d* = 2 X 0.785(0.55»-)* d'où: d 1 = 2 X 0.5 r

diamètre du tuyau d'arrivée pour 2 cylindres = 0,75 r

40 Tufau d'injection dant la cheminée.

Dans 1g mouvement ordinaire des pistons et tiroirs , lorsque le piston est arrivé au bout de sa course , toutes les communications sont fermées par le tiroir ; puis , quand le piston reprend son mouvement en sens contraire , le tiroir ouvre les lumières , el , d'une part , il arrive de lu vapeur dans le cylindre , de l'autre , il en sort qui se rend à la cheminée. Ce second effet se divise en deux distincts pour les machines sans détente.

1° Ln vapeur , qui était soumise à une pression de quatre atmosphères, se dilate jusqu'à temps que sa pression sait devenue égale à celle de l'air, et celle dilatation se lait d'autant plus promplement que les ori lices d'écoulement sont plus considérables; 2° la vapeur , une fois amenée à la pression atmosphérique dans le cylindre , n'en sort plus que par le refoulement qu'opère sur elle la marche du piston -, la résistance qu'elle oppose à cette marche, est d'autant plus faible que les orifices d'écoulement sont plus considérables.

De ces deux effets, nous concluons que la section d'écoulement des cylindres à la cheminée doit être la plus grande possible.

L'effet de la dilatation de la vapeur dovant se produira plutôt avant qu'après le moment où le piston commence a prendre son mouvement en sens contraire , cela parce que la résistance qu'oppose la vapeur restante à ce mouvement, est d'autant plus forte que la pression est plus élevée , il est bon d'ouvrir la communication avant qo'il ne soit arrivé à la lin de sa course. On parvient a ce résultat en donnant ce qu'on appelle de l'avance an tiroir , c'est-à-dire en le Taisant arriver au milieu de sa course avant que le piston ne soit h la fin de la sienne.

Une avance de tiroir trop considérable a pour inconvénient de faire marcher le piston à contre vapeur pendant une partie de sa course.

Entre le relard et l'avance trop prononcée du tiroir , îl y a nne moyenne à laquelle correspond le maximum d'effet utile de la vapeur ; c'est la recherche de celte moyenne qui a été la base des expériences à la fois utiles et intéressantes de MM- Flachal et Pêtiet 6ur les machines du chemin de fer de Saint-Germain et Versailles ( rive droite).

Suivant ces ingénieurs, avec une avance de 25° h l'escea-

ttîqne sur sa position normale ordinaire, le travail théorique de la vapeur se trouve augmenté de 8 p. 100 en moyenne; si , à l'avance , on ajoute un recouvrement extérieur des lumières, égal aux 3 / s de celte avance mesurée sur la plate-forme du tiroir , le travail théorique est augmenta d'au moins 15 p. 100.

L'effet du recouvrement extérieur du tircir est d'empêcher la Tapeur de la chaudière d'arriver dans le cylindre du côté opposé au mouvement avant que le piston ne soil à la G ii de sa course. Eu faisant le recouvrement total , il n'entre pas do contre-vapeur pendant toute la Go do la course ; en le faisant nul, il co entre, au contraire, pendant tout le temps de l'avance. La planche IX représente ces différents cas :

Fig. 1 , 2 , o , sans avance ni recouvrement.

Fig. 4, avance sanB recouvrement.

Fig. 5, avance et recouvrement des Vj.

Fig. 6 , avance et recouvrement total. .

Revenons ou tuyau d'injection.

Si , d'une part , l'accroissement de section des orifices d'écoulement do la vapeur des cylindres à la cheminée diminue la résistance contre les pistons , et augmente , par conséquent , le travail utilisé ; de l'autre, cet accroissement de section diminue la vitesse d'injection de la vapeur dans la cheminée , cl ralentit le tirage du foyer, effet dont le résultat est une combustion moins vive , d'où une production de vapeur moindre dsns un temps donné.

Il suit de là que quand on élargit le tuyau d'injection , la pression contraire au mouvement du piston diminuant , on peut augmenter le poids de la charge à remorquer; mais alors , il y a diminution de vitesse, la production de vapeur étant moindre par suite de la combustion moins vive. Quand, au contraire, on rétrécit le tuyau d'injection , la pression contraire au mouvement du piston augmentant, la charge remorquée diminue, mais , en revanche, la vitesse augmente, parce que le tirago do la cheminée est plus considérable. Comme dans co second cas l'augmentation de tirago augmente aussi la dépense en combustible , il en résulte que la travail produit coûte toujours plus que dans le premier.

Cette variation dans les dimensions de l'orifice du tuyau d'injection dans la cheminée conduit à la recherche d'un tuyau à section variable. Ou peut arriver à ce résultat , en Machine* Locomotivtt, 3

Se THÉORIE SPÉCIALE

plaçant dans le tuyau ayant un diamètre maximum et Formant le tronc de cûne , un bouchon en tôle doublement conique et pouvant s'élever ou s'abaisser à volonté, a. la main. Le diamètre à la base intermédiaire serait tel que la différence de section a l'orifice d'écoulement fût égale à la section miniraa que cet orifice doil avoir. Suivant la hauteur de ce bouchon dans le tuyau d'injcclion, la vitesse d'èconlemenl de la vapeur sera grande ou faible, et par suite le tirage et la vaporisation.

Il paraîtrait que M. Guyonneau de Pambour a fait des expériences avec des tuyaux d'injeclion à section variable el qn'il aurait reconnu qu'il y a un diamètre convenable de ce tuyau pour chaque machine, correspondant au maximum d'effet utile.

Il doit en être , en effet , ainsi , parce que le tirage dépend des cinq quantités :

Surface de la grille ;

Section des tubes de circulation dans la chaudière ; Section des cylindres à vapeur ; Section du tuyau d'injection; Section de la cheminée.

Or, en admettanfque l'on se donne quatre de ces quantités arbitrairement, il y aura toujours la cinquième qu'il faut déterminer par le calcul ou l'expérience. Le calcul a pour graves inconvénients de nécessiter une foule d'hypothèses sur des résultats que l'on ne connaît pas ; aussi , ne nous seinble-t-it pas heureusement applicable ici. Pour cette raison, nous n'indiquerons pas le diamètre au sommet du tuyau d'injection, nous dirons seulement que son diamètre à la baie doit èlra au moins égal a celui du tuyau d'arrivée pour nu cyliDdre, c'est-à-dire 0.5 V. A ce sujet nous dirons quelques mots sur un appareil qu'emploient certains constructeurs pour diminuer a volonté le tirage dans les machines , et dont le grand vice est de ne pas diminuer la résistance opposée au mouvement du piston , tout en diminuant son influence sur la combustion. Cet appareil consiste en une petite porte placée dans la boîte ù fumée , et mobile à la main. Quand le tirage est trop fort , on ouvre cette porte . et alors il entre de l'air qui remplace dans la cheminée une partie de celui qui passe par le foyer, et diminue ain^i l'appel opéré sur ce dernier.

Cet appareil, si on l'emploie très-rarement , penl vire préférable ù celui que nous avons proposé plus haut , parce qu'il «'exécute plus ceramodément, elque, dans ce caa, l'économie n'est pas à rechercher ; mais si une machine est destinée à remorquer des charges variables , à des vitesses différentes, el cela souvent, il esl de toute importance de lui substituer le premier, on celui représenté fig. 13. 14 et 15, Pl. XVIII.

§5 Chaudière à vapeur.

Dans la vaporisation , il so produit trois effets : l u Le combustible brûle ;

2° La chaleur produite par sa combustion traverse les parois du foyer et des canaux de circulation de la fumée;

3° L'eau contenue dans la chaudière entre en ébullition.

Nous avons dit plus haut quel kilog. de coke , produisant "OOO unités de chaleur, pouvait vaporiser au maximum,

théoriquement, = lû.k.SO d'eau. Pour arriver a,

ce nombre, en pratique, il faudrait que l'eau entrSt dans la chaudière en sens inverse de la fumée, afin que la tempé-

de l'eau entrant dans la chaudière, ce qui n'est pis prati-

mie que l'on puisse atteindre, c'est de perdre la fumée a 150° au minimum , pour 4 atmosphères de pression intérieure correspondant à 145" pour température de l'eau. Dans ce cas, en admettant 18 mètres c. d'air froid employé par kilog. de coke brûlé, la chaleur emportée dans la cheminée par kilog. de coke, est : 2ik. X 0.262 X 150 = 9*5 unités de chaleur, el le maximum de vapeur donnée théoriquement par 1 kilog. de coke, esl 9 k. r>0.

D'après les formules du travail trouvées précédemment, m p

si on fait : = 1 kilog., on trouve que le travail

théorique de 1 kilog. vapeur a 4 atmosphères, esl ; 1° A dùtenle au '/ 4 :