Locomotive anglaise de 1941 d'inspiration libre.

Description des plans

Les plans se composent de trois planches format A1, correctement détaillées. Au niveau de la description de la chaudière, trois solutions sont proposées: chauffage à l'alcool, chauffage à l'essence sous pression et chauffage au charbon. Deux types de distribution sont également décrits: une distribution par quart de tour et une du type "HACKWORTH" Les plans datent de 1941 et, si l'on désire lire l'article qui se réfère à la méthodologie de fabrication, iI faut se reporter au journal "ENGLISH MECHANICS" du 22 août 1941. Les techniques évoluent et de ce fait, il est possible d'apporter certaines améliorations, soit dans le domaine des matières à employer (par exemple, tous les paliers de l'embiellage sont en Ertalon), soit, dans la conception proprement mécanique. Il y a également le problème de la transcription des valeurs en pouce, dans notre système métrique. Ce qui nous amène à redessiner des assemblages et certaines pièces mécaniques.

Description de la machine

A/ La chaudière.

La chaudière est entièrement réalisée en cuivre, elle est constituée d'un foyer interne, relié à la boîte à fumée par un ensemble de tubes de chauffe. Entre le foyer et l'enveloppe extérieure, une ouverture, appelée gueulard, obstruée par une porte, permet l'alimentation du foyer en charbon. La pelle n'est pas plus grande qu'une cuillère a café. La surface de la grille est de 25mm x 55mm. Le foyer étant petit, c'est grâce à l'échappement de vapeur des cylindres, par la cheminée qu'il se produit une dépression à travers l'ensemble de la chaudière, permettant le tirage de l'air frais au niveau de la grille.

A l'arrêt ou au démarrage de la machine, on utilise également le souffleur. Ce souffleur permet un tirage forcé, en envoyant un jet de vapeur sous pression dans l'axe de la cheminée. On perd un peu de vapeur mais on active énergiquement le feu.

Les principales pièces, fonds, foyer interne, sont réalisés par formage sur gabarits de bois. La chaudière se compose d'environ 30 pièces façonnées, qui sont toutes brasées à l'argent.

La chaudière est conçue pour subir une pression intérieure limitée à 4 bars. Au-delà, la soupape de sécurité, soigneusement tarée, assure l'évacuation de la vapeur en excès.

Le timbre de la chaudière est à 4 bar, soit 5 bar absolus. Sa capacité est de 0.45 litre. La cylindrée du moteur est de 13.5 cm3. La machine est capable de parcourir 45 m en 18 secondes, soit une vitesse approximative de 9 km / heure. Le diamètre d'une roue étant de 44 mm, la vitesse de rotation du moteur est d'environ 1040 tours / minute. De cela nous pouvons en déduire la consommation de vapeur. En effet, le débit de vapeur est égal à la cylindrée multipliée par la vitesse de rotation soit 13.5 cm3 x 1040 tr / mn = 14 040 cm3 ou 14 litres de vapeur à 5 bar absolus. Le poids de la vapeur à cette pression est de 2.61 g / litre, d'où le poids de vapeur consommée : 14 litres x 2.61 g / l = 36.5 g ou 36.5 cm3 d'eau par minute. Ces chiffres nous montrent qu'il est indispensable de munir la machine d'une pompe automatique car, sans celle-ci, l'autonomie de la locomotive serait de 12 minutes. D'autre part, il apparaît évident que le rendement dû au chauffage au charbon est nettement supérieur à celui d'un autre mode de chauffage, à savoir le gaz ou l'alcool par exemple. Nous avons ici une chaleur impliquant à la fois la convection et le rayonnement, contrairement aux autres types de chauffage où l'échange s'effectue uniquement par convection. Il en résulte une augmentation du rendement, correspondant à environ 3 fois les modes de chauffage traditionnels.

B/ Le châssis.

Le châssis est constitué de deux longerons en acier, qui sont solidarisés par plusieurs entretoises et présentent des échancrures destinées au passage des boites d'essieux. Dans les boites d'essieux, passent les axes des roues. Les roues sont en fonte, usinées à partir des pièces de fonderie. Les roues sont reliées entre elles par des bielles d'accouplement.

C/ La distribution. (Voir schéma)

La distribution type HACKWORTH fût inventée par JOHN WESLEY HARCKWORTH en 1859. Le principe est le suivant: Un excentrique est fixé directement sur l'axe de l'essieu moteur, calé juste en opposition au maneton. La bielle de l'excentrique travaille verticalement et coulisse dans une glissière. Cette glissière peut pivoter par rapport à son axe médian. La biellette de commande du tiroir est fixée sur la bielle de l'excentrique. Lorsque la glissière est placée verticalement, le débattement du tiroir est pratiquement nul. Par contre, lorsque la glissière est placée à l'avant ou à l'arrière, l'amplitude horizontale du mouvement de la biellette est maximum. Du fait de l'encombrement, ce système n'a pratiquement jamais été utilisé sur des locomotives réelles.

Vue de dessous montrant au centre le système HACKWORTH, la grille à droite et la pompe à eau à gauche.

Face arrière de la locomotive en cours de fabrication. Chaudière en cours de montage.

Face avant de la locomotive en cours de fabrication. On aperçoit distinctement les tubes de chauffe

D/ Mise en route.

En plus de la locomotive, il a fallu réaliser des accessoires tels que : pelle, tisonnier et ventilateur de tirage qui permettent, au moment de la mise en chauffe, de créer la dépression nécessaire au niveau du foyer.

• A l'aide de la pompe à eau manuelle, on introduit, dans la chaudière, de l'eau déminéralisée. Le niveau d'eau de la chaudière permet de surveiller l'opération.
• Ensuite, par le gueulard, on introduit des morceaux de charbon de bois imbibés d'alcool à brûler.
• On branche le ventilateur de tirage.
• On allume le charbon de bois à l'aide d'une allumette.
• Au bout de quelques minutes, on commence à l'alimenter avec de l'anthracite. La granulométrie du charbon est celle du grain de café. Il n'y a que quelques grains par pelletée. Entre chaque chargement, on prendra soin de refermer la porte du gueulard.
• On va renouveler l'opération en commençant à surveiller le manomètre.
• Pendant la montée en pression, on ne reste pas les bras croisés. Il faut vérifier le niveau d'huile, graisser les organes en mouvement, vérifier la radio commande.
• Au bout de 5 minutes, l'aiguille du manomètre décolle.
• Au bout de 10 minutes la pression atteint environ 2 bar.
• Nous pouvons désormais retirer le ventilateur de tirage et actionner le souffleur. La chaudière acquiert son autonomie.
• En quelques minutes, nous atteignons 4 bar au manomètre, c'est le moment de remettre un peu de charbon par le gueulard.
• Il ne reste plus qu'à actionner le régulateur, doucement au départ car il y a de l'eau dans les cylindres, la taille de la machine n'a pas permis de placer des purgeurs.
• Ensuite, lorsque par la cheminée, une bonne vapeur blanche inonde l'atmosphère, nous pouvons lâcher la bête qui ne demande qu'à bondir.

E/ Caractéristiques générales:

La locomotive contient des caisses à eau latérales avec, dans l'une d'elle, une pompe à eau manuelle immergée. Celle-ci permet le remplissage de la chaudière à froid ou la réalisation d'un appoint en cours de marche. Une pompe à eau automatique accouplée à un essieu permet le remplissage en cours de fonctionnement, le système comporte un by-pass qui permet de court-circuiter la pompe automatique en renvoyant l'eau dans les caisses à eau.

Un fourgon d'accompagnement contient le récepteur de RC, les piles et le servo-commande du régulateur. Le régulateur est du type quart de tour. La commande de celui-ci se fait, à partir du fourgon, par l'intermédiaire d'un cardan. Le servo-commande du changement de marche est situé sur la locomotive, au niveau de la cabine.

F/ Commande de septembre 1990 :

Chez "LOCOSTEAM MODEL ENGINEERS"
Wyndwod king street,Neatished, Norwich NR12 8BW
tel:(0692) 630683

• 3 plans de détails (1941)
• 6 roues brutes de fonderie
• tôlerie châssis
• tôlerie chaudière
• boite à fumée
• cylindres, plus pièces bronze pour pistons.

Total 70£ en 1990

Vue à partir de la cabine.