le tuyau par lequel se fait cet échappement. La vapeur qui sort des cylindres, après y avoir accompli le travail auquel elle est destinée, est toujours à une pression supérieure à celle de l'atmosphère; on la lance donc dans le tuyau kl, d'où elle s'échappe verticalement dans la cheminée, entraînant derrière elle l'air nécessaire à la combustion à travers la grille et les tubes.

L'efficacité de l'échappement est d'autant plus grande que la section du tuyau est plus petite; c'est ce que les mécaniciens expriment en disant qu'en serrant l'échappement, on active le feu. Pour cette raison, beaucoup de machines comportent des dispositifs qui permettent au mécanicien de diminuer ou d'augmenter la section de l'orifice par lequel s'échappe la vapeur. L'échappement variable, dont on peut se passer sur un palier et avec un charbon d'excellente qualité, est très utile sur des lignes accidentées et avec un charbon de qualité moyenne.

4° FAISCEAU TUBULAIRE. La tubulure est la partie caractéristique de la chaudière. Elle constitue une solution si heureuse du problème de l'augmentation de la surface de chauffe sous un petit volume que, depuis Seguin qui en est l'inventeur, elle n'a presque pas été modifiée. Les gaz de la combustion, en passant à travers ces tubes nombreux, longs et étroits, entourés d'eau de toutes parts, pénètrent pour ainsi dire dans tous les points de la masse liquide et se dépouillent de presque toute la chaleur qu'ils renferment. La tubulure se fait quelquefois en cuivre ou en acier, souvent en fer; en France, elle est presque toujours en laiton, dont la composition est la sui

vante :

Cuivre.
Zinc

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Des tubes en cuivre rouge seraient promptement usés par les cendres et les petits morceaux de charbon qu'entraîne le tirage; les tubes en fer ou en acier ont l'inconvénient de se couvrir facilement d'incrustations, mais ils ont l'avantage de coûter environ deux fois moins cher que les tubes en laiton et, de plus, ils semblent moins fatiguer les plaques tubulaires par leur dilatation.

Aux Etats-Unis, on emploie à peu près exclusivement les tubes en fer; on les rencontre également sur un grand nombre de lignes anglaises. La compagnie P.-L.-M. se sert depuis 1882 d'un certain nombre de machines, dont les tubes sont en fer forgé et raboutés en cuivre rouge du côté de la plaque tubulaire du foyer.

Les tubes ont environ 50 millimètres de diamètre extérieur et 2 millimètres à 2,5 mm. d'épaisseur. Ils sont fixés à leurs deux extrémités dans les plaques tubulaires. L'assemblage se fait en les rivant à froid dans des trous

coniques percés dans ces plaques (fig. 571) au moyen d'un petit appa reil appelé Dudgeon; on rabat ensuite la colerette aa, puis on force à l'intérieur une virole conique en acier cc, ayant 30 à 40 millimètres de longueur et 2 millimètres d'épaisseur. Ces viroles sont souvent supprimées du côté de la boîte à fumée; du côté du foyer, elles sont indispensables pour protéger les bouts des tubes contre l'action des gaz de la combustion.

Fig. 571. Assemblage des tubes avec les plaques tubulaires.

Le nombre des tubes varie de 100 à 200, quelquefois plus ; leur longueur est également variable, elle est comprise entre 3,50 m et 5,40 m. L'expérience semble avoir démontré que cette dernière longueur est exagérée et qu'il n'y a aucun intérêt à donner aux tubes plus de 4 mètres à 4,50 m. Au delà de ce chiffre, les tubes doivent être considérés comme un poids inutile, qui n'ajoute rien à la puissance de vaporisation de la chaudière. On ne peut guère les accepter que dans certaines machines à marchandises à quatre essieux couplés, destinées à remorquer à petite vitesse de for

tes charges sur les rampes modérées ; ces machines ont, en effet, besoin d'une grande adhérence plutôt que d'une grande puissance de vaporisation par mètre carré de surface de chauffe.

Fig. 572.
à ailettes.

Tube

Dans le but d'augmenter la surface de contact avec les gaz chauds, on emploie maintenant des tubes qui sont munis d'ailettes intérieures. Ces tubes, qu'on appelle souvent tubes Serve, du nom de leur inventeur, ont ordinairement huit ailettes (fig. 572) de 12 millimètres de hauteur; ils pèsent plus lourd et coûtent sensiblement plus cher que les tubes lisses; mais, comme ils donnent un effet utile plus grand, ils permettent d'en diminuer le nombre ou d'en réduire la longueur. Ils sont employés actuellement sur tous les réseaux.

La surface de chauffe totale des locomotives varie entre 100 et 200 mètres

carrés pour les machines de types courants. Dans cette surface totale le foyer et les tubes entrent en proportions diverses, suivant les différents types de machines. Voici, par exemple, la proportion pour quatre types de locomotives employées en France.

La surface de chauffe du foyer étant beaucoup plus active que celle des tubes, il y a intérêt à l'augmenter le plus possible; d'après les expériences faites par les ingénieurs de la compagnie de l'Est sur la résistance des trains et la puissance des machines, il convient que la surface de chauffe du foyer ne soit pas inférieure à :

6 à 8 mètres carrés, pour une surface totale de 80 à 150 mètres carrés ;

9 à 10 mètres carrés, pour une surtace totale de 150 à 200 mètres carrés.

Dans les locomotives récentes de grande puissance, la surface de chauffe atteint jusqu'à 300 mètres carrés, correspondant à des surfaces de grille de 3,50 m2 à 4,50 m2.

ALTERATIONS DES CHAUDIÈRES. Les chaudières des locomotives sont exposées, indépendamment de l'usure normale qui résulte de leur service, à des altérations irrégulières ou corrosions intérieures qui, si elles n'étaient pas soigneusement réparées, pourraient déterminer des explosions. Ces corrosions sont dues à l'action combinée de l'acidité des eaux, de la pression de la vapeur, de la dilatation des différentes parties de la chaudière et aussi des défauts d'homogénéité du métal.

On y remédie par les précautions suivantes :

1o Le lavage périodique des chaudières, opération qui se renouvelle à peu près tous les douze jours et même plus souvent, si le nombre de kilomètres parcourus par la machine est considérable;

2o L'épuration et la neutralisation des eaux acides, opérations pour les

quelles un grand nombre de procédés sont employés, ainsi que nous l'avons vu (t. II, p. 70);

3o La liberté de dilatation accordée à toutes les parties de la chaudière, principalement dans le sens de sa longueur; dans ce but on ne la fixe au châssis qu'à l'une de ses extrémités, à l'avant, et elle peut glisser librement en se dilatant sur les rapports placés à l'arrière et sur les supports intermédiaires.

TIMBRE ET ÉPREUVE DE LA CHAUDIÈRE. D'après les anciens règlements sur les machines à vapeur, la pression dans la chaudière était définie par la tension absolue de la vapeur, y compris la pression atmosphérique ; cette tension était exprimée en atmosphères, soit 1,033 kg par centimètre carré.

Depuis la publication du décret du 25 janvier 1865, la pression est définie par la tension effective de la vapeur, déduction faite de la pression atmosphérique. Cette tension effective est d'ailleurs exprimée en kilogrammes par cenmètre carré et c'est elle que représente le timbre de la chaudière.

D'après le décret du 30 avril 1880, l'épreuve réglementaire doit être fatie de la manière suivante :

« ART. 4. L'épreuve consiste à soumettre la chaudière à une pression hydraulique supérieure à la pression effective qui ne doit point être dépassée dans le service. Cette pression d'épreuve sera maintenue pendant le temps nécessaire à l'examen de la chaudière, dont toutes les parties doivent pouvoir être visitées.

« La surchage d'épreuve par centimètre carré est égale à la pression effective, sans jamais être inférieure à un demi-kilogramme, ni supérieure à 6 kilogrammes. »>

« ART. 5. Après qu'une chaudière ou partie de chaudière a été éprouvée avec succès, il y est apposé un timbre indiquant, en kilogrammes par centimètre carré, la pression effective que la vapeur ne doit pas dépasser.

»

On fait cette épreuve au moyen d'une presse hydraulique, après avoir complètement rempli la chaudière d'eau froide, et en ayant bien soin qu'il n'y reste pas un notable volume d'air emprisonné, car il pourrait en résulter un danger pour les opérateurs, l'air comprimé pouvant faire éclater la chaudière.

L'expérience a démontré que l'épreuve hydraulique à froid ne risque pas d'affaiblir la chaudière, en lui imposant une trop grande fatigue, et qu'elle donne une garantie réelle de solidité.

ACCESSOIRES DE LA CHAUDIÈRE.

Nous comprenons sous cette dénomina

tion le cendrier, la boîte à sable, les appareils d'alimentation et enfin les appareils de sûreté, communs à toutes les chaudières à vapeur.

Cendrier. C'est un accessoire du foyer qui a pour but, conformément aux prescriptions de l'ordonnance du 15 novembre 1846 (art. 11), d'arrêter les escarbilles et morceaux de charbon incandescents qui pourraient passer à travers la grille, être projetés au loin par les roues de la machine et devenir une cause d'incendie.

Un arrêté ministériel du 1er août 1857 a fixé comme il suit les dispositions à adopter pour ces appareils : « Aux parois latérales et à la face d'arrière du foyer seront adaptées, sans aucun jeu, des feuilles de tôle descendant jusqu'à 12 centimètres au-dessus du niveau des rails, cette cote s'appliquant aux machines complètement garnies d'eau et de coke (aujourd'hui de houille). La plaque d'arrière pourra être échancrée dans sa région moyenne, si cela est nécessaire, par suite de la saillie des dômes des plaques tournantes; elle pourra également être munie d'une porte pour faciliter le tirage pendant la marche en arrière. »

En fait, les cendriers que l'on emploie sur la plupart des machines sont des caisses complètement fermées par le bas et sur les côtés et pouvant s'ouvrir à l'avant ou à l'arrière, à l'aide de portes. L'usage de ces cendriers, fermés de toutes parts, s'est généralisé de plus en plus par suite des facilités que procure la manœuvre de leurs portes pour régler le tirage; ils ont presque partout remplacé les cendriers sans fond, qui ne sont que des appareils de sûreté réglementaires, sans influence sur la consommation du combustible.

En hiver, lorsque la voie est couverte d'une certaine épaisseur de neige, le cendrier peut devenir d'une application impossible. Un décret du 30 mars 1874 a prévu le cas et admis que les compagnies pourraient être autorisées par arrêté ministériel à faire circuler, sur certaines sections de lignes et pendant des périodes déterminées, des locomotives dépourvues de cendrier.

Boite à sable.- La boîte à sable, ou sablière, est un réservoir, généralement placé sur la chaudière, et contenant le sable destiné à être dirigé sur les rails devant les roues motrices dans le cas où l'adhérence fait défaut. A cet effet, la sablière est munie de deux tuyaux qui descendent de part et d'autre de la machine et viennent déboucher à une petite distance au-dessus des rails. L'orifice supérieur de ces tubes peut être ouvert ou fermé par le mécanicien au moyen d'une tige qu'il manoeuvre de son poste.

Il est nécessaire que le sable soit répandu régulièrement et sans excès; il faut pour cela qu'il soit toujours maintenu très sec, condition qui se trouve généralement remplie par la position de la sablière au-dessus de la chaudière. Cela n'est cependant pas toujours suffisant: il arrive que certains sables, même très secs, ne s'écoulent pas régulièrement par un orifice sous la simple influence de la gravité. On se sert, dans ce cas, d'un distributeur mécanique consistant dans une vis hélicoïdale montée sur un axe horizontal;