MISE EN ŒUVRE - dipot.ulb.ac.be

MISE EN ŒUVRE D E S

ÉLÉMENTS DES LOCOMOTIVES PAR

L i o n e l W I E N E R . A I. A.,

Chargé de cours à l'Université libre de Bruxelles

û 2 f

EXTRAIT des Anttales de l'Association des Ingénieurs sortis des Ecoles spéciale!^ de Gand-

Année 1927 — Série — Tome XVII. — 2* fascicule

001

JNIVERSITAS BRUXELLENSIS

IMPRIMERIE F ' ' \ \ FRèRES» GANB

M I S E EN Œ U V R E des éléments des locomotives,

PAR

Lione l W I E N E R , A. I. A.,

Chargé de cours à l'Université libre de Bruxelles.

D a n s t o u t e e x p l o i t a t i o n de chemins de fer, le cho ix d e la l o c o m o t i v e j oue u n rôle t o u t à f a i t p r é p o n d é r a n t . E n e f fe t , le b u t m ê m e de r e x p l o i t a t i o n est la r e m o r q u e des v é h i c u l e s e t , p a r t a n t de là, c 'es t la poss ibi l i té de les r e m o r q u e r le p l u s é c o n o m i q u e m e n t poss ib le q u i fixe le cho ix de la voie e t d u t r a c é . De plus , il n ' e s t p a s t é m é r a i r e d ' a v a n c e r q u e la m o i t i é des dépenses d ' e x p l o i t a t i o n d ' u n réseau es t a f fec tée p a r sa p u i s s a n c e m o t r i c e ( ' ) .

C 'es t p o u r q u o i il f a u t q u e la l ocomot ive choisie soi t celle q u i conv i enne le m i e u x a u cas é tud ié . Il i m p o r t e r a d o n c d e pas se r en r e v u e les c o n d i t i o n s généra les app l icab les à t o u t e s les l ocomio tves a v a n t d ' e x a m i n e r les d ivers t y p e s e t l e u r s poss ibi l i tés . On a d o p t e r a la l o c o m o t i v e du r e n d e m e n t le p l u s é c o n o m i q u e , ce q u i d é p e n d r a de la mise en œ u v r e de c h a c u n d e ses é l émen t s .

Nous e x a m i n e r o n s d o n c s u c c e s s i v e m e n t : Les é l é m e n t s de la l ocomot ive . Les c o m b u s t i b l e s . L e n o m b r e de l o c o m o t i v e s . L ' a d a p t a b i l i t é à la voie , a ins i que les c o n s i d é r a t i o n s

t e c h n i q u e s e t l ' é t a b l i s s e m e n t des é l é m e n t s qui en d é c o u l e n t s o n t sensés c o n n u s .

(') Les s tat i t iques publiées par VInterstate Commerce Commission des Etats -Unis , f ixent ce chiffre à 55 % pour l 'ensemble des chemin» d e fer de la Républ ique.

C H A P I T R E P R E M I E R .

C o n d i t i o n s g é n é r a l e s d ' e m p l o i .

A v a n t d ' a b o r d e r l ' e x a m e n des d ivers é l émen t s de la l o c o m o t i v e , il i m p o r t e de fa i r e ressor t i r ce r t a ines c o n d i t i o n s d ' o r d r e généra l e t qu ' i l f a u d r a t o u j o u r s avoi r à l ' espr i t . E l les c o n c e r n e n t les qua l i t é s généra les des locomot ives , les r é s u l t a t s des expér iences , l ' h a r m o n i e des l imi tes , la va r i ab i l i t é des s u j é t i o n s imposées , l 'efTicacité, l ' a d a p t a t i o n a u x c o n d i t i o n s e t m ê m e les accessoires.

Qual i tés générales des é léments des locomotives. — L ' o n n e p e u t e n v o y e r a u x colonies ou d a n s les p a y s neufs d e s l o c o m o t i v e s a n a l o g u e s à celles de la m é t r o p o l e . Il f a u t s ' a t t a c h e r a v a n t t o u t à la s impl ic i té a ins i q u ' à la robus tesse d e t o u t e s les pièces. Il f a u t q u e le d é m o n t a g e de t o u s les o rganes so i t fac i le e t r a p i d e e t qu ' i l soi t aisé de r a t t r a p e r le j eu , où q u ' i l se p rodu i se . Il ne f a u t m e t t r e en œ u v r e q u e des é l é m e n t s d o n t l ' e n t r e t i e n soi t faci le e t pu i sse ê t r e a s su ré p a r u n p e r s o n n e l p e u e x p é r i m e n t é . E n f i n , il e s t i nd i spensab le q u e t o u s les o r g a n e s so i en t d ' accès faci le .

T o u t e pièce ou t o u t s y s t è m e ne p r é s e n t a n t p a s ces q u a l i t é s d o i t ê t re i m p i t o y a b l e m e n t é c a r t é . C 'es t à l ' o b s e r v a t i o n s t r i c t e de ces cond i t i ons e x t r a - c o n t r a c t u e l l e s q u e les locomot i v e s amér i ca ine s d o i v e n t la p r é f é r e n c e p r e s q u e généra le q u ' o n leur t é m o i g n e d a n s p r e s q u e t o u t e l ' A m é r i q u e l a t ine .

D ' a i l l eu r s , p u i s q u e t o u s ces c h e m i n s de fe r r e s t e n t f idèles à c e r t a i n s s y s t è m e s de c o n s t r u c t i o n ou à l ' emp lo i de ce r t a in s d é t a i l s , c ' e s t qu ' i l s s ' en t r o u v e n t b ien . P r e n o n s u n e x e m p l e : si le l o n g e r o n à b a r r e s y a t a n t d ' a d e p t e s , c ' e s t qu ' i l a ses q u a l i t é s e t , a v a n t de r ecour i r a u x châss is en tô le eu ropéens , i l f a u t c h e r c h e r à obv ie r a u x i n c o n v é n i e n t s des longe rons à b a r r e s p l u t ô t q u e de les c o n d a m n e r i r r é v o c a b l e m e n t . On s a i t q u e ces longe rons se b r i s e n t ; il f a u t y p a r e r e t c ' e s t p o u r -

q u o i ce r t a ins chemins de fer f o n t découpe r o x i h y d r i q u e -m e n t les n o u v e a u x longerons d a n s des tô les d u mei l leur ac ier a u v a n a d i u m e t les a c h è v e n t à la m a c h i n e af in de ne p a s g â t e r le m é t a l e t s ' en t r o u v e n t f o r t b ien .

Expériences. — D a n s l ' a d o p t i o n d ' u n t y p e de locomot ive il f a u t t e n i r c o m p t e de la f a ç o n d o n t on a f a i t les expér iences q u i d é t e r m i n e n t la v a l e u r r e l a t i ve de d e u x sys tèmes .

Il y a que lques années , p a r exemple , les locomot ives 4-4-0 se t r o u v a n t t r o p fa ib les p o u r f a i r e les g r a n d s t r a in s , on d u t r ecour i r à des l o c o m o t i v e s p lus p u i s s a n t e s . P lus i eu r s a d m i n i s t r a t i o n s f i r en t d o n c cons t ru i r e des l ocomot ives atlantic e t d e s ten-wheels d ' a p r è s les m ê m e s spéci f ica t ions . Or, ceci e s t f a u t i f , ces d e u x ca tégor ies de locomot ives d e m a n d a n t des p r o p o r t i o n s d i i ïé ren tes , m ê m e lorsqu 'e l les son t des t inées à d e s services ana logues .

Il en es t de m ê m e , p a r exemple , p o u r les locomot ives a v e c ou sans su rchau f f e , d o n t l ' emplo i j u d i c i e u x exige des mod i f i c a t i ons i m p o r t a n t e s d a n s le v o l u m e des cyl indres , des t i ro i r s , e tc .

Il c o n v i e n t donc , d a n s c h a q u e cas, de fa i re l 'essai c o m p l e t c ' e s t - à - d i r e d a n s les cond i t i ons les p lus f a v o r a b l e s à c h a c u n des s y s t è m e s e t de f a i r e u n t r è s g r a n d n o m b r e d ' expé r i ences d a n s les me i l l eu re s c o n d i t o n s . E n effe t , il y a s o u v e n t p lus d e d i f fé rence e n t r e d e u x essais d ' u n e m ê m e série q u ' e n t r e la m o y e n n e de d e u x sér ies d 'essa is .

D ' a u t r e p a r t , la l o c o m o t i v e e s t des t inée , a v a n t t o u t , à t r a v a i l l e r é c o n o m i q u e m e n t . T o u t e s les a u t r e s cons idé ra t ions d é c o u l e r o n t de celle-ci, e t c ' es t af in d ' o b t e n i r le mei l l eur r e n d e m e n t qu ' i l f a u d r a r eche rche r les m o y e n s à m e t t r e en œ u v r e p o u r a p p l i q u e r les no t i ons q u e la théor i e e t la p r a t i q u e o n t p e r m i s d ' a c q u é r i r . C 'es t là q u e les expér iences s e r o n t d ' u n e u t i l i t é i n c o n t e s t a b l e car , si b i en des cond i t ions p e u v e n t se ca lcu ler e t s ' i l e s t poss ible , p o u r d ' a u t r e s va r iab les s imu l t a n é e s , de dresser des g r a p h i q u e s qu i p e r m e t t e n t de chois i r l ' e n s e m b l e le p lus économique , il f a u t n é a n m o i n s recour i r

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à des p rocédés p a r t i e l l e m e n t e m p i r i q u e s p o u r la d é t e r m i n a t i o n de c e r t a i n s é l é m e n t s qu i s o n t loin d ' ê t r e négl igeables (réglage de l ' é c h a p p e m e n t , de la d i s t r i b u t i o n ; lubr i f ica t ion , e tc . ) C 'es t a ins i que tel le a u g m e n t a t i o n d ' u n mi l l imè t re d a n s u n diam è t r e , p e u t c o m p l è t e m e n t modi f i e r le t i r age e t avo i r , su r la c o n s o m m a t i o n de c o m b u s t i b l e , u n e inf luence auss i i m m é d i a t e q u e le calcul d ' u n des é l é m e n t s p r i m o r d i a u x de la m a c h i n e .

Harmonie des limites. — D a n s l ' é t a b l i s s e m e n t des t y p e s , il f a u t vei l ler à m a i n t e n i r l ' h a r m o n i e des l imi tes . On ne p e u t i m p u n é m e n t a u g m e n t e r l ' u n e d 'e l les sans o b t e n i r u n e asym é t r i e qu i inf lue d i r e c t e m e n t su r la l ocomot ive . On sai t , p a r e x e m p l e , q u e l ' e l ïo r t de t r a c t i o n q u e p e u t exe rce r u n e locom o t i v e d é p e n d , d ' u n e p a r t d u p o u v o i r v a p o r i s a n t e t , d ' a u t r e p a r t , de l ' a d h é r e n c e . Il f a u t m a i n t e n i r u n e p r o p o r t i o n conv e n a b l e e n t r e ces d e u x é l émen t s .

Il f a u t encore de l ' h a r m o n i e e n t r e le po ids d u rai l u t i l isé ( ' ) et la pu i s sance en c h e v a u x q u e l 'on d e v r a d e m a n d e r à la l ocomot ive . L a c r a i n t e de s u r c h a r g e r u n essieu p o r t e u r a r r i è re , s i tué sous le foye r , p e u t a m e n e r à le r e p o r t e r ve r s l ' a v a n t , a ins i que les ess ieux m o t e u r s ( c o m m e corollaire) , a u p o i n t q u e t o u t le bogie de t ê t e e t le massif des cy l indres so i t r e j e t é t o u t à f a i t d e v a n t la b o î t e à f u m é e . Ceci p r é s e n t e des i n c o n v é n i e n t s d ive r s e t es t u n ind ice q u e le rai l ne co r r e spond pas à l ' e f fo r t de t r a c t i o n .

Variabilité des sujét ions. — II ne f a u t p a s s e u l e m e n t q u ' u n e l o c o m o t i v e puisse r emp l i r les cond i t i ons imposées ; il f a u t encore qu ' e l l e le fasse p a r t o u s les t e m p s , à t o u s m o m e n t s e t a u m o i n d r e p r ix ,

C 'es t p o u r q u o i il n ' y a pas de règle abso lue d a n s c e t t e b r a n c h e de l ' a r t de l ' i ngén ieu r . Les cond i t i ons é c o n o m i q u e s s o n t v a r i a b l e s d ' u n e n d r o i t à u n a u t r e ; les c o n d i t i o n s de se rv ice ne s o n t nu l le p a r t i den t iques , auss i te l é l é m e n t qu i d o n n e de b o n s r é s u l t a t s s u r u n réseau , sera- t - i l s y s t é m a t i q u e -

(1) On admet a u x E t a t s - U n i s qu'une voie convenablement pourvue de traverses peut supporter 3.000 Ib. par 10 Ib. de rail.

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m e n t re fusé a i l leurs , non p a s néces sa i r emen t à cause d e résu l t a t s in fér ieurs , m a i s p a r c e q u e les cond i t ions é c o n o m i q u e s s o n t tel les qu ' i l f a u t y a c c o r d e r la p r io r i t é à d ' a u t r e s c o n s idé ra t ions . C 'es t a ins i q u e le c o m p o u n d a g e qui a é t é si p r éc i eux en F r a n c e , n ' a s u s c i t é que peu d ' i n t é r ê t en Ang le te r re , car l ' é conomie de c o m b u s t i b l e que p r i s a i e n t t a n t les compagn ie s f r ança i s e s , y c é d a i t le pas à la c o n s i d é r a t i o n de s impl ic i té . E n effe t , si en Ang le t e r r e le c o m b u s t i b l e es t b o n m a r c h é , la c o m p l i c a t i o n s u p p l é m e n t a i r e d u m é c a n i s m e n o u v e a u , y r e n d a i t t r o p m i n i m e l ' a v a n t a g e re t i ré de l ' é c o n o m i e de c h a r b o n . Il en f u t de m ê m e de la s u r c h a u f f e q u i n ' y p r i t de l ' ex t ens ion q u e d u j o u r où l 'on se r e n d i t c o m p t e q u ' o u t r e l ' économie de c o m b u s t i b l e elle p e r m e t t a i t d ' e f f e c t u e r u n e économie d ' e a u , g râce à l aque l l e on p o u v a i t a l longer les é t a p e s e t r e m o r q u e r des t r a i n s p l u s lourds , ce qu i d é s e n c o m b r a i t les voies .

Efficacité . — L ' i m p o r t a n c e de l ' e f f icaci té de c h a q u e o rgane ne d e m a n d e p a s de c o m m e n t a i r e .

Sûreté de fonct ionnement . — Il f a u t s ' a t t a c h e r t o u t s p é c i a l e m e n t à la sû re t é d e f o n c t i o n n e m e n t , p a r c e qu ' e l l e e s t p lus difficile à ob t en i r . Il f a u t q u e l 'on puisse t o u j o u r s c o m p t e r su r sa l o c o m o t i v e e t q u e les causes d ' a v a r i e ou de n o n - f o n c t i o n n e m e n t so ien t é l iminées . Il c o n v i e n t donc d ' é c a r t e r a pr ior i t o u t o rgane , q u e l q u e bon soit-il , qu i puisse se dété r io re r en cours de r o u t e , n o n s eu l emen t à cause d u r e t a r d e t de l ' i r r égu la r i t é a p p o r t é s d a n s le service, m a i s enco re à> cause des r é p a r a t i o n s de d é p ô t qu i immobi l i s en t t r o p longt e m p s l ' u n i t é e t qu i , p o u r u n e r é p a r a t i o n de déta i l , r e n d e n t i m p r o d u c t i f , p e n d a n t u n t e m p s appréc iab le , le c a p i t a l q u e r e p r é s e n t e la l o c o m o t i v e en t i è re .

A ce p o i n t de vue , l ' on ne p e u t a p p o r t e r t r o p d ' a t t e n t i o n a u x dé ta i l s . Il f a u t q u e les assises de t o u t e s les s u r f a c e s e n c o n t a c t so ien t amp le s , qu ' e l l e s soient f r o t t a n t e s ou non ; i l f a u t que les fusées , les f aces en c o n t a c t des boî tes à g ra i s se , des couss ine ts , e tc . so ien t g r a n d e s e t que la l u b r i f i c a t i o n soi t

soignée . U n e locomot ive , d o n t les bo î t e s p e u v e n t c h a u f f e r , e s t auss i d é f e c t u e u s e q u ' u n e l o c o m o t i v e d o n t u n p r inc ipe p ê c h e r a d i c a l e m e n t .

P a r « dé ta i l s », il f a u t e n t e n d r e les t u y a u t e r i e s seconda i res , les r ob ine t s , les congés des pièces mé ta l l i ques , l ' access ib i l i té des o rganes , a u p o i n t de v u e de la vé r i f i ca t ion en cours de r o u t e , la r é d u c t i o n a u m i n i m u m d u n o m b r e de t y p e s de b o u l o n s , la f a c u l t é de d é m o n t a g e des pièces, e tc . , en u n m o t u n e série de p e t i t s r iens, ma i s d o n t l ' e n s e m b l e es t d ' i m p o r t a n c e p r i m o r d i a l e . Certes , u n e gril le m a l ca lculée ne p e r m e t t r a pas à la c h a u d i è r e de v a p o r i s e r s u f f i s a m m e n t m a i s u n e b o î t e q u i c h a u f f e lui f e r a p e r d r e a u t a n t de t e m p s , u n e t è t e de biel le d o n t l ' on ne puisse r a t t r a p e r le j eu a m è n e r a des b r i s de m a n i vel les , e t u n n i v e a u d ' e a u qu i n ' a i t pas c o m m e aux i l i a i res d e u x ou t ro i s r o b i n e t s de j a u g e p o u r le cas ( f r é q u e n t ) de b r i s d u ve r r e , peut c ause r la b r û l u r e d u f o y e r e t m ê m e des a c c i d e n t s m o r t e l s .

L'adaptation aux conditions qu 'e l les a u r o n t à r e m p l i r e s t encore u n e q u a l i t é p r i m o r d i a l e des l ocomot ives . E n e f fe t , q u e l q u e b o n n e s qu 'e l les so ien t p o u r u n serv ice d é t e r m i n é , on n e p e u t les t r a n s p l a n t e r tel les quel les , n o n s e u l e m e n t d ' u n p a y s à u n a u t r e , m a i s m ê m e de r é s e a u à r é seau . C h a c u n a d m e t la nécess i té de l ' é t a b l i s s e m e n t de t y p e s d ive r s p o u r les di f fér e n t e s p o r t i o n s ou sec t ions d ' u n m ê m e r é s e a u m a i s la t e n d a n c e d ' e n v o y e r o u t r e m e r c e r t a i n s t y p e s f ixes , eussent - i l s d o n n é a i l l eu r s de b o n s r é s u l t a t s , p e u t m e n e r à b i e n des m é c o m p t e s . La l o c o m o t i v e e s t e s sen t i e l l emen t u n p r o d u i t de c ro issance e t d ' é v o l u t i o n locale, a u t a n t q u e l ' e s t t o u t e a u t r e m a n i f e s t a t i o n de la pensée h u m a i n e , auss i n ' e s t - i l q u ' u n t y p e — e t u n seul — q u i r é p o n d e le m i e u x à ce q u ' o n en d e m a n d e d a n s chaque cas d é t e r m i n é .

Ceci ne v e u t p a s d i re qu ' i l fa i l le spéc ia l i ser à o u t r a n c e . B i e n a u c o n t r a i r e , il f a u t bana l i s e r t o u s les é l é m e n t s possibles, sans t ou t e fo i s , verser d a n s l ' excès .

E n généra l , les l ocomot ives a m é r i c a i n e s n ' o n t d o n n é en

- 9 —

E u r o p e q u e de méd ioc res r é s u l t a t s , t a n d i s que les l ocomot ives e u r o p é e n n e s n ' o n t pas e u p lus de succès a u x E t a t s - U n i s C h a c u n e a p o u r t a n t ses q u a l i t é s i nd i s cu t ab l e s qu i s o n t d u e s , d a n s c h a q u e cas, à u n d é v e l o p p e m e n t no rma l imposé p a r des c i r cons tances d i f f é r en t e s . D ' u n e f a ç o n générale , la l ocomot i v e e u r o p é e n n e c o n v i e n t à u n e e x p l o i t a t i o n soignée où la pe r f ec t i on de l ' e n t r e t i e n e t des r é p a r a t i o n s p e u t ê t r e cons idérée c o m m e acqu i se e t n ' e n t r e p a s en ligne de c o m p t e , ce q u i p e r m e t de r e c h e r c h e r p r e s q u e e x c l u s i v e m e n t à f a i r e des économies de c o m b u s t i b l e .

L e t y p e amér i ca in s ' a c c o m o d e de voies méd ioc re s — ce q u i se pa ie en c o n s o m m a t i o n . E t si, d ' u n e pa r t , la l o c o m o t i v e a m é r i c a i n e t r a n s p l a n t é e e n E u r o p e y perd , s ans p ro f i t a u p o i n t de v u e c o m b u s t i b l e , l ' a p p l i c a t i o n de ses p r inc ipa l e s qua l i t é s , la l ocomot ive e u r o p é e n n e , en Amér ique , p e r d r a en r é p a r a t i o n s f r é q u e n t e s ce qu ' e l l e g a g n e r a en c o n s o m m a t i o n .

Accessoires. — C 'es t s u r t o u t d a n s le cho ix des accessoi res q u e les Amér i ca in s son t s u p é r i e u r s . C h a c u n d ' e u x a é t é é t u d i é e t e s t sol ide e t p r a t i q u e . Cer tes , n o u s ne vou lons p a s d i re q u e le c o n s t r u c t e u r e u r o p é e n n e pu isse f a i r e t o u t aussi b ien , m a i s il f a u t se souven i r de spéci f ier la f o u r n i t u r e de c h a c u n e de ces p ièces en c o m m a n d a n t la l o c o m o t i v e car c 'es t de là q u e d é p e n d r a , non s e u l e m e n t le c o n f o r t d u m a c h i n i s t e m a i s enco re la fac i l i té d e son t r a v a i l e t la f r é q u e n c e ou l ' absence des p e t i t e s r é p a r a t i o n s de d é p ô t .

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C H A P I T R E I I .

Examen des principaux éléments de la locomotive.

§ l^r. — L A VAPORISATION.

On p e u t a v a n c e r , de f a ç o n a p p r o x i m a t i v e , q u e la c a p a c i t é de v a p o r i s a t i o n va r i e en ra i son inverse d u po ids a d h é r e n t .

Or, le t r a v a i l de la l ocomot ive es t régi p a r la fac i l i té avec l aque l l e elle p o u r r a f o u r n i r la v a p e u r a u x cyl indres , d a n s t o u t e s les cond i t ions de service e t m ê m e lo r sque la l ocomot ive d é v e l o p p e r a son e f for t m a x i m u m . L a c o m b u s t i o n — e t la s u r f a c e de grille — j o u e r o n t d o n c u n rôle p r é p o n d é r a n t e t c ' e s t p a r leur é t u d e qu ' i l f a u t c o m m e n c e r . A u t r e m e n t d i t , il f a u t q u ' o n déduise , en p r e m i e r l ieu, la su r face de grille corresp o n d a n t e à u n service d é t e r m i n é en t e n a n t c o m p t e des d ive r ses l i m i t a t i o n s qu i lui s o n t imposées .

La grille. L a l o n g u e u r m a x i m u m de la gril le ne p e u t dépas se r

3 m è t r e s (e t encore ne conv ien t - i l p a s d ' a t t e i n d r e u n chi f f re aus s i élevé, qu i r end le t r a v a i l d u c h a u f f e u r t r o p pénible) , L a l a rgeu r m a x i m u m es t de 1 m . e n v i r o n si la grille es t s i tuée e n t r e les roues (voie de l m 4 4 ) m a i s elle a t t e i n t l m 6 0 p o u r les grilles d é b o r d a n t e s .

D a n s le p r emie r cas la s u r f a c e de grille ne d é p a s s e r a d o n c guère 3 m . c. a lors qu 'e l l e p e u t a t t e i n d r e le d o u b l e p o u r u n e gril le d é b o r d a n t e . P a r con t r e , le p e u de h a u t e u r ( r e l a t ive ) de ce de rn i e r foye r , lo rsqu ' i l e s t s i tué au -dessus des roues

. m o t r i c e s , en l imi te l ' emplo i .

M a l h e u r e u s e m e n t , il ne su f f i t p a s de cons idérer la su r f ace de grille of fer te . On p e u t b rû l e r , g r âce a u t i r a g e forcé , u n e q u a n t i t é t r è s v a r i a b l e de c h a r b o n p a r m è t r e ca r r é de gril le e t p a r h e u r e e t il i m p o r t e de choisir a v e c d i s c e r n e m e n t p o u r

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c h a q u e espèce de c h a r b o n , la r a p i d i t é de c o m b u s t i o n qui so i t la p lus é c o n o m i q u e . E n elTet, l o r squ 'on force la c o m b u s t i o n , celle-ci d e v i e n t i n c o m p l è t e ; il y a e n t r a î n e m e n t de c o m b u s t ib le , sous f o r m e d ' é t ince l l e s e t c o m b u s t i o n i n su f f i s an t e des gaz. Afin d e d o n n e r u n e idée de l ' o rd r e de g r a n d e u r de la p e r t e des calories qu i p e u t en résu l t e r , nous c i t e rons des e x e m p l e s e m p r u n t é s a u x expér iences d u D r . Goss, (Un ive r s i t é de P u r d u e , Il l inois). Il a t r o u v é q u e 40 Ibs de c h a r b o n I n d i a n a p a r p ied ca r r é de gril le p e r m e t t e n t de vapo r i s e r 8 ̂ /2 Ibs d ' e a u p a r l ivre de c h a r b o n , a lors q u e 180 Ibs de c h a r b o n n ' e n v a p o r i s e n t q u e 5,7 p a r l ivre de c h a r b o n . ( ' )

Il y a d o n c économie à ne pas b rû l e r p lus d ' u n e ce r t a i ne q u a n t i t é de c h a r b o n p a r m è t r e ca r ré de su r f ace d e grille. (^)

Ici e n c o r e il c o n v i e n t de ne pas a d o p t e r c e t t e v a l e u r ne v a r i e t u r , ca r si la q u a n t i t é de c o m b u s t i b l e b r idé p a r h e u r e v a r i e a v e c l ' espèce de combus t ib l e , avec l ' é c h a p p e m e n t de la l ocomot ive , e t c . il p e u t ê t r e o p p o r t u n , d a n s c e r t a i n s cas, de f o r c e r la c o m b u s t i o n af in de r e m o r q u e r u n t r a i n p lus l ou rd q u e la c h a r g e é c o n o m i q u e , p a r exemple , e t d ' é v i t e r le déd o u b l e m e n t des t r a i n s , ce qu i e n t r a î n e à u n e a u t r e ca tégor ie de f r a i s .

Ce ch i f f re de c o m b u s t i o n hora i re é c o n o m i q u e do i t d o n c ê t r e accep té c o m m e u n e ind ica t ion d o n t on t i e n d r a c o m p t e s u i v a n t les c i r cons tances .

D a n s u n e l ocomot ive b ien p r o p o r t i o n n é e , l ' on déve lop pe ra h a b i t u e l l e m e n t u n c h e v a l - v a p e u r p a r la c o m b u s t i o n de

Le national block coal a une valeur thermique de 13.000 B . T. U. Une évaporat ion de 271 kilos par mètre carré (181,6 Ibs par pied carré) permet de vaporiser 2.16 kilos (4.77 Ibs) réels et 1,68 kilos (3.71) équivalent à partir de et à 100» C. (212»).

D'autre part, 154 kgs (130 Ibs) permettent de vaporiser 2.57 kgs (5,65 Ibs) réels e t 3.07 (6,75) équivalents par livre de charbon. D'où économie de 18,5%.

Ainsi qu'on le voi t , la perte en calories est de 35 % dans le premier cas, e t de 57 % dans le second.

{') Pour le combustible de l 'exemple cité, elle est do 180 kgs par mètre carré (120 Ibs par pied carré).

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17 à 19 ki los ^ (3^2 à 4 Ibs) de c h a r b o n p a r m è t r e ca r ré d e s u r f a c e de grille ( p a r p ied carré) , e t pa r fo i s l ' on p o u r r a desc e n d r e j u s q u e 15 ki los (3 Ibs) é t a n t e n t e n d u q u e la l ocomot ive t r ava i l l e d a n s des cond i t i ons m o y e n n e s e t s ans ê t r e poussée . D a n s le cas con t r a i r e , la c o n s o m m a t i o n m o n t e r a p i d e m e n t e t a t t e i n t 25 e t 29 ki los (5 à 6 Ibs) p o u r le m ê m e r é s u l t a t . L a c o n s o m m a t i o n u n i t a i r e de c o m b u s t i b l e a u g m e n t e r a p i d e m e n t à m e s u r e que l ' e f fo r t d e m a n d é à la l o c o m o t i v e a p p r o c h e d u m a x i m u m de r e n d e m e n t .

D ' a u t r e p a r t , la l ocomot ive d é v e l o p p e r a 3 ,5 à 5 ,5 c h e v a u x v a p e u r p a r m è t r e ca r r é de su r f ace de grille (le de rn i e r chi f f re s ' a p p l i q u a n t à u n e l o c o m o t i v e m o d e r n e ) . L e c h a u f f e u r n e p o u v a n t e n f o u r n e r , en m o y e n n e , p lus de 2 .500 kilos de c h a r b o n p a r heu re , la p r o d u c t i o n m a x i m u m en c h e v a u x v a p e u r sera l i m i t é e de ce chef à 1.200 à 1.500 H . P . sauf à r ecou r i r a u x c h a r g e u r s m é c a n i q u e s .

E n f i n , si les d imens ions de la grille s o n t l imi tées p a r des m a x i m a cons t ruc t i f s , des cons idé ra t i ons d ' o r d r e é c o n o m i q u e f i x e n t la q u a n t i t é de c h a r b o n à b rû l e r . D a n s ces cond i t ions où f a u t - i l c h e r c h e r a i l leurs u n c o m p l é m e n t de v a p o r i s a t i o n ? E v i d e m m e n t d a n s le f o y e r e t le corps c y l i n d r i q u e l u i -même . L e s m o d i f i c a t i o n s d u p r e m i e r o n t p o u r b u t de p e r m e t t r e u n e c o m b u s t i o n p lus c o m p l è t e des gaz e t c ' e s t p o u r q u o i l ' on t r o u v e d a n s de n o m b r e u s e s app l i ca t ions , des v o û t e s p le ines o u c reuses (ces de rn iè res p e r m e t t a n t u n a p p e l d ' a i r ) r e p o s a n t m ê m e pa r fo i s su r des t u b e s d ' a r c h e q u i a u g m e n t e n t la su r f ace de chauf fe d i r ec t e e t a c t i v e n t la c i rcu la t ion d ' e a u , des c h a m b r e s de c o m b u s t i o n , e tc .

Les m o d i f i c a t i o n s de la t o n n e o n t p o u r o b j e t de che rche r à u t i l i se r le p lus g r a n d n o m b r e de calor ies e n t r a î n é e s p a r les gaz , soi t p a r a l l o n g e m e n t des t u b e s d o n t les p a r t i e s e x t r ê m e s t r a n s m e t t e n t enco re des calor ies e m p r u n t é e s , su r le pa s sage a l longé , so i t p a r a p p l i c a t i o n de s u r c h a u f ï e u r s , de r é c h a u f f e u r s , e t c . , q u i p a r dess i ca t ion de la v a p e u r , d i m i n u e n t la c o n d e n s a t i o n d a n s les cy l indres e t y r é d u i s e n t les é c a r t s de t e m p é r a t u r e .

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Afin de d é v e l o p p e r e t de m a i n t e n i r u n e g r a n d e p u i s s a n c e ef fec t ive , il es t i n d i s p e n s a b l e de f o u r n i r u n e q u a n t i t é cons i d é r a b l e de v a p e u r , auss i a u g m e n t e - t - o n le p lus poss ible la su r f ace de chau f f e . N o u s d i rons m ê m e qu ' i l n ' e s t p a s poss ib le de d o n n e r à u n e l o c o m o t i v e u n e t r o p g r a n d e s u r f a c e d e chauf fe , ca r il y a u r a i t t o u j o u r s m o y e n de l ' u t i l i se r , so i t e n acc ro i s semen t de pu i s sance à u n e v i tesse d o n n é e , so i t en a c c r o i s e m e n t de v i t esse p o u r u n e charge r e m o r q u é e . A u s s i le r a p p o r t de la s u r f a c e d e chau f f e à la su r f ace de grille a u g -men te - t - i l c o n s t a m m e n t .

N o t o n s auss i qu ' i l e s t r e l a t i v e m e n t p lus faci le de p o u r vo i r u n e l o c o m o t i v e lourde , de la su r face de c h a u f f e c o n v e n a b l e q u ' u n e l o c o m o t i v e p lus légère, ca r le po ids de q u e l q u e s é l é m e n t s s e u l e m e n t c ro î t p r o p o r t i o n n e l l e m e n t à celui de la l ocomot ive , aus s i le po ids spécif ique p a r H . P . d i m i n u e - t - i l à m e s u r e q u e la p u i s s a n c e de la locomot ive a u g m e n t e .

D e plus , p a r l ' emp lo i j u d i c i e u x des d iverses espèces de m é t a u x on a p u encore en a u g m e n t e r les d i m e n s i o n s sans en acc ro î t r e le po ids .

La chaudière.

Il es t é t o n n a n t q u e m a l g r é t ous les p e r f e c t i o n n e m e n t s q u ' o n lui a a p p o r t é s , l 'on a r r i v e encore à amél io re r c e t o rgane es sen t i e l de la l o c o m o t i v e e t q u e n o m b r e d ' é l é m e n t s expér i m e n t a u x n o u v e a u x e n t r e n t succes s ivemen t d a n s le d o m a i n e de la p r a t i q u e .

Il f a u t n a t u r e l l e m e n t d i s t ingue r e n t r e les e x p é r i e n c e s e t les r é s u l t a t s acqu i s . On hés i te t o u j o u r s à a d o p t e r u n e n o u v e a u t é à c a u s e de la d i f f icu l té qu ' i l y a à en é v a l u e r e x a c t e m e n t les r é s u l t a t s . P o u r t a n t , p u i s q u ' o n ne re t i r e q u ' u n fa ib le r e n d e m e n t d u ca lo r ique ut i l isé , t o u t p e r f e c t i o n n e m e n t a u r a i m m é d i a t e m e n t les conséquences les p lus i m p o r t a n t e s .

D e n o m b r e u x p rocédés o n t é t é essayés e t q u o i q u ' i l so i t diff ici le de se p r o n o n c e r q u a n t a t i v e m e n t su r l eu r v a l e u r r e l a t ive , l ' e n s e m b l e a d o n n é de bons r é su l t a t s .

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On p e u t g r o u p e r ces recherches en d e u x séries, s u i v a n t qu ' e l l e s a u g m e n t e n t le r e n d e m e n t des c h a u d i è r e s e x i s t a n t e s o u qu 'e l les u t i l i s en t u n e chaud iè r e nouvel le .

Les p r e m i è r e s o n t f a i t a d o p t e r le c o m p o u n d a g e e t la s u r c h a u f f e qu i o n t permis , s é p a r é m e n t ou c u m u l a t i v e m e n t , d ' e f f e c t u e r u n e économie d ' a p p r o v i s i o n n e m e n t s d a n s u n e p r o p o r t i o n encore d i scu tée , ma i s d o n t l ' ex i s t ence e s t cert a i n e . (^)

L a s u r c h a u f f e es t d ' a u t a n t p lus é c o n o m i q u e q u e les t r a i n s a c c o m p l i s s e n t de p lus longs p a r c o u r s à r é g u l a t e u r o u v e r t . L ' é c o n o m i e de c h a r b o n p a r a î t ê t r e e n v i r o n 1 5 % t a n d i s q u e l ' é conomie d ' e a u es t p lus cons idé rab le . (")

Il f a u t po r t e r , en déb i t , o u t r e l ' i n s t a l l a t i on p r e m i è r e q u i va r i e q u e l q u e peu s u i v a n t les t y p e s , l ' a u g m e n t a t i o n des f r a i s de lub r i f i ca t ion qu i p e u v e n t ê t r e doublés , ma i s il n ' e s t n u l l e m e n t p r o u v é qu ' i l y a i t une a u g m e n t a t i o n des f r a i s d ' e n t r e t i e n ; si d o n c elle exis te , elle es t fa ib le .

E n f i n , l ' emplo i d u c o m p o u n d a g e e t de la s u r c h a u f f e c o m b i n é s se généra l i se .

(') On sait que la supériorité de la locomot ive compound sur la locomot ive à vapeur saturée est due à la réduct ion de la condensat ion dans les cylindres. Celle-ci peut être évaluée à 35 % pour les locomot ives à vapeur saturée e t à 20 à 25 % seulement pour les locomot ives compound. On peut , d'ailleurs, obtenir pareil résultat par d'autres procédés, dont la distr ibut ion Stumpf, essayée en Al lemagne et en Russ ie est un exemple . Dans cet te application (répétée à 35 exemplaires en Al lemagne) la vapeur se dirige dans un sens uniforme ; son entrée e t sa sort ie se f o n t par des orifices séparés. E l le entre à l 'extrémité chaude et sort par des tiroirs latéraux qui sont contrôlés par piston.

La sortie s 'ç f fectuant à une température plus basse, la condensat ion dans les cyl indres est part ie l lement év i t ée . L'eff icacité de la l ocomot ive est augmentée dans une proportion variant , su ivant les essais, de 10 à 25 %, mais ce s y s t è m e présente d 'autres inconvénients qui en ont empêché la diffusion.

{') Les expériences qui en ont consacré le succès sont celles d e VEtat prussien d'abord (surchauffe Schmidt dans la boîte à fumée) et de V Etat belge ensuite (surchauffe Schmidt dans les t u b e s ) . N o n que l ' invent ion d e la surchauffe soit récente, puisqu'on construisai t des surchauffeurs de locomot ives en France, dès 1879 ( sys tème Estrade, Bist et Sillière).

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EMPLOI D'AIR ET DE VAPEUR.

D i v e r s essais, t e n t é s dès l 'o r ig ine des c h e m i n s de fe r , o n t é t é repr i s avec u n c e r t a i n succès, e t n o t a m m e n t le m é l ange d ' a i r e t de v a p e u r e t le r é c h a u f f a g e d ' e a u d ' a l i m e n t a t i o n .

L ' e m p l o i c o m b i n é de l ' a i r c h a u d e t de la v a p e u r dé r ive de la m a c h i n e Clouth, de Storms, qu i r e m o n t e à 1855. Rep r i s e en 1872 sur le Lancashire and Yorkshire Railivay elle a é t é r ééd i t ée p lus r é c e m m e n t encore su r u n ce r t a in n o m b r e de l o c o m o t i v e s d u North British Railway e t , depuis , su r d ive r s a u t r e s c h e m i n s de fer . ( ' )

L e London, Brighton and South Coast Railway fit des essais peu d i f fé ren t s , à l ' a i d e de l ' a p p a r e i l r é c h a u f f e u r d ' a i r de Hammond.

L E RéCH.\UFFAGE D'EAU D'ALIMENTATION.

L e r é c h a u f f a g e de l ' e a u d ' a l i m e n t a t i o n dér ive d u m ê m e p r inc ipe : c ' e s t t o u j o u r s l ' u sage , p lus ou m o i n s h e u r e u x , des calor ies pe rdues . Son emplo i a p o u r t a n t é t é l imi té p a r la d i f f icul té d ' i n j e c t e r de l ' e a u c h a u d e d a n s la chaudiè re , aus s i n ' e s t - ce q u e du j o u r de la so lu t ion h e u r e u s e de ce p r o b l è m e q u e le r é c h a u f f e u r s ' e s t é t e n d u

L e s i n j e c t e u r s o rd ina i r e s i n j e c t e n t de l ' e au j u s q u ' à 420 a u x press ions usuel les (12 ,65 kilos). U n t y p e angla is p e r m e t d ' a t t e i n d r e 52° a v e c 14 ki los de p r e s s ion , e t u n a u t r e modè le 63o8 a v e c 14 ki los ou 6404 a v e c 12,65 ki los ; enf in des t y p e s r é c e n t s , c o m m e le A. C. F. I. i n j e c t e n t de l ' e a u à peu près b o u i l l a n t e .

U n appareil Wasrop a y a n t donné une économie de charbon 4 e 20%, on en plaça s ix autres à d'autres locomotives .

L'apparei l Field et Martins a v a i t donné précédemment de bons résultats sur de pet i tes locomot ives , où il permetta i t d'économiser de 15 à 2 0 % de combust ible . On l 'appl iqua ensuite, d'abord à une locomot ive , à marchandises , puis à une atlantic du North British Railway.'L'économie f u t de 18 %.La pression de l'air é ta i t de 14 kilos

C) Préconisé par Drummond, le London (S- North Western Railway en es t demeuré fidèle partisan et en a retiré des résultats à mettre en balance avec ceux obtenus par le compoundage ou la surchaufEe, e t qui donneraient une économie de combust ib le de 10% par 5 "6.

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A la su i t e d ' expé r i ences heureuses , a u chemin de fer du. Nord Français e t au P. L. M., t o u t e s les c o m p a g n i e s f r a n çaises en é t e n d i r e n t l ' emplo i .

L e Great Western Railivay emplo ie le r é c h a u f f e u r concur r e m m e n t avec la s u r c h a u f f e Churchward. L ' e a u a l i m e n t a i r e pas se p a r des t u y a u x p lacés d a n s la c h a m b r e de v a p e u r .

Même en E g y p t e , on lui a t t r i b u e de bons r é s u l t a t s . Le r é c h a u f f e u r d ' e a u d ' a l i m e n t a t i o n Trevethick d o n n e r a i t une n o t a b l e économie de c h a r b o n ou p e r m e t t r a i t u n e évapor i sa -t i o n de 2 6 % d ' e au , en excès.

A u x chemins de fer Sud-Africains, l ' é conomie a t t r i b u é e a u r é c h a u f f e u r es t de 9 , 1 % qu i s ' a j o u t e à celle d o n n é e p a r la s u r c h a u f f e .

On s a i t d ' a i l l eu rs l ' a p p l i c a t i o n heu reuse e t p r e s q u e indisp e n s a b l e q u ' o n f a i t d u r é c h a u f f e u r d a n s t o u t e s les Mallet r é c e n t e s des E t a t s - U n i s , où son emp lo i es t d e v e n u c lass ique .

LES CHAUDIèRES A TUBES D'EAU.

L ' a d a p t a t i o n des c h a u d i è r e s m a r i n e s a u x locomot ives -— ca r c ' e s t à ceci q u e la q u e s t i o n se r é s u m e — es t r é c e n t e e t m a l g r é le p e u d ' expé r i ences a u x q u e l l e s on s 'es t l ivré ( chau d iè res Robert, Brotan ('), Le Creusot ('), Etat prussien f ) . Delaware and Hudson ( ' ) ) l ' on a o b t e n u des r é s u l t a t s c o m p a -

(1) La chaudière Robert du P. L. M. algérien permet d'utiliser une eau de qualité médiocre, grâce à la circulation act ive qui s 'y produit , mais elle a un pouvoir vaporisant qui dépasse de 1 0 % celui des chaudières habituelles.

(2) Les chaudières Le Creusot essayées par le Nord Français sur des locomot ives 4-4-4 e t 4-6-4 n'ont pas reçu la sanct ion de la pratiqu. L a vaporisat ion est bnone, mais la consommat ion de combust ib le paraît forte e t certains détai ls de construct ion restent à l 'étude.

{') La locomot ive al lemande est à deux t imbres. La pression de la vapeur surchauffée est de 55 kgs à l 'entrée du cylindre H P et de 15 kgs à sa sortie, où elle se combine avec •-de la vapeur de même pression provenant de la partie BO de la chaudière, et avec laquelle elle entre dans les cylindres B P .

(») La locomot ive du Delaware and Hudson R. R. a une chaudière t imbrée à 24 kgs 6 et un foyer à tubes d'eau.

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rab les à c e u x des c h a u d i è r e s l ocomot ives o rd ina i res . Il e s t d o n c poss ib le q u ' o n pu isse al ler p lus lo in d a n s c e t t e voie .

Ces essais s o n t m a l h e u r e u s e m e n t t r è s c o û t e u x .

CONCLUSION.

A peu p rès t o u s les récupérateurs (en d é s i g n a n t sous ce t e r m e l ' e n s e m b l e des a p p a r e i l s q u e nous v e n o n s de passe r en revue) d o n n e n t de b o n s r é s u l t a t s . L e u r combina i son d o n n e r a u n e économie p lus g r a n d e encore , a ins i q u ' o n l 'a d é j à cons t a t é p a r la c o m b i n a i s o n de la su r chau f f e e t d u c o m p o u n d a g e f o n c t i o n n a n t pa r fo i s c o n c u r r e m m e n t a v e c les r é c h a u f f e u r s . On sera t o u t e f o i s l im i t é p a r la d i m i n u t i o n d ' a c t i o n de ces appa re i l s à m e s u r e de l eu r supe rpos i t i on e t p a r le coû t de leurs r é p a r a t i o n s , q u i ne d o i v e n t pas a b s o r b e r les économies possibles . E n ef fe t si ces a p p a r e i l s se p e r f e c t i o n n e n t s ans cesse 11 ne f a u t p a s p e r d r e de v u e q u e plus il y en a, p lus il y a de poss ib i l i t é d ' a v a r i e s e t le c o û t des r é p a r a t i o n s do i t ê t r e a u g m e n t é de celui d u c h ô m a g e forcé d ' u n e un i t é .

LA PRESSION DE LA CHAUDIèRE.

Il y a a v a n t a g e à a u g m e n t e r la press ion d e la c h a u d i è r e , p u i s q u e l ' e f fo r t de t r a c t i o n d ' u n e locomot ive en e s t d i rec te m e n t fonc t i on . Mais on se ra l imi té p a r d iverses cons idé ra t i ons d o n t la p l u s i m p o r t a n t e es t la f a t i g u e plus g r a n d e des o rganes . Ceci nécess i t e ra des r é p a r a t i o n s p lus f r é q u e n t e s q u i c o û t e n t cher e t q u i i m m o b i l i s e r o n t t r o p s o u v e n t les u n i t é s .

Si n o u s fa i sons a b s t r a c t i o n des press ions in fé r i eu res à 12 kilos, p a r c e qu 'e l l es d o n n e n t une v a l e u r t r o p b a s s e d ' e f f o r t d e t r a c t i o n , il n ' y a p a s g r a n d a v a n t a g e à pousser la p ress ion des l ocomot ives t r a v a i l l a n t à v a p e u r s a t u r é e a u delà de 13 o u 14 ki los. E n effe t , u n e a u g m e n t a t i o n de press ion e n t r a î n e r a f o r c é m e n t u n e a u g m e n t a t i o n de poids de chaud iè re , que l ' o n e û t p u u t i l i se r p a r a i l leurs , à a u g m e n t e r sa su r face d e chauf fe t o u t en c o n s e r v a n t sa p ress ion p r i m i t i v e . Or, p o u r u n m ê m e a c c r o i s s e m e n t de po ids d e la chaud iè re , l ' é conomie de c o m -

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bus t i b l e e s t s e n s i b l e m e n t la m ê m e , q u e l ' on a u g m e n t e la press ion ou la s u r f a c e de chauf fe . D a n s ces cond i t i ons , il conv i e n t d 'u t i l i se r la press ion la p lus basse q u i d i m i n u e les chances d e fu i t e s , faci l i te l ' e n t r e t i e n de la ch au d i è r e , e t , en de rn i è re ana ly se , p e r m e t u n e économie d ' e n t r e t i e n , (i)

P a r con t r e , les locomot ives c o m p o u n d ( a v e c ou s ans s u r c h a u f f e ) o n t f r é q u e m m e n t u n e press ion d e 15 e t 16 kilos. ( ' )

Les tubes.

L e g a b a r i t l i m i t a n t le d i a m è t r e des c h a u d i è r e s , le n o m b r e des t u b e s en découle ra .

L a l ongueu r m a x i m u m ut i l i sab le es t d e 7 m 5 9 e n v i r o n (25 ' ) l imi te c o n s t r u c t i v e imposée p a r la d i f f i cu l té de f a b r i q u e r des t u b e s p lus longs. L e u r va l eu r ca lor i f ique d i m i n u e r a p i d e m e n t à m e s u r e q u ' o n s ' é ca r t e d u foye r , e t cela, s u i v a n t u n e loi qu i nous p a r a î t ê t r e u n e loi p a r a b o l i q u e . C 'es t p o u r q u o i l ' on emplo ie e x c e p t i o n n e l l e m e n t les l o n g u e u r s e x t r ê m e s e t , n o t a m m e n t , d a n s les locomot ives Mallet o ù la l o n g u e u r de la t o n n e a t t e i n t j u s q u ' à 16 m è t r e s (53') .

P o u r les t u b e s o rd ina i res il y a a v a n t a g e à e m p l o y e r u n d i a m è t r e se r a p p r o c h a n t de 45-50 m m . ca r la s u r f a c e de p l a q u e l ib re es t encore su f f i san te , a lors qu ' i l n ' e n e s t p lus a ins i p o u r des t u b e s de d i a m è t r e p lus g r a n d . Certes , ils p r o c u r e n t u n e p l u s g r a n d e s u r f a c e d e chau f f e m a i s le ga in e s t r e l a t i v e m e n t m i n i m e , ca r si u n e a u g m e n t a t i o n de d i a m è t r e d o n n e u n acc r o i s s e m e n t c o r r e s p o n d a n t de su r f ace , le n o m b r e m ê m e des t u b e s d o i t ê t r e r é d u i t .

L e s t u b e s Serve, à a i l e t t es , d o n t la s u r f a c e a é t é a u g m e n t é e a r t i f i c ie l l ement , o n t d o n n é de b o n s r é s u l t a t s , m a i s l e u r u s a g e s ' e s t p e u r é p a n d u h o r s d e F r a n c e .

(') Les plus hautes pressions employées par les locomot ives à vapeur saturée sont de 14 kilos au m a x i m u m , 12 et 13 kilos é t a n t usuels.

(') Ce chiffre n'a guère été dépassé que pour une locomot ive à tubes d'eau 4-4-4 du Nord franca'is.'oii elle at te ignit expérimentalem e n t 18 kg. et par une locomot ive expérimentale des chemins de fer allemands, à pression variable.

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E n f i n , d a n s b i e n d e s cas , u n léger c i n t r a g e v e r t i c a l d e s t u b e s a é t é r e c o n n u s a t i s f a i s a n t .

La boite à feu.

A v e c la q u e s t i o n d e l o n g e r o n s à b a r r e s ou e n tô le , ce l le d u m é t a l d e la b o î t e à f e u e s t la p l u s c o n t r o v e r s é e . F a u t - i l la c o n s t r u i r e en c u i v r e o u e n a c i e r ? L e ciel n o u s p r é s e r v e d e r o u v r i r ic i c e t t e q u e s t i o n de b r û l a n t e a c t u a l i t é , m a i s n o u s n e p o u v o n s la p a s s e r c o m p l è t e m e n t sous s i lence.

L e s p a r t i s a n s de l a b o î t e en c u i v r e f o n t va lo i r , a v e c r a i s o n , q u e la r é p a r a t i o n e n es t p l u s faci le , q u e les t u b e s se m a n d r i n e n t m i e u x d a n s la p l a q u e e t q u ' a p r è s u sage , il l u i r e s t e u n e c e r t a i n e v a l e u r d e m a t é r i e l d e r e b u t . I ls p r é t e n d e n t a u s s i q u e le j e u t u b u l a i r e se c o n s e r v e m i e u x e t q u ' i l y a u r a i t é c o n o m i e d e c o m b u s t i b l e , m a i s ceci e s t m o i n s d é m o n t r é .

D e f a ç o n g é n é r a l e , o n e m p l o i e la b o î t e en c u i v r e e n E u r o p e , e t celle en a c i e r e n A m é r i q u e . Ce q u i e s t c u r i e u x , c ' e s t q u ' a p r è s a v o i r e s s a y é la b o î t e de cu iv re a u x E t a t s - U n i s e t celle d ' a c i e r en E u r o p e , l ' o n so i t r e v e n u , des d e u x c ô t é s , a u x e r r e m e n t s a n t é r i e u r s . Il e s t d o n c p r o b a b l e q u ' i l y a u n e q u e s t i o n d ' a d a p t a t i o n d o n t il e s t diff ic i le d e t e n i r c o m p t e e t q u i s e r a i t p e u t - ê t r e i m p u t a b l e à la c o n s t i t u t i o n d u m é t a l a i n s i q u ' a u x m é t h o d e s d ' e n t r e t i e n en u s a g e de p a r t e t d ' a u t r e .

L a gille é t a n t é t a b l i e a v e c soin , il f a u t u n f o y e r q u i a s s u r e le p l u s e f f i c a c e m e n t p o s s i b l e la c o m b u s t i o n d e s gaz . O n a e m p l o y é d i v e r s a r t i f i c e s a f i n d ' a s s u r e r la c o m b u s t i o n p l u s c o m p l è t e , m a i s ils o n t l ' i n c o n v é n i e n t d ' a u g m e n t e r l ' e n t r e t i e n .

Il ne f a u t les e m p l o y e r q u e si l eu r p r é s e n c e ne n u i t p a s a u x t r a v a u x de r ev i s ion o u d e r é p a r a t i o n , c a r s ' i ls les r e t a r d e n t d a n s les d é p ô t s , ils f o n t p e r d r e p l u s qu ' i l s ne p e u v e n t f a i r e g a g n e r d ' a u t r e p a r t .

VOûTES EN BRIQUES RéFRACTAIRES.

Ceci e x p l i q u e le p e u d ' e n t h o u s i a s m e de n o m b r e d ' i n g é n i e u r s a m é r i c a i n s p o u r les v o û t e s en b r i q u e s r é f r a c t a i r e s . S ' i l s lu i r e c o n n a i s s e n t la p r o p r i é t é d ' a i d e r a u b r a s s a g e d e s

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gaz , ils lui r e p r o c h e n t de se re f ro id i r t r o p l e n t e m e n t , ce q u i f a i t p e r d r e a u x h o m m e s qu i d o i v e n t e n t r e r d a n s le f oye r , a u d é p ô t , le t emps , nécessai re à son r e f ro id i s s emen t . L ' e m p l o i des a r c h e s d é p e n d r a d o n c du service des locomot ives ou de nécess i t é s d ' a u t r e o r d r e qu i les f e r o n t pa r fo i s a d o p t e r , m a l g r é le d é f a u t q u e nous s ignalons . Aussi en r e n c o n t r e - t - o n de f r é q u e n t e s app l i ca t ions , m ê m e en A m é r i q u e . On s u p p o r t e p a r f o i s la v o û t e p a r des t u b e s d ' e a u q u i a u g m e n t e n t la su r f a c e d e chaufl 'e d i rec te .

C 'es t le c o m b u s t i b l e qu i in f luera en m a î t r e su r son e m p l o i . Ainsi , il es t é v i d e n t q u ' o n ne l ' emplo ie ra p a s l o r s q u ' o n c h a u f f e a u bois .

Au t r e fo i s , l o r squ 'on c h a u f f a i t a u pé t ro le , on c o u v r a i t la gr i l le e t les pa ro i s de foye r d ' u n e g a r n i t u r e r é f r a c t a i r e e t l ' o n a j o u t a i t une v o û t e a p p r o p r i é e qu i j o u a i t le rôle de déflect e u r ; ma i s c e t t e d i spos i t ion p a r a î t a v o i r vécu , depu i s l ' a p p a r i t i o n d u b r û l e u r à i n j ec t i on p a r l ' a v a n t . L a v ie d u foyer , p r i m i t i v e m e n t r é d u i t e à la mo i t i é o u a u t ie rs de celle des f o y e r s à c o m b u s t i b l e solide, p a r a î t s ' en ê t r e f a v o r a b l e m e n t r e s s e n t i e e t la v o û t e a i m m é d i a t e m e n t d i s p a r u .

La CHAMBRE DE COMBUSTION.

Il y a t e n d a n c e à a t t e i n d r e le m ê m e b u t d ' u n e f a ç o n q u i n ' e s t , a u fond , pas t r è s d i f f é ren te e t q u i cons is te à é t e n d r e le f o y e r d a n s la p a r t i e pos t é r i eu r e de la chaud iè re , sous f o r m e de c h a m b r e de c o m b u s t i o n .

E m p l o y é e sous d iverses fo rmes , elle ne p a r a î t pas encore ê t r e a r r i v é e à son é t a t déf in i t i f . L e p lus r é c e n t de ces f o y e r s e s t le f o y e r Gaines, qu i p e r m e t u n e économie de c u m b u s t i b l e n o t a b l e e t se ve r r a p r o b a b l e m e n t , lu i auss i , p e r f e c t i o n n é d a n s u n a v e n i r p lus ou moin lo in t a in .

FOYERS POUR DIVERS COMBUSTIBLES.

L a va r i ab i l i t é d u c o m b u s t i b l e es t la cause p r é p o n d é r a n t e d e l ' é t a b l i s s e m e n t de foye r s s p é c i a u x d a n s lesquels on u t i l i se les r é s u l t a t s de la p r a t i q u e c o n c u r r e m m e n t a v e c les d o n n é e s t h é o r i q u e s .

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C ' e s t à c e l a q u e s o n t d u s les f o y e r s Belpaire ( ' ) , p o u r

b r û l e r l e m e n u , Wootton { ) p o u r l ' a n t h r a c i t e , Gaines {^) e t c .

P a r c o n t r e , l ' a v a n t a g e d e c e r t a i n s a u t r e s f o y e r s p r o v i e n t

d ' a u t r e s c a u s e s . L e f o y e r Jacobs Schupert, p a r e x e m p l e ,

p r é s e n t e u n e i m m u n i t é p r e s q u e c o m p l è t e a u x c o u p s d e f e u

m a i s il c o û t e c h e r . N ' e m p ê c h e q u ' i l e s t à c o n s e i l l e r s u r l e s

r é s e a u x o ù le p e r s o n n e l e s t p a r t i c u l i è r e m e n t n é g l i g e n t .

FOYERS SPéCIAUX.

O n a é g a l e m e n t c h e r c h é d e s f o y e r s n o u v e a u x , t o u t c o m m e

o n a c h e r c h é d e s c h a u d i è r e s n o u v e l l e s . Ces e s s a i s o n t p o u r

b u t d ' a u g m e n t e r l a s u r f a c e d e c h a u f f e o u d e d i m i n u e r l ' e n

t r e t i e n .

C e s o n t d ' a b o r d d e s t u b e s p l a c é s e n t r a v e r s d u f o y e r e t

q u i , t o u t e n a u g m e n t a n t l a s u r f a c e d e c h a u f f e , c o n t r i b u e n t

(M Le foyer Belpaire f u t d'abord emplojé sur les chemins de fer de rEtat belge. Son usage s'est fortement généralisé à l'étranger.

On emploie des foyers larges, pour brûler des mélanges d'anthracite et de charbon bi tumuex. Lorsqu'on brûle ce dernier charbon, il est important que le foyer soit profond.

(̂ ) Le foyer Wootton a été établi pour brûler l'anthracite. Il est pourvu d'une grande grille et d'un mur vertical, derrière la chambre de combustion. Ce mur retarde le passage des gaz et assure une meilleure combustion en les obligeant ensuite à lécher le ciel du foyer.

La chambre de combustion a pour avantage d'augmenter le volume du foyer et l 'on va, pour l'établir, jusqu'à enlever la virole arrière de la tonne. L'entret ien des tubes s'en trouve diminué, car ils sont mieux prptégés.

{') Le foyer Gaines fu t d'abord employé sur le Central Georgia Raihiay. Sa fornie générale est analogue à celle du foyer Wootton.

Le foyer Gaines est divisé en deux parties par un mur vertical. La partie AV joue le rôle de chambre de combustion. On décharge de l'air surchauffé, dans une direction AR, au pied du mur. Il s 'y mélange aux gaz provenant de la combustion, ce qui augmente le brassage et empêche la production de fumée. Le bas de la chambre de combustion est couvert de briques réfractaires.

Certains chemins de fer (comme le Père Marquette R. R.) ont ajouté une voûte en briques réfractaires qui, du haut du mur, s 'étend vers l'arrière. L'air surchauffé est alors injecté sous le pied de cette voûte.

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p u i s s a m m e n t à a c t i v e r l a v a p o r i s a t i o n e t à d i m i n u e r l ' e n -

t a r t r e m e n t . ( ' )

P u i s c e s o n t d e s f o y e r s n o u v e a u x q u i s u b s t i t u e n t à l a

l a m e d ' e a u e t à l ' e n t r e t i e n c o û t e u x d e s p a r o i s , d e s r a n g s d e

t u b e s p l a c é s j o i n t i v e m e n t . (-) C e s f o y e r s p e r m e t t e n t d ' e m

p l o y e r d u c h a r b o n s u l f u r e u x e t d e l ' e a u t r è s d u r e , f )

LA LAME D'EAU.

U n p o i n t c a p i t a l q u i d o i t r e t e n i r l ' a t t e n t i o n e s t l ' é p a i s s e u r

d e l a l a m e d ' e a u ; e l l e e s t , e n e f f e t , f r é q u e m m e n t i n s u f f i s a n t e (*)

L o r s q u e l e s l o c o m o t i v e s s o n t d e s t i n é e s à u n s e r v i c e s u r

f o r t e s r a m p e s , i l e s t r e c o m m a n d a b l e q u e l e c i e l d e l a b o î t e

à f e u s o i t p a r a l l è l e à l a r a m p e .

(') Le regain de faveur des tubes d'eau du foyer est dû à Drum-mond qui les employa concurremment avec son réchaufleur d'eau d'a l imentat ion, combinaison dont les résultats ont été tels que plus de 200 locomot ives du London and South Western By. en ont été pourvues . Il n e s 'agit donc plus d'un s imple essai. Le jeu de tubes au foyer est le plus souvent au nombre de 36. Ce dispositif a pour avantage de maintenir la propreté des parois des tôles, aussi plusieurs autres chemins de fer ont-ils adopté le même sys tème et n o t a m m e n t VEast Indian Railway, le Central South Africain Railway et le Cape Oovcrnment Railway mais à t i tre d'expérience et sur pet i te échelle.

Le Great Western Railway uti l ise les tubes à eau du foyer comme support de voûtes en briques.

Les Mallet 2 - 8 + 8 - 2 (de 1912) du Virginian Railway ont une boîte à feu qui s 'étend de 1 mètre dans la partie cylindrique de la chaudière, et dont la partie derrière l 'autel est traversée par cinq tube d'eau (de 88 mm. de diamètre) qui traversent ensuite la partie ûord de la boîte à feu et ac t ivent la circulation d'eau.

(̂ ) Le dispostif Brotan comporte un bouilleur au haut du foyer, qui s'étend parfois sur le foyer seulement ou parfois sur le foyer et la chau dière. Cette chaudière coûte moins cher que le modèle ordinaire et paraît être d'un fonct ionnement plus économique. Les chemins de fer russes de Moscou Kazan et du SxiÂ-Eest, lui attribuaient une économie de combustible de 10 à 14 %.

(') On l'emploie avec bouilleur aux chemins de ter Autrichiens, Tchécoslovaques, à l'Etat hongrois, au Kashau Oderbcrg et, souvent , avec sècheur de vapeur Clench.

Il fu t à l'essai, sans bouilleur, sur les Chemins de fer Fédéraux suisses, et ceux de l'Etat suédois.

Enfin, la British Manesman Tube C en a pouvru une locomot ive à voie étroite avec chaudière à deux corps.

(*) Au Norfolk and Western Ry, l 'épaisseur de la lame est partout de 175 mm. (7c2)

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Il f a u t auss i q u e les b o u c h o n s de l avage so ien t d isposés de f a ç o n à a s su re r u n l a v a g e faci le ; p o u r les caisses r e c t a n gulai res , il f a u t év i t e r de les p l ace r a u x angles m ê m e e t les m e t t r e p l u t ô t d a n s le p r o l o n g e m e n t de l ' axe l o n g i t u d i n a l des l ames d ' e a u .

Les cylindres.

Les d imens ions des c y l i n d r e s n e d o i v e n t ê t r e d é t e r m i n é e s ni a r b i t r a i r e m e n t , n i u n i q u e m e n t d ' a p r è s des cons idé ra t ions t héo r iques . Il f a u t auss i t e n i r c o m p t e d u pa rcou r s à e f f e c t u e r . Telle locomot ive t r a v a i l l e r a su r des p e n t e s longues e t f r é q u e n t e s ; te l le a u t r e do i t p a r c o u r i r r a p i d e m e n t u n e l igne s e n s i b l e m e n t de n iveau . Il f a u d r a m u n i r la p r emiè re des p l u s g r a n d s cy l indres c o m p a t i b l e s a v e c sa chaud iè re t a n d i s q u e p o u r une m ê m e chaud iè re , la s econde p o u r r a avo i r des cyl ind res p lus pe t i t s . E n e f fe t , l ' e f fo r t de t r a c t i o n r e s t a n t su f f i s an t , cela r e v i e n t à d o t e r la l o c o m o t i v e d ' u n e chaud iè re q u i , t o u t en é t a n t i d e n t i q u e , e s t r e l a t i v e m e n t p lus g r ande .

A m e s u r e q u e l 'on a p p r o c h e de la l imi te des g a b a r i t s de c h a r g e m e n t , il d e v i e n t de p l u s en p lus difficile de loger e x t é r i e u r e m e n t (ou ai l leurs) les cy l ind res de g r a n d d i amè t r e . Or , ceci p r o v i e n t s o u v e n t de ce q u e le g a b a r i t de c h a r g e m e n t a é té t r a c é de f a ç o n d é f e c t u e u s e . Sa p a r t i e in fé r ieure p ré sen te le p l u s s o u v e n t des r e n t r é e s q u e l 'on jus t i f ia i t pa r la présence de c e r t a i n s gousse t s de p o n t s , d ' o u v r a g e s accessoires de ga re ( b o r d s de quais) , e t c . ma i s il t i e n t s u r t o u t à ce q u e l 'on ne s ' é t a i t pas r e n d u s u f f i s a m m e n t c o m p t e de l ' i m p o r t a n c e q u ' i l y a v a i t à se rése rver ce t e space . D a n s t ous les n o u v e a u x g a b a r i t s , il c o n v i e n t d o n c d e p ro longe r la posi t ion l im i t e ve r t i ca l e j u s q u ' à sa r e n c o n t r e a v e c le p l an ho r i zon ta l t a n g e n t à la s u r f a c e supé r i eu re des rai ls , m a l g r é les sacrif ices q u e ceci p o u r r a i t e n t r a î n e r . E t il f a u t m ê m e aller p lus loin. Il f a u t e x a m i n e r s'il n ' e s t p a s poss ib le de t r a n s f o r m e r les g a b a r i t s de c h a r g e m e n t e x i s t a n t s , en é l i m i n a n t les obs tac les qu i o n t d é t e r m i n é le r e s s a u t de la p a r t i e in fé r ieure .

A p remiè re vue , il p e u t p a r a î t r e é t o n n a n t que nous

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appe l ions ici l ' a t t e n t i o n sur de te ls dé ta i l s . Mais que l e s t l ' i ngén ieu r de t r a c t i o n qui , s ' i l consu l t e ses souveni rs , n ' e n r e c o n n a î t r a le b ien fondé p a r c e qu ' i l s se r e m é m o r e r a des f o u r n i t u r e s q u i p é c h a i e n t p a r ces p o i n t s ou p a r d ' a u t r e s s e m b lab le s .

CYLINDRES INTéRIEURS OU EXTéRIEURS.

Les cy l indres i n t é r i eu r s o n t l ' i n d é n i a b l e a v a n t a g e d ' a s s u r e r u n e m a r c h e plus s t ab l e . P a r con t re , leur d i a m è t r e e s t l im i t é p a r des cond i t ions c o n s t r u c t i v e s , aussi , dès qu ' i l s s o n t u n peu g r ands , il f a u t r ecour i r à des d ispos i t i f s spéc i aux p o u r les p lacer . C 'es t a ins i q u e les l ocomot ives baltic d u N jrd français o n t les cy l indres en échel le . T rès a imés en Ang le t e r r e , o n les ut i l ise avec t i ro i rs i n t e rméc ia i r e s , j u s q u ' à u n d i a m è t r e m a x i m u m de 485 m m (19") . Mais ils p r é s e n t e n t le s é r i e u x i n c o n v é n i e n t de ne pas p e r m e t t r e d ' a s s u r e r à l 'essieu m o t e u r des su r faces d ' a p p u i su f f i s an t e s . On a che rché à y r e m é d i e r en r a p p r o c h a n t les c e n t r e s des cy l indres ma i s ceci a m è n e u n e nouvel le di f f icul té , car il f a u t t r o u v e r u n a u t r e e m p l a c e m e n t p o u r les t i ro i r s q u ' i l f a u t loger a i l leurs , soi t a u - d e s s u s , e n c o m p l i q u a n t le m é c a n i s m e , (à m o i n s d ' e m p l o y e r u n e d i s t r i b u t i o n spéciale Walschcerts p a r exemple ) , soi t en dessous , ce qu i es t c o n d a m n a b l e p a r c e qu ' i l f a u t a lors incl iner le m o u v e m e n t de d i s t r i b u t i o n ou les cy l ind res e u x - m ê m e s e t q u e le réglage d e v i e n t i n u t i l e m e n t difficile.

ATTAQUE DES ESSIEUX.

Il f a u t q u e la l o n g u e u r de la biel le d ' a t t a q u e ne so i t n i t r o p longue ni t r o p c o u r t e .

Or, l ' on ne p e u t cons idé re r u n p r o b l è m e a y a n t t r a i t a u x cy l indres i n d é p e n d a m m e n t de l ' e m p â t e m e n t t o t a l d e la l ocomot ive . Si les cy l ind res a t t a q u e n t le p r e m i e r essieu, il f a u t néces sa i r emen t le r ecu le r e t d i m i n u e r la d i s t a n c e q u i le s é p a r e de l 'essieu coup lé vois in . Auss i est- i l s o u v e n t p l u s c o m m o d e de lui f a i r e a t t a q u e r l 'ess ieu s u i v a n t ; on a p lus de l a t i t u d e t a n t p o u r l ' e m p l o i des cy l indres i n t é r i e u r s q u ' e x t é r i e u r s e t p a r t i c u l i è r e m e n t p o u r ces de rn ie r s .

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NOMBRE DES CYLINDRES.

L ' e m p l o i de d e u x o u de q u a t r e c y l i n d r e s r e s t e c o n t r o v e r s é .

L ' u t i l i s a t i o n de q u a t r e c y l i n d r e s p r é s e n t e c e r t a i n s d e s a v a n t a g e s e t c e r t a i n s d e s i n c o n v é n i e n t s d u t y p e à d e u x c y l i n d r e s . L ' é q u i l i b r a g e d e s m a s s e s en m o u v e m e n t e s t m e i l l eu r , d ' o ù d i m i n u t i o n d e f a t i g u e de la vo ie ; de p lu s , t o u s les e f f o r t s s o n t r é d u i t s e t Ion p o u r r a e m p l o y e r d e s p ièces d e m o i n d r e s e c t i o n .

On p e u t loge r d e u x des cy l i nd re s e n t r e les l o n g e r o n s ; o u t o u s q u a t r e p e u v e n t ê t r e p l acés e x t é r i e u r e m e n t , le n o m b r e d e d i s t r i b u t i o n s é t a n t s o u v e n t de d e u x s e u l e m e n t . D a n s ces c o n d i t i o n s , la c o m p l i c a t i o n s u p p l é m e n t a i r e d u e à l ' e m p l o i d e q u a t r e c y l i n d r e s a u l i eu de d e u x n ' e s t p a s b i e n g r a n d e .

L e s l o c o m o t i v e s à t r o i s c y l i n d r e s p a r a i s s a i e n t a v o i r f a i t l e u r t e m p s , sauf e n A n g l e t e r r e où on l eu r é t a i t r e s t é f idè l e s . A u x E t a t s - U n i s , où l ' o n en a v a i t cessé la c o n s t r u c t i o n d e p u i s 1900, il s ' e s t p r o d u i t r é c e m m e n t u n v é r i t a b l e e m b a l l e m e n t e n l e u r f a v e u r e t el les j o u i s s e n t d ' u n e r e c r u d e s c e n c e d e v o g u e t r è s j u s t i f i ée . E l l e s p r é s e n t e n t , e n e f f e t c e r t a i n s a v a n t a g e s i n d i s c u t a b l e s p a r m i l e s q u e l s il f a u t c i t e r u n e m o i n d r e t e n d a n c e a u p a t i n a g e d u e à u n e p l u s g r a n d e c o n s t a n c e de ' l eu r m o m e n t d ' i n e r t i e . Ceci p e r m e t d ' e m p l o y e r p o u r le m ê m e se rv i ce d e s l o c o m o t i v e s d e m o i n d r e p o i d s a d h é r e n t , d o n c p l u s légères , o ù l ' é q u i l i b r a g e des m a s s e s en m o u v e m e n t e s t m i e u x f a i t e t

p l u s a isé . LES TIROIRS.

Il e s t d i f f ic i le d ' a t t r i b u e r u n e v a l e u r n u m é r i q u e à l a s u p é r i o r i t é q u e p e u v e n t a v o i r les t i ro i r s c y l i n d r i q u e s s u r les t i r o i r s p l a t s . Si les p r e m i e r s s o n t d ' e m p l o i i n é v i t a b l e p o u r les l o c o m o t i v e s à s u r c h a u f f e , ils p r é s e n t e n t des a v a n t a g e s rée l s m ê m e p o u r les c y l i n d r e s d e s l o c o m o t i v e s p u i s s a n t e s à v a p e u r s a t u r é e . L ' o u v e r t u r e d e s l u m i è r e s é t a n t p lu s g r a n d e , la m a n i p u l a t i o n de ces t i r o i r s e s t p lus a isée . D ' a i l l e u r s , ils s o n t p r é f é r a b l e s p o u r la m a r c h e à r é g u l a t e u r o u v e r t .

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LES PISTONS.

N o u s a v o n s d é j à signalé l ' i m p o r t a n c e des dé ta i l s d a n s les locomot ives . Ceci s ' app l i que t o u t p a r t i c u l i è r e m e n t à ce qu i t o u c h e a u x p i s tons . Ainsi , l o r squ 'on emplo ie d e u x gu ides , il e s t r e c o m m a n d a b l e d ' en ta i l ler l ' e x t r é m i t é en b i seau af in d ' é v i t e r des p ro j ec t i ons d 'hu i le .

Il c o n v i e n t q u e les p a t i n s des t è t e s de crosse a i e n t u n e l o n g u e u r su f f i s an t e p o u r e m p ê c h e r le dérèg lage .

E v i t e r l ' emp lo i de con t re - t iges à mo ins qu 'e l l es ne so i en t i nd i spensab le s , la p résence d ' u n e bo î t e de b o u r r a g e supp l é m e n t a i r e à l ' a v a n t é t a n t une source possible de compl i ca t i ons .

La isse r e n t r e la t ige e t la g a r n i t u r e m é t a l l i q u e u n espace su f f i s an t .

L a présence de reni f la rds es t une fac i l i té p o u r la m a r c h e à r é g u l a t e u r f e rmé , la m a c h i n e é t a n t m o i n s b r idée .

Il es t bon auss i de p révo i r des doui l les où l ' on puisse é v e n t u e l l e m e n t ins ta l le r des i n d i c a t e u r s de press ion , e t de so igner la d i spos i t ion des pu rgeu r s , af in q u e l ' e au p r o j e t é e soi t déversée en dehor s des rails, u n e p e t i t e a r r i v é e d ' e a u s u r ceux-c i les r e n d a n t g l i ssants .

En f in , l o r s q u ' o n le p e u t , il es t b o n de p lace r les t u y a u x de gra i ssage des cy l indres e x t é r i e u r e m e n t à l ' e n v e l o p p e af in d ' e n fac i l i t e r l ' accès .

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C H A P I T R E I I .

§ 2. — LE TRAIiN DE ROUES.

Distribution.

Sans e n t r e r d a n s l e x a m e n des d ivers s y s t è m e s de d is t r i b u t i o n , il f a u t r e m a r q u e r q u e le cho ix d e v r a p o r t e r non seule-p i e n t su r l ' a v a n t a g e ou le d é s a v a n t a g e de c h a q u e s y s t è m e , m a i s encore su r la faci l i té de son p l a c e m e n t su r la l o c o m o t i v e considérée . Au p o i n t de v u e d u t r a v a i l , il n ' y a guère d ' a v a n t a g e à e m p l o y e r une d i s t r i b u t i o n Stephenson p l u t ô t q u ' u n e d i s t r i b u t i o n Walschaert. P e u t - ê t r e m ê m e la p remiè re p e r m e t -elle u n d é m a r r a g e p lus r a p i d e , m a i s des di l ï icul tés c o n s t r u c -t ives en o n t l imi té la d i f fus ion . E n effet , les pu i s san t e s locomot ives ac tue l les nécess i t en t l ' emp lo i d ' e x c e n t r i q u e s de d i m e n sions t r o p g randes . L a v i tesse des pièces f r o t t a n t e s e t leur po ids se s o n t accrus , aussi leur l ub r i f i ca t ion dev ien t -e l l e p lus m a laisée. Il i m p o r t e aussi d ' e n t r e t o i s e r les longerons , ce q u i n ' e s t guère c o m m o d e avec la d i s t r i b u t i o n Stephenson des cy l ind res in t é r i eu r s .

P a r con t r e , o u t r e qu ' e l l e es t f a c i l e m e n t accessible, la d i s t r i b u t i o n Walschaeri a l ' a v a n t a g e de p e r m e t t r e ce t e n t r e -t o i s e m e n t e t f a i t u sage de p ièces r e l a t i v e m e n t légères. Malgré cela, elle e s t auss i lourde q u e la d i s t r i b u t i o n Stephenson, c a r il f a u t t e n i r c o m p t e d u po ids des s u p p o r t s accessoires . A u p o i n t de v u e c o n s o m m a t i o n , il ne p a r a î t y avo i r d ' a v a n t a g e en f a v e u r d ' a u c u n des d e u x s y s t è m e s ma i s les ra i sons con-s t r u c t i v e s f e r o n t a d o p t e r la d i s t r i b u t i o n Walschaert p o u r t o u t e s les locomot ives d ' u n e c e r t a i n e pu i s sance .

P a r m i les déta i l s , a p p e l o n s l ' a t t e n t i o n sur l ' i m p o r t a n c e q u ' i l y a à p o u v o i r e f f ec tue r a i s é m e n t le d é m o n t a g e e t le r a t t r a p a g e d u j e u d a n s t o u t e s les a r t i cu l a t i ons i m p o r t a n t e s

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tel les q u e bielles mo t r i ce s , biel les de connec t ion , e tc . Il f a u t d o n n e r à t o u t e s les pièces des d imens ions généreuses , s a n s excès p o u r t a n t , car ceci les a l o u r d i r a i t i n u t i l e m e n t . L ' ac i e r coulé do i t s ' e m p l o y e r avec p r u d e n c e e t s e u l e m e n t l o r s q u ' o n p e u t s ' a s su re r de f a ç o n ce r t a ine qu ' i l es t e x e m p t de d é f a u t s de coulée.

LE DIAMèTRE DES ROUES MOTRICES.

L e d i a m è t r e des roues mot r i ce s es t l imi té , lu i aussi , p a r ce r t a ines c o n s i d é r a t i o n s c o n s t r u c t i v e s . Il ne c o n v i e n t p a s p a r exemple , de descendre au -des sous de 1 m è t r e p o u r les l ignes à voie é t r o i t e . E n effet , l o r sque la l o c o m o t i v e a q u e l q u e t e m p s d ' u s a g e , il p e u t se p r o d u i r e u n e combina i son d ' u s u r e s ( b a n dages , j eu d a n s les t è t e s de bielles e t couss ine ts , e tc . ) q u i f e r a i e n t q u e des pièces d u m o u v e m e n t de d i s t r i b u t i o n p o u r r a i e n t f r a p p e r le b a l l a s t .

U n e l im i t e s u p é r i e u r e e s t f ixée p a r la d i s t a n c e m i n i m u m qu ' i l f a u t l a i sser j u s q u ' à la s u r f a c e e x t e r n e in fé r i eu re de la chaud iè re , af in de p o u v o i r loger le foyer , si celui-ci es t d é b o r d a n t .

En f in , il y a u n e r e l a t i o n e n t r e le d i a m è t r e des r o u e s m o t r i c e s e t les d imens ions des cy l ind res . E n effe t , si l ' on a u g m e n t e le d i a m è t r e des roues m o t r i c e s af in de rou le r su r des l ignes faciles, on a u r a l ' a v a n t a g e de r édu i r e la v i t esse d u p i s t o n ou d ' e n a u g m e n t e r la course . D ' a u t r e p a r t , si l ' on d i m i n u e le d i a m è t r e su r des l ignes m a n t a g u e u s e s , on p o u r r a d é v e l o p p e r u n p lus g r a n d e f fo r t de t r a c t i o n . Mais les biel les « t r i c o t t e n t » si le d i a m è t r e des roues es t t r o p pe t i t , la g r a n d e v i t esse d u p i s t o n p r o d u i t des é c h a u f f e m e n t s e t il y a u r a u n é t r a n g l e m e n t de la v a p e u r d ' é c h a p p e m e n t q u i a u g m e n t a r a la rés i s tance .

L'éQUILIBRAGE DES MASSES EN MOUVEMENT.

E n E u r o p e la p r a t i q u e généra le cons is te à équ i l i b r e r c o m p l è t e m e n t les masses en m o u v e m e n t de r o t a t i o n e t 5 0 % des forces d ' i n e r t i e des masses à m o u v e m e n t a l t e r n a t i f . Af in d e ne p a s m u n i r les roues m o t r i c e s de c o n t r e p o i d s t r o p l o u r d s ,

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on d i s t r i bue l ' équ i l ib rage d u m o u v e m e n t a l t e rna t i f s u r t o u t e s les roues de la l ocomot ive .

Ces con t r epo ids p r o d u i s e n t u n m a r t e l a g e c o n s i d é r a b l e de la voie, d o n t nous v o u d r i o n s voi r t en i r c o m p t e d a n s u n e p lus la rge m e s u r e q u ' o n ne le f a i t h a b i t u e l l e m e n t . E n e f fe t , les cahiers de cha rges ne spéc i f i en t q u ' u n m a x i m u m d ' e f f o r t s t a t i q u e exercé p a r les l o c o m o t i v e s ou les véhicules su r les o u v r a g e s e t su r la voie , a lo r s q u ' i l se ra i t nécessaire d e c o m p lé t e r ces p r e sc r i p t i ons p a r d ' a u t r e s c o n c e r n a n t la s o m m e des e f for t s s t a t i q u e s e t des e f fo r t s d y n a m i q u e s m a x i m a , ceux-c i é t a n t variables^ non s e u l e m e n t s u i v a n t la l ocomot ive e t la v i tesse , ma i s encore p e n d a n t la du rée de c h a q u e r é v o l u t i o n

L ' o n t i e n d r a a insi c o m p t e de f a ç o n plus e f fec t ive de la f a t i g u e à f a i r e s u p p o r t e r p a r les ouvrages .

R e m a r q u o n s , en p a s s a n t , q u e les locomot ives à t r o i s ou à q u a t r e cy l indres s imp les ou c o m p o u n d , se p r ê t e n t p a r t i c u l i è r e m e n t à u n e d i m i n u t i o n no t ab l e des c o n t r e p o i d s nécessai res e t à une r é d u c t i o n d u m a r t e l a g e . (•=)

L ' e m p l o i d ' ac i e r s s p é c i a u x a eu u n r é s u l t a t f a v o r a b l e a u p o i n t de v u e d e l ' a c t i o n d y n a m i q u e su r la voie . Il a p e r m i s de r édu i re le po ids des m a s s e s en m o u v e m e n t a l t e r n a t i f ou de r o t a t i o n e t ceci a d é t e r m i n é u n e r é d u c t i o n parei l le des c o n t r e po ids e t , p a r t a n t , de l ' e f fo r t c en t r i f uge .

{•) Afin d'indiquer la valeur de cette réduction par des chiiîres concrets, Cole cite les locomot ives atlantic, du Bock Island R. B. {n° 1040) à 4 cylindres égaux de 445 mm. de diamètre, et qui, tous, attaquent le premier essieu, par l ' intermédiaire de deux distributions Walschaert. A 135 Itm. à l'heure (85 miles) le poids stat ique de chaque roue est de 13.154 kilogr. (29.000 Ibs) ± 3.606 kilos (7.950 Ibs) soit 27,5 %. Pour l'essieu, les valeurs sont de 26.308 k. (58.000 Ibs) ± 442 k. (975 Ibs) soit 1,68%, les contrepoids pour le mouvement de lacet se trouvant à peu près en face l 'un et l'autre, pour les roues d u côté droit e t du côté gauche de la locomotive.

Or, si nous comparons ces locomotives à des locomotives n o n équilibrées (dont les roues motrices ont 2m007 au lieu de lm854) l'effort s tat ique par roue é tant de 11.997 k. (26.450 Ibs) l'équilibrage à 50 % des masses à m o u v e m e n t alternatif fera varier de 7.302 k. (16.100 Ibs) soit une différence de 61 %. Les roues d'un même essieu de 23.995 k. (25.900 Ibs) auront ensemble une variation de ± 10.324 k. (22.760 Ibs) soit un accroissement de 43%.

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L ' o n es t a l l é p l u s loin e t l ' o n a c h e r c h é a u s s i à r é d u i r e ce m a r t e l a g e en s u p p r i m a n t les c o n t r e p o i d s c o m p e n s a t e u r s d e s m a s s e s à m o u v e m e n t de r o t a t i o n e t e n n ' a p p l i q u a n t a u x r o u e s q u e c e u x q u i s o n t d e s t i n é s à é q u i l i b r e r les fo rces d ' i n e r t i e d e s m a s s e s à m o u v e m e n t a l t e r n a t i f . L a p r e s s i o n des r o u e s s u r les ra i l s v a r i e r e l a t i v e m e n t p e u , m a i s la l o c o m o t i v e p r e n d u n m o u v e m e n t de l a c e t q u e l ' o n a t e n t é d e c o n t r e c a r r e r en y i n t é r e s s a n t le t e n d e r a u m o y e n d ' u n e f o r t e b a n d e i n i t i a l e d u r e s s o r t d ' a t t e l a g e . ( ' )

L'EMPâTEMENT.

D e p u i s u n c e r t a i n t e m p s , o n a d m e t des e m p â t e m e n t s d e p l u s e n p l u s g r a n d s . D e s l o c o m o t i v e s r i g ides à 5 e s s i e u x c o u p l é s s o n t d ' u s a g e c o u r a n t e t l ' o n en a i n t r o d u i t a 6 e s s i e u x coup l t ' s . D ' a u t r e p a r t , af n de r é d u i r e l ' e m p â t e m e n t m a x i m u m , o n a e m p l o y é des l o c o m o t i v e s a r t i c u l é e s c o n c u r r e m m e n t a v e c les l o c o m o t i v e s d u p l u s g r a n d n o m b r e d ' e s s i e u x coup l é s ; cec i a p e r m i s d ' a l l e r p l u s loin e t d ' a c c o u p l e r des e s s i e u x s u p p l é m e n t a i r e s .

G é n é r a l e m e n t , le j e u l a t é r a l des p r e m i e r e t c i n q u i è m e e s s i e u x des decapod e t des Santa Fé e s t p l u s g r a n d q u e ce lu i d e s d e u x i è m e e t q u a t r i è m e e s s i eux . D a n s les g ros ses mikado o n d o n n e le j e u a u x p r e m i e r e t q u a t r i è m e e s s i eux .

O n a b a n d o n n e les b a n d a g e s s a n s m e n t o n n e t q u i d i m i n u e n t la s t a b i l i t é de m a r c h e des l o c o m o t i v e s .

D ' a u t r e p a r t , l ' e m p l o i d e g r a i s s e u r s de m e n t o n n e t s se r é p a n d d e n o u v e a u a u x E t a t s - U n i s e t d a n s les p a y s o ù les c o n s t r u c t e u r s a m é r i c a i n s e x p o r t e n t des l o c o m o t i v e s .

Les longerons. P e u de q u e s t i o n s o n t é t é p l u s c o n t r o v e r s é e s q u e cel le-ci ,

s i ce n ' e s t celle d u m é t a l de la b o î t e à f e u . L a p r a t i q u e a m é r i c a i n e c o n s i s t e à e m p l o y e r des l o n g e r o n s

à b a r r e s ; l ' E u r o p e l e u r p r é f è r e les l o n g e r o n s en tô les d ' a c i e r . I l e s t h o r s de d o u t e q u e d e p u i s q u e l q u e s a n n é e s la q u e s t i o n a c h a n g é d ' a s p e c t . A u t r e f o i s , les l o n g e r o n s a m é r i c a i n s é t a i e n t

(») Locomotive 4-4-0, n» 614, de VEiai prussien.

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t o u j o u r s en fer fo rgé e t a v a i e n t l ' i n convén i en t de se r o m p r e f r é q u e m m e n t ; or, ceci n ' a r r i v a i t j a m a i s ou p r e s q u e j a m a i s a u longeron eu ropéen .

Le l onge ron à b a r r e s p e r m e t é v i d e m m e n t une accessibi l i té plus g r a n d e de t o u s les o rganes , il ne les cache pas e t il p e r m e t d o n c u n e su rve i l l ance p lus aisée. Ceci es t i m p o r t a n t , n o t a m m e n t lo r sque les l ocomot ives on t des cy l indres i n t é r ieurs . D ' a u t r e p a r t , la f a b r i c a t i o n des longerons à b a r r e s s ' e s t pe r fec t ionnée . On e n a f a i t en acier coulé que l ' on a découpé a u c h a l u m e a u o x i h y d r i q u e e t plus r é c e m m e n t , des longerons en ac ie r a u v a n a d i u m o n t v u leur rés i s tance a c c r u e encore j u s q u ' à va lo i r p l u s de d e u x fois celle des anc iens longerons en fer forgé .

Ils p r é s e n t e n t d o n c à p e u p rès a u t a n t d ' a v a n t a g e s q u e les longerons en tô le e t c ' e s t si v r a i que l ' une des g r a n d e s f i rmes a l l e m a n d e s ( ' ) s ' e s t spécial isée dans la c o n s t r u c t i o n des longerons à b a r r e s qu i , a ins i compr is , d o n n e n t d ' exce l l en t s r é su l t a t s .

Les châssis extérieurs o n t t o u j o u r s leurs p a r t i s a n s . Il e s t m ê m e c u r i e u x qu ' i l s n ' e n a i e n t p a s d a v a n t a g e . Cer tes , ils o n t l ' i n c o n v é n i e n t de cache r ce r t a ines pièces, mais m ê m e a ins i , l eu r usage e s t encore r é p a n d u e t si VEtat belge y a r enoncé d e p u i s 1900, lors de l ' a d o p t i o n d u t y p e de locomot ives Cale-donian e t ses dé r ivés , il e s t encore en usage sur b ien d ' a u t r e s c h e m i n s d e f e r à vo ie n o r m a l e . P o u r les voies t r è s é t ro i t e s il of f re des a v a n t a g e s p a r t i c u l i e r s . Il d o n n e à la l o c o m o t i v e p lus de s t ab i l i t é e t p e r m e t de laisser p lus d ' e s p a c e e n t r e la f a c e des roues accoup lées e t le châssis . Malgré cela son emp lo i es t excep t ionne l su r les l ignes à vo ie de 1 m è t r e , m a i s o n le r e n c o n t r e p lus f r é q u e m m e n t su r celles d ' é c a r t e m e n t i n f é r ieur . (^)

(') Maifei, à Munich. {•) On trouve des locomot ives à châssis extérieur sur les chemins

de fer suivants : Voie de ImOO: Bikaneer Bhatinda Ry. Voie de 0m91 : Mexican Southern R. R.; P. C, de Santa Maria;

County Donegal Ry. Voie de 0m75 Egyptian Delta Ry.

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D ' a i l l e u r s ce r t a ins sy s t èmes de c o n s t r u c t i o n , c o m m e ce lu i de Klien-Lindner, r e n d e n t l ' emplo i d u châss is e x t é r i e u r i n d i s p e n s a b l e .

D e p u i s peu , on ut i l i se u n s y s t è m e m i x t e q u i consis te à e m p l o y e r u n châssis i n t é r i eu r p o u r les roues a v a n t e t accoup lées e t ex t é r i eu r , p o u r l 'essieu s u p p o r t a n t le foye r . Ceci a l ' a v a n t a g e de lui d o n n e r p lus de p lace , ma i s il a u n i n c o n v é n i e n t , c ' e s t q u ' a l o r s ce t essieu a une t e n d a n c e a u x é c h a u f f e -m e n t s . Ceci p a r a î t a t t r i b u a b l e à ce q u e ses fusées ne s o n t p a s e n l i g n e a v e c les a u t r e s e t les m o u v e m e n t s de la l o c o m o t i v e y ag i s sen t d o n c d i f f é r e m m e n t . C 'es t m ê m e u n e des causes d u p e u de succès des locomot ives atlantic en Ang le t e r r e .

§ 3. — L ' A B R I E T L E S A C C E S S O I R E S .

N o u s ne p o u v o n s t e r m i n e r ce t a p e r ç u s ans a p p e l e r t o u t p a r t i c u l i è r e m e n t l ' a t t e n t i o n sur l ' a b r i d u mécan ic i en , c a r c ' e s t de sa d ispos i t ion q u e d é p e n d r a le c o n f o r t des h o m m e s , l e u r fac i l i t é de t r a v a i l e t , p a r t a n t , l ' e f f icac i té de leurs services .

I l f a u t d o n c qu ' i l y a i t le p lus d ' e s p a c e poss ible ; q u e t o u t y soi t accessible e t m a n œ u v r a b l e p a r le m o i n d r e e f fo r t . E c a r t e r les causes d ' a c c i d e n t s , p a r exemple , p r o t é g e r c o n t r e les é c l a t e m e n t s des n i v e a u x d ' e a u e t b a n n i r de la cab ine les p r i s e s de v a p e u r des appare i l s , d o n t les b r û l u r e s s o n t si d o m m a g e a b l e s .

Au p o i n t de v u e d u mécan ic i en , p o u r v o i r le lev ier de c h a n g e m e n t de m a r c h e d e s e g m e n t s à g r a d u a t i o n e t e m p l o y e r d e s s e r v o - m o t e u r s si l ' e f fo r t à f a i r e e s t cons idé rab le ou si la f o r m e d u f o y e r r end mala i sé l ' emp lo i d u levier à m a i n .

P o u r v o i r de g r a n d e s assises les s o u p a p e s d u r é g u l a t e u r . Ut i l i se r des gra i sseurs m é c a n i q u e s ; des i n j e c t e u r s à

a m o r ç a g e r ap ide e t sûr .

L e s sab l iè res d o i v e n t a s s u r e r u n d é b i t régul ier , ce q u i p e u t f a i r e é c a r t e r la sab l iè re à v a p e u r d a n s ce r t a in s c l ima t s . S o i g n e r la d i spos i t ion e t la f o r m e de l 'orif ice d u t u y a u d ' é cou l e m e n t , a u q u e l , su r les l ignes à f o r t e s courbes , il es t b o n d e

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d o n n e r u n e sec t ion e l l ip t ique , g r a n d a x e pe rpend icu l a i r e a u rai l .

Les t u y a u x de gra i ssage des cy l indres p e u v e n t ê t r e p lacés e x t é r i e u r e m e n t d a n s les c l i m a t s c h a u d s , où il n ' y a pas d e d a n g e r de vo i r le l u b r i f i a n t se coaguler , e t où leur accessibi l i té e s t a v a n t a g e u s e .

R é d u i r e l ' emplo i d ' a u t o c l a v e s su r les r é s e a u x où il e s t diff ici le de t r o u v e r d u b o n p e r s o n n e l qu i puisse en négliger les g a r n i t u r e s .

De p ré fé rence , m e t t r e les p a s de vis des b o u c h o n s de l a v a g e de la c h a u d i è r e e x t é r i e u r e m e n t , af in d ' é v i t e r l eu r d é t o r i o r a t i o n .

Q u a n t a u x n i v e a u x , il e s t bon d ' e n avo i r d e u x ou t ro i s , a ins i q u e t ro is r o b i n e t s de j a u g e , en cas de r u p t u r e des p re mie r s , car s o u v e n t , si le v e r r e d ' u n n i v e a u es t de méd ioc re q u a l i t é , il en sera a ins i d e t o u t le lo t .

L e siff let do i t ê t r e sonore . L e t o n d u son d é p e n d r a de l ' a p p a r e i l a d o p t é , ma i s u n s i f f le t a igu ne s ' e n t e n d pas p l u s loin q u ' u n siff let p lus g r a v e e t e s t b e a u c o u p plus désagréab le .

Il f a u t q u e l ' accès de l ' a v a n t de la m a c h i n e soit r e n d u aisé en cours de r o u t e p a r u n e p l a t e f o r m e bien disposée e t u n e m a i n c o u r a n t e là où c ' e s t nécessai re .

Q u a n t a u t r a v a i l d u c h a u f f e u r , il c o n v i e n t en p r e m i e r l ieu de p o u r v o i r le f oye r d ' u n e p o r t e d o n t la m a n i p u l a t i o n soi t a isée . N o u s s o m m e s p a r t i s a n de la p o r t e cou l i s san te à d e u x v a n t a u x , qu i n ' e n c o m b r e p a s la cab ine c o m m e le f a i t la p o r t e à cha rn iè re . De plus , elle p e r m e t a u chau f f eu r de r e g a r d e r son foye r s ans devo i r l ' o u v r i r c o m p l è t e m e n t c o m m e l ' a u t r e . E n f l n , il es t aisé d e la p o u r v o i r de d ispos i t i f s de r e n t r é e d ' a i r o u d e m a n œ u v r e p n e u m a t i q u e .

L e fond p l a t d u t e n d e r r e n d le t r a v a i l d u chau f f eu r p l u s p é n i b l e que le f o n d incl iné de la m a j o r i t é des t e n d e r s eu ro p é e n s car lo r squ ' i l a e n f o u r n é le c h a r b o n se t r o u v a n t à l ' a v a n t d u t e n d e r , il lui f a u t fa i re p l u s i e u r s pas p o u r c h a q u e e n f o u r n e m e n t successif . L ' o n a b ien c h e r c h é à p a r e r a ce t i n c o n v é n i e n t en m u n i s s a n t le f o n d d u t e n d e r de r écen te s locomot ives a m é -

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r i ca ines d ' u n f a u x - f o n d à cha rn i è r e p e r p e n d i c u l a i r e à l ' a x e d e la voie e t q u ' u n p e t i t cy l indre aux i l i a i r e à v a p e u r p e r m e t d e soulever , ce qu i déverse à l ' a v a n t la p r o v i s i o n de c h a r b o n r e s t ée à l ' a r r iè re . D ' a u t r e s t e n d e r s s o n t p o u r v u s de « pous -s e u r s dé c h a r b o n » q u i a c c o m p l i s s e n t le m ê m e t r a v a i l . N o u s p r é f é r o n s nous en t en i r a u t e n d e r e u o r p é e n a u lieu d u t e n d e r en U , ce q u i év i t e c e t t e c o m p l i c a t i o n .

L o r s q u e l ' a m p l i t u d e des m o u v e m e n t s d ' e a u des a p p r o -s i o n n e m e n t s p o u r r a i t d e v e n i r t r o p g r a n d e , m u n i r les s o u t e s de ch icanes appropr i ées . Ce t t e q u e s t i o n m é r i t e t o u t e l ' a t t e n t i o n de l ' i ngén ieur , car c ' e s t de la fac i l i té d ' e n f o u r n e m e n t d u c h a r b o n q u e d é p e n d la q u a n t i t é q u e le c h a u f f e u r p e u t m a n i p u l e r p a r h e u r e e t la pu i s sance déve loppée p a r la locomot i v e p e u t s ' en t r o u v e r acc rue ou d iminuée .

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C H A P I T R E I I I .

D E S COMBUSTIBLES,

L a q u e s t i o n d u c o m b u s t i b l e e s t p r imord ia l e , c a r l ' é tab l i s s e m e n t d ' u n f o y e r eff icace e t é c o n o m i q u e en d é p e n d .

E t a n t d o n n é le n o m b r e de calor ies nécessa i res p a r un i t é

de t e m p s , on emplo i e r a le c o m b u s t i b l e qu i p e u t les fou rn i r de

la f a ç o n la p lus é c o n o m i q u e . Ce se ra t a n t ô t le c h a r b o n , t a n t ô t

le pé t ro le , pa r fo i s m ê m e d ' a u t r e s c o m b u s t i b l e s q u e les c i rcon

s t a n c e s locales p e u v e n t l eu r f a i r e p ré fé re r .

Voici d ' a i l l eu r s un t a b l e a u des é q u i v a l e n c e s d e d ivers

c o m b u s t i b l e s ( ' ) :

Anthracite de Westphalie 7 .075 calories Charbon de la Ruhr 7.(i.50 » Charbon de la Sarre, de Silésie ou de Saxe . . . 7 . 1 0 0 » Molasse de Bavière 5 .200 »

Lignite de Saxe 3 . 0 0 0 »

Briquettes de houille 7 . 7 5 0 » ]Jriquettes de l ignite 4 . 8 0 0 »

Tourbe 3 . 8 0 0 Bois 4 . 1 0 0 »

Charbon du pays de Galle 7 . 8 9 0 » Charbon d'Ecosse 0 . 9 4 0 » Charbon de Newcast le 7 . 2 7 0 »

Pétrole U.OOn » Mazout 1 0 . 5 0 0 «

(') D'après Henschel .

— 36 —

C o m p a r a t i v e m e n t a u x b r i q u e t t e s de Cardiff , d o n t la

compos i t i on es t t r è s c o n s t a n t e , d ivers c o m b u s t i b l e s o n t les v a l e u r s s u i v a n t e s ( ' ) :

1 tonne de résidu de pétrole vaut 1.330 kg. de briquettes Cardiff

1 tonne de charbon de Westphaie vaut 1.000 kg. de briquettes Cardiff.

1 tonne de lignite de Doicesti vaut 350 kg. de briquettes Cardiff.

1 mètre cube de bois vaut 210 kg. de briquettes Cardiff.

1 tonne de pétrole du Texas (2) vaut 1.600 kg. de briquettes Cardiff.

T o u t e s ces va l eu r s c o n c e r n e n t d u c o m b u s t i b l e f ra i s , car

l ' e m m a g a s i n a g e lui f a i t p e r d r e de son p o u v o i r ca lor i f ique, ce qu i es t p a r t i c u l i è r e m e n t sensible p o u r le c h a r b o n . I .es

l ongues expé r i ences en t repr i ses p a r l ' un ive r s i t é d ' I l l inois s e m b l e r a i e n t i n d i q u e r q u e ce t t e d é p e r d i t i o n s u i v r a i t une loi

h y p e r b o l i q u e . E l le a t t e i n t , en m o y e n n e , 1 % p e n d a n t la

p r e m i è r e s e m a i n e qu i su i t l ' ex t r ac t i on , p o u r d i m i n u e r ensu i t e e t d e v e n i r de p lus en p lus fa ible . L a pe r t e de la p r e m i è r e

a n n é e t o u t e n t i è r e ne dépasse pas 5 % e t v a r i e h a b i t u e l l e m e n t e n t r e 3 e t 3 i / ^%.

N o t o n s , en p a s s a n t , que la c o n s o m m a t i o n de c h a r b o n

e s t d ' e n v i r o n 400 à 500 ki los p a r m è t r e ca r ré de grille e t p a r

h e u r e (^). Ce t t e d o n n é e se r t de base à l ' é t a b l i s s e m e n t de t o u t e s

les spéc i f i ca t ions de la locomot ive , pu i squ ' i l ex i s te u n e re la t ion

(') D'après les laboratoires de l 'Etat roiimain.

(») Le poids spécifique de ce pétrole est de 8.92 et son flash po int de 83". La chaleur de combustion est de 10.000 calories.

Sa composit ion chimique est la suivante : C, 84 ,0% ; H, 10,9% ; S, 1 6 3 % ; autres substances, 2,87%.

(3) 1 kg. de charbon vaporise de 7 à 9 kg. d'eau par heure e t 1 m carré de surface de chauffe, de 40 à 60 kg.

~ 37 —

e n t r e la su r f ace de la gri l le e t la su r face de chauf fe ( 0 , la

su r face t u b u l a i r e é t a n t l i m i t é e i n f é r i e u r e m e n t pa r la possi

bi l i té d 'u t i l i se r le p lus de c h a l e u r p r o d u i t e e t s u p é r i e u r e m e n t

p a r la cons idé ra t ion q u ' u n e a u g m e n t a t i o n d 'e f f icac i té d u e

à u n acc ro i s semen t de s u r f a c e t u b u l a i r e ne compense ra i t p lus

son a u g m e n t a t i o n de po id s .

On d é b i t e r a d o n c la ca lo r ie u t i l i sab le d u coû t d ' a c h a t

a u g m e n t é des f r e t s , de la m a n u t e n t i o n e t des r é p a r a t i o n s d e

la l ocomot ive dues d i r e c t e m e n t à son emploi .

N o u s n ' é t u d i e r o n s p a r les d ive r s c o m b u s t i b l e s . Mais il

e s t nécessaire de d o n n e r q u e l q u e s cons idé ra t ions c o n c e r n a n t

l eu r mise en œ u v r e , ce q u e n o u s f e r o n s d a n s l ' o rd re s u i v a n t :

1) Les c h a r b o n s .

2) Les cokes .

3) Les pé t ro les .

4) L e s bois.

5) D ' a u t r e s c o m b u s t i b l e s .

6) E m p l o i de c o m b u s t i b l e s m i x t e s .

§ 1. Les charbons.

Il semble , d ' a p r è s u n e sér ie d ' e x p é r i e n c e s fa i t es en Alle

m a g n e , q u e la c o n s o m m a t i o n d e v a p e u r d ' u n e locomot ive ,

r a p p o r t é e a u c h a r b o n c o n s o m m é , soi t la s u i v a n t e :

LOCOMOTIVE Vapeur consommée par H P effectif Charbon

10 à 12 1,25 à 1,73

Compound 8 à 10 1 à 1,3

6 à 7 0,8 à 1

(') Le rapport varié de 1 /60 à 1 /80.

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Ces chi f f res ne son t que des m o y e n n e s e t v a r i e n t fo r t e m e n t avec la q u a l i t é d u c h a r b o n ( ' ) , d o n t la q u a n t i t é de m a t i è r e vola t i le es t e s sen t i e l l emen t v a r i a b l e e t a t t e i n t

moins de 7 V2 %. . . . pour l'anthracite; de 7 à 12 y, % . . . pour le demi-anthracite; de 12 '/2 à 25 %. . . . pour le charbon mi-bitumineux; de 25 à 50 % pour le charbon bitumineux tendre; plus de 50 % pour le lignite.

Il f a u d r a d o n c e x a m i n e r s ' i l es t é c o n o m i q u e d ' u t i l i s e r le c o m b u s t i b l e local, q u i t t e à é t a b l i r des f o y e r s a p p r o p r i é s c o m m e le f i ren t Belpaire p o u r le m e n u (-) e t Bi otan p o u r les c h a r b o n s s u l f u r e u x ('), ou s ' i l f a u t e m p l o y e r d u c o m b u s t i b l e i m p o r t é .

R e m a r q u o n s en . p a s s a n t q u e si les b r i q u e t t e s c o û t e n t s o u v e n t p lus cher que le c h a r b o n en v rac , elles p r é s e n t e n t des a v a n t a g e s app réc i ab l e s p o u r les c h e m i n s de fe r c o l o n i a u x e t d ' o u t r e m e r . L e u r q u a l i t é es t c o n s t a n t e e t l eu r con t rô le e s t facile. On p e u t su ivre a ins i t r è s e x a c t e m e n t l a consoin- , m a t i o n des locomot ives , non s e u l e m e n t p a r t r a in -k i lomèt re m a i s encore p a r t o n n e - k i l o m è t r e r e m o r q u é e .

(') Voici diaprés Henderson, la composit ion moyenne des diverses classes de charbon

Eléments constitutifs

Anthracite

Semi bituminem

Bitumineux

Pens. 1 Ohio | lUiu. Lignite

Carbone . . . . 86,0 84,0 75,0 67,0 56,0 55,0 Hydrogène • . • 1,0 4,2 5,0 4,8 5,0 4,0 Oxygène. . . . 1,0 3,4 8,0 10,0 11.0 15,0 Azote 0,5 0,8 1 0 1,2 1.0 1,0 Soufre 0,5 0,6 1,6 1,5 3,0 1,0 Cendres . . . . 10,0 6,0 0,8 8,0 13,0 5,0 Humidité . . . 1,0 1,0 1,4 7,5 11,0 14,0

100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 10C,0

{̂ ) Le foyer Belpaire fut établi pour les chemins de fer de V Etat belge. Depuis lors, le prix du menu a monté dans des proportions telles qu'i l a perdu beaucoup de son intérêt .

(') Les chemins de fer autrichiens se sont bien trouvés de l 'emploi de ce charbon.

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§ I I . — Le coke.

T o u t c o m m e le c h a r b o n , la compos i t i on c h i m i q u e d u coke n ' e s t p a s c o n s t a n t e . P o u r les b o n n e s qua l i t é s , on t r o u v e d e 89 à 9 3 % de c a r b o n n e de 10 à 6 % de c e n d r e s e t 1 % de souf re . L e coke des us ines à gaz es t m o i n s c o û t e u x .

L ' u s a g e du coke, p o u r les locomot ives , es t d e v e n u excep t ionne l , ma i s on l ' emplo ie encore d a n s des c i r cons t ances spéciales e t , n o t a m m e n t , lo r squ ' i l f a u t év i t e r la f u m é e , c o m m e d a n s la t r a v e r s é e de ce r t a ines villes, de t u n n e l s ( ' ) e tc .

§ I I I . — Les pétroles.

On p e u t e m p l o y e r le pé t ro l e c o m m e combus t i b l e , à l ' é t a t b r u t ou dist i l lé . Ses c a r a c t é r i s t i q u e s m o y e n n e s s o n t les suiv a n t e s :

Carbone 84 ,4 % H y d r o g è n e 11 ,3 % O x y g è n e 2 ,8 % A u t r e s m a t i è r e s 1,5 % G r a v i t é 26 à 28° l i e a u m é Calories 18 350 à 19 3 4 8 B. T. l ' .

G. R . H e n d e r s o n e s t ime q u ' o n p e u t b r û l e r 0 kilos 3 d e c o m b u s t i b l e l iqu ide p a r m è t r e ca r ré de su r f ace de chauf fe e t p a r heure , ce q u i p e r m e t d ' é v a p o r e r 6 kg . d ' e a u de e t à 100'^ C. chi f f re s u p é r i e u r d ' e n v i r o n 2 5 % à ce q u ' o n p o u r r a i t o b t e n i r de la m ê m e chaud iè re , en b r û l a n t le me i l l eu r c h a r b o n .

(1) N o t a m m e n t au tunnel de Hoosac, qu'on ne pouvait plus franchir sans avoir recours à ce combustible au lieu de charbon.

{') Voici des renseignements plus complets concernant certains pétroles qu'on emploie; fréquemment :

C O M B U S T I B L E C H 0 N Drerés Baume B . T . U .

B a u m o n l (Texas ) b r u t (Russ ie , Rourna-n i e e t Bornéo anal o g u e s )

84 , e 10,9 2 ,87 0 , 6 0 21 19 .060

Californie , brut ; Imites lourdes (Argent ine , Chili , Pérou , a n a l o g u e s )

81 .62 10,01 6 ,92 (O + N) 12"à 36° 18 .492 à 2 0 . 6 8 0

M e x i q u e , brut ( T a m p i c o ) . 82 ,83 12,19 1 ,43 1 ,72 10°à 2S°8 18 .493

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EQUIVALENCE CALORIFIQUE.

D ' a p r è s les expér iences de VInstitut technologique Stevens, le r a p p o r t des p o u v o i r s v a p o r i s a n t s d u pé t ro l e e t d u c h a r b o n s e r a i t de 1,65 (0-

E x p r i m é p lus s i m p l e m e n t , on es t ime, a u x E t a t s - U n i s , q u e 4 bar r i l s de pé t ro l e (150 à 168 gal lons, so i t 568 à 636 l i t res ) son t é q u i v a l e n t s , en pouvo i r calor i f ique, à 1 t o n n e de c h a r b o n . De p a r t e t d ' a u t r e , il f a u t a j o u t e r le f r e t , le p r i x de l a m a n u t e n t i o n e t de l ' e m m a g a s i n a g e .

Mais là où le c h a r b o n coû te cher , il f a u t i m m é d i a t e m e n t e x a m i n e r s ' i l n ' y a p a s a v a n t a g e à lui s u b s t i t u e r le pé t ro le . L a p r é f é r ence q u e l ' on d o n n e r a à l ' u n ou l ' a u t r e c o m b u s t i b l e d é p e n d r a e x c l u s i v e m e n t d u p r i x de r ev i en t des d e u x ca té gories, en t e n a n t c o m p t e de leur pu i s sance ca lor i f ique respect i v e . Ne p a s p e r d r e de vue , si l 'on a d o p t e le c o m b u s t i b l e l iqu ide , q u ' o n se ra obligé d ' immob i l i s e r une c e r t a i n e s o m m e en i n s t a l l a t i o n s f ixes ou mobi les e t que l ' é conomie o b t e n u e en a p p l i c a t i o n d u p r e m i e r c o n t r a t d ' a c h a t de pé t ro l e do i t suf f i re à les a m o r t i r . A u t r e m e n t d i t , il ne f a u t p a s q u ' a p r è s a v o i r s igné u n p r e m i e r c o n t r a t d ' a c h a t a v a n t a g e u x , il fai l le a c c e p t e r u n n o u v e a u c o n t r a c t p lus o n é r e u x , af in d 'u t i l i s e r les i n s t a l l a t i o n s q u e l ' on a u r a i t fa i t es .

(1) TJrquhart (Chemin de fer Grazi Tzariszin, Russie du S. E.) fut le premier à employer le résidu du pétrole.

Les expériences du Southern Pacific R. R. en janvier 1902 entre Los Angeles et Indio, donnèrent une évaporation de 26 à 28 kilos d'eau par kilo de pétrole à et au-dessus de lOO» C.

Les expériences du Chemin de fer de Atchison, Topeka et Santa Fé entre Needles et Bagdad, prouvèrent que 72 kilos de pétrole permettent de remorquer la m ê m e charge que 100 kilos de charbon lignite du Nouveau Mexique. Rapport 1 : 2,22. Pourtant , le pouvoir évaporant de ce l ignite est à celui du charbon b i tumeux dans le rapport de 7,5 à 10

Cette même compagnie a trouvé les résultats comparati fs suivants entre divers pétroles :

Le pétrole du Texas (Beaumont) permet d'évaporer 13.1 K. d'eau par kg. de pétrole à et au delà de 100» C. Celui de Californie (Olinda) est de 13,5.

La gravité des deux pétroles est de 21 "ô et 15 "5 Baumé. Ces chiffres sont le résultat d'expériences comparatives effectuées

avec des consolidation.

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Les a v a n t a g e s de l ' emp lo i d u p é t r o l e son t t r è s réels e t ne d é p e n d e n t pas e x c l u s i v e m e n t de son pouvo i r ca lor i f ique . Cer t a ins d ' e n t r e e u x s o n t m ê m e faci les à ch i f f rer ; voici les p r i n c i p a u x :

a) Suppress ion des fosses de n e t t o y a g e . b) Fac i l i t é de dosage en m a r c h e s u i v a n t le profi l de la

voie, d ' o ù économie d a n s les d e s c e n t e s . D e pus , on p e u t m a i t e n i r la pression t rès a i s é m e n t a u p o i n t où on le v e u t e t m ê m e t o u t p rès de la press ion- l imi te , s ans c r a ind re de f a i r e souf ler la s oupap e .

c) P a s de d a n g e r de coups de f e u a u f o y e r . d) P a s de p e r t e de c o m b u s t i b l e e n t r e les b a r r e a u x de la

grille. e) P a s de cendres . /) M a n u t e n t i o n fac i l i tée e t m o i n s coû teuse . g) E c o n o m i e d ' e n t r e t i e n , d u e à ce q u e le combus t ib l e

l i qu ide es t p lus p rop re . L e s grilles e t le foye r s ' e n c r a s s e n t m o i n s ; les in te rva l l e s e n t r e n e t t o y a g e s s o n t r é d u i t s e t le k i l o m é t r a g e e f fec tué p a r c h a q u e l o c o m o t i v e s ' en t r o u v e acc ru .

h) Absence p r e s q u e t o t a l e de f u m é e , d u e à u n e c o m b u s t i o n p lus complè te . Ceci e n t r a î n e des app l i c a t i ons i m m é d ia tes , p a r t i c u l i è r e m e n t a u pa s sage des t u n n e l s e t quel q u e soi t le p r i x relat if des c o m b u s t i b l e s l iqu ide e t solide.

D a n s d ' a u t r e s cas, il a fa l lu a u g m e n t e r la vis ibi l i té des s i g n a u x e t de la voie, e t p lace r la c a b i n e d u mécan ic ien t o u t à f a i t en t è t e d u t r a i n . L ' e m p l o i d u pé t ro l e a r e n d u ceci faci le , ca r il n ' y a p lus a u c u n i n c o n v é n i e n t à a t t e l e r le t e n d e r d u cô té de la bo î t e à f u m é e , p u i s q u e le t u y a u t a g e a m è n e a i s é m e n t l ' e a u e t le c o m b u s t i b l e là où il f a u t les e m p l o y e r . (^)

Le Boston and Maine R. R. emploie le combustible l iquide dans la traversée, du. tunnel en dos d'âne de Hoosac, dont la longueur est de 7.029 mètres et les rampes de 4 mil l imètres 8.

Après les expériences du tunnel de l'Aarlberg, on l 'a prescrit en Autriche également.

(') On en a fait des applications heureuses à l ' U n i o n Pacific R. R. et au Chemin de fer d'Antofagasta à la Bolibie,

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i) Absence p r e s q u e c o m p l è t e d 'é t incel les e t de f lamèclies. E m p l o i t o u t dés igné d a n s les t r ave r sée s de fo rê t s . ( ' )

P a r con t re , il f a u t p o r t e r en déb i t , à l ' emplo i d u b o m -b u s t i b l e l iqu ide :

a) L e service f inanc ie r des f r a i s engagés p o u r les ins ta l l a t i ons f ixes ( réservoirs , p ipes Unes, e tc . ) e t r o u l a n t e s (wagons-c i t e rnes spéc i aux et , pa r fo i s , b a t e a u x pétrol iers) .

b) L a vie p lus c o u r t e (e t ce po in t res te à é lucider) des f o y e r s des locomot ives .

Q u o i q u ' i l en soit , il es t r e g r e t t a b l e q u ' o n n ' a i t pas é t e n d u son emplo i d a n s les colonies e t d a n s ce r t a ins p a y s d ' A m é r i q u e l a t ine , où il a u r a i t r e n d u bien des services.

TRANSFORMATION DES LOCOMOTIVES. — L a t r a n s f o r

m a t i o n d ' u n e locomot ive b r û l a n t d u c h a r b o n en locomot ive b r û l a n t d u pé t ro l e es t peu coû teuse . Mais il f a u t p o r t e r en déb i t l ' i n t é r ê t d u c a p i t a l nécessa i re à l ' i n s t a l l a t i ons des réservoi rs , des p o m p e s , des condu i t e s e t des wagons -c i te rnes , a ins i q u e la m o i n d r e du rée des foyers . De nou v e a u x b r û l e u r s à i n j e c t i o n p a r l ' a v a n t , p a r a i s s e n t r e m é d i e r à ce t é t a t de choses, t o u t a u moins en pa r t i e , e t a l longe r la v i e d u foye r . E n t o u t cas, il semble que le f oye r de cu iv re so i t p lus r e c o m m a n d a b l e p o u r ce c o m b u s t i b l e q u e le f o y e r d ' ac ie r , car , si la vie d u foye r e s t raccourc ie , le m é t a l d o n t il es t f a i t r e d e v i e n t d i sponib le a u b o u t de r e l a t i v e m e n t peu de t e m p s . U n anc i en f o y e r d ' ac i e r e s t s ans v a l e u r ; il n ' e n e s t pas de m ê m e de celui de cu ivre , e t la seule p e r t e cons i s t e d a n s l ' i n t é r ê t q u ' a u r a i t p r o d u i t p e n d a n t ses a n n é e s d ' emp lo i , le c a p i t a l s u p p l é m e n t a i r e d é p e n s é à son acqu i s i t i on .

L a t r a n s f o r m a t i o n m o y e n n e c o û t a i t a v a n t - g u e r r e , d ' a p r è s G. R . H e n d e r s o n , e n v i r o n 500 9 p a r locomot ive .

(') Dans un différend récent entre les grandes compagnies de chemins de fer et l 'E ta t de New-York, dont elles ava ient incendié des forêts, elles furent condamnées, par arbitrage, à brûler du pétrole pendant l ' é t i , quoique celui-ci fût phis cher que la houille, afin de réduire les risques d'incendie.

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Les g o u d r o n s . — L e s g o u d r o n s rés idus d ' u s ine s à gaz (oi l tar) s o n t s u p é r i e u r s a u x rés idus de coke (coal t a r ) . Us p è s e n t 1 kg . 1 à 1 kg. 2 p a r l i t r e (9 ,5 j lb . à 10 In. pa r gal lon) , a lors que les pé t ro le s pè sen t , e n m o y e n n e 0k87.

L a pu i s sance ca lor i f ique des goudrons es t r e s p e c t i v e m e n t de 16.970 B. T . U . e t de 16.260 ; mais il ne s ' a g i t ici q u e de m o y e n n e s , car la c o m p o s i t i o n de ces goudrons va r i e . Ainsi , c eux de L o n d r e s c o n t i e n n e n t 73.53 de C , 6 .33 d ' H . , 0 .03 de N. e t 14,5 d 'O , a lors q u e ceux du C a n a d a on t r e s p e c t i v e m e n t 81 ,50 de C, 5,68 d ' H . e t 13,45 d ' O .

§ IV . — Les Bois.

L ' u t i l i s a t i o n des bo is , c o m m e combus t ib l e , d o n n e des r é s u l t a t s s a t i s f a i s a n t s m a i s sa va l eu r calor i f ique d é p e n d e t de l ' espèce de bois e t de son degré d ' h u m i d i t é . E n e i ïe t , du bois qu i a é té p a r f a i t e m e n t asséché abso rbe r a p i d e m e n t 1 5 % d ' e a u , r ien que p a r expos i t i on à l 'a i r . Le bois q u ' o n e m p l o i e c o u r a m m e n t n ' e s t p a s sec e t c o n t i e n t de 20 à 4 0 % d ' e a u .

vSa c o m p o s i t i o n c h i m i q u e est t r è s c o n s t a n t e e t es t , en m o y e n n e , ce sui su i t :

É L É M E N T S B O I S SEC B O I S C O l i r ^ A N T

50 % 37

H y d r o g è n e . . . . 6 5

41 31

A z o t e . . . . . 1 0,.'>

Cendres 2 1,5

25

Malgré cela, l ' é q u i v a l e n c e des bois e t d u c h a r b o n es t ma la i sée à é t a b l i r ca r el le es t t r ès va r iab le , e t se t i e n t h a b i t u e l l e m e n t e n t r e 5 e t 7.

Ainsi , en R o u m a n i e , on es t ime q u ' u n e t o n n e de b r i q u e t t e s Card i f ï es t é q u i v a l e n t e à 5 m è t r e s cubes de bois .

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A u Brésil, les chemins de fer du Rio Grande du Sud se b a s e n t su r u n e é q u i v a l e n d e de 6 % m è t r e s cubes p o u r u n e t o n n e de b r i q u e t t e s ; la Sorocabana Railway e t le chemin de fer Paulista, sur une équ iva lence de 8 m è t r e s cubes .

L e s c h e m i n s de fer a r g e n t i n s e m p l o i e n t les é q u i v a l e n c e s s u i v a n t e s :

C H E M I N D E F E R BOIS

Poids d'un

mètre cube

Kelatiuu entre

le puuvoir calurifique du charbon et du bois

Relation entre

le prix du charlion

et du bois (en 1912)

Province de Santa F é . Quebracho 6 5 0 3 4 % 3 9 %

Cordoba et Rosario. . Algarrobo 3 6 0 5 2 % 4 7 %

Nord-Est argentin . . Nandubay 5 0 0 4 4 % 3 1 %

Algarrobo 4 5 0 3 6 % 4 9 %

Central arg^entin . . . Divers 4 6 0 2 5 % 6 5 %

Buenos-Ayres au Pacifique Calden 4 0 0 3 2 % 4 0 %

A j o u t o n s q u ' a u Mexique , on b r û l e é g a l e m e n t des r ac ines d u m e s q u i t e , que l ' on d é t e r r e e t q u e l ' o n ne t to i e g r o s s i è r e m e n t e t d o n t le p o u v o i r ca lor i f ique e s t s u p é r i e u r à celui de l ' a r b r e l u i - m ê m e .

§ V. — Autres combustibles. E n d e h o r s des c o m b u s t i b l e s q u e nous a v o n s c i t é s :

c h a r b o n s , pé t ro les e t bois, on en ut i l i se d ' a u t r e s , q u i s o n t p r e s q u e des c o m b u s t i b l e s de f o r t u n e , m a i s q u i d o n n e n t p a r f o i s des r é s u l t a t s i n t é r e s san t s . On les emplo ie t a n t ô t seuls , t a n t ô t en c o m b i n a i s o n a v e c d ' a u t r e s combus t i b l e s , so i t p a r p é n u r i e de ces dern ie rs , so i t p o u r aba i s se r le p r i x m o y e n p a r ca lor ie d é v e l o p p é e .

D e ce t o rd re s o n t la t o u r b e , le s u d d d ' E g y p t e , les e s c a r bil les, les n œ u d s de p in d u Brési l , e tc .

La tourbe. — Il n ' e s t guère poss ible d ' u t i l i s e r la t o u r b e a u c h a u f f a g e des locomot ives . N ' e m p ê c h e q u e la S u è d e e m p l o i e a v e c succès u n c o m b u s t i b l e f o r m é de 2 p a r t i e s , e n

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v o l u m e , de t o u r b e e t d ' u n e de c h a r b o n (soit p a r t i e s éga les en poids) e t le t r o u v e é c o n o m i q u e t a n t que le p r i x de la t o u r b e es t i n fé r i eu r à la m o i t i é de celui d u c h a r b o n .

Le sudd. — A u S o u d a n , on a f a i t des b r i q u e t t e s de s u d d qui , p a r u n i t é ca lo r ique , r e v i e n n e n t 3 0 % moins cher q u e les b r i q u e t t e s de c h a r b o n . L e u r c a p a c i t é calor i f ique e s t des 2 / 3 ; l eur po ids des 4 / 5 de ces de rn iè res .

Ce s u d d est u n m é l a n g e d ' h e r b e s qu i o b s t r u e n t la n a v i g a t i o n d u Ni l b l a n c , d a n s lesquel les p r é d o m i n e n t le p a p y r u s e t r « umsoof », e t qu i c o u v r e q u e l q u e 35.000 miles ca r rés d e ce f leuve, à 800 miles de K a r t o u m . Les b r i q u e t t e s de houi l le r e v i e n n e n t à K a r t o u m , 66 shi l l ings la t o n n e ( 0 e t le bois n ' y r e v i e n t guère m o i n s che r , à q u a n t i t é équ iva l en t e , t o u t en é t a n t p lus e n c o m b r a n t . Il f a u t encore a j o u t e r les f ra i s de t r a n s p o r t a u de là de K a r t o u m .

Le s u d d se coupe à f l eu r d ' e a u ; on le t r a n s p o r t e à t e r r e où il es t dés in t ég ré a v a n t de passe r a u x b r i q u e t t e u s e s , q u i f o u r n i s s e n t 50 t o n n e s p a r j o u r .

L e s expé r i ences de 1910 f i x è r e n t à 4 l ivres d ' e a u l ' é v a p o -r a t i o n p r o d u i t e p a r u n e l ivre de s u d d , alors qu 'e l l e n ' é t a i t q u e de 3 % l ivres p a r l iv re de l igni te .

L a c o m p o s i t i o n c h i m i q u e d u s u d d est de 46,16 à 4 6 , 7 2 % de c a r b o n e ; 3 .93 à 5 , 9 6 % d ' h y d r o g è n e ; 6 ,05 à 8 % de cendres .

Calories : 4083 à 4185. P o i d s spéci f ique : 0 ,9 à 1.

Les escarbi l les . — M ê m e les escarbi l les p e u v e n t , d a n s c e r t a i n s cas, se rv i r à c o n f e c t i o n n e r u n combus t ib l e é c o n o m i q u e a p r è s b r i q u e t t a g e où el les s o n t employées p o u r u n t iers .

Des expé r i ences f u r e n t f a i t e s d a n s ce sens p a r M. Z i m -m e r m a n , des Chemins de fer Badois.

E n b r û l a n t des escarb i l l es seules , on o b t e n a i t 1 6 % d e m â c h e f e r e t 2 4 % de c e n d r e s .

( ' ) En 1910.

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A j o u t é e s à d u c h a r b o n à 7 % d e cendres , on o b t i e n t , a p r è s c om bu s i on , 13 ou 1 4 , 5 % d ' e sca rb i l l e s e t de cendres , s u i v a n t q u e le m é l a n g e se f a i t d a n s la p r o p o r t i o n d u q u a r t ou d u t iers .

E n p r a t i q u e , on ut i l ise u n m é l a n g e de 1 9 % d 'escarb i l les , d e 7 3 % de c h a r b o n (à 13 f r . 70 la t o n n e , d a n s l ' e x e m p l e c i té) e t de 8 % de b r a i (à f r . 7,60). Ceci d o n n e , t o u t c o m p t é , u n c o m b u s t i b l e r e v e n a n t à 19 f r . 70 la t o n n e de b r i q u e t t e s , a u l ieu de 22 f r . 50 p o u r la t o n n e de b r i q u e t t e s de houil le .

L e c h a r b o n m e n u de la R u h r dégage 7600 calor ies ; u n ki lo d 'escarbi l les , 5500, le m é l a n g e à 1 p o u r 4,72.

Ce t t e a p p l i c a t i o n e s t p a r t i c u l i è r e m e n t i n t é r e s san t e , c a r elle donne u n e v a l e u r à u n p r o d u i t qu i , p r é c é d e m m e n t , n ' e n a v a i t pas, ce qu i crée u n e r ichesse nouvel le . L a v a l e u r a i n s i a c q u i s e é t a i t , a v a n t - g u e r r e , de 6 f r . 60 la t o n n e . De plus, on a u g m e n t e le r e n d e m e n t de t o u t u n s y s t è m e en a g i s s a n t s u r u n seul de ses é l émen t s . Enf in , ceci m o n t r e , de f a ç o n saisiss a n t e , q u ' o n ne p e u t a d m e t t r e de so lu t ion à pr ior i e t q u ' i l c o n v i e n t t o u j o u r s de la vér i f ie r a v a n t de p o r t e r u n j u g e m e n t en ce qu i la concerne . On ne p o u v a i t , cer tes , p a s p révo i r q u ' i l a u r a i t é té é c o n o m i q u e de c o n f e c t i o n n e r des b r i q u e t t e s d a n s des p a j ' s c h a r b o n n i e r s .

Les noeuds de pin o n t é té u t i l i sées p a r le chemin de fer de Sao Paulo et Rio Grande e t la Compagnie auxiliaire de chemins de fer au Brésil, d o n t les l ignes t r a v e r s e n t p lus i eu r s c e n t a i n e s de k i l o m è t r e s d e p ins d u P a r a n a . Ces n œ u d s s o n t r i ches en m a t i è r e s rés ineuses , auss i f o r m e n t - i l s u n b o n c o m b u s t i b l e d o n t l ' équ iva l ence e s t d e 3 m è t r e s cubes p o u r u n e t o n n e de b r i q u e t t e s Cardiff .

§ VI . — Les combustibles mixtes.

P a r su i t e de son emp lo i de p lus e n p lus é t e n d u , le p r i x d u pé t ro l e a a u g m e n t é , e t il a f a l lu c h e r c h e r à l ' é c o n o m i s e r . C ' e s t de q u ' a f a i t M. Naza ro f f , en s u b s t i t u a n t a u j e t de v a p e u r u n j e t d ' a i r c o m p r i m é p o u r la p u l v é r i s a t i o n d u m a z o u t , ce

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qu i lui a d o n n é u n e économie qu ' i l é v a l u e à 3 8 % ( ' ) . De p lus , il d i m i n u e ainsi les r i sques d ' exp los ion .

Ail leurs , on a t e n t é a v e c succès, lo rsqu ' i l s ' a g i t de d o n n e r u n coup de collier, d ' u t i l i s e r le pé t ro le c o m m e c o m b u s t i b l e de r e n f o r t e t c e t t e a p p l i c a t i o n es t t r ès logique . U n e l ocomot ive q u i a c c o m p l i t u n serv ice d é t e r m i n é e s t p o u r v u e d ' u n e gril le qu i lui p e r m e t de f o u r n i r son r e n d e m e n t m a x i m u m à l ' e n d r o i t le p lus d u r de son p a r c o u r s . Il s ' e n s u i t q u e p a r t o u t a i l leurs , elle sera i n c o m p l è t e m e n t u t i l i sée . Or, s ' i l l ' on r é d u i t la d i m e n sion de la grille de f a ç o n à o b t e n i r u n e u t i l i s a t i o n logique a u x e n d r o i t s a isés d u p a r c o u r s , on p o u r r a encore o b t e n i r la v a p o r i s a t i o n nécessa i re a u x e n d r o i t s difficiles, en a j o u t a n t d u c o m b u s t i b l e l iqu ide au c o m b u s t i b l e sol ide. C o m m e on p e u t le doser e x a c t e m e n t , on acc ro î t r a a ins i la c a p a c i t é de la l o c o m o t i v e q u i ne se ra l imi tée q u e p a r le v o l u m e des cy l indres .

L a dépense de c o m b u s t i b l e p o u r la cha rge a c c r u e ne s e r a guère p lus é levée q u e p o u r la cha rge p r imi t ive , sauf d a n s les e n v i r o n s des sources p r o d u c t r i c e s de c h a r b o n .

(') Cos rC'sultats nous par.aissent trop opt imis tes . Ainsi les expériences de 1909 sur trois locomotives ont donn«

les résultats ci-dessous. Le prix du charbon é ta i t de 18,80 marltspar tonne es du combust ib le l iquide, de 44,.50 marks par ton .

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C H A P I T R E IV.

De la Standardisation des locomotives et de leurs éléments.

L a g r a n d e v a r i é t é des spéc i f ica t ions résu l t e de d e u x causes . On p e u t r eméd ie r à l ' une , il f a u t t â c h e r d ' é v i t e r l ' a u t r e .

L a cause d o n t on n ' e s t p a s r e sponsab l e e s t l ' évo lu t i on de la l ocomot ive , le p rogrès i n v i t a n t c o n s t a m m e n t à a d o p t e r d e s a m é l i o r a t i o n s nouvel les .

L ' a u t r e cause es t le m a n q u e de l o c o m o t i v e s - t y p e s , l ' a b s e n c e de s t a n d a r d i s a t i o n . Ce n ' e s t p a s p a r exemple , p a r c e q u ' u n e l o c o m o t i v e es t e m p l o y é e p a r u n a u t r e r é seau ou qu ' e l l e p r o v i e n t de chez u n a u t r e c o n s t r u c t e u r qu ' i l fai l le la d o t e r d e t u b e s ou de t u y a u x qu i d i f f è ren t de q u e l q u e s mi l l imè t r e s , o u de c e n t r e s d e roues d o n t le d i a m è t r e soi t u n peu s u p é r i e u r a u x é l é m e n t s c o r r e s p o n d a n t s d ' a u t r e s locomot ives . Ce t t e f a ç o n de fa i r e r e v i e n t f o r t cher ; en elTet, p lus il y a u r a de pièces parei l les , e t p lus il y a u r a é c o n o m i e non s e u l e m e n t d a n s la f a b r i c a t i o n , m a i s encore d a n s les r e c h a n g e s . Ceci se t r a d u i t p a r u n e économie de t e m p s e t d ' a r g e n t .

Les c o n d i t i o n s d iverses a u x q u e l l e s d o i v e n t sa t i s f a i r e les l o c o m o t i v e s ne s o n t p a s en n o m b r e i l l imi té . Auss i es t - i l à d é p l o r e r q u e l ' i ngén ieu r qu i é t a b l i t les spéc i f ica t ions , consid è r e si s o u v e n t son m é t i e r c o m m e u n a r t , a lors q u e c ' e s t u n e sc ience . Ainsi , nous a v o n s ci té le g a b a r i t de c h a r g e m e n t . P o u r q u o i y a- t - i l a u t a n t de g a b a r i t s qu ' i l y a de c h e m i n s d e f e r ou à p e u p r è s ? Cer t a ins o n t é té légués p a r des c o m p a g n i e s p lus anc i ennes , qu i ne p o u v a i e n t ou ne v o u l a i e n t f a i r e p lus g r a n d . Soi t . Mais es t -ce u n e ra i son p o u r c o n t i n u e r ces er rem e n t s e t a d o p t e r le g a b a r i t le p lus p e t i t a u l ieu de r e t i r e r d u g a b a r i t t o u t ce qu ' i l p e u t d o n n e r ? L e s f r a i s d ' é l a r g i s s e m e n t

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d ' u n g a b a r i t a c c i d e n t e l l e m e n t p e t i t s ' a m o r t i s s e n t en u n t e m p s t r è s c o u r t p a r les é conomies q u e le g a b a r i t a g r a n d i p e r m e t t e n t de réal iser .

Il en e s t s o u v e n t d e m ê m e des dé ta i l s des locomot i v e s e t il y a t o u t a v a n t a g e à en avo i r le m o i n d r e n o m b r e possible .

P o u r t a n t , il f a u t se g a r d e r de pousser la s t a n d a r d i s a t i o n t r o p loin. C 'es t ce q u ' o n a c o m p r i s p o u r les Indes ang la i ses ; il ex is te u n c o m i t é c e n t r a l de s t a n d a r d i s a t i o n , s i égean t à L o n d r e s , qu i a déf ini les t y p e s e t q u i s t a t u e su r les d é r o g a t i o n s admiss ib les .

L ' i n g é n i e u r de t r a c t i o n q u i es t a u x Indes , e t qu i e s t ce r t e s m i e u x à m ê m e q u e q u i c o n q u e de pouvo i r j u g e r ce q u i c o n v i e n t c o m m e ma té r i e l , ne p e u t ob t en i r de mod i f i ca t i ons ou m ê m e de pr ise en c o n s i d é r a t i o n de p r o p o r t i o n s nouvel les , q u ' a p r è s des r a p p o r t s f a v o r a b l e s , é t ab l i s p a r les d ive r s degrés de l ' o rgan i s a t i on .

On conço i t q u e t o u t p r o g r è s dev i enne l e n t e t ce qu i e s t p lus g rave , on r i sque de d é g o û t e r le personnel . Il f a u t t o u j o u r s se s o u v e n i r qu ' i l es t r a r e q u ' u n e modi f i ca t ion q u e l c o n q u e fasse a p p a r a î t r e u n e é c o n o m i e i m m é d i a t e , t r o p de causes i n f l u a n t su r les r é s u l t a t s d e son emploi .

Il i m p o r t e d o n c q u e la s t a n d a r d i s a t i o n se m a i n t i e n n e d a n s son rôle : f ixer e x a c t e m e n t t ous les dé ta i l s p o u r lesquels il n ' y a p a s l ieu d ' a d o p t e r u n modè le p l u t ô t q u ' u n a u t r e , m a i s ne d o n n e r q u e des i n d i c a t i o n s généra les su r les a u t r e s s u j e t s . Ains i compr i se , elle r e n d r a de t r è s g r a n d s services .

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C H A P I T R E V.

N o m b r e de l o c o m o t i v e s d ' u n r é s e a u .

L e n o m b r e de locomot ives d ' u n e l igne nouve l le d é p e n d des cond i t ions spéciales qu i la rég issent . Mais on p e u t ca lculer l ' i m p o r t a n c e de l ' a cc ro i s semen t de ce n o m b r e de d ive rses f a ç o n s e t , n o t a m m e n t , en se b a s a n t su r les données f o u r n i e s p a r les années écoulées.

E n p a r t a n t d u t o n n a g e s u p p l é m e n t a i r e p r é v u e t d u n o m b r e de t r a i n s qu ' i l f a u t p o u r en a s su re r le t r a n s p o r t , on p o u r r a dresser le t a b l e a u d u n o m b r e de locomot ives a c t i v e s , e n rése rve c h a u d e , en réserve f ro ide , ou a u x a te l i e r s a ins i q u e ce lu i des l ocomot ives accessoires ( m a n œ u v r e s , c o n s t r u c t i o n , e n t r e t i e n ) . Mais ce s y s t è m e ne t i e n t pas s u f f i s a m m e n t c o m p t e des a léas d u t ra f ic , ni de la f a ç o n e f fec t ive d ' exp lo i t e r , f a ç o n q u i n ' e s t p a s t o u j o u r s c o n f o r m e à la théor i e .

Il e s t p lus s imple de p rocéde r a u t r e m e n t . L e t r a f i c d e l ' a n n é e a y a n t é t é de T t r a i n s -k i l om è t r e s , p o u r lesquels on d i s p o s a i t de C c h e v a u x v a p e u r , en c o m p t a n t su r u n e a u g m e n t a t i o n de t r a f i c de n %, chi f f re aisé à é t a b l i r de f a ç o n a p p r o x i m a t i v e , il y a u r a a u g m e n t a t i o n de n % de t r a i n s - k i l o m è t r e s e t la fo rce m o t r i c e d i spon ib le do i t ê t r e r en fo rcée d a n s les m ê m e s p r o p o r t i o n s .

Ce ca lcul t i e n t c o m p t e i m p l i c i t e m e n t de la f a ç o n e f fec t ive d ' e x p l o i t e r , d u t e m p s r é e l l e m e n t passé a u x a te l ie rs ou en r é se rve , e t de l ' u t i l i s a t ion v r a i e des t r a i n s . Or , si l ' e x p l o i t a t i o n s ' e s t f a i t e de te l le f a ç o n te l le a n n é e , il n ' y a p a s de ra i son m a j e u r e p o u r q u e ces d ive r s f a c t e u r s c h a n g e n t b r u s q u e m e n t . T o u t au plus y aura- t- i l des t r a n s f o r m a t i o n s gradue l les , qui se f e r o n t p e u s e n t i r d a n s le c o u r a n t d ' u n seul exerc ice .

Les l o c o m o t i v e s nouvel les s e r o n t p l u s o u m o i n s p u i s s a n t e s q u e les anc iennes , ma i s ceci n ' i n f lue p a s s u r l ' e x a c t i t u d e d u calcul e t n ' ob l ige pas à i n t r o d u i r e des h y p o t h è s e s nouve l les .

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§ 1. — De l 'emploi de grandes unités.

U n e é v o l u t i o n r e l a t i v e m e n t r a p i d e s ' e s t accompl ie d a n s les p rocédés de t r a n s p o r t . Les v o y a g e u r s o n t d e m a n d é p lus de c o n f o r t e t la v o i t u r e à couloi r s ' e s t imposée , ce qu i a causé u n a c c r o i s s e m e n t cons idé rab le d u t o n n a g e des t r a ins d e v o y a g e u r s . D ' a u t r e p a r t , celui des t r a i n s de m a r c h a n d i s e s a a u g m e n t é de la m ê m e f a ç o n e t la géné ra l i s a t i on de l ' emp lo i des w a g o n s de g r a n d e c a p a c i t é leur d o n n e u n e mei l leure u t i l i sa t ion . En f in , il y a mei l l eure u t i l i s a t ion des i n s t a l l a t i o n s f ixes e t r o u l a n t e s si l 'on m a i n t i e n t a u m i n i m u m le n o m b r e de t r a in s t o u t en a u g m e n t a n t le t o n n a g e de c h a c u n d ' e u x .

A ces cond i t i ons de t r a f i c s ' a j o u t e n t des cons idé ra t ions p r o v e n a n t de la t r a c t i o n . C 'es t qu ' i l y a u n e économie réel le à u t i l i se r de g r a n d e s un i t é s , les économies p o r t a n t su r le m o i n d r e c o û t de c o n s t r u c t i o n e t de c o n s o m m a t i o n pa r c h e v a l e f fec t i f , su r u n e r é d u c t i o n d u personnel , su r la d i m i n u t i o n d e po ids m o r t e n t r a î n é ( t ende r ) .

Q u o i q u e c e t t e f a ç o n de voi r a i t l o n g t e m p s p réva lu a u x E t a t s - U n i s e t m ê m e en E u r o p e p o u r le r e m p l a c e m e n t de la d o u b l e t r a c t i o n p a r u n e seule locomot ive , il f a l l u t a r r ive r à l ' a p p a r i t i o n des l o c o m o t i v e s Mallet p o u r en fa i re saisir les a v a n t a g e s de f a ç o n t ang ib l e . L a p r euve fa i te , l ' emplo i d e s mikado d ' a b o r d , pu is de g r a n d e s l ocomot ives de t ous t y p e s , consolidation, pacifie, mountain, e tc . , la co r robora a m p l e m e n t .

L ' e m p l o i d ' u n e l o c o m o t i v e a u lieu de d e u x p e r m e t e n e f fe t d ' e f f e c t u e r les é conomies s u i v a n t e s :

a) Moind re poido m o r t r e m o r q u é , ce q u i es t d û en p a r t i e à la l o c o m o t i v e e t en p a r t i e a u t e n d e r .

b) E c o n o m i e d ' e n t r e t i e n , de l u b r i f i a n t s e t de c o m b u s t i b l e . (•) Il n e f a u t a l l u m e r q u ' u n e seule l o c o m o t i v e au lieu de

d e u x . d) On économise u n c h a u f f e u r e t u n mécanic ien p a r

t r a i n . e) On économise u n chef de t r a i n , d o n t le n o m b r e , c o m m e

ce lu i de mécan i c i ens e t des chau f feu r s , e s t r é d u i t de m o i t i é .

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/) Il y a m o i n d r e o c c u p a t i o n de la l igne. L ' é c o n o m i e r é s u l t a n t de ce chef es t p lus difficile à éva lue r , m a i s elle e s t u n e des p lus sensibles .

I l y a à p o r t e r en d é b i t l ' a g r a n d i s s e m e n t de ce r t a i ne s i n s t a l l a t i o n s f ixes ; ce p o s t e sera d ' a u t a n t m o i n s i m p o r t a n t q u ' o n a u r a m i e u x su p r é v o i r l ' aven i r .

g), E n f i n , il y a une économie de cap i t a l immobi l i sé , d e u x u n i t é s p lus fa ib les c o û t a n t p lus que la seule grosse u n i t é . C e t t e économie se r é p a r t i r a a n n u e l l e m e n t , sous f o r m e d ' i n t é r ê t m o i n d r e d u c a p i t a l e t d e m o i n d r e a m o r t i s s e m e n t d u pos t e l o c o m o t i v e s

L ' e m p l o i d ' u n e seule l ocomot ive p u i s s a n t e au lieu de d e u x locomot ives mo ins fo r t e s d o n n e d o n c l ieu à t o u t e une sér ie d ' économies . Celles-ci s o n t var iab les , auss i , a f in de se f a i r e une idée n e t t e de l eu r o rd re de g r a n d e u r , est- i l nécessaire d e cons idé re r des e x e m p l e s concre t s . P o u r t a n t il do i t ê t r e e n t e n d u q u ' i l f a u d r a r e f a i r e le calcul d a n s c h a q u e cas e t que c h a q u e fois, l ' on t r o u v e r a u n r é s u l t a t d i f f é ren t m a i s t o u t a u s s i p a t e n t ( ' ) .

(1) Au Great Northern R. R. (Etats -Unis) le remplacement de d e u x donsolidation (de 157 tons 16.600 gallons) par une Mallct de 251 tons , 800 gallons, tender compris ; a permis d'effectuer des économies q u e Mrs. Emerson évalue à 4 6 % par tonne-kilomètre.

Une épreuve subséquente portant sur 4 mois d'exploitat ion et effectuée sur 25 Mallel de 231 tous (8.000 gallons dans le tender) remorquant des trains de 1.450 tons sur rampe de 3 % donna une économie de charbon de 31 %.

La subst i tut ion d'une locomot ive articulée à deux locomotives a donné au Chemin de fer du Nord français une économie de 25%, qui s'établit c o m m e suit :

par kilomètre Combustible. •

1 locomotive articulée 2 locomotives

0 ,485 (en f r a n c s ) Graissage Entretien . Personnel

0 , 3 8 1

0 , 0 2 0 0 , 0 5 0 0 . 1 8 3

0 , 0 1 6

0 , 0 5 8 0 , 3 0 8

T o t a l : . 0 , 6 3 5 0 , 8 6 8

D'où économie de 27 « /o .

— 5 3 —

I l f a u t t o u t e f o i s v é r i f i e r a v e c s o i n s i le s e r v i c e i m p o s é

a u t y p e a d o p t é p e r m e t l ' u s a g e c o m p l e t d e t o u s s e s é l é m e n t s .

A i n s i u n e Mallet p a r e x e m p l e , q u i c o n v i e n t a u t r a f i c

l e n t , n ' e s t p a s r e c o m m a n d a b l e p o u r l e s t r a i n s r a p i d e s , c a r

a u x v i t e s s e s p l u s é l e v é e s , s a c a p a c i t é d e v a p o r i s a t i o n n e p e r

m e t p l u s l ' e m p l o i d e t o u t e s o n a d h é r e n c e e t o n n e p e u t l a

m u n i r d ' u n e c h a u d i è r e q u i l a m e t t e à m ê m e d e l ' u t i l i s e r .

§ 2 . -— D e l a c a p a c i t é des l o c o m o t i v e s .

L e p o i d s q u e p e u t r e m o r q u e r u n e l o c o m o t i v e à u n e

v i t e s s e d o n n é e , d é p e n d d e l ' e f f o r t d e t r a c t i o n q u ' e l l e p e u t

d é v e l o p p e r à c e t t e v i t e s s e e t d e l a p r o p o r t i o n d e c e t e f f o r t

q u e s o n a d h é r e n c e l u i p e r m e t d ' u t i l i s e r .

L a v a l e u r d e l ' e f f o r t d e t r a c t i o n p e u t s ' é c r i r e

T = f o n c t i o n de •

C e t t e f o r m u l e c o n t i e n t d e u x s é r i e s d e v a l e u r s o u d ' é l é -

Le Xorfolk and Western R. R. substitua en 1911 une Mallet ()-S + 8-0 de 376.800 Ibs. à une locomot ive 2-8-0 (de 167.830) plus une locomot ive 4-8-0 (de 200.000). L'effort de la Mallet est de 85.000 Ibs a u lieu de 40.163 de chacune des autres. La moyenne de six expériences faites avec une voiture dvnanomètre entre Roanoke et (^hristiansburg (29'/2 miles, pente m a x i m u m 2%) donna en faveur de la Mallet une économie de charbon de 3 6 % par tonne-mille comparat ivement à la 4-8-0 et d'autre part, une remorque de 44,3% de tonnage en plus.

A la Compagnie auxiliaire de chemins de fer au Brésil, à voie de 1 m. on subst i tue des Mallet pourvues de tenders de 40 tonnes à des consolidation ayant chacune des tenders de 30 tonnes.

En 1913, l 'économie du service de la traction était du quart, pour un parcours annuel de 25.000 kilomètres, coûtant 731 milreis le kilomètre, soit en tout 4 . 7 5 6

L'économie du trafic était de 125 $ par mois, soit . . . 1 . 5 0 0 L'économie de capital , la Mallet ayant coûté 82.000 frs.

ce qui, à 6 % par an, (intérêt habituel en ce cas) était de . . 1 . 6 3 9 L'économie annuelle é ta i t donc, en tout de 7 . 7 1 4

pour ces deux services, somme à laquelle il convient d'ajouter le désencombrement de la l igne.

En résumé, l 'économie paraît être de 25 à 40 % celle rie trafic de 30 à 5 0 % et celle de capital de 20 à 35%. Ces bases permettent de déterminer l 'économie annuelle.

— 54 —

m e n t s : des p a r a m è t r e s qu i ne d i f f è ren t q u e d ' u n e locomot ive à l ' a u t r e (d, d i a m è t r e d u cy l indre H . P . ; l, course de sou p i s t o n ; D, d i a m è t r e des roues mo t r i ce s ; R , r a p p o r t e n t r e la v a l e u r des press ions à l ' en t r ée e t à la sor t ie d u cy l indre H . P . , e t q u i es t p lus g r a n d que l ' un i t é ) , pu is la press ion e f fec t ive d e la v a p e u r d a n s le cy l indre e t qu i va r i e avec la v i tesse . R e m a r q u o n s enfin que les p a r a m è t r e s p e u v e n t v a r i e r d ' u n e f a ç o n i n d é p e n d a n t e , ma i s que les v a r i a t i o n s de d'I a u r o n t p o u r corrol la i re u n e va l eu r de p .

L ' a d h é r e n c e d ' u n e locomot ive d é p e n d d u f r o t t e m e n t e x i s t a n t e n t r e la su r f ace des b a n d a g e s e t le rai l . E l le d é p e n d d o n c de q u a n t i t é s d ' é l émen t s , m a i s p e u t ê t r e fixée a p p r o x i m a t i v e m e n t p a r l ' expér ience .

Au p o i n t de v u e qu i nous i m p o r t e p lus i m m é d i a t e m e n t , il c o n v i e n t que l ' a d h é r e n c e p e r m e t t e d ' u t i l i s e r t o u t l ' e f fo r t de t r a c t i o n que p e u t f o u r n i r la l ocomot ive , a u x d ive r ses l imi t e s de v i t esse de son emplo i .

L e m a x i m u m de l ' e f for t de t r a c t i o n a l ieu a u d é m a r r a g e (v i tesse in i t ia le) e t la g r a n d e u r de cet e f fo r t d e m e u r e p r a t i q u e m e n t c o n s t a n t e , v a l a n t de 0 ,80 à 0 ,85 de l ' e f fo r t t héo r ique , j u s q u ' à u n e ce r t a ine v i tesse (que nous appe l l e rons v i tesse seconde) à p a r t i r de laquel le ce t e f fo r t d i m i n u e . Donc , si l ' a d h é r e n c e suf f i t p o u r le d é m a r r a g e , elle su f f i r a p o u r la v i tesse s e c o n d e e t a fo r t i o r i p o u r les v i tesses supé r i eu re s .

Es t - i l nécessa i re de calculer l ' a d h é r e n c e p o u r c e t t e va l eu r de l ' e f fo r t de t r a c t i o n ? Oui, p o u r les serv ices l en t s d e m a n d a n t des v i tesses ne d é p a s s a n t pas la v i t e s se seconde , c ' e s t - à -d i re p o u r le se rv ice de m a n œ u v r e de t r a i n s lourds .

L e serv ice des t r a i n s de m a r c h a n d i s e s de g r a n d e s l ignes c o m p o r t e , p o u r les t r a i n s lents , des v i t e s se s supé r i eu re s à la v i t e s s e seconde , m a i s qu i ne l ' e x c è d e n t p a s d a n s u n e p r o p o r t i o n cons idé rab le . U n e a d h é r e n c e p e r m e t t a n t le d é m a r r a g e d u t r a i n le p lus l ou rd possible se ra d o n c u n p e u en excès de ce q u i e s t nécessa i re p o u r les v i tesses compr i se s e n t r e la v i t esse s e c o n d e e t la l imi t e de v i tesse d e s l o c o m o t i v e s de la classe cons idé rée . Af in de r édu i re cet e x c é d a n t , il f a u t q u e la c h u t e

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de press ion ef fec t ive m o y e n n e du cy l indre soi t l e n t e et , p o u r u n m ê m e poids de c h a u d i è r e , il f a u t u n e v a p o r i s a t i o n a m p l e e t le mei l leur r e n d e m e n t possible .

L a s i t ua t i on , en ce q u i concerne les t r a i n s de m a r c h a n dises p lus r ap ides , es t a n a l o g u e . Mais o u t r e l ' a d h é r e n c e , il f a u t a t t a c h e r une i m p o r t a n c e par t i cu l iè re à la g r a n d e u r de la su r face de chauf fe , d ' o ù découle la q u a n t i t é de v a p e u r -m i n u t e que l ' on p e u t f o u r n i r a u x cyl indres , ca r si celle-ci, é t a i t i n su f f i san te , on ne p o u r r a i t d é m a r r e r les t r a i n s l o u r d s .

Enf in , les t r a i n s de v o y a g e u r s lourds e t r a p i d e s a c t u e l s ex igen t u n e v a p o r s a t i o n p a r t i c u l i è r e m e n t é n e r g i q u e af in de déve loppe r e t de m a i n t e n i r un g r a n d ef for t de t r a c t i o n a u x vi tesses é levées e t é c a r t é e s de la v i tesse seconde . P o u r o b t e n i r ce r é s u l t a t , il f a u t e m p l o y e r une g r a n d e grille, d ' o ù g r a n d f o y e r e t g r a n d e s u r f a c e t u b u l a i r e d o n t l ' en semble f o r t p e s a n t d o n n e r a u n e a d h é r e n c e t r è s supér ieure a u x besoins , m ê m e a u d é m a r r a g e .

E n r é sumé , p o u r les services l en t s de gare , l ' a d h é r e n c e es t la seule cond i t ion à e x a m i n e r dans une l ocomot ive bien é t ab l i e :

p o u r les se rv ices l en t s de g r a n d e ligne, l ' a d h é r e n c e p r ime ; p o u r les services de m a r c h a n d i s e s plus accélérés de

g r a n d e l igne ou p o u r les services à v o y a g e u r s de v i tesses m o y e n n e s , les d e u x f a c t e u r s i n t e r v i e n n e n t é g a l e m e n t ;

enf in p o u r les serv ices r ap ides à voyageurs , ce sera l ' e f fo r t de t r a c t i o n qu i d i c t e ra le t y p e de la locomot ive .

P a s s o n s m a i n t e n a n t à l ' ana lyse de l ' e f for t d e t r a c t i o n .

R e m a r q u o n s q u e la v a l e u r — est une c o n s t a n t e p o u r u n e

m ê m e locomot ive . Il su f f i r a i t donc d ' é t u d i e r la c o u r b e des p r e s s o n s s u i v a n t l ' a u g m e n t a t i o n de v i tesse , celle de l ' e f fo r t de t r a c t i o n é t a n t h o m o l o g u e . On en conna î t l ' a l lu re e t les c a r ac t é r i s t i ques , nous ne nous y a r r ê t e r o n s d o n c pas .

Mais ce qu i nous in té resse , c ' e s t la f a çon d o n t on p e u t re lever c e t t e c o u r b e p o u r ob t en i r une c h u t e d ' e f f o r t m o i n s

- • 56 —

v ive . Afin d ' y p a r v e n i r , e x a m i n o n s d ' a b o r d le mot i f de sa c h u t e . A p a r t i r d ' u n e ce r t a i ne v i tesse , le n o m b r e de r é v o l u t i o n s des roues c ro i ssan t , t o u t c o m m e le n o m b r e de |fois que la v a p e u r fou rn i e a u x cy l indres s ' en é c h a p p e , il a r r i v e un m o m e n t où la c h a u d i è r e a de p lus en plus difficile à su iv re e t à f a i r e f a c e à la c o n s o m m a t i o n de v a p e u r . Afin d ' y a ide r , on p e u t d i m i n u e r le v o l u m e des cyl indres , ou a u g m e n t e r la s u r f a c e de chauf fe . Le p remie r p rocédé e n t r a î n e u n e r é d u c t i o n d e l ' e f fo r t de t r a c t i o n in i t ia l . P a r con t r e , p o u r une m ê m e c h a u d iè re , il r en fo rce l ' e f fo r t q u e p e u t d é v e l o p p e r la l o c o m o t i v e à p a r t i r d ' u n e ce r t a ine vi tesse . C 'es t d o n c u n p rocédé p a r t i c u l i è r e m e n t app l i cab le a u x locomot ives à v o y a g e u r s p o u r t r a i n s r ap ides . Si p a r con t re , on conse rve les cy l indres e t q u e l ' on a u g m e n t e la s u r f a c e de chauf fe , on p e u t fa i re s u p p o r t e r le po ids s u p p l é m e n t a i r e , so i t p a r les ess ieux accoup lés e x i s t a n t s so i t p a r d ' a u t r e s ess ieux, accouplés ou non .

L e f a i t de f a i r e s u p p o r t e r l ' a c c r o i s s e m e n t de po ids p a ^ les ess ieux e x i s t a n t s , ou p a r u n essieu accoup lé s u p p l é m e n t a i r e r e v i e n t à u t i l i se r u n e a u t r e l o c o m o t i v e e t à r e p r e n d r e le p r o b l è m e à son d é b u t , car p o u r ce n o u v e a u po ids a d h é r e n t , on s e r a i t encore a m e n é à r eche rche r le m o d e d ' a c c r o i s s e m e n t de la v a p o r i s a t i o n . Mais de t o u t ce qu i p récède , n o u s p o u v o n s dédu i r e qu ' i l i m p o r t e a v a n t t o u t , q u e la v a p o r i s a t i o n de la c h a u d i è r e so i t m a x i m u m p o u r le po ids a d h é r e n t cons idé ré .

L ' a d j o n c t i o n d ' u n essieu p o r t e u r A R , s u p p o r t a n t u n e p a r t i e de l ' a c c r o i s s e m e n t de poids, es t u n e so lu t i on r a t ionne l l e e t q u i a é t é s o u v e n t emp loyée ( s u b s t i t u t i o n a u x t y p e s 4-4-0 ; 4-6-0 ; 2-8-0 ; 4-8-0 ; 2-10-0 ; des t y p e s 4-4-2 ; 4-6-2 ; 2-8-2 ; 4-8-2 ; 2-10-2) e t ce s o n t les c o n s i d é r t a i o n s q u e nous v e n o n s d ' e x p o s e r q u i la ju s t i f i en t . E n ef fe t , p o u r u n m ê m e p o i d s a d h é r e n t , e t g râce à l ' a d j o n c t i o n d ' u n ess ieu p o r t e u r A R , o n p e u t u t i l i se r une c h a u d i è r e p lus g r a n d e , qu i p e r m e t de re lever la c o u r b e de l ' e f fo r t de t r a c t i o n s u i v a n t les v i t e s se s e t d ' o b t e n i r u n e économie n o t a b l e p a r t o n n e r e m o r q u é e .

— 57 -

§ 3 . — Marge de puissance d'une locomotive.

Il f a u t q u e c h a q u e l o c o m o t i v e q u e l 'on chois i t , so i t des t inée à u n service b ien d é t e r m i n é , c o n n u d ' a v a n c e , e t de la c o m p a g n i e de chemins d e fe r e t d u c o n s t r u c t e u r .

A ce t effet , l ' on do i t déc ider , en p r e m i e r lieu, si la locom o t i v e d o i t fa i re face a u x seules c o n d i t i o n s de t r a f i c ac tue l l e s ou à des cond i t ions f u t u r e s . L e p r e m i e r cas sera celui de l a m a j o r i t é des chemins de f e r i m p o r t a n t s . Ils on t des se rv ices s u f f i s a m m e n t n o m b r e u x p o u r q u e p a r m i eux, il y en a i t t o u j o u r s d ' a n a l o g u e s à c e u x p o u r lesquels les locomot ives o n t é t é c o m m a n d é e s .

L e second cas es t ce lu i des r é s e a u x des p a y s neufs e t celui des po r t i ons des a u t r e s r é s e a u x qu i se d é v e l o p p e n t . I l f a u t p r évo i r q u ' o n sera a m e n é à d e m a n d e r d a v a n t a g e à la m ê m e locomot ive . Il f a u t d o n c qu ' e l l e a i t u n e ce r t a ine m a r g e de pu i s sance e t c h a q u e c o m m a n d e do i t m a r q u e r u n e a v a n c e sér ieuse, d a n s ce sens, m ê m e si l ' on n ' e n a pas besoin ac tue l le m e n t .

On p e u t , d ' a i l l eurs , ca lcu le r c o m m e su i t quel le e s t l a m a r g e de pu i s sance qu ' i l f a u t ex iger . "

S u p p o s o n s q u e p o u r r e m o r q u e r des t r a i n s ac tue l s d e A t o n n e s , il fai l le u n e f fo r t de t r a c t i o n de E ' kilos.

U n e l o c o m o t i v e c a p a b l e de d é v e l o p p e r cet e f fo r t c o û t e , m e t t o n s , F ' f r ancs . S u p p o s o n s q u ' a p r è s a années . Ton d o i v e lu i d e m a n d e r un e f for t de E " kilos, e t q u ' u n e l o c o m o t i v e c a p a b l e de les d é v e l o p p e r c o û t e F " f r a n c s .

E n a c h e t a n t i m m é d i a t e m e n t pare i l le mach ine , on a d é p e n s é ( F " - F ' ) f r a n c s de t r o p E t la s o m m e p e rd u e la p r e m i è r e a n n é e ( F " - F ' ) f r a n c s es t m o i n d r e l ' année s u i v a n t e p u i s q u e le t r a f i c a cru) , p o u r d i m i n u e r c o n s t a m m e n t j u s q u ' à d e v e n i r nul le à la a - ième a n n é e . On vér i f ie ra a i s é m e n t q u e la s o m m e p e r d u e es t l ' i n t é r ê t de la s o m m e qui , à i n t é r ê t s c o m posés, d o n n e ( F " - F ' ) f r a n c s a u b o u t de la a - ième a n n é e . A p p e l o n s ce t t e s o m m e F f r a n c s e t so i t t l ' i n t é r ê t .

— 58 —

On a u r a

[(100 + 01 a—i r lOU J

t lôo

(F" — F')

D'où l'on tire : S = (F" - F ') 100 100

/ lOU + /_

Or, ce capital S serait devenu, au bout de la a-ième année ta

Se . La somme perdue, est donc la différence

ta ta S e i i r o _ . s = S(e'»"''— 1)

c 'est-à-dire : (F" — F') u' '-" —1

X u (ti"-- — 1) (Formule 1)

D 'au t re par t , le trafic d'origine de tonnes qui à crû, à

raison de i % est devenu X A ^^^^^ V 100

Af in d 'u t i l i s e r le m ê m e n o m b r e de locomot ives , il f a u t q u e leur pu i s sance soi t d a n s u n r a p p o r t i n v e r s e m e n t p ropor t i o n n e l à

(A) 100- f i

100 V

Or, nous a v o n s appe lé E , l ' e f ïo r t de t r a c t i o n des locomot i v e s m o i n s fo r t e s . L ' e f ï o r t à f o u r n i r es t d o n c p o u r l a locomot i v e p lus p u i s s a n t e :

A E" = E'

= r 100

E' ' = F ' +

1 0 0 + f 100

1 + r = u

"100 + n - ' 100

= E S

en désignant le coéfficient par y.

L'effort total nécessaire pour remorquer Z A tonnes est S E '

- 59 —

L'efTort nécessaire pour remorquer le nouveau tonnage est S E " soit S E ' y .

S E' Dans le premier cas, il y a — locomotives, et dans le

S E ' V second, une quant i té égale, qui s 'exprime par , ' •

E Mais, d 'aut re par t , en uti l isant l 'unité plus faible, il aurait fallu

S E ' Y —-, ' locomotives, nombre plus considérable pour le trafic accru.

E Le nombre de locomotives a donc crii de

S E ' y S E ^ y _ S E ' y (E" - E')

N o u s a v o n s v u que c h a q u e u n i t é p lus for te p e r m e t t a i t de réa l i ser u n e économie p a r r a p p o r t a u x u n i t é s mo ins pu i s san te s .

A p p e l o n s / ' le c o û t d e l ' e f ï o r t u n i t a i r e de la l o c o m o t i v e fa ib le , e t / " celui de l 'efTort u n i t a i r e de la locomot ive p lus f o r t e . L e coû t de la r e m o r q u e d u t ra f ic a c c r u pa r les a n c i e n n e s locomot ives e s t d e S E ' y / ' e t , p a r les l o c o m o t i v e s pu i s san t e s , de S E ' y / " . L a d i f fé rence de p r ix en f a v e u r des l ocomot ives pu i s san t e s e s t de ( / ' - / " ) S E ' v ( fo rmule 2).

L a f o r m u l e (1), d o n n e la s o m m e t o t a l e pe rdue . L a s o m m e é c o n o m i s é e a n n u e l l e m e n t e s t d o n n é e p a r la f o r m u l e (2)^ R a p p o r t o n s ces d e u x s o m m e s à u n e m ê m e un i t é , p a r loco m o t i v e p u i s s a n t e ou p a r l o c o m o t i v e p lus faible , ce qui e s t i nd i f f é r en t , et p o u r f ixer les idées r a p p o r t o n s - l à a u x locom o t i v e s pu i s s an t e s , p a r e x e m p l e .

S E ' v

Il y a —g,, ' de ces locomotives. L'économie pour chacune

d'elles est donc de : ' ^ - ̂ - T ^ ^ = ( / ' - / " ) E " . 2j E V

L a s o m m e p e r d u e e s t celle d o n n é e p a r la f o r m u l e (1) C ' e s t u n e s o m m e t o t a l e . P o u r la dédu i r e de l ' économie réa l i sée il f a u t c h e r c h e r l ' i n t é r ê t d e c e t t e s o m m e e t d iviser ce t i n t é r ê t p a r le n o m b r e de l o c o m o t i v e s cons idéré . L a d i f fé rence e n t r e c e t t e s o m m e e t l ' é c o n o m i e d o n n é e ci-dessus es t l ' é c o n o m i e t o t a l e .

E n p r e n a n t ces d e u x expres s ions égales l ' u n e à l ' a u t r e

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o n a u r a la f o r m u l e d ' o ù Ton p e u t t i r e r la va l eu r de E " , l ' e f fo r t des nouvel les l ocomot ives . C o n n a i s s a n t l ' e f for t a c t u e l l e m e n t d e m a n d é E ' , on en t i r e E " - E ' , d o n c la m a r g e à d e m a n d e r i m m é d i a t e m e n t .

On t r o u v e r a s u c c e s s i v e m e n t :

,̂ „ , F" - F' ii-'-^ - 1

E E ' y e s t donc connu , e t l ' on en d é d u i t la va l eu r de E " .

D a n s ce t t e f o r m u l e , on c o n n a î t F " e t F ' , les p r ix d ' a c h a t , a ins i que l ' i n t é r ê t Il f a u t se f ixer a, le n o m b r e d ' a n n é e s a u b o u t desquel les il f a u t que les l ocomot ives s a t i s f a s s e n t a u se rv ice q u ' o n leur d e m a n d e r a .

Il e s t non s e u l e m e n t b o n de p révo i r l ' emplo i de la l o c o m o t i v e p o u r u n t r a f i c p lus d u r q u e celui q u ' o n lui i m p o s e a c t u e l l e m e n t , m a i s il f a u t enco re p révo i r qu 'e l le d e v r a f a i r e f a c e à des cond i t ions t e c h n i q u e s p lus sévères q u e celles d u c a h i e r des charges . Ceci se p r é s e n t e d a n s p r e s q u e t o u s les p a y s neufs . E n ef fe t , il e s t r a r e qu ' i l n ' y a i t pas , su r ces c h e m i n s de fer , de cou rbes d o n t le r a y o n so i t m o i n d r e que le m i n i m u m i n d i q u é , ni de p e n t e p lus f o r t e q u e le m a x i m u m . Ces c o n d i t i o n s spéc ia les ne son t p a s spécifiées, m a i s le c o n s t r u c t e u r n ' e n f e r a p a s m o i n s b ien de ne p a s les p e r d r e de vue . E n effe t , ce n ' e s t p a s a u x cond i t i ons t e c h n i q u e s q u e l ' on r e p r o c h e r a é v e n t u e l l e m e n t le serv ice i n s u f f i s a n t des m a c h i n e s , ma i s b ien a u x locom o t i v e s e l l es -mêmes .

§ 4 . — De la charge remorquée par les locomotives .

U n e cause q u i inf lue d i r e c t e m e n t su r les r é s u l t a t s d ' e x p l o i t a t i o n e t d ' a u t a n t p lus q u e le n o m b r e de t r a i n s de la l igne e n v i s a g é e es t p lus r é d u i t , c ' e s t q u e la cha rge p e r m e t t a n t l ' u t i l i s a t i on la p lus é c o n o m i q u e de la l o c o m o t i v e n ' e s t p a s celle qu ' i l c o n v i e n d r a i t d ' e m p l o y e r , ca r elle e s t é t a b l i e i n d é p e n d a m m e n t d u n o m b r e de t r a i n s . Or, en d i m i n u a n t ce

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n o m b r e , on d i m i n u e les f r a i s d u pe r sonne l e t le n o m b r e de l ocomot ives nécessai res . 11 f a u t d o n c d é t e r m i n e r , é t a n t d o n n é e la c h a r g e é c o n o m i q u e p a r l o c o m o t i v e , quel e s t le t o n nage r e m o r q u é q u i p e r m e t t e la mei l l eure u t i h s a t i o n to t a l e , en se b a s a n t su r le f a i t q u ' à c h a q u e t o n n e de t r a i n , co r respond u n e f r a c t i o n de la l ocomot ive e t u n e f r a c t i o n du salaire d u pe r sonne l .

A p p e l o n s T , le n o m b r e de t o n n e s de t r a i n , t e n d e r non compr i s ; t, u n e s u r c h a r g e de i t o n n e s de t r a i n . L, le n o m b r e de t o n n e s de la l o c o m o t i v e e t d u t e n d e r .

So ien t enco re : s' la c o n s o m m a t i o n de c o m b u s t i b l e p a r t o n n e - k i l o m è t r e

v i r t ue l l e , p o u r la cha rge d é t e r m i n é e de ( L + T ) tonnes , e t e- l -ûE, l a c o n s o m m a t i o n p a r t o n n e - k i l o m è t r e v i r tue l le , en r e m o r q u a n t (L+T + l.)

Soien t / e t A / les sa la i res , d a n s les d e u x cas. D a n s la p r emiè re h y p o t h è s e , p o u r t r a n s p o r t e r T t o n n e s

de t r a i n , il f a u t r e m o r q u e r ( T + L ) t o n n e s . L a c o n s o m m a t i o n ' (T -\- L)

e s t de £ ( T + L) p a r t o n n e - k i l o m è t r e v i r tue l l e , soi t de ^ — -

p a r t o n n e de t r a i n . E n a p p e l a n t p , le p r ix u n i t a i r e d u combus t ib l e , on

d é p e n s e r a donc , p o u r r e m o r q u e r les ( T + / ) t o n n e s : ( r + L ) e p ( T + / ) . .. , / ( T + /)

— • en combustible et — en salaires.

D a n s la d e u x i è m e h y p o t h è s e , la d é p e n s e pa r t onne -k i l o m è t r e v i r t u e l l e sera :

(T + / "^y- ^ ^' en combustible, et / + ^ / en salaires.

Il y a u r a économie à r e m o r q u e r la s u r c h a r g e , t a n t q u e c e t t e q u a n t i t é e s t p lus p e t i t e q u e la p r é c é d e n t e . L a l imite de la s u r c h a r g e se ra d o n n é e en r é s o l v a n t p a r r a p p o r t à / l ' éga l i té , s u b s t i t u é e à l ' inégal i té .

Ceci p e r m e t de d é t e r m i n e r la c h a r g e des t r a i n s sur u n e l igne à r a m p e s données .

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C H A P I T R E V I .

ÉTABLISSEMENT DES SPÉCIFICATIONS D'UNE LOCOMOTIVE.

L e ca lcul des é l é m e n t s d ' u n e l ocomot ive e t le cho ix des spéc i f i ca t ions es t d ic té pa r des cond i t ions t e c h n i q u e s , su r lesquel les il n ' y a p a s l ieu de r even i r . Ce s o n t les cond i t ions t h é o r i q u e s . Les c o n d i t i o n s p r a t i q u e s , qu i i n f l uen t si f o r t su r le r e n d e m e n t , s e r o n t e x a m i n é e s d ' a u t r e p a r t .

D 'a i l l eurs , on p e u t a d m e t t r e que les é l é m e n t s s o n t t o u j o u r s b ien é tab l i s , le cho ix en é t a n t g roupé d a n s u n e série de spéc i f ica t ions . Il e s t c u r i e u x , c e p e n d a n t , q u e l ' on ne se soi t p a s encore e n t e n d u su r ce q u ' o n do i t e n t e n d r e p a r là .

D ' a p r è s l eu r dé f in i t ion m ê m e , les spéc i f ica t ions pr inci pa le s e m b r a s s e n t u n e série de r e n s e i g n e m e n t s q u i ca r ac t é r i s en t u n e l ocomot ive . On en d é d u i t :

a) q u e les r e n s e i g n e m e n t s d o i v e n t ê t r e préc is ;

b) qu ' i l s d o i v e n t ê t r e aisés à consu l t e r .

De plus , il f a u t

c) qu ' i l s s o i e n t c o m p l e t s ;

d) qu ' i l n ' y e n a i t p a s de super f lus .

Q u a n d n o u s d i sons qu ' i l f a u t qu ' i l s so ien t précis , nous ne fa i sons p a s a l lus ion a u x v a l e u r s citées, qu i s o n t é v i d e m m e n t exac t e s . Mais le t e r m e a u q u e l c e t t e v a l e u r s ' a p p l i q u e m a n q u e s o u v e n t de préc is ion . E n voici que lques e x e m p l e s :

SURFACE DE CHAUFFE INDIRECTE.

11 ne su f f i t p a s de c i t e r la s u r f a c e de c h a u f f e s ans a j o u t e r qu ' i l s ' a g i t de la s u r f a c e i n t é r i e u r e à laque l le ce t e r m e s ' a p p l i q u e g é n é r a l e m e n t en F r a n c e , ou de la s u r f a c e e x t é r i e u r e q u e l ' on cons idè re h a b i t u e l l e m e n t en A n g l e t e r r e e t a u x E t a t s -U n i s . Mais , m ê m e d a n s ces p a y s , il y a des e x c e p t i o n s .

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D 'a i l l eu r s ceci n ' e s t p a s la seule cause d ' i n e x a c t i t u d e d a n s l ' é v a l u a t i o n de la s u r f a c e de c h a u f f e qui, si elle é t a i t m i e u x e x p r i m é e , d e v r a i t p e r m e t t r e de se fa i re u n e idée p l u s e x a c t e de la pu i s sance d ' u n e l o c o m o t i v e .

E n ef fe t , cons idé rons u n e c h a u d i è r e d o n t les t u b e s o n t a m è t r e s de l ongueu r e t u n e s u r f a c e de chauf fe ind i rec te , T . U n e a u t r e l ocomot ive a y a n t des t u b e s parei ls , m a i s de lon g u e u r 2a, a une su r face d e c h a u f f e 2 T e t c e t t e l ocomot ive a d o n c u n e s u r f a c e de c h a u f f e i nd i r ec t e d o u b l e de la p r e m i è r e . Ceci e s t v ra i , en chiffres , m a i s d a n s u n cas c o m m e d a n s l ' a u t r e , on a a j o u t é , p o u r o b t e n i r la s u r f a c e de chauffe , une sér ie d ' é l é m e n t s de t u b e s d o n t l ' e f f icac i té d i m i n u e à mesu re q u ' o n s 'é lo igne d u foye r L a s u r f a c e t o t a l e e s t p e u t - ê t r e doub le e n m è t r e s car rés , ma i s en cela s e u l e m e n t . E l le e s t loin d ' ê t r e doub l e en ef f icac i té .

SURFACE DE CHAUFFE TOTALE.

Il en e s t de m ê m e e n ce qu i c o n c e r n e la s u r f a c e t o t a l e , q u e l ' on o b t i e n t en a j o u t a n t les su r f aces de chau f f e d i rec te e t i nd i r ec t e . Ce t t e f a ç o n de f a i r e en lève p r e s q u e t o u t e sginif ica-t ion à l ' idée de s u r f a c e de chau f f e t o t a l e .

Les A m é r i c a i n s v o n t m ê m e p lus loin lorsqu ' i l s y a j o u t e n t la s u r f a c e é q u i v a l e n t e de la s u r c h a u f f e . (^)

Il e s t d o n c nécessa i re d ' a d o p t e r une a u t r e c a r a c t é r i s t i q u e r a t ione l l e basée s u r le p o u v o i r de d i f fus ion ou de r a y o n n e m e n t ca lor i f ique e t que l ' on ca l cu le ra i t i n d i v i d u e l l e m e n t p o u r c h a q u e locomot ive .

EFFORT DE TRACTION.

L o r s q u ' o n i n d i q u e r a l ' e f fo r t de t r a c t i o n , il f a u d r a i t t o u j o u r s c i t e r d ' a p r è s que l le f o r m u l e il a é t é calculé, car il y a g r a n d e d ive rgence d a n s les coeff ic ients q u ' o n ut i l i se .

L ' e f f o r t de t r a c t i o n des l o c o m o t i v e s à v a p e u r s a t u r é e

(') Ils entendent par là une et demie fois la surface de surchauffe.

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e s t d o n n é , en F r a n c e e t en Be lg ique , p a r la f o r m u l e 0 ,65 t _ _ _ ,

q u i es t t r o p fa ib le a u d é m a r r a g e e t a u x pe t i t e s v i tesses , m a i s on p e u t s ' en se rv i r à cond i t i on de b ien savoi r ce qu 'e l l e dés igne .

E n Ang le t e r r e on emplo ie la m ê m e f o r m u l e a v e c le coefficient 0,80 au lieu de 0,65. Beijer Peacock emplo ie 0 ,75 p o u r ses l ocomot ives Garratt.

E n Al lemagne , on ut i l i se le coeff ic ient 0 ,75 p o u r les locom o t i v e s à surchaufTe Schmidt.

A u x E t a t s - U n i s , V American Locomotive C , e m p l o i e 0 ,85 e t Baldwin 0 ,90.

P o u r les l ocomot ives compoimd, les f o r m u l e s d i f ï è r e n t d a v a n t a g e . N o u s c i t e rons les p lus usuelles, en e m p l o y a n t les m ê m e s n o t a t i o n s q u e p r é c é d e m m e n t , sauf à p o u r v o i r de l ' a c c e n t ( ' ) les é l é m e n t s c o n c e r n a n t les cy l indres H P e t de l ' a c c e n t ( " ) c eux c o n c e r n a n t les cy l indres B P .

Ceci i m p l i q u e u n r a p p o r t de v o l u m e s de cy l indres d e 2 . 3 5 à 2,40.

1.'American Locomotive G» emplo ie les f o r m u l e s s u i v a n t e s : E f f o r t d ' u n e c o m p o u n d à d e u x cy l indres

A p d" ' l 2 D

Formules de Baldwin :

C o m p o u n d Veauclain

C r o s s - c o m p o u n d à d e u x cy l indres

2 fpd'W\

Mallet c o m p o u n d

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A, c o n s t a n t e d o n n é e p a r des t a b l e a u x , es t fonc t ion d u r a p p o r t e n t r e les v o l u m e s des cy l indres ( ' ) .

p d" '^ l E f f o r t T ; d ' u n e c o m p o u n d à q u a t r e cy l indres A '—^— (2).

DISPOSITION DES SPéCIFICATIONS.

Afin de p o u v o i r c o n s u l t e r a i s é m e n t les spécif icat ions , il f a u t les s u b d i v i s e r en g r o u p e s e t les inscr i re t o u j o u r s d a n s le m ê m e o rd re . Ce t o r d r e do i t s ' é t ab l i r d ' a p r è s la c o n v e n a n c e de l ' a c h e t e u r (qu i es t le p r inc ipa l in téressé , p u i s q u e c ' es t lui qui e x a m i n e r a le p lus de spéci l ica t ions) e t de tel le f a ç o n qu ' i l puisse s ' a r r ê t e r i m m é d i a t e m e n t d a n s son e x a m e n , si te l le l ocomot ive ne lui c o n v i e n t pas .

On a cherché , en Ang le t e r r e , des f o r m u l e s d e spécif icat ions qui , o u t r e qu 'e l les son t d ' u n e r a re compl i ca t ion , s o n t f o r c é m e n t i ncomplè t e s . Il pa ra î t bon de se b o r n e r d a n s ce sens a u x f o r m u l e s usuel les qu i i n d i q u e n t le n o m b r e e t la d i spos i t ion des roues, la f a ç o n d o n t la v a p e u r est ut i l isée e t la p ré sence ou l ' absence d ' u n t e n d e r séparé . Chacun a j o u t e r a , à son g ré , les r e n s e i g n e m e n t s p r i n c i p a u x qui l ' i n t é r e s sen t le plus . On a j o u t e a lors des a b r é v i a t i o n s , d ' emplo i f a cu l t a t i f , ma i s d o n t le sens soi t g é n é r a l e m e n t a d o p t é , e t qu i a i en t t o u j o u r s la m ê m e s igni f ica t ion . Il ne f a u t pas que s, p a r exemple , i n d i q u e i n d i f f é r e m m e n t la course d u p i s ton ou la sec t ion d u cy l indre .

(') Lorsqu'on admet la vapeur v ive aux quatre cylindres, si A = 0 , 5 2 et que le rapport du volume des cylindres soit de 2,5, cet te

d'2 l p formule devient 0-85 = 1 , 3 Ti.

D

D a n s la m ê m e hypothèse que celle donné dans la note (')

ci-dessus, la formule dev ient (2 x 0,85) ——— = 1,3 T-j. Ces formules représentent l'effort de traction au démarrage, les

locomotives travail lant c o m m e des locomotives à quatre cylindres H P . Si ces locomot ives compound sont à surchauffe, l 'admission a u x

cylindres B P doit être retardée de 5% comparat ivement aux cylindres H P , pour des rapports de vo lumes de cylindres de 2,5 : 1.

Si ce rapport est de 2,75, retardement nul. S'il était de 2,2 : 1, il devrait , au contraire ?tre augmenté de 10%*

_ 66 —

SPéCIFICATIONS COMPLèTES. •

Il es t c u r i e u x de c o n s t a t e r qu ' i l m a n q u e d ' h a b i t u d e les d e u x d o n n é e s essent ie l les : l ' é c a r t e m e n t de la voie e t les c o n d i t i o n s de c i r cu la t ion qu i c o m p r e n n e n t le po ids m a x i m u m p a r essieu, le po ids a u m è t r e c o u r a n t e t l ' e m p â t e m e n t r igide. Ce n ' e s t q u ' a i n s i q u ' o n p e u t voi r si le rail , les p o n t s e t le r a y o n des cou rbes p e r m e t t e n t le passage de la l ocomot ive env i sagée . Ces cond i t ions de c i rcu la t ion d e v r a i e n t ê t r e c o m p lé t ées pa r la dés igna t ion du gaba r i t (normal ) où do i t s ' insc r i re la l ocomot ive .

Il f a u t e n s u i t e i nd ique r le t y p e d e l ocomot ive e t l ' e l îo r t de t r a c t i o n . Pu i s v i e n d r o n t l ' u t i l i sa t ion de la v a p e u r e t l ' espèce de combus t i b l e , que l 'on p e u t fa i re modi f ie r s ' i ls ne conv ien n e n t pas .

Ces q u e l q u e s r ense ignemen t s c a r a c t é r i s t i q u e s c l a s sen t la m a c h i n e .

MESURES DIVERSES.

E n c o m p a r a n t des locomot ives de p r o v e n a n c e d i f l é r en te , il e s t nécessai re d ' i n d i q u e r ce t t e p r o v e n a n c e e t d ' a j o u t e r , s'il y a lieu, la m e n t i o n « mesures a d a p t é e s ». Il ne su l î i t p a s de c o n v e r t i r des mesu re s angla ises en m e s u r e s f r a n ç a i s e s : ces d o n n é e s ne s o n t n u l l e m e n t comparab l e s , ca r on éva lue cert a i n e s d ' e n t r e elles d i f f é r e m m e n t .

Voici que lques mesures qui d i f f è ren t d ' u n p a y s à l ' a u t r e : ( ' )

U n e tonne anglaise vaut 1.016 kg. 04. La tonne amériacine (short ton) est de 2.000 Ibs, soit 907 kilogrammes.

Le gallon américain vaut 3.7868 litres. Le gallon impérial en vaut 4 ,5410.

L a corde de bois de locomotive américaine est une mesure de capacité de 2 x 4 x 8 pieds, soit 64 pieds cubes, alors que la corde de bois, pour d'autres usages, est de 4 x 4 x 8 pieds, soit 168 pieds cubes.

L a chaîne (anglaise) de chemins de fer vaut 66 pieds, soit 20 m. 1164. D a n s d'autres cas, elle est de 100 pieds (30m4794).

C) U n cubic fovt vaut 0 .0283 m3. U n cubic yard vaut 0.7646 m3. U n british lieat unit vaut 0 calorie 252.

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A N N E X E .

AMORTISSEMENT DES LOCOMOTIVES.

Il ne f a u t p a s p e r d r e r a m o r t i s s e m e n t de v u e e t c e t t e ques t ion m é r i t e u n e x a m e n d ' a u t a n t p lus sér ieux que l ' on procède p lus d i v e r s e m e n t .

Il s emble qu ' i l soi t l og ique d ' a m o r t i r 5 0 % du p r i x d ' a c h a t a u g m e n t é d u f r e t e t d u m o n t a g e , le j o u r de la mise en serv ice , pu i squ ' i l y a a lors u n e m o i n s - v a l u e de ma té r i e l de s econde m a i n . D ' a u t r e p a r t , il a r r i v e u n m o m e n t où la va l eu r de l a l o c o m o t i v e usée es t r é d u i t e de te l le f a ç o n qu 'el le ne d é p a s s e p lus le p r i x d u coû t a n n u e l de ses r épa ra t i ons . Ceci a r r i v e a u b o u t d ' u n e v i n g t a i n e d ' a n n é e s e t la locomot ive v a u t à ce m o m e n t , le q u a r t à p e u p r è s de sa v a l e u r p r imi t ive .

P o u r ces d e u x e x t r ê m e s , il n ' y a pas à hés i te r . Mais c o m m e n t f au t - i l a m o r t i r la m o i t i é d u p r i x de la locomot ive , p e r d u p e n d a n t ces q u i n z e ou v i n g t a n s ? L a dépréc ia t ion es t b e a u c o u p p lus l en te a u d é b u t , e t p l u s r a p i d e à la fin. L a so lu t ion la p lus s imple consis te à é t a b l i r c e t a m o r t i s s e m e n t s u i v a n t u n e loi p a r a b o l i q u e , à a x e v e r t i c a l p a s s a n t p a r l 'or igine.

On p e u t é g a l e m e n t p r o c é d e r p a r u n po lygone i n s c r i t d a n s la p a r a b o l e e t p r o c é d e r p a r a m o r t i s s e m e n t s é g a u x , p e n d a n t des g roupes de 3, 4 ou 5 années . Ainsi , M. E v a n s p ropose de conse rver à la l o c o m o t i v e les t rois q u a r t s de sa va leu r , p e n d a n t les 5 p r e m i è r e s années , 8 0 % de celle-ci les c inq années su ivan t e s , p u i s 7 5 % et 5 0 % p o u r les t r o i s i ème e t q u a t r i è m e pér iodes . E t en f in , le q u a r t de la v a l e u r d ' a c h a t a u delà .

Mais il es t p lus e x a c t de fa i r e va r i e r l ' a m o r t i s s e m e n t

s u i v a n t u n e loi e x p o n e n t i e l l e y = (fig. 1).

F a i s o n s = 1,216 ; cela nous d o n n e :

p o u r X = 5 » X = 10 » X = 15 » X = 20

y = 2 .659 i; = 7 ,072 y = 19

= 50.

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L ' o r d o n n é e réelle e s t éj^ale à l ' o r d o n n é e de la c o u r b e P

m u l t i p l i é e p a r ̂ QQ • Ainsi , a u b o u t de 20 ans , la l ocomot ive

ne v a u t p lus que 25. ( ' )

L a cou rbe m o n t r e que p o u r les 10 p remiè res années la d é p r é c i a t i o n es t p r e sque nulle , qu ' e l l e s ' a c c e n t u e de la 10" à la 15« a n n é e e t qu 'e l l e d e v i e n t t r è s cons idé rab le e n t r e 15 e t 20 .

Y ,

10<Mu ISa

F I G U R E 1 .

O n emplo ie p e u les cou rbes exponen t i e l l e s , p a r c e q u ' i l n ' y a p a s d a n s la p r a t i q u e d ' i n s t r u m e n t s p o u r les c o n s t r u i r e . N o u s en déc r ivons donc u n c i -après . (") (fig. 2).

(') Si l'on avait pris y = c, on aurait trouvé un peu plus de 2 5 % (2,7) au bout de la première année.

(2) Extrait de notre ouvrage sur les Instruments de Mathématiques.

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Soit H I u n c l iar iot p o u v a n t coulisser p a r a l l è l e m e n t à l ' axe de s.

d d es t u n e d ro i t e m a t é r i e l l e coul i ssan t en C, p i v o t s i t ué su r le cha r io t , au -dessus de l ' a x e des X .

L e t r a c t e u r T es t s i t ué su r ce t t e droite. '

E F E F es t u n c a d r e r ig ide f a i s a n t p a r t i e du c h a r i o t e t

d o n t l ' e x t r é m i t é s u p é r i e u r e e s t s u p p o r t é e p a r une r o u l e t t e R d o n t l ' a x e es t para l lè le a u x Y e t qu i roule su r le p l an d u dess in .

Ce cadre s e r t de gu i de à u n a u t r e c h a r i o t M N qui , lui, p e u t coulisser p a r a l l è l e m e n t a u x Y .

Le m o u v e m e n t de l ' ensemble es t régi p a r le d é p l a c e m e n t de d e u x rou le t t e s d ' A b d a n k - A b a -kanowi t z , p o r t a n t ce cha r io t auxi l ia i re . Ces rou le t -

Appareil à tracer les courbes exponeatielles . . ' t e s son t unies p a r u n

p a r a l l é l o g r a m m e a r t i cu lé a u x q u a t r e s o m m e t s e t p o u r v u d ' u n e b a r r e s u p p l é m e n t a i r e para l lè le à l ' axe des r o u l e t t e s e t p a s s a n t p a r son cen t r e . C 'es t le p o i n t d ' i n t e r s e c t i o n de ce t t e b a r r e e t de la d r o i t e d d qui p o r t e le t r a c e u r .

T o u t m o u v e m e n t c o m m u n i q u é a u s y s t è m e se t r a d u i t p a r u n e c o u r b e e x p o n e n t i e l l e t r a c é e p a r le t r a c e u r .

R a p p e l o n s q u e la r o u l e t t e d ' A b d a n k - A b a k a n o w i t z se m e u t sans g l i s semen t e t n e t o u r n e que s u i v a n t la c o m p o s a n t e de la force s i tuée d a n s son p l a n . El le p ivo te a u t o u r de s o n p o i n t de c o n t a c t , q u a a d elle change de d i rec t ion .

T o u t e s ces c o n d i t i o n s géomé t r iques son t réal isées d e f a ç o n p a r f a i t e — p o u r la p r a t i q u e — dans les i n t é g r a p h e s A b d a n k - A b a k a n o w i t z .

F I G U R E 2 .

— 71 —

T A B L E D E S M A T I È R E S .

C H A P I T R E P R E M I E R . — Conditions Générales d'emploi 4

C H A P I T R E I I . — E x a m e n des principaux é l éments de la locomotive 10

§ 1. — L a V a p o r i s a t i o n 10 L a gri l le 10 L a c h a u d i è r e 13 L e s t u b e s 18 L a b o î t e à f e u 19 Les cy l indres 23

§ 2. — L e t r a i n de roues 27 Les longe rons 30

§ 3. — L ' a b r i e t les accessoires 32

C H A P I T R E I I I . — Examen des combustibles . . . . 35 § 1. — Les c h a r b o n s 37 § 2. — L e coke 39 § 3. — L e s pé t ro l e s 39 § 4. — Les bo is 43 § 5. — Les a u t r e s c o m b u s t i b l e s 44 § 6. — Les c o m b u s t i b l e s m i x t e s 46

C H A P I T R E IV. — Standardisation des locomot ives et de leurs é léments 48

C H A P I T R E V. — Nombre de locomot ives d'un réseau 50 § 1. — De l ' emp lo i des g r a n d e s u n i t é s . . . . 51 § 2. — D e la c a p a c i t é des l o c o m o t i v e s . . . . 5 3 § 3. — D e la m a r g e de p u i s s a n c e des l ocomot ive s 57 § 4 . — De la c h a r g e r e m o r q u é e p a r u n e locomo

t i ve 60

C H A P I T R E V I . — Etab l i s sement des spécif icat ions d 'une locomotive 62

A N N E X E . — N o t e sur l ' a m o r t i s s e m e n t des l ocomot i v e s 6 7

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