DÉTAILS. — RECOUVREMENT

compression cessera quand le rebord s' coïncidera avec le re^ bord^^', et à partir de cet instant il y aura marche à contrevapeur.

Le rectangle b c' représente le travail de Téchappement , b c' celui de la compression et &* c"' celui à contre-vapeur. Nous avons déjà vu que le travail i contre-vapeur n'était pas trfes-nuisible ; celui de la compression peut devenir utile s'il n'est pas trop prolongé.

Nous avons indiqué ce que c'était que le jeu du piston. Cet espace, ainsi que les lumières d'admission, se remplit de vapeur à chaque coup de piston, et cette vapeur n'agit sur le piston que par détente : on l'appelle donc avec raison «tpace nuisible.

La compression a pour effet, quand elle n'est pas trop prolongée, de remplir l'espace nuisible avec de la vapeur qui atteint, ou i peu de chose prfes, la tension de la chaudière. Elle évite donc une dépense inutile de vapeur ; mais quand elle dépasse une certaine limite , elle crée un travail résistant et force ainsi à augmenter les dimensions des cylindres.

Plus le recouvrement est grand et plus la période de détente acquerra d'importance. L'avance linéaire à l'échappement devant être au moins égale au recouvrement, il en résulte que, si l'on veut commencer à détendre en un point de la course du piston très-rapproché de sa position initiale, on aura nécessairement beaucoup d'avance i l'échappement, ou, ce qui revient au même , la vapeur commencera à s'échapper longtemps avant que le piston soit arrivé à bout de course.

La perte de travail qui résulterait de cet échappement anticipé peutêtreévitée si l'on donne au tiroir du recouvrement intérieur (ef, ^ e'/, fig. 418). En Fig. 4it. analysant, comme

nous venons de le faire pour le recouvrement extérieur, ce qui

3i8 DES MACHINES LOCOMOTIVES.

se passe qnand on adopta cette dernière disposition , on verra que la durée de la compression se trouvera augmentée d'une quantité notable ; cest pour cela qu'on évite de donner aux tiroirs un recouvrement intérieur considérable. En général , ce recouvrement n'est que juste suffisant pour que les lumières ne puissent jamais se trouver découvertes simultanément sous le tiroir. Ce n'est guère que pour des avances angulaires de plus de 30"* qu'il dépasse 0",001.

U est important de déterminer les relations qui existent entre l'avance angulaire et le recouvrement extérieuf et intérieur.

A cet effet, du point o situé sur le prolongement de la tige du tiroir (TT) comme centre, et avec un rayon égal à la demicourse de ce tiroir, décrivons un cercle. Cette circonférence représentera le chemin parcouru par le centre d'un excentrique

^ qui commanderait directement le ti- V \ roir. Celui-ci occupera sa position

moyenne 1 ^ quand le

^^ *'•• centre de

l'excentrique sera en c ou c' sur la perpendiculairemenéeenosurTT. L'avance linéaire de ce tiroir étant o A , le grand rayon de l'excentrique devra être en o a ou en o a' quand le piston sera à l'extrémité de sa course , puisque à cet instant le tiroir devra avoir dépassé le milieu de la sienne de la quantité o A (voir page 312 la définition de l'avance linéaire et pages 304 et 305 la relation qui existe entre le mouvement de l'excentrique et celui du tiroir). L'avance angulaire sera l'angle c'oa ou coa' de la fig. 419. On obtiendra l'avance linéaire à l'introduction R A en retranchant de l'avance totale o A le recouvrement extérieur o R (ou « t , fig. 416). L'avance à l'échappement sera elle-même égale à o A diminué du recouvrement intérieur or [fe, fig. 418).

Le inouvement ayant lieu dans le sens indiqué par la ilèche, la manivelle se trouvera en son point mort oM au moment où

DÉTAILS. — RECOUTREMENT* 3J9

le grand rayon de l'excentrique sera en oa. En effet, le piston et le tiroir doivent marcher d*>abord dans le même sens ; ils iront tous d'eux d'arrière en avant. Quand donc Te tiroir est commandé directement par t excentrique, le grand rayon doit toujours précéder la manivelle de Vangle de calage normal augmenté de l'angle d'avance.

Si le tiroir au lieu d'être mis directement en mouvement par l'excentrique , l'était par l'intermédiaire d'un arbre de distri* bution, il reculerait quand la barre d'excentrique avancerait, et vice versa *

Pour le calage normal on aurait par conséquent le grand rayon oa' quand la manivelle éerait en oM, et l'angle d'àvance serait a', puinque au départ du piston le piston doit avoir dépassé sa position milieu. Ainsi , quand le tiroir est commandé par tirUermédiaire d'un arbre de distribution, le grand rayon doit suivre la manivelle à une distance angulaire égale à l'angle de calage normal diminué de l'angle d'avance.

D est également fort intéressant de connaître, pour chaque position du piston, l'ouverture correspondante du tiroir soit à l'introduction, soit à l'échappement.

A cet effet, l'on divise la circonférence décrite par le bouton de la manivelle en un nombre pair de parties égales (16 par exemple), en partant de l'un des points morts (fîg. 420). De chacune des divisions comme centre et avec une ouverture de compas égale à la longueur de la bielle, d'axe en axe des tourillons, on décrit un arc de cercle qui vient couper l'axe de la tige du piston , au point oii doit se trouver le tourillon de la tête du piston.

On numérote chacune de ces divisions, en prenant pour zéro la position de laquelle on est parti soit pour le cercle, soit pour la droite ; puis l'on fait la même opération pour le tiroir en mettant le signe zéro aux points où se trouvent l'excentrique et le tiroir, au moment où la manivelle part de son point mort. En d'autres termes, on affecte du même chiffre les positions de la manivelle, du piston , du centre de l'excentrique

JP

et du tiroir qui se correspondent. Puis on porte en abscisses sur

une ligne droite AB les seize positions du piston, en ordonnées pour chaque point , les distances que le tiroir se trouve avoir parcourues à partir de sa position extrême. Par tous les points ainsi obtenus , on trace une courbe qui est nécessairement fermée puisque , quand le piston revient à une position par laquelle il

a déjà passé, le tiroir revient à la position qu'il avait occupée à ce premier passage. Si maintenant on trace une parallèle ai à AB, à une distance égale à la demi-course du tiroir , cette parallèle viendra couper la courbe en deux points dont les abscisses donneront les positions du piston pour lesquels le tiroir est au milieu de sa course.

L'admission commence quand le tiroir a dépassé sa position moyenne d'une quantité égale au recouvrement extérieur, et

DÉTAILS. — DËTENTE VARIABLE. 32i

cesse quand le tiroir est revena à la position où cette admission avait commencé.

On tracera donc des deux côtés de ab des parallèles a!b' et a'b", à des distances de ab, égales au recouvrement extérieur, et l'on obtiendra ainsi deux intersections a, p, dont la première, a, indique la position du piston à laquelle commence l'admission , la seconde , p, celle où finit cette admission pour Tune des demi-courses du piston, et deux autres intersections Y et S pour l'autre demi-course.

S'il y a du recouvrement intérieur, deux nouvelles parallèles à ab détermineront par leurs intersections avec la courbe les positions du piston où conmiencent les périodes d'échappement et de compression ; sinon c'est la ligne ai qui donne elle-même ces positions.

La courbe que nous venons de tracer représente le mouvement d'un point quelconque du tiroir; c'est pourquoi elle suffit à elle seule pour déterminer toutes les phases du travail de la vapeur. Nous avons indiqué sur les lignes ponctuées qui suivent cette courbe , la durée de chacune de ces périodes : admission, détente, échappement et compression. Les indications tracées à l'extérieur correspondent à la &ce droite, celles de l'intérieur à la face gauche du piston.

Déteste variable. Le travail qu'une machine locomotive doit effectuer est éminemment variable. Le poids du convoi , le profil du chemin, l'état de l'atmosphère et la vitesse de marche sont autant d'éléments qui déterminent ce travail.

Les dimensions des cylindres ne peuvent pas être changées; si donc l'effort de traction varie et si les conditions dans lesquelles se fait la distribution restent les mêmes, il faudra faire varier la pression de la vapeur au moyen du régulateur.

Dans les machines sans condensation, comme le sont les locomotives, il est avantageux de marcher à la pression la plus forte possible ; c'est ce dont on s'assure aisément en remarquant que le travail positif d'une cylindrée de vapeur est proportionnel à la pression de cette vapeur ; tandis que le travail II. îi

négatif de cette même cylindrée, qui n'est autre chose que le travail de la contre-pression pendant Téchappement, est sensiblement constant, quelle que soit la pression initiale de la vapeur.

En diminuant l'ouverture du r^^ulateur, on diminue la pression de la vapeur dans les cylindres ; on utilise donc cette vapeur moins bien que si Ton marchaitavec une ouverture plus grande.

On pourra obtenir la même diminution de Teffort de traction en commençant à détendre plus tôt, et en prolongeant cette détente plus loin ; on atteindra ainsi le double but de diminuer l'influence nuisible de la contre-pression et d'utiliser mieux la

vapeur admise.

On a essayé depuis quelques années différents appareils destinés à faire varier à volonté la détente. Tous ces appareils peuvent être rangés en deux classes.

Dans la première, ceux oii l'on varie la détente en variant la longueur de course des tiroirs.

Dans la seconde, les appareils où l'on produit un effet semblable en se servant d'un double tiroir.

Examinons d'abord comment, en augmentant ou diminuant la course des tiroirs, on peut varier la détente.

Soit ab (fig. 421 et 422) la course parcourue par le tiroir, ac la demicourse.

Le tiroir étant supposé se mouvoir de gauche à droite , l'admission commencera quand le rebord extérieur du tiroir arrivera sur le bord extérieur de la lumière; elle cessera, quand le tiroir marchant de droite à gauche sera venu reprendre cette même position.

Or, s'il n'y avait pas de recouvrement extérieur, cela aurait lieu quand le tiroir serait au milieu de sa course en c; avec un recouvrement extérieur oc, il suffira que le tiroir soit arrivé en o pour que l'admission commence ou cesse.

Décrivons un cercle sur ab comme diamètre ; à chaque position o du tiroir correspondront deux positions m et m' du