DEUXIÈME PARTIE. ^ LA LOCOMOTIVE

verse, et nous savons par quel mécanisme dutirou^ lu vapeur sera admise d'un côté et s'échappera d(^. l'autre : à la rigueur, dans la position relative occupée par le tiroir et le piston, il suffirait que les bords du premier fussent précisément d'nne épaisseur égale à la largeur des deux lumières, pour que le mouvement eût lieu comme nous l'avons décrit plus haut Mais qui ne sait que, dans une machine, les organes n'ont point une perfection absolue? qui ne sait combien le mouvement finit par altérer une perfection même relative? Si l'égalité dont nous venons de parler existait, le jeu des pièces amènerait bientôt un retard ou une avance à l'admission de la vapeur, lesquels auraient au contraire pour correspondants, une avance ou un retard à l'échappement. De là, une contrariété dans le jeu de la vapeur, une réelle déperdition de force. Comment parvient-on à faire disparaître ce grave inconvénient? Premièrement, en opérant le montage du tiroir de telle façon, que la vapeur soit admise un peu plus tôt; pour obtenir ce résultat, il suffit de caler l'excentrique, dans une situation convenable, sur l'essieu. Mais si l'admission de la vapeur est plus prompte, il en est nécessairement de môme de l'échappement ; c'est une circonstance favorable à la sortie de la vapeur qui, sans cela refoulerait le piston dans son mouvement. Enfin pour que l'échappement se fasse encore plus vite, on augmente l'avance correspondante, en accroissant à l'extérieur l'épaisseur des bords du tiroir, de sorte qu'ils recouvrent en partie les lumières. H y a donc avance à V admission^ plus forte avance à F échappement^ et recouvrement .

Or, ces seules modifications suffisent à produire une grande économie dans la dépense de vapeur, ou, ce qui revient au même, un réel accroissement de puissance de traction et de vitesse.

Ce n'est pas tout. Elles produisent une économie plus grande encore, par ce que l'on nomme la détente. Imaginez que la vapeur, au lieu de pénétrer à l'intérieur du cylindre pendant toute la durée de la course du piston, ne soit réellement introduite que pendant la moitié de cette course, qu'arrivera-t-il? Qu'elle se dilatera, mais sans cesser de produire un effet utile : tel est le phénomène qu'on nomme la détente de la vapeur. Or, quand on calcule quel est l'effet utile produit par la détente, pour une même quantité de vapeur dépensée, on trouve que cet effet s'accroît jusqu'au triple de sa valeur, si l'admission a lieu pendant un dixième de la course, et la détente pendant les neuf autres dixièmes.

Par le fait de l'avance et du recouvrement, dont il vient d'être question, il est clair qu'il y a détente, mais détente fixe qui, dans la pratique, ne s'élève guère qu'au cinquième. Le résultat est toutefois encore une augmentation de puissance d'environ un quart.

Pour obtenir une détente variable, ce qui peut être utile dans diverses circonstances, en emploie le mécanisme particulier de la coulisse. On a vu que l'action de cette pièce sur le tiroir consiste dans la variation de la longueur de course de ce dernier, ce qui permet de diminuera volonté le temps de l'admission, c'est-à-dire d'accroître la détente de la vapeur.

Qu'une machine ait à remorquer un lourd convoi

OU à gravir une rampe, par un temps humide, qui rend les rails glissants, ou bien encore qu'elle soit dans la nécessité d'accroître sa \itesse : dans tous ces cas, il s'agira de lui faire développer une puissance motrice plus considérable.

Enfin, en dehors de ces cas extrêmes, il n'est pas moins utile de pouvoir régler à volonté le degré de la détente. L'expérience a prouvé qu'en la combinant avec le maintien de la vapeur à la plus haute pression possible, on obtenait le maximum d'effet utile, pour un poids donné de vapeur. A 8 atmosphères, le travail utile d'un kilogramme de vapeur dépasse de plus d'un cinquième celui qu'on obtient par une pression de quatre atmosphères.

Avais-je raison de dire que ces problèmes d'avance et de recouvrement, de détente fixe ou variable, qui ont si fort tourmenté le génie inventif des ingénieursconstructeurs de locomotives, se traduisent, en fin de compte, par des solutions pratiques, par.... le grand mot de l'industrie est lâché, de l'économie?

Un point important, quand une locomotive est en marche, c'est de savoir si l'eau est en quantité suffisante dans la chaudière. Gomment s'en assure-t-on? Par des indicateurs à niveau (Veau, ou tubes en verre extérieurs, communiquant avec la chaudière au-dessus et au-dessous du niveau habituel de l'eau. Il est important d'ajouter que si le tube se brise, on peut, en fermant deux robinets, intercepter cette communication. Dans ce cas, trois autresrobinets d'épr*euve, placés à diverses hauteurs, suppléent à l'indicateur, ou même servent à le vérifier, quand il fonctionne. Il n'y a pas

trop de ces moyens divers pour s'assurer que l'eau est en quantité suffisante ; car, si cette quantité devenait assez faible pour que le ciel du foyer fût à découvert, il en résulterait pour ce dernier de graves avaries.

Ceci nous amène à parler du mode d'alimentation de la chaudière. Comment, à mesure que l'eau se vaporise, arrive-t-on à la remplacer, et à entretenir, autant que possible, la constance du niveau? Le voici :

L'eau en disponibilité pour cet usage est, comme on le sait, renfermée avec le combustible dans une voiture spéciale, qui suit la locomotive, et qu'on nomme le tender. Il s'agit de faire passer cette eau du tender dans la chaudière : c'est au moven d'une pompe aspirante et foulante, dont le piston plongeur reçoit -son mouvement, soit de la tige du piston, soit d'un excentrique, qu'on arrive à régler cette alimentation avec la précision nécessaire. Le corps de pompe dans lequel se meut le plongeur se bifurque en deux tuyaux: l'un, (V aspiration^ communique avec le tender ; l'autre, de refoulement, avec les flancs de la chaudière, autant que possible loin du foyer, c'est-àdire en avant du corps cvlindrique.

Il importe que le mécanicien s'assure de temps en temps du bon état des pompes alimentaires, et puisse de sa place en surveiller le fonctionnement. Pour cela, il existe, entre les deux soupapes du tuyau de refoulement, un tuyau d'épreuve muni d'un robinet que le mécanicien manœuvre par l'intermédiaire d'une tringle et de sa poignée. Eu l'ouvrant, l'eau s'échappe par jets, avec d'autant plus de régularité que les

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pompes fonctionnent mieux : c'est en outre un moyen (Je purger d'air, s'il y a lieu, le corps de pompe.

Le tuyau d'aspiration est divisé en deux parties, reliées par une partie mobile ; cette dernière permet au tender et à la machine de suivre les faibles mouvement relatifs qui, en les déplaçant de leur })osîlion mutuelle, briseraient les tuyaux.

L'une des deux pompes d'alimentation est facile à distinguer, dans la vue extérieure que je vous ai tout à l'heure mise sous les yeux (fig. 78). Le tuyau de refoulement descend de l'enveloppe du corps .cylindrique, à peu })rès entre les deux roues couplées, longe le châssis, et descend en se coudant vers les corps de pompe, au niveau de la roue. Le tuyau d'aspiration se coude alors en sens contraire, et court rejoindre le tender à l'arrière de la machine. Entre l'excentrique et la pompe, se voit la tige du piston plongeur.

Depuis quelques années, on a adapté à toutes les locomotives un appareil très-ingénieux, connu sous le nom ô'injecteiir Gïffard^ du nom de son inventeur, ce qui a permis de supprimer les anciennes pompes d'alimentation. La vapeur, amenée du générateur par un tube de communication VV, s'échappe par un aju" tage conique, entraîne l'air, fait ainsi un vide (jui permet à l'eau d'alimentation de monter par le tube EE qui l'amène en face de l'orifice. La force d'impulsion du jet de vapeur projette alors cette eau même dans Un autre conduit M situé en face, et l'injecte de là jusque dans la chaudière.

Voici la vue et la coupe de cet appareil, dont le mécanicien peut régler le jeu à volonté. Deux poi-

gnées à vis lui permettent, soit de rapprocher le bec de vapeur de celui qui lance Teau, soit de faire va-

Fig. 80. — Cuuiic de riiijctlijui GiUuid.

rier l'ouverture du premier bec en avançant plus ou

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LA LOCOMOTIVE

moins la tige à extrémité conique «a, pour réf'ler la quantité d'eau qu'il veut injecter dans la chaudière.

Notre description touche à sa fin : encore quelques accessoires curieux de la machine, et je termine.

Voici d'abord le sifflet et les soupapes de sûreté :

Fig. 81. — Sifllel à vapeur el soupapes de sùieté de la locomotive.

Les soupapes de sûreté ont pour but de donner issue à la vapeur, quand elle arrive à prendre, dans le réservoir cylindrique, une pression dangereuse pour la machine. L'excès de la vapeur s'échappe alors par les soupapes et prévient les accidents. H y a d'ordinaire, sur chaque locomotive, deux soupapes, le plus souvent disposées à l'arrière, au-dessus du foyer. On peut voir sur la coupe longitudinale comme sur la vue extérieure, le bras de levier qui presse la soupape sur son siège, sous Faction d'un ressort à boudin, fixé verticalement contre la chaudière. Le petit

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dôme qui s'élève au-dessus de la boite à feu les contient toutes les deux. Je n'insiste pas sur une disposition qui est, d'ailleurs, commune à toutes les machines à vapeur.

A côté des soupapes, est placé le sifflet à vapeur. C'est lui, dont le son strident et aigu retentit à chaque instant sur la voie ou dans lesi^ares, tantôt donnant le signal du départ, tantôt annonçant l'arrivée, tantôt avertissant le garde -frein qu'il ait à serrer ou à desserrer l'appareil. Tous vous êtes demandé sans doute comment fonctionne ce petit instrument, sur les indications duquel nous reviendrons. Rien n'est plus simple.

Le dessin (jui précède nous en donne une coupe ou vue intérieure, qui montre comment les choses se passent. Une cloche en bronze, à bords inférieurs taillés en biseau^ surmonte une sorte de coupe qui laisse échapper la vapeur par une fente circulaire étroite. Le jet de vapeur frappe le timbre^ qui résonne sous le choc rapide, en produisant le sifflement aigu que vous connaissez. Un robinet^ (jue le mécanicien fait mouvoir par un levier, ouvre ou ferme à volonté le conduit vertical qui communique avec le réservoir à vapeur de la chaudière. En faisant varier la forme et les dimensions du timbre^ on obtient un son plus ou moins grave, et l'on peut distinguer ainsi les trains de voyageurs des trains de marchandises.

Que de détails encore j'aurais à vous faire connaître, si je ne craignais d'abuser de votre attention et de lasser votre curiosité ! Mais

Qui ne sait se borner ne sut jamais écrire