Charles Couche

“ Les locomotives ne brûlent pas seulement toutes les variétés de combustible minéral, depuis l'anthracite jusqu'aux lignites; elles s'accommodent aussi de la tourbe et du bois. Celui-ci est même le combustible par excellence ; aucun autre, du moins, ne ménage autant le foyer et les tubes. Mais, en Europe, son emploi n'est que local, et temporaire, tant un chemin de fer à grand trafic fait rapidement le vide dans les forêts qui l'alimentent. ”

“ Une haute température dans le foyer est utile, sans doute; elle est à la fois une certaine garantie et un effet de la combustion complète, ou à peu près. Elle favorise la transmission de la chaleur, déterminée par la différence des températures des faces externe et interne des parois de la chaudière. Mais si le foyer alimente la source chaude, il n'est pas lui-même cette source ; c'est la chaudière, dont la température est fixée, non par celle du foyer, nécessairement plus élevée, voilà tout, mais par la pression. ”

“ Lorsqu'une machine est disposée pour une expérience, on en profite pour la mettre parfaitement en état; de sorte qu'en la comparant soit à elle-même, soit à d'autres, l'amélioration générale a une certaine part plus ou moins grande, et inconnue.
Dans le cas actuel, l'économie s'expliquerait par une double influence : d'une part, l'utilisation partielle de la chaleur des gaz de la boîte à fumée, reprise par l'air et restituée par lui à la chaudière; de l'autre, l'action mécanique de cet air sur l'eau, dont la
cohésion est vaincue et l'ébullition facilitée. ”

“ Mais c'est tout simplement la condition générale des combustions et des productions forcées. Le courant rapide déterminé par un tirage énergique s'échappe à une température élevée ; un courant lent a le temps de se dépouiller de sa chaleur. Mais lorsque, comme dans les locomotives,
une production abondante est la première condition, on est trop heureux de pouvoir la réaliser par un moyen gratuit en lui-même, et au prix d'un surcroît de consommation qui n'est que la conséquence inévitable du fait même de la combustion poussée très-activement. ”

“ Quant à l'indifférence avec laquelle le système de M. Stroudley paraît avoir été accueilli en Angleterre, où les trains rapides sont presque toujours remorqués par des machines à cylindres intérieurs et à quatre roues accouplées, on pourrait s'en étonner si l'on ne savait combien les ingénieurs des chemins de fer anglais tiennent à leurs types, lorsqu'ils en sont satisfaits. Sans être, certes, ennemis du progrès, ils sont de ceux qui trouvent volontiers que le mieux est l'ennemi du bien. ”

“ Dans les trains, la conductibilité n'est établie d'un véhicule à l'autre que par simple contact; et, même en recourant à des ressorts de pression, elle a toujours quelque chose de précaire ; un peu de graisse, quelques grains de sable, plus de courant. L'inconvénient est assez sérieux pour qu'on ait proposé de recourir, comme dans l'appareil d'Ampère, à des pointes métalliques plongeant dans des godets pleins de mercure ; mais un train de chemin de fer n'est pas un appareil de physique expérimentale. ”

“ Transformer la force vive du train en chaleur par le frottement développé entre les jantes des roues et des sabots est, en somme, un moyen assez barbare; laisser les unes intactes et supprimer les autres, serait un progrès réel à plus d'un point de vue, notamment en ce qui touche les essieux. ”

“ Rappelons d'abord en peu de mots le principe du tirage naturel.
La force motrice est la différence de poids de deux colonnes d'air, de même volume que celui de la cheminée, à la pression atmosphérique, et ayant pour température et pour poids spécifique, l'une ceux de l'atmosphère, l'autre ceux des gaz à l'intérieur de la cheminée.
Il y a donc avantage à donner à celle-ci un grand diamètre puisque la hauteur est réduite en conséquence, d'autant plus que le courant la parcourant à moindre vitesse, ses résistances sont diminuées. ”

“ La locomotive, qui est, elle aussi, un véhicule, et qui se prête à l'application des mêmes moyens d'arrêt que les wagons, a de plus, lorsqu'elle est en vapeur, la propriété de fonctionner comme un frein puissant, et en échappant au vice commun des autres, c'est-à-dire sans que ni les rails ni les bandages soient soumis, si ce n'est par un patinage accidentel, à aucun frottement. ”

“ Il importe assez peu d'enlever aux mécaniciens la faculté de dépasser, au moyen de l'écrou, la tension permise du ressort si la disposition même de l'appareil de sûreté leur offre les moyens les plus simples, les plus tentants de caler, quand il leur plaît, les soupapes, et de faire disparaître instantanément toute trace de cette grave infraction, surtout si elles sont placées toutes deux immédiatement à leur portée ; ce qui est du reste, à quelques égards, la position à préférer malgré l'inconvénient de gêner le mécanicien lorsqu'elles soufflent. ”

“ On reconnaît bien qu'une certaine humidité originelle de la vapeur est utile, nécessaire même; qu'une vapeur à haute pression, saturée mais sèche, serait, malgré sa condensation au contact des parois, nuisible à la conservation des parties frottantes et aggraverait les résistances du mécanisme ; mais, sauf ce côté utile, l'eau mêlée à la vapeur était et est encore regardée comme absolument inerte, entraînant en pure perte la chaleur qui correspond à sa température — celle de la vapeur, — et comme augmentant les résistances éprouvées par le courant mixte. ”

“ Comme masse, les particules de charbon qui constituent l'élément nuisible de la fumée sont insignifiantes. C'est le grain de carmin qui colore une grande masse d'eau. La condition du maximum d'économie n'est pas de brûler la fumée, c'est-à-dire cette très-petite proportion de noir de fumée qui en constitue la partie nuisible et visible, c'est de brûler complétement les gaz, mais avec la quantité d'air strictement nécessaire. ”

“ On admet généralement comme un fait établi que, toutes choses égales d'ailleurs, — nombre de wagons et vitesse, notamment, — la résistance par tonne du train est d'autant moindre qu'il est plus chargé; mais on voit qu'il y a en présence deux effets contraires : l'accroissement de l'effort dû au frottement des fusées, la diminution de l'effort dû à la résistance de l'air. D'après les expériences précédentes, aux vitesses voisines de 30 kilomètres, les deux causes se compensent; pour les vitesses plus grandes, la seconde l'emporterait, et le tirage par tonne serait moindre. ”

“ L'extrême complication des courants de trafic qui se croisent dans tous les sens, sur un grand réseau, et exigent entre les trains, de fréquents échanges de wagons, a fait naître des difficultés que l'on ne soupçonnait même pas dans l'origine, et qui tendent à aggraver beaucoup le temps perdu par le matériel roulant.
La décomposition des trains, le triage das wagons par destinations, et la recomposition, constituent, avec le chargement et le déchargement des véhicules, le travail des gares de marchandises. ”

“ Lorsqu'une locomotive remorque avec une vitesse uniforme son train sur un palier et sur une bonne voie, le travail moteur transmis à l'essieu moteur n'a guère, surtout si la marche est lente, à vaincre que des frottements et se transforme ainsi en chaleur ; de sorte que presque toute la chaleur sortie de la chaudière se retrouve en définitive sous la même forme, dans l'atmosphère et les corps en contact. ”

“ En résumé, le seul fait d'exiger un mécanisme additionnel compliqué, aggravant l'entretien, multipliant les chances d'avaries, et par suite, de détresses, est, en matière de locomotives, une grave objection; elle ne pourrait céder qu'en présence d'avantages économiques bien constatés.
Ce n'est pas, d'un autre côté, un mince avantage des détentes à un seul tiroir que la commande, par un organe unique, de la détente, et du renversement dé la marche. Pour battre contre-vapeur en présence d'un obstacle, d'un signal d'arrêt, le mécanicien n'a qu'un levier ou mieux qu'une vis à manœuvrer. ”

“ La résistance opposée, soit à l'inertie du train en mouvement, soit à la gravité, est ordinairement, comme dans les véhicules ordinaires, le frottement développé par une pression variable à volonté, entre des pièces glissant l'une sur l'autre. ”

“ Mais si chacun des éléments isolés ou des véhicules est construit de manière à parcourir la courbe librement, c'est-à-dire sans plus de résistance qu'en alignement, il en est à très-peu près de même du train. Nous avons déjà fait remarquer (II, 188) que si, à l'arrière d'un véhicule, l'obliquité de l'effort de traction tend à l'écarter de la position moyenne sur la voie, à l'avant, elle tend à l'y ramener, de sorte que les deux actions se détruisent sensiblement; la réunion des wagons en train s'oppose d'ailleurs à leurs mouvements irréguliers et réduit les résistances qu'ils entraînent. ”

“ Non-seulement la puissance de la machine, mais aussi la vitesse, le tracé en plan et en profil, la nature du combustible l'influencent à des degrés divers ; c'est seulement lorsque l'on est parfaitement édifié sur les conditions de travail auxquelles il s'applique, qu'il peut avoir une signification. ”

“ A Lans-le-Bourg, où il n'y avait qu'un moteur fixe, la traction directe était une fraction de l'effort total égale au rapport de la vitesse du train à celle du câble, c'est-à-dire un cinquième.
Sur de très-fortes inclinaisons, l'énormité de l'effort de traction, même pour une charge modérée, exige à la fois une grande vitesse relative du câble, et des points d'appui, l'engrenage, l'adhérence sous ses diverses formes, c'est-à-dire rendue indépendante du poids, étant tout à fait insuffisante. ”

“ Pour transformer d'une manière continue de la chaleur en travail, le corps homogène dont l'expansion sous pression développe le
travail externe prend de la chaleur à la source chaude, en cède à la source froide, et revient à son état primitif, ayant transformé en travail, au plus, l'excès de la chaleur prise à la première source sur la chaleur cédée à la seconde. ”

“ Les locomotives sont soumises à une influence spéciale qui intervient dans les conditions si délicates de la distribution, et les trouble plus ou moins. Dans les machines fixes, les cylindres ont une disposition invariable relativement à l'arbre moteur. Dans les locomotives, ils sont supportés par les ressorts de suspension dont le jeu, malgré leur roideur, exerce sur les positions du tiroir relativement aux lumières une action qui n'est nullement négligeable, surtout si les barres d'excentrique sont courtes, et si l'état de la voie imprime aux ressorts des oscillations d'une grande amplitude. ”

“ Le rôle de la cheminée dans la locomotive n'est pas sans quelque analogie avec celui de l'âme des bouches à feu ; si la vapeur débouchait dans l'atmosphère par un tuyau trop court, ses impulsions et par suite son action d'entraînement sur les gaz seraient réduites par cela même. ”

“ Si l'on veut, au lieu d'accumuler et d'entretenir du travail sous forme de chaleur dans l'eau d'un générateur, se servir de l'air pour y accumuler directement le travail mécanique par la compression, on sait quelle difficulté surgit, difficulté inverse de celle que nous venons de rappeler. ”

“ Dans toutes les positions de fortune, et dans tous les pays, on trouve des gens sensibles à l'attrait du bon marché. Mais les compagnies n'y perdent pas, parce que le bon marché, — ici le bon marché de la vitesse — produit son effet ordinaire; il augmente la consommation. En France, quoique dans des proportions moindres sans doute, la vitesse à bon marché aurait le même effet. ”

“ Nous faisions remarquer dans ces paragraphes que, pour les wagons à marchandises, un appareil élastique est plus indispensable pour la traction que pour le choc; dans le matériel à voyageurs, par contre, une grande course, utile pour le choc, serait souvent nuisible pour la traction, à cause de l'amplitude des réactions après l'arrêt. Même avec le ressort commun, agissant dans les deux sens, avec toute sa longueur, rien de plus facile que de limiter l'amplitude de chacune des courses par des heurtoirs agissant les uns sur les extrémités du ressort, les autres sur son milieu. ”

“ Quand, d'un côté, le piston approche du milieu de sa course, l'autre est près de l'extrémité de la sienne; l'échappement anticipé commence de ce côté, et la vapeur, dont la pression n'est pas affaiblie par une détente prolongée, s'introduit dans le cylindre conjugué par la lumière centrale, puisque la communication est libre, et y comprime la vapeur raréfiée que le piston refoulait librement dans l'atmosphère. ”