m L A H O U I L L E B L A N C H E N° 10.
réservoirs j a u g é s , o u p a r p e s é e s , o u e n c o n s o m m a t i o n s i n s - t a n t a n é e s lues s u r u n c o m p t e u r spécial d'essence, b a s é s u r le p r i n c i p e d e la perte d e c h a r g e é p r o u v é e p a r u n liquide c o u - lant à travers u n orifice d ' é t r a n g l e m e n t .
Grand moteur horizontal fixe de 20 HP. — C e m o t e u r , m o n o c y l i n d r i q u e et h o r i z o n t a l , est é g a l e m e n t u n m o t e u r d ' e x p é r i e n c e s e r v a n t à l'étude d e s c a r b u r a n t s et d e s c a r b u - rateurs ; ses d i m e n s i o n s caractéristiques s o n t les s u i v a n t e s :
C o u r s e d u piston (*) 090 m m . A l é s a g e 260 m m . N o m b r e d e t o u r s p a r m i n u t e 200 m m . 11 p e u t f o n c t i o n n e r i n d i f f é r e m m e n t a u g a z d e ville, a u pétrole, à l'essence, à l'alcool, à l'alcool c a r b u r é , et enfin a u g a z p a u v r e , e n utilisant u n g a z o g è n e q u e n o u s d é c r i r o n s p l u s loin.
B i e n e n t e n d u , p o u r q u e ce m o t e u r f o n c t i o n n e c o n v e n a - b l e m e n t a v e c ces différents c o m b u s t i b l e s , il est i n d i s p e n - s a b l e d e m o d i f i e r s a c o m p r e s s i o n ; cette o p é r a t i o n s e fait a i s é m e n t e n c h a n g e a n t la l o n g u e u r d e la bielle,au m o y e n d e cales i n t e r p o s é e s entre le p i e d d e la bielle et s o n c o u s s i n e t . L a distribution, et d a n s certains c a s le m o d e d e régulation l u i - m ê m e , s o n t é g a l e m e n t m o d i f i é s p o u r l'utilisation d e certains c o m b u s t i b l e s .
P o u r les c o m b u s t i b l e s g a z e u x , la r é g u l a t i o n s e fait e n agissant s u r la levée d e la s o u p a p e d ' a d m i s s i o n , et p a r t a n t sur la q u a n t i t é d e m é l a n g e explosif a d m i s ; p o u r certains c o m b u s t i b l e s liquides, l a r é g u l a t i o n se fait p a r le tout o u rien.
C e m o t e u r est d i s p o s é p o u r la m e s u r e d e s c o m b u s t i b l e s , et il c o m p o r t e u n frein d e P r o n y à circulation d'eau, p o u r a b s o r b e r la p u i s s a n c e qu'il fournit. Il p e u t d é v e l o p p e r d e
17 à 28 c h e v a u x , s u i v a n t les c o m b u s t i b l e s e m p l o y é s . Gazogène. — A l'extérieur d e la salle d e s m o t e u r s t h e r - m i q u e s , et p r è s d u m o t e u r p r é c é d e n t , est installé u n g a z o - g è n e d ' u n e p u i s s a n c e c o r r e s p o n d a n t e à celle d u m o t e u r . D a n s l'étude d e cet appareil, s o n c o n s t r u c t e u r s'est a t t a c h é à m a i n t e n i r u n e h a u t e t e m p é r a t u r e a u c e n t r e d e la c u v e , d e m a n i è r e à se m e t t r e a u t a n t q u e p o s s i b l e à l'abri d e la for- m a t i o n d e s g o u d r o n s , nuisibles a u b o n f o n c t i o n n e m e n t d e s m o t e u r s .
C e t a p p a r e i l s e c o m p o s e e s s e n t i e l l e m e n t d ' u n e c u v e , l é g è r e m e n t é v a s é e d e b a s e n h a u t , d e p u i s l'endroit o ù T o n introduit l'air et o ù se f o r m e la z o n e d e c o m b u s t i o n . L e reste d e la c u v e , à p e u p r è s c y l i n d r i q u e , et construit e n p a r o i s réfractaires, est très l é g è r e m e n t é v a s é v e r s le b a s , o ù le c h a r b o n r e p o s e s u r u n e grille o r d i n a i r e . L'air arrive p a r u n e t u y è r e centrale d a n s l'axe d e la c u v e ; la c o m b u s t i o n est r e n v e r s é e . D a n s le v o i s i n a g e d e la grille, la t e m p é r a t u r e n'est p a s très é l e v é e ; les c e n d r e s , a p r è s a v o i r glissé s u r la grille inclinée, a b o u t i s s e n t à u n joint h y d r a u l i q u e p a r lequel o n les retire f a c i l e m e n t . L'air, a v a n t d'entrer d a n s la t u y è r e centrale, traverse u n r é c u p é r a t e u r f o r m é d e d e u x c y l i n d r e s c o n c e n t r i q u e s , l'un p a r c o u r u p a r les g a z c h a u d s sortant d e la c u v e d u g a z o g è n e , et l'autre (le p l u s g r a n d ) p a r l'air à réchauffer.
O n fait arriver u n léger filet d ' e a u d a n s la partie inférieure d u r é c u p é r a t e u r , d e m a n i è r e à m é l a n g e r u n p e u d e v a p e u r d ' e a u à l'air frais.
(*) La compression est variable suivant les combustibles employés.
L a variation est obtenue en faisant varier la longueur de la bielle, dont la longueur m a x i m a est de \'"oyo et la longueur minima de o"'9G7.
C o m m e il faut, e n o u t r e , u n c o r p s à t r a n s f o r m e r , qUj p r o d u i s e u n e réaction e n d o t h e r m i q u e p o u r a b s o r b e r une partie d e la c h a l e u r f o r m é e p a r la c o m b u s t i o n incomplète d u c a r b o n e , o n fait p é n é t r e r , a v e c l'air frais, u n e partie des g a z b r û l é s p r o v e n a n t d e l ' é c h a p p e m e n t d u m o t e u r .
L e g a z p r o d u i t , aspiré p a r u n ventilateur, traverse d'abord le s c r u b b e r , p u i s le ventilateur, s e r v a n t d ' é p u r a t e u r à force c e n t r i f u g e ; il est e n s u i t e refoulé d a n s u n g a z o m è t r e , dans lequel le m o t e u r l'aspire.
Vérification et tarage des indicateurs de Watt des manomètres, des appareils tachymètres, compte- tours, etc. —• L e L a b o r a t o i r e s ' o c c u p e é g a l e m e n t d u t a r a g e d e s ressorts d ' i n d i c a t e u r s d y n a m o m é t r i q u e s de W a t t , soit à froid, soit à c h a u d , ainsi q u e d e la vérification d e s m a n o m è t r e s p a r c o m p a r a i s o n a v e c d e s é t a l o n s s o u v e n t c o n t r ô l é s p a r les s o i n s d e la section d e p h y s i q u e . U e x é c u t e é g a l e m e n t les essais d e s t a c h y m è t r e s et c o m p t e u r s d e t o u r s , o u t o u s a u t r e s a p p a r e i l s d e m e s u r e p o u r essais m é c a n i q u e s .
(A suivre). B o y e r - G u i l l o n ,
Ingénieur civil des Aimes,
Chej de la section des essais de machines au Laboratoire d'Essais du Conservatoire National des A rts et Métiers.
LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES
p o u r la traction d e s t r a i n s d e m a r c h a n d i s e s et d e s t r a i n s à g r a n d e vitesse
C o m m u n i c a t i o n faite le 7 a o û t 1908, a u C o n g r è s d e C l e r m o n t - F e r r a m de l'Association Française pour l'Avancement des Sciences, p a r M , ».
MARCHENA, i n g é n i e u r e n c h e f d e la C o m p a g n i e F r a n ç a i s e Thomson.
H o u p t o o n .
L'idée de 1 electriheation des g r a n d s réseaux d e chemins de fer a fait d a n s ces d e u x o u trois dernières années de très g r a n d s progrès aussi bien e n E u r o p e qu'en Amérique, et maintenant la possibilité d e cette électrification apparaît c o m m e plus prochaine q u e ses optimistes partisans ne l'eus- sent cru il y a p e u d e t e m p s encore.
Ces progrès sont d u s aussi bien a u x nouvelles possibilités qu'ont ouvertes les inventions et les progrès effectués par l'électricité d a n s ces dernières années, qu'aux résultats, très bons dans leur ensemble, qu'ont d o n n é les expériences de traction électrique déjà faites à l'heure actuelle avec les procé- dés déjà connus.Ces résultats ont presque toujours été des sa- tisfaisants, et ont dépassé les espérances qui avaient été con- çues.
N o u s p o u v o n s ajouter aussi qu'à l'époque actuelle les ingénieurs-électriciens sont b e a u c o u p . plus familiarisés avec les règles, les exigences et les besoins d e l'exploitation des chemins d e fer, et que, d e leur côté, les ingénieurs de che- m i n s d e fer se rendent u n c o m p t e plus exact des possibilités qui leur sont offertes par l'électricité. Il n'y a d o n c plus a l'heure actuelle entre les "eux éléments fondamentaux du problème à résoudre la séparation q u i existait avant. Ce problème est maintenant bien c o n n u des d e u x côtés, condition essentielle pour son heureuse solution.
D a n s certains p a y s tels que : la Suède, la Suisse, l'Allema- g n e et l'Italie, les études et les projets d e transformation sur u n e g r a n d e échelle d e réseaux entiers d e chemins de fer sont très activement poussés, et peuvent être considérés comme presque entrés d a n s la période d'exécution.
L e m o m e n t paraît venu, e n étudiant les questions de trac- tion électrique, n o n point d'examiner, c o m m e cela a été faij jusqu'à présent, les cas particuliers, c'est-à-dire d e se bornera étudier pour chaque ligne o u tronçon, dont l'électrification es
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1909073
OCTOBRE L A H O U I L L E B L A N C H E 2 6 5
envisagée, les solutions particulières les plus avantageuses à ce problème déterminé, m a i s d'examiner ce problème à u n point d e vue plus général, e n n e s'arrêtant qu'aux solutions d'ensemble.
D a n s u n e telle étude, il convient é v i d e m m e n t d e s'affran- chir des règles admises à l'heure actuelle avec la traction à vapeur, et d e n e pas oublier q u e les m o d e s d'exploitation future devront profiter des possibilités nouvelles offertes par le nouveau système d e traction.
C'est dire q u e le problème d e l'électrification des voies ferrées n e se bornera p a s seulement à remplacer les loco- motivee à vapeur actuelles par des locomotives électriques, et à supputer si les économies réalisées d a n s l'exploitation grâce à ce r e m p l a c e m e n t sont d e nature à compenser les dépenses d e premier établissement qu'il entraînera. C e n e serait voir la question q u e par son petit côté ; il faudra examiner et faire entrer e n ligne d e c o m p t e toutes les a m é - liorations qui pourront être réalisées pour assurer toutes les différentes espèces d e trafic auxquelles doivent subvenir les voies ferrées, et pour a u g m e n t e r leur puissance totale d e transport. C e s améliorations n e seront pleinement réalisées qu'avec des modifications profondes d a n s les systèmes ac- tuels d'exploitation. Il est probable n o t a m m e n t q u e grâce a u système à unités multiples, l'emploi d e voitures automotri- ces qui est d e v e n u général sur les réseaux Métropolitain aura également d e très n o m b r e u s e s et importantes applications sur les voies ferrées électriques ,et qu'il préconisera pour le ser- vice de nombreuses catégories d e trains d e voyageurs.
Toutefois, il n e faut pas perdre d e vue que l'électrification des voies ferrées n e pourra forcément être q u e graduelle, de telle sorte q u e les solutions adoptées devront aussi p o u - voir se prêter à la période d e transition durant laquelle on ne sera pas libre d e faire subiii a. l'exploitation toutes les modifications désirables, et qu'il faudra, au contraire, se con- tenter d e l'adapter a u m o u v e m e n t des trains tels qu'ils sont actuellement constitués et exploités avec la traction à vapeur.
Il en résuie que, surtout a u x débuts d e 1 electrification, les locomotives électriques proprement dites, constituées d'une manière similaire a u x locomotives à vapeur, joueront u n rôle prépondérant. Il n'est d'ailleurs p a s démontré qu'elles n e continueront p a s à constituer le meilleur et plus économi- que m o d e d e traction pour les trains d e grands parcours, les express internationaux circulant sur les grands artères très chargées, et dont il s'agira d e pousser à l'extrême limite la capacité d e transport. Il est e n outre presque évident qu'elles auront le m o n o p o l e absolu d e la remorque des trains de marchandises.
La constitution des locomotives électriques se trouve d o n c le premier et essentiel problème qui se rencontre dans l'étude de la traction électrique des chemins d e fer. Cette constitu- tion doit être étudiée p o u r permettre à la locomotive élec- trique, n o n pas seulement d e rivaliser avec la locomotive à vapeur arrivée à l'état d e perfection actuel, mais bien d e la surpasser d u premier c o u p à tous les points d e vue : rapi- dité, puissance spécifique, puissance m a x i m a , souplesse, faci- lité d'entretien, inaltération des voies, etc.. _ _ •
D a n s ce qui v a suivre, n o u s examinerons cette constitution ' aux deux points d e v u e suivants :
i° Constitution m é c a n i q u e d e la locornotive électrique en tant que véhicule et n o t a m m e n t disposition et m o d e d'atta-
que des essieux moteurs. )
2° Constitution électrique et n o t a m m e n t m o d e d e réglage de la vitesse et m o d e d'alimentation.
CONSTITUTION M É C A N I Q U E D E S L O C O M O T I V E S Le problème d e l'établissement rationnel d'une locomotive ' électrique se présente avec u n très g r a n d n o m b r e d e limi- tations provenant d e l'espace disponible, des valeurs maxima qu'il est possible d e donner à l'empattement rigde, à la charge totale p a r essieu, a u poids n o n _ sus- pendu par essieu, sans parler des conditions m o i n s impé-
rieuses mais n o n m o i n s importantes découlant d e la né- cessité d e permettre la surveillance et l'entretien facile d e toutes^ les parties d e l'équipement et e n particulier des m o - teurs électriques.
_ T a n t qu'il^ ne s'agit q u e d e puissances modérées, o u d e vitesses modérées, le problème reste relativement simple. L a difficulté n e s'élève que q u a n d à la fois la puissance et la vitesse doivent atteindre leurs extrêmes limites.
L e s locomotives d e trains d e marchandises peuvent être considérées c o m m e rentrant dans la première catégorie, car, par suite m ê m e d e leur destination, leurs vitesses sont tou- jours modérées. P o u r ces machines, la c o m m a n d e par engre- nages des essieux moteurs, si répandue à l'heure actuelle et devenue classique, convient fort bien ; elle permet avec la voie normale, et des diamètres raisonnables d e roues motri- ces, d'employer des moteurs électriques d'une puissance indi- viduelle atteignant jusqu'à 200 o u 250 chevaux, et dont seule- m e n t u n e moitié d u poids est directement portée sur l'es- sieu sans suspension élastique. L a partie n o n suspendue d u poids d u moteur dépassera rarement 1500 kgs, et c o m m e , d'autre part, le diamètre des roues motrices reste m o d é r é (1 m . à 1 m . 10), le poids total n o n suspendu par essieu comprenant : roue, essieu, coussinet et fraction d u poids d u moteur, peut facilement être tenu très e n dessous des limites admises sur les voies ferrées normales.
E n outre, c o m m e o n le sait, ce système d e c o m m a n d e d o n n e toutes les facilités désirables pour les m o n t a g e s et d é m o n - tages des moteurs, aussi bien q u e pour leurs visites et leur entretien courant, sans qu'il soit besoin d e toucher en quoi que ce soit à la constitution d u véhicule proprement dit.
Enfin, il rend indépendantes les vitesses respectives d e l'essieu et d u moteur et permet, avec u n m ê m e type d u m o - teur, et e n lui maintenant l'échelle de vitesse la plus avanta- geuse, d e constituer des locomotives ayant des caractéristi- ques très différentes suivant les applications envisagées.
Ces avantages sont bien connus d e tous, et il n'est pas be- soin d e s'étendre beaucoup à leur sujet pour se rendre c o m p t e que la c o m m a n d e par engrenage restera presque toujours la solution préférable toutes les fois q u e les vitesses à envi- sager n e dépasseront p a s une limite bien déterminée.
L e s locomotives électriques pour trains d e marchandises doivent logiquement être à adhérence totale. E n effet, leur poids total n'est pas d e trop pour assurer l'adhérence néces- saire a u x efforts d e traction à développer ; d'autre part, étant données leurs vitesses modérées, elles ont m o i n s besoin des dispositifs spéciaux d e bogie o u d'essieu directeur néces- saires a u x machines à g r a n d e vitesse. D è s lors, leur consti- tution est simple, et le choix entre les divers dispositifs pos- sibles d é p e n d r a surtout d e la puissance à réaliser-
P a r exemple, s'il s'agit d e machines d e puissance infé- rieure à 800 o u i-ooo chevaux, o n pourra adopter soit des machines à d e u x bogies et 4 essieux-moteurs, analogues à celles en service sur le terminus à Paris d e la C o m p a g n i e d'Orléans, soit des machines à châssis rigide et 3 o u 4 es- sieux-moteurs, analogues à celle exposée par la C o m p a g n i e d u Creusot à l'Exposition d e 1900. Toutefois, ce dernier type est à tous points d e vue sensiblement inférieur a u pre- mier, et seulement applicable a u x très faibles vitesses, surtout q u a n d les conditions d'adhérence deviennent suffisamment limites pour qu'il soit utile d'envisager l'accouplement des essieux-moteurs.
P o u r les puissances supérieures à 1.000 chevaux, 4 essieux- moteurs n e suffisent plus. C o m m e , d'autre part, il est difficile de dépasser pour l'emplacement rigide celui correspondant à quatre roues, o n est conduit à l'emploi d e sections articulées comportant chacune 3 o u 4 essieux-moteurs. Cette disposition permet d e porter le n o m b r e des moteurs individuels à 6 o u 8, et d'atteindre des puissances d e 1500 à 1800 chevaux- L e s d e u x sections peuvent être, o u complètement articulées, c'est- à-dire e n réalité constituer d e u x véhicules distincts mécani- q u e m e n t accouplés, o u bien c o m p r e n d r e d e u x irucks arti-
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culés portant u n châssis et u n e cabine uniques. L e s appareils d e choc et d e traction peuvent être établis soit sur les trucks e u x - m ê m e s soit sur le châssis c o m m u n qu'ils portent.
O n arrivera par ces m o y e n s à réaliser des locomotives p o u - vant développer, à une vitesse plus grande, u n effort de trac- tion supérieur à celui développé par les plus puissantes m a - chines_ à vapeur actuellement en service, tout en présentant u n poids m o r t et u n e charge par essieu sensiblement m o i n - dres, c'est-à-dire en fatiguant m o i n s les voies. D e telles locomotives permettraient très certainement d'augmenter beaucoup la capacité d e transport d e marchandises d'une voie ferrée déterminée.
Si, d'ailleurs, cette augmentation n'était pas encore jugée suffisante, rien n'empêcherait d e l'accroître presque sans limi- tes par l'accouplement électrique de d e u x ou plusieurs loco- motives semblables.
P o u r les locomotives électriques à grande vitesse, le pro- blème devient d'une solution plus difficile et m o i n s générale.
A partir d'une certaine vitesse, la transmission par engre- nages cesse d'être pratique, surtout q u a n d parallèlement à l'accroissement de la vitesse o n doit envisager u n accroisse- m e n t d e la puissance à développer. D'ailleurs c o m m e le .dia- mètre des roues motrices est forcément limité, il arrive bien- tôt u n m o m e n t où la vitesse de l'essieu correspond à peu près à celle q u e l'on serait conduit à adopter pour le moteur lui- m ê m e , et, dès lors, il n'y a plus d e raisons d'interposer des organes réducteur de la vitesse entre les moteurs et les es- sieux.
P a r exemple, si nous considérons le cas d'une locomotive électrique destinée à marcher à u n e vitesse de 100 kilomètres à l'heure, nous voyons qu'avec des roues d e i m 10 de diamètre la vitesse de rotation atteindra 500 tours par minute, et avec des roues motrices d e 1 m . 35 d e diamètre, 400 tours par minute. Ces vitesses de 4 à 500 tours convien- dront très bien à des moteurs d e la puissance à envisager-
E n pratique, la suppression d'organes réducteurs de la vitesse devient logique toutes les fois qu'il s'agira d e moteurs d e plus d e 200 chevaux et d e vitesses d e pleine m a n c h e supé- rieures à 80 kilomètres à l'heure. C e sera le cas d e toutes les locomotives des trains de voyageurs à g r a n d e vitesse.
P o u r celles-ci, il n'y a d o n c lieu d'envisager que l'emploi d e moteurs dits « gearless », c'est-à-dire tournant à la m ê m e vitesse q u e l'essieu.
Diverses combinaisons ont été imaginées pour réaliser cette disposition ; d a n s leur e x a m e n , il faut tenir c o m p t e des d e u x conditions indispensables suivantes :
i° L e poids n o n suspendu reposant sur l'essieu doit être aussi réduit q u e possible et, en tout cas, rester limité au-des- sous d e la valeur à partir de laquelle les effets d'inertie auraient u n e influence fâcheuse sur la b o n n e conservation des voies. D'une manière générale,en se basant sur l'expérience des machines à vapeur, o n considère qu'avec les voies et les vites- ses actuelles, le poids n o n suspendu ne doit pas dépasser 5 tonnes par essieu (y compris bien entendu le poids propre
"des roues motrices de l'essieu et d e ses coussinets).
20 L e s dispositions adoptées doivent se concilier avec les facilités d e l'entretien courant, des remplacements ou répara- tions à effectuer.
P a r m i les diverses solutions adoptées les unes (a), ont u n caractère général (en ce sens qu'elles peuvent s'adapter à presque tous les cas et à tous les systèmes d e moteurs élec- triques ; les autres (b) ont u n caractère plus particulier et ne peuvent s'appliquer que d a n s des cas et avec des systèmes bien déterminés.
a) D a n s la première catégorie, nous p o u v o n s citer le sys- tème consistant à caler le rotor d u moteurr sur u n arbre creux concentrique à l'essieu, et accouplé élastiquement à celui-ci.
L e s parties fixes et la carcasse d u moteur sont fixées a u x châssis et par suite sont portées par ses ressorts de sus- pension.
L'arbre creux doit posséder u n diamètre intérieur suffi-
sant pourt permettre toutes les oscillations possibles d u châs- sis par rapport a u x essieux. L e jeu nécessaire est d'environ 40 à 50 millim., ce qui conduit à donner à cet arbre un dia- mètre extérieur d'environ 30 millimètres.
C e m o n t a g e sur tube creux avec entraînement élastique a été indiqué dès 1883 par Raffard ; il a été appliqué en
1888 par Short sur certains moteurs d e t r a m w a y s a u x débuts d e la traction électrique industrielle Depuis, il a été em- ployé avec des dispositions d e détail plus o u m o i n s heureu- se sur les locomotives Aeilmannsur, les grosses locomotives d u Baltimore a n d O h i o , sur les tracteurs électriques de ]a
ligne d e Versailles, sur les locomotives d'essai d e la ligne d e Zossen, et enfin sur les locomotives m o n o p h a s é e s d u New- Y o r k , N e w - H a v e n a n d Hartford C y .
A v e c ce système, le poids entier d u m o t e u r se trouve suspendu élastiquement par rapport a u x essieux, et les réac- tions sur les éléments des voies sont réduites au minimum.
E n outre, la liaison élastique avec l'essieu adoucit les à-coups a u x démarrages et a u x c h a n g e m e n t s d e vitesse. P a r contre, les coussinets d u m o t e u r possèdent u n g r a n d diamètre qui conduit à des vitesses périphériques plus élevées que d'ordi- naire, et d'autant plus grandes q u e le diamètre des roues motrices est moindre.
Toutefois, étant d o n n é q u e ces coussinets ne supportent que très p e u d'efforts, ces vitesses périphériques demeurent très admissibles (en m o y e n n e 6 à 7 m . par seconde pour u n e vitesse d e 100 k m à l'heure). Il est à noter qu'à Zossen, elles ont atteint jusqu'à I2m- 50 par suite d u faible diamè- tre des roues motrices (1 m - 25) et d e l'énorme vitesse at- teinte (215 k m à l'heure), et que cependant elles n'ont pas d o n n é lieu à inconvénients sérieux.
P o u r rendre faciles les opérations d e surveillance et d'en- tretien, les carcasses d e ces moteurs doivent s'ouvrir suivant u n plan diamétral. Il en résulte u n e cause de difficulté avec les systèmes d e moteurs o ù l'enroulement doit être réparti sans discontinuité sur toute la périphérie d u stator (notam- m e n t les moteurs triphasés et certains moteurs monophasés).
D a n s cette m ê m e catégorie, nous p o u v o n s également citer la combinaison consistant à établir les moteurs en dehors des essieux et à leur faire c o m m a n d e r ! ceux-ci par bielles et ma- nivelles. C e système a été inauguré par M M . G a n z et Cie pour les locomotives de la Valteline, et il a été également adopté pour les locomotives d u S i m p l o n à la fois par M M , G a n z et par M M . B r o w n et Boveri. Il a d o n n é d'excellents résultats d a n s ces d e u x applications.
A v e c ce système, le poids entier d u m o t e u r est élastique- m e n t s u s p e n d u : le centre d e gravité d e la locomotive est assez notablement surélevé, ce qui est m a i n t e n a n t unanime- m e n t reconnu c o m m e avantageux pour les machines à grande vitesse. Enfin, il d o n n e toutes facilités pour l'accès et le d é m o n t a g e des moteurs quel qu'en soit le type.
O n peut regretter, à u n point d e vue plutôt théorique l'em- ploi sur des locomotives électriques d e m é c a n i s m e s animés d e m o u v e m e n t s alternatifs, m é c a n i s m e s dont o n avait pense que la traction électrique amènerait la complète disparition.
Il faut reconnaître toutefois q u e ces pièces peuvent être par- faitement équilibrées, d e manière à annuler1 à p e u près com- plètement leurs effets d'inertie, et qu'elles offrent l'avantage, en solidarisant les essieux, d e réduire a u m i n i m u m les chan- ces de patinage, et d'annuler les effets à ce point d e v u e * la perturbation que produit la réaction d u couple d e traction des moteurs sur la répartition des charges des différents essieux. A ce m ê m e point d e vue, elles permettent certains accouplements électriques des m o t u r s qui seraient à éviter avec des essieux entièrement libres.
L'expérience a m o n t r é q u e l'accouplement mécanique des essieux réalisé d a n s ce système n'augmenterait pas d « « manière appréciable les résistances passives. E n effet, la ré- sistance au roulement des locomotives d e la Valteline n dépasse pas 4 k g s par tonne à la vitesse d e 50 k m . à 1 heure, ni 5 k g s par tonne à la vitesse d e 50 kilomètres.
OCTOBBE
L A H O U I L L E B L A N C H E
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b) P a r m i les c o m b i n a i s o n s a y a n t u n caractère p l u s parti- culier e n ce sens qu'elles entraînent d e s limitations plus étroi- tes p o u r le s y s t è m e d e m o t e u r s à e m p l o y e r , n o u s p o u v o n s citer :
l° Celle i m a g i n é e p a r M - A u v e r t (ingénieur d e la C o m p a - gnie P.-L.-M.) d a n s laquelle l'induit est calé directement sur l'essieu d o n t il fait partie intégrante, le stator étant fixé au châssis. P o u r p e r m e t t r e les d é p l a c e m e n t s d e l'essieu p a r rapport a u châssis, tout e n c o n s e r v a n t le centrage d u rotor par rapport a u stator, la carcasse d u stator est divisée e n deux parties s u s p e n d u e s p a r leur centre d e gravité, centrées autour d e l'essieu, et p o u v a n t p r e n d r e p a r r a p p o r t à celui-ci un léger m o u v e m e n t d'oscillation.
Cette disposition a d é j à été a d o p t é e sur la l o c o m o t i v e d'essai à a c c u m u l a t e u r s d e la C o m p a g n i e P.-L.-M. E l l e a été depuis perfectionnée d a n s les détails et elle sera, croyons-nous, e m p l o y é e p o u r la nouvelle l o c o m o t i v e d'essais, actuellement e n cours d e construction p o u r cette C o m p a g n i e , et pour le tunnel d u L o e t s c h b e r g .
2° Celle a d o p t é e sur les l o c o m o t i v e s d u N e w - Y o r k Central dans laquelle les stators sont c o m p l è t e m e n t i n d é p e n d a n t s des rotors, et les pièces polaires c o n v e n a b l e m e n t dessinées et avec u n entrefer suffisant p o u r laisser libre d é p l a c e m e n t à ces derniers. Cette disposition est d'une r e m a r q u a b l e sim- plicité, puisqu'elle s u p p r i m e tout m é c a n i s m e , tout palier d e moteur (en d e h o r s d e s paliers d'essieux), et m ê m e toute carcasse spéciale d e s m o t e u r s , le circuit m a g n é t i q u e étant constitué p a r le châssis p r o p r e m e n t dit d e la locomotive.
Elle a été a u d é b u t l'objet d e très vives critiques, m a i s celles-ci se sont trouvées d é m e n t i e s p a r l'expérience, le fonc- tionnement d e s m o t e u r s a y a n t été p l e i n e m e n t satisfaisant aussi bien a u point d e v u e m é c a n i q u e q u ' a u point d e v u e électrique. A c t u e l l e m e n t , u n e q u a r a n t a i n e d e ces m a c h i n e s sont e n service régulier d e p u i s près d ' u n a n a v e c le p l u s complet succès, et o n p e u t dire q u e , p a r leur simplicité, leur puissance, leur souplesse, leur facilité d e m a n œ u v r e et leurs faibles d é p e n s e s d'entretien, elles constituent u n d e s t y p e s les plus intéressants et les p l u s parfaits qui ait encore été réalisé.
D a n s le s y s t è m e A u v e r t , c o m m e d a n s celui d u N e w - Y o r k Central, u n e partie n o t a b l e d u p o i d s d e s m o t e u r s n'est p a s clastiquement s u s p e n d u e ; m a i s le total d e ce p o i d s n e d é - passe pas, n é a n m o i n s , les limites o r d i n a i r e m e n t a d m i s e s p o u r les locomotives à v a p e u r ; l'expérience a d é m o n t r é qu'il reste concihable a v e c la b o n n e conservation d e s voies. C e s d e u x systèmes d ' a c c o u p l e m e n t n e p e u v e n t s'employer qu'avec d e s moteurs à c o u r a n t c o n t i n u à n o m b r e d e pôles déterminé.
U n e fois choisi le m o d e d e c o m m a n d e , la puissance indivi- duelle d e c h a q u e m o t e u r se trouve limitée d ' u n côté p a r l'em- placement disponible, et d e l'autre p a r le fait q u e le p o i d s par essieu n e doit p a s d é p a s s e r u n certain m a x i m u m c o m p a - tible avec la résistance d e s voies (en général i6_à 17 tonnes).
Par suite, le n o m b r e d'essieux-moteurs se d é d u i t d u n o m b r e de m o t e u r s qu'il est nécessaire d'établir p o u r réaliser la puis- sance désirable.
E n outre d e leurs essieux-moteurs, les l o c o m o t i v e s élec- triques à g r a n d e vitesse doivent c o m p o r t e r d e s essieux o u des bogies directeurs, a n a l o g u e s à c e u x d o n t l'emploi est devenu classique p o u r les l o c o m o t i v e s à v a p e u r .
M a i s c o m m e il est, d'autre part, d'un g r a n d intérêt d e conserver la réversibilité d e s l o c o m o t i v e s électriques, il e n résulte q u e celles-ci d o i v e n t c o m p o r t e r ces é q u i p a g e s direc- teurs o. l'avant et à l'arrière-
Par suite, u n e assez forte p r o p o r t i o n d u p o i d s total doit forcément être p e r d u e p o u r l'adhérence, et l'utilisation spéci- fique d u p o i d s est m o i n s b o n n e d a n s les l o c o m o t i v e s à g r a n d e vitesse q u e d a n s celles à a d h é r e n c e totale-
Pour* remplir c o n v e n a b l e m e n t leurs rôles, les é q u i p a g e s directeurs d o i v e n t être f o r t e m e n t c h a r g é s ; cette charge, ainsi que la puissance d e s dispositifs d e rappel, doivent être pro-
portionnés a u m o m e n t d'inertie d e s m a c h i n e s p a r r a p p o r t à leur a x e d e rotation. A v e c d e s l o c o m o t i v e s à 3 o u 4 essieux- m o t e u r s , l'étude m é c a n i q u e d e la m a c h i n e c o n d u i t à mettre sur l'essieu directeiu? d'avant u n e c h a r g e d'au m o i n s u n e d o u z a i n e d e tonnes, et sur le b o g i e directeur u n e c h a r g e d'au m o i n s u n e vingtaine d e tonnes.
O n voit qu'avec d e s m a c h i n e s réversibles, o n sera c o n d u i t à u n p o i d s n o n a d h é r e n t d'au m o i n s 24 t o n n e s d a n s le pre- m i e r cas, et d e 40 t o n n e s d a n s le second. O r , il n'est p a s sans intérêt d e r e m a r q u e r que, q u a n d l'équipement électri- q u e n e c o m p o r t e pas, e n d e h o r s d e s m o t e u r s , d'appareils p e - sants, il est assez difficile d'arriver à réaliser les c h a r g e s d é - sirables sur les bogies directeurs, s a n s lester s u p p l é m e n t a i r e - m e n t les m a c h i n e s d a n s ce seul but.
Il e n résulte cette c o n s é q u e n c e , qu'avec les l o c o m o t i v e s élec- triques à g r a n d e vitesse m u n i e s d e bogies, il n'y a pas, a u point d e v u e d u p o i d s total, d'aussi g r a n d s inconvénients qu'avec d'autres motrices électriques à ce q u e l'équipement c o m p o r t e , e n d e h o r s d e s m o t e u r s , d e s appareils auxiliaires i m - portants, le p o i d s d e ces appareils p o u v a n t tout naturelle- m e n t être utilisé p o u r assurer u n e c h a r g e c o n v e n a b l e d e s essieux-directeurs.
L a disposition m é c a n i q u e d e s l o c o m o t i v e s d e la Valteline est très intéressante, et mérite u n e m e n t i o n particulière.
C e s m a c h i n e s sont portées sur u n essieu central d é p e n - d a n t d u châssis p r o p r e m e n t dit, et sur d e u x b o g i e s d'avant et d'arrière à roues inégales. L e s essieux les plus voisins d e l'essieu central o n t d e s roues d e m ê m e d i a m è t r e q u e cet essieu et lui sont a c c o u p l é s p a r d e s barres d ' a c c o u p l e m e n t à rotu- les. L e s autres essieux o n t d e s roues d e d i a m è t r e moitié m o i n d r e , et j o u e n t le rôle d'essieux-porteurs.
Il est facile d e se r e n d r e c o m p t e q u e l'inertie d e rotation d e s différentes parties constituant cet e n s e m b l e articulé est très faible et q u e les réactions sur les voies doivent être ré- duites à u n e très faible valeur.
U n e autre c o m b i n a i s o n m é c a n i q u e très intéressante a été p r o p o s é e p o u r les l o c o m o t i v e s électriques d e très g r a n d e vi- tesse et d e très g r a n d e puissance d e v a n t c o m p o r t e r a u m o i n s 4 essieux-moteurs. Cette disposition consiste à porter la m a c h i n e sur, d e u x trucks, c h a c u n à 4 essieux, d o n t d e u x m o t e u r s a u milieu et d e u x directeurs à c h a q u e extrémité. C e s trucks, a y a n t la principale partie d e leur p o i d s concentrée e n leur milieu, a u r o n t p e u d'inertie et obéiront a i s é m e n t a u x effets directeurs d e leurs essieux e x t r ê m e s m ê m e faible- m e n t chargés. L e châssis d e la l o c o m o t i v e reposera sur ces trucks a u m o y e n d e dispositifs a n a l o g u e s à c e u x e m p l o y é s sur les b o g i e s ordinaires, et portera les appareils d e c h o c et d e traction d e m a n i è r e à laisser a u x trucks m o t e u r s toute liberté p o u r suivre les inégalités d e la voie.
A v e c cette disposition, o n p e u t a i s é m e n t arriver à u n e ré- partition d e s p o i d s laissant disponible p o u r l'adhérence 70 % d u p o i d s total, c'est-à-dire à p e u près la m ê m e p r o p o r t i o n q u e celle atteinte sur les m a c h i n e s à 6 essieux d u N e w - Y o r k Central et sur les l o c o m o t i v e s d e la Valteline et d u S i m -
plon. v
A v e c la disposition à b o g i e s directeurs à l'avant et a 1 ar- rière et roues motrices d a n s la partie milieu, il paraît diffi- cile, m ê m e a v e c 4 essieux m o t e u r s , d e d é p a s s e r 60 %, et n é a n - m o i n s la m a c h i n e sera p l u s rigide et passera m o i n s facile- m e n t e n vitesse d a n s les c o u r b e s q u e celle indiquée ci-dessus
(A suivre.)
A V I S I M P O E T A 3 S T T
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