déjà fait connaître.

Voici une coupe longitudinale (fig. 89), puis deux coupes transversales à Tavant et à l'arriére de la machine, qui nous feront comprendre cetîe disposition.

Occupons-nous d'ahord du générateur.

La chaudière des locomoti\es est tuhulaire. Elle est composée de deux parties principales : l'une, située à l'arrière et de forme rectangulaiie, renferme le foyer qui, sur toutes les faces sauf la face inférieure, est enveloppé d'eau ; l'autre, le corps cylindrique, ainsi nommé de la forme de son enveloppe, contient deux capacités distinctes; dans sa moitié inférieure sont logés les tubes par lesquels passent

la fuméeetles gaz de combusdon qui du foyer vont à la cheminée. Tous ces tubes, en nombre souvent considérable, sont baignés par l'eau de la chau-

dière. La moitié supérieure du corps cylindrique est I le réservoir de vapeur qui, par un luyau doublement coudé à l'avant et à l'arrière, p s su, débouche d'un côté dans le dôme, de l'autre dans la boîte à vapeur de chacun des deux cylindres de la machine.

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Le mécanicien peul, à volonté, à l'aide de la manette r, ouvrir ou fermer les valves d'un diaphragme q qui donne passage à ia vapeur, l'arrête ou l'introduit en des proportions variées : c'est ce qu'on

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nomme le régulateur, et ici, à cause de sa forme, le régulateur à papillon.

On voit sur le dos convexe du corps cylindrique les appareils accessoires ou de sûreté de toute machine à vapeur, soupapes, manomètre, indicateur et robinets de niveau, sifilet d'alarme.

in U VAPEDR.

Quel csl le caracliire distinctit' de la chaudiÉre d'une locoraolive? C'est d'abord, nous l'avons déjà dil, l'énorme étendue de la surface de chauffe relativement à la capacité totale. Pour montrer dans quelle proportion cet élément se trouve accru par l'adoption des tubes, citons quelques nombres. Dans une locomotive Crampton (type de l'Est), les enveloppes du foyer, c'est-à-dire la surface de chauffe par rayonncmeni, n'est, on mètres carrés, que de 8"". 65 ; la surface de chauffe par contact, c'est-àdire celle des tubes que lèchent les gaz de la combustion, est de SS^.Oa, ou si l'on veut, plus de dix fois aussi grande. Dans une machine Eogerth, à marchandises, ces nombres sont respectivement, 9'". 70, 180'". 70 ; les tubes augmentent la surface de chaufîe dans le rapport de 1 à 18.6. De là, répétons-le, le second caractère important, le tirage par le jet de vapeur, sans lequel l'activité du foyer ne pourrait suffire à une si considérable production de vapeur, sans lequel, par conséquent, le type de la chaudière tubulaire pour locomotive perdrait son principal avantage. « Dans les machines locomotives, dit M. Perdonnet, le mètre carré de surface de chauffe produit de deux à trois fois autant de vapeur que dans les chaudières à machines uses. »

Les locomotives sont des machines à haute pression, sans condensation. C'est là une conséquence nécessaire de ce que nous venons de dire. Il faut

que la vapeur s'échappe dans Tatmosphère : elle ne peut donc être à basse pression ; il faut qu'en s'échappant, elle produise un jet ou courant; donc elle ne peut être condensée. Le plus souvent, elle est employée avec une tension de huit à neuf atmosphères.

Mais elle fonctionne avec détente, et un mécanisme particulier, la coulisse de Stephenson, permet de faire varier la détente, et en même temps rend possible le changement de sens dans la direction du mouvement. Une locomotive comme un bateau à vapeur — on comprend aisément la nécessité d'une telle manœuvre — doit pouvoir marcher en arrière comme en avant.

Continuons notre description.

La locomotive est en réalité, au point de vue du mécanisme moteur, formée de deux machines à vapeur accouplées. U y a deux cylindres, munis chacun de son piston, de son tiroir, et la tige de chaque piston agit par l'intermédiaire d'une bielle sur la manivelle ou sur le coude de l'essieu qui porte la paire de roues motrices. Il y a même, dans certains types de locomotives , quatre cylindres, quatre machines agissant deux par deux, sur deux essieux différents. Rien de spécial, sauf dans l'agencement et les détails, ne distingue le mécanisme moteur de celui que nous avons vu fonctionner dans les machines fixes, terrestres ou marines. Les

îl\ LA VAPEUR.

figures montrent quelle est la disposition des cylindres ordinairement placés à Tavant, tantôt horizontaux, tantôt légèrement inclinés, tantôt logés hors du châssis qui porte chaudière et machine, tantôt intérieurs. Ici les cylindres sont intérieurs et horizontaux.

C'est ce que nos coupes longitudinale et transversales de la locomotive laissent voir clairement. Dans la figure 89,1a distribution et l'échappement sont aisés à comprendre. La vapeur, qui est amenée par le tuyau S5 jusque dans l'espace qu'on nomme boîte à fumée, trouve là deux conduits un, qui vont, en se contournant, aboutir aux boîtes à vapeur des deux cylindres. Après avoir agi sur les pistons elle traverse les tuyaux vv', et par le tuyau vertical V qui s'ouvre à la base de la cheminée, elle s'échappe en produisant le mugissement saccadé qu'on entend toujours dans les locomotives en marche.

La rapidité avec laquelle ces bruits produits par l'échappement se succèdent en pleine vitesse d'un train indique assez combien est grand le nombre des coups de piston dans chaque cylindre. On peut calculer ce nombre d'aprùs la vitesse de la locomotive : dans les trains rapides celte vitesse atteint 60 et même 80 kilomètres par heure. En supposant cette distance parcourue par une locomotive à voyageurs (système Crampton) dont la roue motrice a 2". 30 de diamètre, ou 7". 20 de développement.

on trouve qu'en une heure, la machine a fait H,1H tours de roue, dont chacun correspond à une double course des pistons. C'est trois doubles courses, ou six courses simples par seconde.

On comprend avec quelle rigoureuse précision ont dû être calculés et exécutés tous les organes, toutes les pièces du mécanisme moteur et surtout du mécanisme de distribution, pour qu'il ne se produise aucun dérangement par le fait de mouvements aussi rapides.