sous le nom de coulisse de Stephenson, appareil dont le levier moteur est sous la main du mécanicien, permet de régler la détente suivant les nécessités de la traction, et permet en outre d'obtenir, soit la marche en avant, soit la marche en arrière.

La vapeur qui sort du cylindre est conduite dans la cheminée en tôle, où elle s'échappe au milieu du courant gazeux; là, elle se détend et se condense et produit dans la cheminée un violent courant ascendant; celui-ci détermine à travers le foyer un appel d'air considérable, et c'est grâce à cet échappement de la vapeur que l'on arrive à produire une combustion assez énergique et, par suite, une production de vapeur assez considérable pour donner dans le cylindre tout le travail moteur dont on a besoin.

La chaudière tubulaire, combinée avec l'échappement de la vapeur dans la cheminée, a seule permis de faire passer la locomotive dans le domaine pratique. Le mouvement de va-et-vient des pistons se transforme, par l'intermédiaire de bielles et de manivelles, en un mouvement de rotation des roues motrices.— Celles-ci supportent une charge verticale, qui va jusqu'à 13 tonnes; elles exercent sur le rail un frottement considérable, qui s'oppose au roulement; il faut que la force motrice, supposée transportée à la circonférence des roues, soit assez puissante pour vaincre, non-seulement leur résistance propre au roulement, mais encore la résistance qui se produit à toutes les roues du train; si le train est trop chargé, la force motrice arrive à vaincre même le frottement de glissement des roues motrices sur le rail, les roues motrices tournent sur place et la machine patine; l'ensemble des résistances au roulement est alors supérieur au frottement de glissement des roues motrices. Au contraire, tant que celui-ci reste supérieur, le glissement ne se produit pas, c'est le roulement seul qui a lieu, parce qu'il exige moins de force et le train progresse sur les rails.

La locomotive doit emporter avec elle son approvisionnement d'eau et de combustible. Sur les grandes lignes, où l'on donne à la chaudière et aux mécanismes toute la place disponible, où l'on consomme beaucoup plus de charbon et de vapeur, où les stations sont plus écartées, l'approvisionnement est porté par un véhicule spécial, le tender, réuni à la locomotive par une plate-forme en tôle.— Sur les chemins de fer secondaires et dans les gares, on se sert de locomotivestenders, qui portent sur les flaucs de leur chaudière les bâches à eau et les soutes à charbon.

L'eau d'alimentation est puisée dans les bâches par une pompe que met en mouvement un excentrique monté sur l'arbre moteur, et cette pompe la refoule dans la chaudière. La pompe est aujourd'hui généralement remplacée par l'injecteur Giffard.

Il va sans dire que les locomotives sont munies des mêmes appareils de sûreté que les machines ordinaires, savoir: indicateur du niveau de l'eau, soupapes de sûreté, manomètres, le tout placé sous les yeux du mécanicien.

Un sifflet d'alarme permet au mécanicien de faire tous les signaux nécessaires.

Dans notre Traité des machines à vapeur, nous avons exposé les principales propriétés de la vapeur d'eau et des gaz; nous avons décrit les diverses natures de combustible, leurs qualités et leurs défauts; nous avons expliqué le mécanisme de la combustion, la composition des foyers et des grilles, le tirage des cheminées. A la page 469, on trouvera représentée la cheminée ordinaire des locomotives et la cheminée à pavillons, dont on fait usage pour arrêter les flammèches que donnent certains combustibles, le bois, par exemple. - La che

minée des locomotives porte à son orifice supérieur un registre destiné à régler le tirage, à le modérer ou à l'arrêter; baigné d'un côté par la vapeur, de l'autre par l'atmosphère, ce registre en tôle ne peut s'échauffer outre mesure; si on le plaçait à l'intérieur de la cheminée, au milieu d'une température aussi élevée que celle du courant gazeux qui s'échappe d'une locomotive (500°), il ne tarderait pas à s'oxyder et à devenir hors de service.

Aux pages 471 et suivantes du Traité des machines à vapeur, on trouvera la question de la fumivorité examinée dans tous ses détails. Il y a quatre systèmes de fumivorité, qui sont : 1o lavage des produits de la combustion, 2o foyers à jets d'air dans la flamme, amenés par le tirage naturel, 3o foyers à jets d'air forcé ou de vapeur, 4o foyers avec grilles spéciales fixes ou mobiles. Les deux derniers procédés sont seuls en usage pour les locomotives. Ils permettent une admission facultative d'air au-dessus du combustible et tendent surtout à mélanger, à brasser ensemble l'air et les produits de la combustion, afin que l'oxygène aille atteindre toutes les parcelles solides entraînées par la flamme.

La grille à gradins de MM. de Marsilly et de Chrobrzinski, et surtout l'appareil Tenbrinck, sont les appareils fumivores le plus employés. La grille à gradins de M. de Marsilly se compose de deux parties: l'une, inclinée, formée de larges barreaux horizontaux étagés les uns au-dessus des autres et posés à recouvrement; l'autre est une grille horizontale placée au bas de la précédente. - Dans la plupart des locomotives, ce système a été modifié; on n'a laissé subsister à la partie supérieure que deux barreaux plats horizontaux, puis on a achevé le plan incliné avec des barreaux posés suivant la ligne de plus grande pente. Celte disposition simplifie beaucoup le nettoyage de la grille, elle donne lieu à une descente plus régulière du combustible, qui arrive par une trémie à la partie haute du plan incliné. Cette grille a produit de bons résultats au chemin de fer du Nord avec les charbons gras et flambants; mais elle n'a pas été suffisante avec les houilles très-bitumineuses.

La grille Tenbrinck est inclinée, et le combustible descend à sa surface par la pesanteur seule; l'alimentation se fait à la partie supérieure de la grille par une trémie inclinée toujours pleine de combustible, et celui-ci coule sur la grille en couche plus ou moins épaisse, suivant que l'on ouvre plus ou moins l'orifice de la trémie. Le système Tenbrinck a été appliqué aux locomotives avec les perfectionnements suivants : la grille a été faite en deux parties, la partie supérieure est fixe, l'autre est mobile et peut être renversée autour d'un axe horizontal, ce qui permet de la nettoyer, d'enlever le mâchefer ou même de laisser tomber le feu. On a ménagé au-dessus de la trémie un clapet mobile, que l'on peut ouvrir plus ou moins et qui donne accès à l'air; celui-ci arrive donc sur le combustible en quantité suffisante. Au-dessus de la grille et presque parallèlement, dans la chambre du foyer, on a disposé un bouilleur plat, contre lequel la flamme vient frapper; elle se trouve réfléchie, se mélange mieux à l'air et l'on obtient une combustion parfaite, en même temps que le bouilleur donne une surface de chauffe directe très-favorable à la vaporisation. De la sorte, on a obtenu la fumivorité, et il paraît qu'en outre on a réalisé une certaine économie de combustible. Quelques ingénieurs émettent des doutes sur la durée du bouilleur plat, qui se trouve directement soumis à l'action très-énergique de la flamme; les détériorations n'ont pas été bien rapides.

Grâce à la grille à gradins et à l'appareil Tenbrinck, on est arrivé à brûler dans les locomotives les houilles les plus grasses, tandis qu'avec les anciens foyers il fallait nécessairement s'en tenir au coke.

L'application de l'appareil Tenbrinck est assez coûteuse, et son adaptation aux anciennes machines est difficile, parce qu'il faut couper le foyer à l'arrière; on le réserve donc pour les machines neuves.

Avec des charbons ordinaires, ne donnant pas trop de fumée, l'appareil Thierry fournit de bons résultats; il a été adopté sur le réseau Paris-Lyon-Mediterranée. Il emprunte à la chaudière même de la vapeur sèche prise dans le dôme et l'amène par un tube recourbé jusqu'au-dessus du combustible, sur lequel cette vapeur est lancée avec force au moyen d'une pomme d'arrosoir. Un robinet permet de régler à volonté et même de supprimer l'introduction de la vapeur; du reste, la consommation de vapeur est assez faible et se trouve bien compensée par l'économie de combustible que procure l'appareil.

Aujourd'hui, tout en permettant aux Compagnies de chemins de fer de brûler de la honille au lieu de coke, on a le droit d'exiger qu'elles brûlent leur fumée. Du reste, l'emploi de la houille ayant entraîné celui de foyers larges et profonds, la conduite du feu a pris, comme dans les machines fixes, une grande influence sur la fumivorité, et un chauffeur intelligent peut atténuer notablement la production de la fumée.

<«< Il faut joindre aux appareils fumivores, dit M. Couche dans son rapport sur les locomotives à l'Exposition universelle de 1867, leur complément indispensable, le souffleur, qui est lui-même souvent (c'est-à-dire avec les charbons médiocrement fumeux, à distillation lente) un appareil fumivore suffisant. C'est surtout, en effet, lorsque la fermeture du régulateur suspend l'action de l'échappement, que la fumée est abondante. Tel est le cas des machines en stationnement si le mécanicien vient de charger son feu, ou s'il est forcé de le faire pendant un arrêt prolongé, la fumée est, faute de tirage, bien plus abondante que pendant la marche, fort incommode pour les voyageurs et surtout pour le voisinage. En lançant dans la cheminée un petit jet de vapeur, pris directement à la chaudière, on entretient, lorsque l'échappement a cessé de fonctionner, un tirage qui atténue beaucoup la production de la fumée. Mais il faut tenir la main. à ce que les mécaniciens se servent du souffleur, qui augmente un peu la consommation du charbon.

Ce petit appareil a un autre avantage, c'est d'accélérer notablement la mise en vapeur des locomotives. Dès que la vapeur a atteint une certaine tension effective, cette tension croît rapidement sous l'influence du souffleur, effet qu'on ne peut établir par l'action de l'échappement qu'en faisant courir la machine. »

Aux pages 506 et suivantes du Traité des machines à vapeur, nous avons décrit les chaudières tubulaires et leur construction. Il y a trois parties dans la chaudière tubulaire: 1° la boite à feu, 2o la partie tubulaire, 3° le corps cylin drique. La boîte à feu, de section rectangulaire, est formée de deux coffres, l'un intérieur en cuivre, l'autre extérieur en tôle de fer. - Le coffre extérieur s'arrondit à la partie supérieure et s'élève au-dessus du plafond du coffre intérieur, lequel plafond constitue le ciel du foyer. Dans les locomotives anciennes, le coffre extérieur se terminait en dôme sphérique ou en pyramide à quatre faces; on a renoncé à ces formes compliquées, et la surface cylindrique est généralement adoptée aujourd'hui pour la paroi supérieure de la chaudière.

Les faces planes de la chambre du foyer sont soumises à des pressions énormes, 8 à 9 atmosphères, et ne résisteraient pas si elles n'étaient consolidées par des armatures spéciales. Ainsi, le ciel du foyer est réuni, dans sa partie médiane, à l'enveloppe supérieure de la chaudière au moyen de tirants verticaux et repose sur les faces verticales de la chambre à feu par l'intermédiaire d'armatures. Les

armatures ou poutrelles horizontales, sont placées parallèlement à la plus petite dimension horizontale de la chambre à feu; comme les foyers sont aujourd'hui très-profonds, les armatures se trouvent naturellement placées dans le sens transversal de la voie. Elles se prolongent en dehors de la paroi de la chambre à feu jusqu'à la paroi externe de la chaudière et s'assemblent avec elle au moyen de cornières. Ç'a été là un perfectionnement important, car il s'est présenté plusieurs cas d'explosions dans lesquelles la rupture s'est produite sur le bord du ciel de la chambre à feu.

Quant à la double paroi latérale du foyer, les deux parties à entretoiser sont sensiblement parallèles et assez rapprochées (0,08 à 0,10); l'opération est donc facile. On les entretoise au moyen de rivets ou de boulons, et il y a des formules spéciales pour déterminer dans ce cas la résistance des tôles.

On a recours, en général, à des entretoises forées, destinées à déceler toute rupture de l'une quelconque de ces entretoises.

Ainsi que nous l'avons déjà dit, depuis qu'on a substitué la houille au coke dans les locomotives, on a augmenté la profondeur des foyers et on a raccourci la longueur des tubes. Une observation attentive a montré, en effet, que la puissance de vaporisation était très-faible au bout d'un tube de 4 à 5 mètres de longueur et de 0,04 de diamètre.

Partant de là, on en est venu à réduire la longueur des tubes à 3 mètres et même à 2,50, et on a pu librement augmenter la longueur du foyer, et par suite, la longueur de grille. On brûle alors n'importe quels combustibles, sans danger de produire beaucoup de fumée et on a une surface de chauffe directe considérable.

La partie tubulaire est décrite aux pages 516 et suivantes de notre Traité des machines à vapeur; le point délicat est l'assemblage des tubes avec les plaques. de fond et divers systèmes sont en usage pour obtenir une obturation parfaite, sans rendre trop difficiles la réparation et l'enlèvement des tubes.

Ainsi que nous l'avons dit, le rapport entre la surface des tubes et celle de la chambre à feu tend à diminuer. Autrefois, il était égal à 18; aujourd'hui, il est descendu à 10 et même moins. On est arrivé de la sorte à une puissance de vaporisation plus considérable, tout en réduisant la surface de chauffe totale. Le constructeur le plus hardi dans ce sens a été M. Gouin, dont on a pu admirer à l'Exposition de 1867 la grande locomotive à quatre cylindres, destinée au chemin de fer du Nord et munie de tubes de 2,50 de longueur seulement. Il y a d'autres avantages encore à réduire la longueur des tubes, c'est que le frottement du courant gazeux est bien moindre et le tirage plus facile.

A ce point de vue, on ne saurait approuver les spirales qu'on a voulu placer dans les tubes de locomotives en Angleterre, et qui sont destinées à briser le courant gazeux de telle sorte que toutes ses parties viennent en contact avec les parois des tubes; ces spirales ne peuvent êtrc qu'une cause d'engorgement perpétuel, et, au point de vue de l'utilisation de la chaleur, elles sont absolument inutiles.

Le corps cylindrique de la chaudière est en feuilles de tôle; l'assemblage des feuilles se fait à recouvrement, avec un seul rang ou avec deux rangs de rivets : ce dernier système est plus solide, mais l'assemblage à recouvrement est toujours médiocre, et c'est le long de la saillie que se produisent le plus fréquemment les brisures. Le mieux est d'adopter l'assemblage bout à bout, avec couvre-joint et double rang de rivets.

L'emploi de la tôle d'acier a permis de réaliser un perfectionnement énorme ;

la constante préoccupation des constructeurs a été de diminuer le poids des machines, sans en diminuer pour cela la puissance; aussi ont-ils cherché les matériaux les plus résistants à égalité de poids, parce qu'ils arrivaient ainsi à la résistance voulue avec un poids moindre.

Les formes les plus favorables à la résistance doivent aussi être adoptées autant que possible; c'est pourquoi l'on doit rechercher partout la forme cylindrique ou sphérique, qui n'exige point d'entretoises; c'est pour la même raison qu'on a réduit le diamètre des tubes et qu'on a préféré en augmenter le nombre. La tôle d'acier fondu possède au plus haut point les qualités nécessaires au métal de chaudière : la résistance et la ductilité.

Elle convient particulièrement à la confection des surfaces courbes; pour la double paroi de la chambre à feu, elle est moins bonne vu sa faible épaisseur, on est forcé de multiplier le nombre des tirants, ce qui multiplie les chances de fuite et les difficultés du nettoyage. Pour la boite du foyer, il faut donc conserver l'usage de la tôle de cuivre et du fer.

Dans les premières locomotives, la quantité d'eau vaporisée par mètre carré de chauffe et par heure s'élevait à 40 kilog. et plus (Gouin et Lechatellier); les machines Crampton du chemin de fer du Nord ne vaporisent que 20 kilog. d'eau par mètre carré et par heure; les grosses machines à marchandises, de 150 mètres carrés de surface de chauffe, ne vaporisent que 24 à 36 kilog.

La tendance est donc de réduire la quantité de vapeur produite par mètre carré de surface de chauffe; à l'origine, on fatiguait beaucoup trop les chaudières, maintenant on les ménage et on se contente de leur demander 25 à 55 kilogrammes d'eau vaporisée par mètre carré de surface de chauffe et par heure. C'est encore deux à trois fois plus qu'on n'en produit avec les chaudières ordinaires.

Aux pages 537 et suivantes du Traité de machines à vapeur, on trouve la description des accessoires des chaudières, tels que enveloppes peu conductrices de la chaleur, manomètres à air libre ou à air comprimé, manomètres métalliques, soupapes de sûreté à contre-poids et à ressorts, indicateurs du niveau de l'eau, sifflets hémisphériques ou cylindriques, appareils d'alimentation avec la description et la théorie de l'injecteur Giffard ainsi que son adaptation aux locomotives. Ensuite vient une étude sur les eaux d'alimentation, sur les dépôts et incrustations et sur les moyens de les combattre.

Les appareils de distribution de vapeur et de détente, les tiroirs, la coulisse de Stephenson sont décrits aux pages 616 et suivantes; plus loin on trouve la description des cylindres et pistons de machines à vapeur, et une description génėrale de la locomotive ordinaire et des locomotives routières.

Nous ne reviendrons pas sur tout cela, et nous supposerons dorénavant la locomotive connue en tant que machine à vapeur.

« La machine locomotive, dit M. Couche en tête de son rapport sur l'Exposition de 1867, a été si bien étudiée, elle est déjà si perfectionnée et si simple, elle remplit si bien, en général, les conditions variées de sa destination, qu'elle laisse dès à présent peu à désirer. Tant qu'elle sera fondée sur les mêmes principes, tant qu'elle sera une des formes de la production du travail par la combustion du charbon et de la transmission de ce travail par la vapeur d'eau, il est assez probable qu'elle ne recevra pas de modifications profondes. L'Exposition de 1867 n'a donc pas révélé de progrès saillants; mais les progrès de détail sont, au contraire, réels et nombreux. »

Aéro-vapeur. Un des perfectionnements les plus récents, sur lequel l'expé