CHAPITRE IV

LES VOITURES A VA.PIÎUR, OU MACHL\ES ROUTIÈRES. — LES FARDIERS MILITAIRES. — LES VOITURES A VAPEUR AGRIGOLKS.

Nous avons exposé, dans les Merveilles de la Science^ les diverses tentatives faites jusqu'en 1870 pour appliquer les lecomobiles à la traction sur les routes; en d'autres termes, nous avons décrit les voitures à vapeur, ou machines routières. On com-

SUPPLÉMENT AUX LOCOMOBILES

prend qu'on ait eu l'idée de modifier la locomobile de façon à lui permettre de remorquer, sur les routes ordinaires, des convois de voyageurs ou de marchandises, en évitant ainsi les irais considérables occasionnés par l'installation d'une voie ferrée. On espérait arriver à construire une machine automobile, comme la locomotive ordinaire, présentant assez d'adhérence et de puissance poui circuler sur les pentes moyennes, pouvant s'arrêter et se remettre en marche avec rapidité et facilité, en réalisant une économie sensible sur les moteurs animés.

Outre la machine routière de M. Lotz, de Nantes, dont nous avons parlé dans la Notice sur les Locomobiles, des Merveilles de la 6'£7(?/îce (Ij, deux autres machines routières figuraient à l'Exposition universelle de 1867.

La voiture à vapeur construite par M. Albaret, de Liancourt (^Aisnej rappelait, par son aspect, une locomotive qui serait portée sur deux roues. Le foyer contenu dans un cylindre vertical servait à chauffer une chaudière tubulaire horizontale, en tôle d'acier. Les cylindres moteurs sont placés sur la chaudière, entre les roues de devant et celles de derrière. Une chaîne sert à transmettre à l'essieu moteur des roues l'action de la vapeur. Les deux roues motrices, qui ont l'°,40 de diamètre, peuvent être rendues, à volonté, fixes ou articulées , alternativement ou simultanément.

Le combustible est placé à l'arrière, dans une caisse établie au-dessus des grandes roues ; enfin, le réservoir d'eau est disposé autour de la chaudière.

La force de la machine à vapeur est de 10 chevaux; la surface de chauffe de la chaudière est de quinze mètres carrés, le poids de la machine en charge, de 10, 800 kilogrammes.

Cette machine fui employée, pendant deux ans, dans les départements du Jura et

(I) Tome I, page 425.

du Nord, et l'on put constater qu'elle traînait, en moyenne, malgré des rampes de S à 6 centimètres par mètre, 12,000 kilogrammes environ, à la vitesse maxima de 4 à 6 kilomètres, pour une consommation de 3 kilogrammes par heure et par force de cheval. D'après un calcul approximatif, cette voiture à vapeur pourrait traîner, sur une route de niveau, un poids allant juqu'à 20 tonnes.

Une voiture à vapeur, qui se rapproche beaucoup de la précédente, par la disposition de la chaudière et des cylindres, est

i celle qui l'ut construite par M. Larmanjat. Elle n"a qu'une seule roue directi'ice, sans avant-train. Le constructeur avait eu l'idée de la pourvoir de deux roues auxiliaires, d'un diamètre beaucoup plus petit que celui des roues motrices. Par un mécanisme très simple, les roues pouvaient se substituer l'une à l'autre, suivant les besoins ou les difficultés du terrain; celle qui n'était pas utile était soulevée, et demeurait fixe au-

I dessus du sol.

Le trajet d'Auxerre à Avallon et retour,

' représentant 108 kilomètres, fut effectué, avec cette voiture à vapeur, traînant une lourde diligence chargée de quinze personnes, à une vitesse de H kilomètres à l'heure, en moyenne.

En 1869, une machine routière construite par MM. Rientzy et Garnier, fit, pendant quelque temps, le service entre Paris et Champigny. Elle traînait, avec une vitesse triple de celle des omnibus ordinaires, deux voitures, contenant chacune vingt-huit voyageurs.

L'entreprise des voitures à vapeur de Paris à Champigny n'a pas eu de suite; cela n'a pas empêché beaucoup de constructeurs de s'appliquer à perfectionner la machine roidière à vapeur.

La voiture à vapeur construite par M. de Cambiaire, en 1881, était si légère que deux personnes la soulevaient aisément. Elle pouvait, toutefois, traîner six personnes, à travers rampes et contours, avec une docilité de marche qui permettrait de la confier à la main la plus novice.

L'appareil de M. de Cambiaire est un chariot à siège transversal, porté sur quatre roues légères, d'environ 30 centimètres de rayon ; il est assez bas pour qu'on y monte sans marchepied. Chacun»î des deux roues del'avant-train pivote, sans changer de place, avec la fourchette verticale qui la supporte ; et au moyen d'une traverse horizontale, qui sert de gourvernail^ ce double mouvement est rendu concordant el simultané.

Quant aux deux autres roues, c'est sur leur essieu que s'exerce la force motrice, au moyen de deux chaînes qui le rendent alternativement solidaire d'un second arbre parallèle, situé plus en avant. Les cylindres moteurs, couchés horizontalement et côte à côte, à la partie antérieure du mécanisme, sont de très faibles dimensions. La course des pistons étant très réduite, leur mouvement est assez précipité pour suffire à la vitesse que la voiture peut recevoir.

Le mécanisme est protégé contre la poussière et les chocs, par les planches placées sous les pieds des A'oyageurs. Les roues sont enveloppées de bandes de caoutchouc.

Le générateur de vapeur est la pièce originale de la voiture de M. de Cambiaire. Qu'on se figure un épais cylindre, de cuivre rouge, d'un diamètre d'environ 20 centimètres, dressé à l'avant : c'est le réservoir de la chaudière. Il est surmonté du dôme de vapeur, coulé aussi en cuivre et d'un diamètre égal. Au-dessous, une boîte de tôle, un peu conique, la base tournée en bas, est supportée par le châssis. Sur la surface intérieure de celte boîte rampent, en hélice,

plusieurs tubes de cuivre, en communication avec le réservoir. Ce serpentin, ou plutôt ces serpentins accouplés, reçoivent le coup de feu sur ime surface de chauffe d'environ un mètre carré de développement, mais sous un si petit volume apparent, qu'on est étonné de la quantité de travail fournie par ce récipient. Enfin, comme base de cette espèce de colonne, la caisse du foyer est supportée au-dessous des tubes de vaporisation ; elle s emboîte dans leur enveloppe de tôle. Quand on veut éteindre ou amortir, on peut la descendre, puis la détourner sur la droite au moyen d'une manivelle.

La voiture emporte avec elle sa provision d'eau et de coke.

La sécurité est assurée par divers accessoires, qui permettent de manier sans aucun danger le récipient de vapeur dans lequel se produit une assez forte pression, et par la petite quantité d'eau chaude qu'il contient, et qui ne dépasse jamais un volume de deux à trois litres.

L'inventeur, afin de donner quelque élégance à ce véhicule, avait sacrifié, en quelque sorte, la cheminée, qu'il détournait sous la voiture, pour la rendre invisible, ce qui, en route, ne peut nuire au tirage.

La voiture à vapeur qui a marché, en 1884, sur l'avenue de la Grande-Armée, à Paris, était de MM. A. de Dion, G. Bouton et C. Trépardoux.

Le châssis de la voiture porte le générateur à vapeur et les cylindres. Ce châssis réunit deux trains, au moyen de ressorts, appliqués par derrière et par devant. A l'arrière sont deux roues directrices, garnies de caoutchouc, ainsi que les deux roues du devant. Une manivelle se trouve sur chaque essieu de l'arrière ; elle est reliée, au moyen d'une bielle d'accouplement, laquelle est mue par le levier directeur qui se trouve à la droite du conducteur. Deux freins de Prony produisent l'arrêt ou le

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ralentissement. Ces freins sont accouplés à un levier de manœuvre, à la gauche du

conducteur, qui exerce son action sur les deux grandes roues du devant.

Il y a deux moteurs à vapeur indépendants; leurs cylindres ont 7 centimètres

de diamètre et la course des pistons est de 10 centimètres, 960 coups de piston à la

minute correspondent à 430 tours de roues ou 40 kilomètres à l'iieure. La vapeur s'échappe autour du foyer, en se surchauffant, pour sortir par la cheminée. C'est dans le réservoir d'eau que se fait l'échappement de l'alimentateur ; le liquide arrive ainsi dans la chaudière presque à l'ébullition.

Le générateur de vapeur est nouveau ; un manchon, avec deux enveloppes, porte tout ce qui est nécessaire à une chaudière.

Un tube cylindrique est réuni au manchon extérieur, par un grand nombi'e de tubes inclinés. L'eau est ainsi maintenue entre les deux enveloppes cylindriques, dans les tubes et dans le cylindre vertical. C'est autour du faisceau des tubes que les flammes circulent ; 1 kilogramme de coke suffit pour vaporiser 9 kilogrammes d'eaii.

La chaudière est pourvue d'un alimentateur à niveau constant et automoteur. Cette partie se compose d'une pompe à double effet, ayant un moteur qui prend sa vapeur sur la chaudière, à la hauteur du niveau d'eau.

Cette voiture fonctionnant sans apparence de sortie de la vapeur fait très peu de bruit; elle peut tourner sur une circonférence de 2™, 50 de rayon.

M. Trépardoux, à Paris^ a construit quelques voitures à vapeur de ce modèle.

La voiture à vapeur, à système compouna, construite par MM. Foden, à Londres, est une locomotive routière, se prêtant à la commande d'appareils installés à demeure.

Cette machine a une puissance nominale de 8 chevaux.

Comme on le voit sur lafigure 299, les roues motrices ont un diamètre considérable :

elles mesiirent 2'°08 de diamètre, et leur jante a une grande largeur (0'°,38) pour donner à la machine une assise convenable sur un sol peu consistant. Afin d'éviter <jue les roues patinent sur les terrains secs

et durs et sur les pentes, on les a garnies de chevrons, qui, en pénétrant légèrement dans la chaussée, viennent augmenter l'adhérence de la machine.

On a cherché, comme les circonstances l'imposent, du reste, à mettre les organes de commande à l'abri de la poussière et des trépidations engendrées par les inégalités du sol. Dans ce but, le châssis portant la chaudière et le mécanisme est suspendu sur des ressorts à spirale, disposés de telle sorte que leur flexion ne modifie pas la position relative des axes de transmission.

Les deux arbres A et B (fig. 300), susceptibles de trépidations, dont l'un est l'essieu moteur et l'autre le troisième arbre de mouvement, sont reliés par deux cadres, 0, en acier fondu, qui embrassent, de chaque côté de la machine, les boites à coulisse des coussinets. Ces cadres sont ti^aversés à la partie supérieure par une petite tige c surmontée d'un plateau en contact avec le ressort de supension logé dans le cylindre F. On peut régler l'amplitude des oscillations de chacun des ressorts, au moyen de vis à écrou et contre-écrou, placées sous les coussinets.

Grâce à cette disposition, la machine reste suspendue sur ses ressorts, tout en maintenant une distance invariable entre les axes principaux de la commande motrice. Pour une installation fixe où il est inutile de conserver la suspension élastique, on donne à cette dernière la rigidité nécessaire à l'aide des vis se trouvant à la partie supérieure des boîtes à ressort.

Comme on le voit, les portées des arbres A et B consistent en des rotules D, qui permettent le passage de la locomobile sur des accidents de' terrain, sans produire le coincement des ressorts de suspension.

Les tiroirs sont placés sur les côtés et à l'extérieur des cylindres, pour être d'un accès facile, et la détente est obtenue au

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b'ig. 300. — Machine routière à vapeur de MM. Foden, de Londres (coupe transversale).

moyen d'un dispositif sensiblement analogue à la distribution Farcot.

Sur le dos du tiroir principal traversé de part en part par les ouvertures d'admission , se trouve un tiroir de détente qui, dans la position moyenne, laisse ces orifices ouverts et dont le mouvement est provoqué par son frottement sur le premier. Un régulateur modifie automatiquement le degré de détente de la vapeur.

Voici des données intéressantes sur la machine Compound routière qui fut envoyée

en 1887 au concours de Newcastle par MM. Foden :

Diamètre du corps de chaudière, 0"",76 ;

Longueur de la boîte à feu, 0™,53;

Largeur de la boite à feu, 0"',61;

Hauteur de la boîte à feu au-dessus de la grille, 0'",66;

Surface normale de la grille, 0'°^33;

Surface de grille effective, 0"',28;

Nombre de tubes, 76;

Diamètre extérieur des tubes, 40 millimètres ;

Longueur des tubes, 1°',67; Surface de chauffe de la boîte à feu, 1"%76 ; Surface de chauffe des tubes, '16"S45; Surface de chauffe totale, 18"', 66; Surface de chauffe par cheval indiqué au frein, l'"%035;

Surface de chauffe par décimètre carré de grille, 56''%15;

Section totale des tubes, 8''',63; Rapport de la section des tubes à la surface de grille, 0,26;

Pression de la chaudière, 17", 57; Diamètres des cylindres, 121 et 242 milmètres ;

Course des pistons, 2o4;

Nombre de tours, 156;

Puissance in aiquée au frein 18 chevaux;

Eau consommée par cheval indiqué et par heure, 7^,87;

Eau vaporisée par kilog.

de charbon , 9^06;

Consommation de charbon par cheval indiqué et par heure, 0^,85 .

Ces résultats sont favorables, comparativement à ceux que fournissent les machines similaires, dans lesquelles il y a 5 ou 6 ton nés de plus de métal à entretenir à une haute température. Ils sont dus, en partie, à la pression très élevée à laquelle fonctionne la chaudière. Celle-ci est du type de locomotive, et construite, ainsi que ses tubes, entièrement en acier ; puis essayée à 56 atmosphères. Ce métal est, du reste, employé pour tous les organes de fatigue du moteur ; l'arbre coudé est à plateaux équilibrés et d'une seule pièce avec ses excentriques

Fiff. 301.

Nous donnons enfin (fig. 300) la vue d'une locomotive routière construite par MM. Ruston et Proctor, de Lincoln (Angloterre) qui a pu faire un service de voyageurs dans d'assez bonnes conditions, sur une route bien entretenue.

Nous venons de passer en revue les principaux types des voitures à vapeur construits dans ces dernières années. Hâtons-nous de dire que ces tentatives ne paraissent pas, du moins jusqu'à ce jour, avoir réalisé les espérances qu'elles avaient fait naître, ni avoir

obtenu un bien grand succès pratique, malgré les avantages économiques qu'elles ' peuvent présenter dans certains cas pai'ticuliers.

Fait assez singulier, c'est pour le service des transports militaires que les locomo-

Locomobile routière de JIM. Ruston et Proctor, de Lincoln (Angleterre).

biles routières sont entrées dans la pratique. Dans ces circonstances, en effet, la question d'économie est secondaire. Au moment d'une mobilisation générale, il peut se faire qu'on ne trouve pas assez de chevaux pour transporter tout le matériel de guerre sur le théâtre des opérations stratégiques. Les locomotives routières sont susceptibles, dans ce cas, de rendre de grands services, surtout dans les pays munis de bonnes routes.

C'est pour cela, c'est-à-dire en vue d'une mobilisation, que la plupart des gouvernements, dans ces dernières années, ont préparé des approvisionnements de machines à vapeur routières. L'Angleterre en a mis en

dépôt dans tous les ports de guerre, et elle \ les villes de l'Inde. La Russie et l'Italie en en possède avissi un certain nombre dans 1 ont également plusieurs en réserve.

En France, des expériences furent faites, en avril 1876, sur une machine à vapeur construite par MM. Avelinget Porter, de la force de 8 chevaux-vapeur. Cette machine remorqua, du fort de Montrouge à celui de Chatillon, avec une vitesse de 6 à 8 kilomètres à l'heure, quatre pièces de canon de seize, de marine, représentant un poids total de 22 tonnes.

A la suite de cette expérience favorable, on a mis en service, dans quelques établissements d'artillerie, un certain nombre de locomotives routières, dont quelques-unes ont été achetées aux maisons anglaises Aveling et Porter, mais dont le plus grand nombre a été construit à Paris, par l'usine Cail.

En temps de paix, ces machines sont Journellement utilisées dans nos places fortes, pour le transport des lourds fardeaux, et elles ont été d'un grand secours pour l'armement des forts de Paris. En temps de guerre, on les utiliserait, soit à la suite des armées, pour le transport des approvisionnements de deiixième ligne, soit dans les parcs de siège, ou dans les places fortifiées.

Les divers organes de ces machines sont disposés de manière à souffrir le moins possible des trépidations occasionnées par les inégalités du sol, et à être à l'abri de la poussière du chemin, qui est toujours nuisible au bon fonctionnement de tels appareils. Tous ces organes sont assez simples pour pouvoir être réparés aisément par un ouvrier qui n'est pas mécanicien de sa profession.

Dans certains modèles, tels que la machine de Cail, afin de donner plus de douceur au roulement, le châssis portant la chaudière et les organes moteurs est suspendu sur des ressorts; ce qui a, toutefois, le grave inconvénient de faire varier la position relative de certains organes de transmission du mouvement.

L'arbre transmet le mouvement aux roues motrices, par l'intermédiaire d'un système

d'engrenage différentiel; ce qui permet aux roues de prendre, dans les courbes, des vitesses différentes, sans glisser, et par suite, sans cesser d'être roues motrices.

Ce mouvement différentiel qui complique un peu le mécanisme n'existe pas sur toutes les machines. Les roues sont alors calées sur l'essieu, mais dans les changements de direction, on est naturellement forcé de décaler l'une d'elles.

L'arrêté ministériel du 20 avril 1886, relatif à la circulation des machines routières, prescrivant l'emploi exclusif de bandages sans saillies, les roues motrices des locomotives Cail sont garnies de cubes de bois jointifs, qui leur donnent une adhérence suffisante, tout en fournissant une surface plane de roulement.

Dans les locomotives routières, construites spécialement en vue des opérations de la guerre, le foyer est disposé de façon à permettre, dans le cas où l'on ne pourrait se procurer du charbon de terre, d'utiliser du bois ou tout autre combustible.