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Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

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Modérateur: MOD

Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mar 21 Fév 2012, 15:27 
.

Avant de faire une conclusion sur tout ce qu’on a vu dans ce fil, voyons de près les ultimes locomotives de trains rapides compound à deux cylindres construites d’après les principes de deux grands ingénieurs déjà présentés sur ce fil : von Borries et Gölsdorf.

Et commençons d’abord par une surprise en Prusse où, en 1904, une locomotive obsolète a fait des performances honorables.

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Tests de Berlin-Zossen en 1904 :
Performances tardives de la 220 prussienne de la classe S3
(loco décrite en page 1 de ce fil)




En 1904 les Chemins de Fer prussiens ont organisés des tests approfondis de locomotives à vapeur pour trains rapides sur l’itinéraire d’essai de Berlin-Zossen (connu pour le record de vitesse établi peu avant par deux automotrices électriques).

De nombreux parcours ont été effectués avec les locomotives prussiennes suivantes pour effectuer des mesures en faisant varier l’admission sélectionnée, la charge remorquée, la vitesse, etc. :

- la grande 222 carénée S9 Kuhn-Wittfeld n° 561.
voir description sur cette page : viewtopic.php?f=5&t=44658&start=0

- une Atlantic „S7 von Borries“, compound à 4 cylindres
- une Atlantic „S7 de Glehn premier type“, très inférieure aux Atlantic françaises
pour ces deux locos voir le dernier tiers de cette page : viewtopic.php?f=5&t=35080&hilit=Atlantic+221&start=165

- une 220 de Glehn compound à 4 cylindres – probablement S5.1, semblable à la version EL
- une 220 à simple expansion et surchauffe, classe S4

En plus de ces 5 locomotives modernes, une 220 S3 (dont la conception datait d’il y a 12 ans) a subi les mêmes tests. La S3, produite à partir de 1893 en plus de 1000 exemplaires, avait une puissance nettement plus faible et elle était défavorisée par son mécanisme dissymétrique, mais cela permettait de mesurer l’évolution technique qui a eu lieu entre 1893 et 1904.
En décrivant cette locomotive en page 1 de ce fil, j’avais oublié de mentionner les performances qu’elle a accomplies au cours de ces essais. Réparons cet oubli avec les résultats publiés entre autres dans Die Lokomotive de décembre 1905.



Image
Dessin de David Palmer, Salamander Books


Au cours des essais de vitesse, la S3 a atteint 113 km/h avec 6 voitures (224 t) et 119 km/h avec 3 voitures (109 t).
Pour soutenir ces vitesses, elle devait être conduite avec le changement de marche au cran le plus élevé, contrairement à ses concurrentes, ce qui n’était pas économique en vapeur.
Son comportement sur la voie a été jugé subjectivement comme bon.
Les appareils enregistrant l’amplitude des trépidations latérales du bogie et du dernier essieu couplé ont indiqué des résultats qui étaient dans la moyenne du groupe et en aucun cas les moins bons.
Pat l'antique
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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mar 21 Fév 2012, 16:02 
.

1905 – Les 220 de la classe S 5.2 (Prusse)




Vers la fin des années 1890, il devenait clair que la puissance des 220 S3 devenait trop faible pour l’accroissement du tonnage des trains.
Pour leur succéder, diverses variantes de locomotives de type 220 ont été essayées.
Extérieurement, toutes ces locomotives se ressemblaient. En plus, les désignations de classes ou de groupes ont varié, ce qui fait qu’elles sont allégrement confondues. Alors, essayons de mettre de l’ordre dans les groupes principaux. Les numéros de classe impairs sont pour les locomotives compound, les numéros pairs pour les locomotives à simple expansion et à surchauffe.


Classe S4 – 104 locomotives construites de 1902 à 1909
Version à simple expansion et surchauffe de la S3, basée sur 3 prototypes de 1898-1900 et dont un exemplaire a été exposé à Paris en 1900, voir ici :

http://cnum.cnam.fr/CGI/gpage.cgi?p1=28 ... F441%2F442


Classe S5.1 (version von Borries) – 17 locomotives construites de 1900 à 1903
Version compound à 4 cylindres d’après le nouveau système conçu par A. von Borries (4 cylindres en batterie agissant sur le premier essieu moteur). Une machine a été primée à l’Expo Universelle de Paris en 1900, description ici :

http://cnum.cnam.fr/CGI/gpage.cgi?p1=30 ... F441%2F442


Classe S5.1 (version de Glehn) – 22 locomotives construites de 1902 à 1903
Compound à 4 cylindres système du Bousquet - de Glehn, apparence similaire à la S5 EL



Classe S6 – 584 locomotives construites de 1906 à 1913
Simple expansion et surchauffe. Locomotive à roues de 2,10 m et aspect massif, dont les défauts de conception (châssis, équilibrage) ont nécessité des modifications à partir de 1910. C’est la plus puissante 220 prussienne.
Voir diagramme ici :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/d ... chnung.jpg


Toutes ces locomotives étaient conçues d’après des principes qui s’épanouiront au cours du XXème siécle (systèmes compound à 4 cylindres, ou simple expansion à surchauffe). Mais elles ont été concurrencées par une locomotive issue du passé et qui fera une carrière plus longue :
la classe S5.2 créée en 1904, compound à deux cylindres, construite en 367 exemplaires.


Image
S5.2 - Photo : Die Lokomotive, septembre 1907

La popularité de la S3 et son bon comportement au cours des tests de 1904 ont peut-être décidé les responsables à en faire construire une version plus puissante, mais conservant un moteur compound à deux cylindres. L’initiative ne vient probablement pas de von Borries lui-même car entre-temps il avait créé son système à quatre cylindres et, ayant quitté le chemin de fer, il était devenu Professeur à l’Université Technique de Berlin Charlottenburg.

Les ateliers qui produiront l’ensemble de cette classe „S3 renforcée“ (dénommée classe S5.2 à partir de 1911) font partie des chantiers navals Vulcan et Schichau, constructeurs de navires civils… et de dreadnoughts pour la „Flotte de Haute Mer“ de l’empereur.

Le châssis et toute la partie véhicule (diamètre de roues, bogie) sont ceux de la S3 mais l’empattement est allongé de 20cm. La charge admise par essieu étant alors de 16 tonnes au lieu de 14,5 autrefois, la surface de chauffe et les cylindres sont agrandis. Le diamètre de la chaudière est supérieur de 10 cm et son sommet est placé 30 cm plus haut, ce qui modernise la silhouette.

Image
Coupe longitudinale : Die Lokomotive, août 1910.
Remarquer que la désignation de ce groupe n’est pas encore S5.2 mais simplement S5 compound, ce qui facilite la confusion avec les de Glehn.


Image
Coupe transversale : Die Lokomotive, septembre 1907.

La protubérance à côté de la cheminée est le piston de changement de mode système Dultz à commande manuelle. Le mécanicien décide lui-même quand et combien de temps il utilise le fonctionnement à simple expansion pour fournir un effort temporaire plus élevé (accélération, rampes) et quand il revient en mode compound pour la marche économique.
Les pièces ont une forme différente, mais c’est le principe conçu vingt ans plus tôt par Anatole Mallet pour les petites locomotives du CDF Bayonne-Biarritz !

Donc l’opposé des anciens systèmes automatiques Worsdell, von Borries et autres qui n’accordaient pas cette liberté (confiance ?) au mécanicien et voulaient à la fois simplifier la conduite et garantir l’économie de combustible en empêchant le fonctionnement à simple expansion sauf pour les trois ou quatre premiers coups de piston des deux cylindres au démarrage.

Sur les principes et détails de fonctionnement de tous les systèmes compound existant, l’excellent livre Locomotive compounding and superheating, de J. F. Gairns, 1907, scanné très proprement, est téléchargeable directement ici :
http://openlibrary.org/works/OL1128194W ... perheating
Cliquer sur ‘PDF’ dans la colonne de droite.



Caractéristiques des S5.2


Classe S5.2 (Prusse) – 367 locomotives
1905-1911 – Constructeurs : Settiner Maschinenbau AG Vulcan, Schichau-Werke (à Elbing),
Moteur compound à 2 cylindres extérieurs actionnant le premier essieu couplé, cylindre HP du côté droit, tiroirs plans, distributions Walschaerts (Heusinger) extérieures.
Ø intérieur de la chaudière : 1,500 m (virole avant) - Hauteur de l’axe : 2,500 m
Grille : 2,3 m2 - Surface de chauffe (foyer + tubes) : 11 + 121 = 142 m2 - Timbre : 12 kg/cm2
Cylindres HP/BP: Ø 475/700 x 600 mm - Rapport de volume BP/HP : 2,17
Roues motrices : Ø 1,980 m - Roues porteuses : Ø 1,000 m
Poids adhérent : 32 t - Poids en ordre de marche (locomotive seule) : 53,3 t


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Performances :

Vitesse autorisée : 100 km/h.
La revue Die Lokomotive de septembre 1907 donne les faits suivants :
Sur profil facile, les S5.2 remorquent des trains rapides dont la charge maximum est de 40 essieux, soit prés de 350 tonnes.
À titre d’exemple, le rapide Hanovre-Göttingen d’une charge allant de 32 à 40 essieux couvre la distance (108 km) en 82 minutes malgré des zones de ralentissement, soit une vitesse moyenne de 79 km/h.

Sans être chauvin, les rapides des réseaux français de la même époque effectuaient des moyennes généralement supérieures. Pourtant, les performances des S5.2 étaient appréciées en Prusse, même si la S6 était plus puissante.

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Carrière.

En 1925, 200 locomotives S5.2 encore en service ont reçu les numéros 13 651 à 13 850. Les retraits du service ont débuté en 1928. Les dernières locomotives ont été rayées en 1931.

Curieusement, les versions compound à 4 cylindres décrites plus haut ont été supprimées beaucoup plus tôt. Les S5.1 de Glehn ont été rayées en 1920, les von Borries vers 1922.

Et les grandes S6 à simple expansion et à surchauffe, que l’ingénieur Robert Garbe considérait à leur création comme symbole de l’avenir, ont été supprimées en 1931, en même temps que les S5.2 à technologie appartenant au passé.



La variante Oldenburg

11 locomotives de mêmes caractéristiques, mais à distribution à soupapes Lentz ont été construites par Hanomag en 1909 pour le Chemin de Fer du Grand Duché de Oldenburg (au nord-ouest de l’Allemagne).
Principe : le mouvement de va-et-vient longitudinal d’une tige crantée actionnée par la distribution Walschaerts soulevait et abaissait les tiges de soupapes d’admission et d’échappement.
Le tablier de ces locomotives était placé plus haut, leur donnant une apparence moderne :

Image
Détail d’une CPA vue sur le site „ak-ansichtskarten“
http://www.ak-ansichtskarten.de/ak/inde ... 0&shop=299

Les 11 locomotives portaient des noms de divinités germaniques. A la DRG, elles sont devenues la série 13 1851 à 13 1861 et elles ont été radiées en 1927.




Sources :
- Revue Die Lokomotive
- Wikipedia allemand

:D
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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mar 21 Fév 2012, 18:43 
Patlantic a écrit:.

Les ateliers qui produiront l’ensemble de cette classe „S3 renforcée“ (dénommée classe S5.2 à partir de 1911) font partie des chantiers navals Vulcan et Schichau, constructeurs de navires civils… et de dreadnoughts pour la „Flotte de Haute Mer“ de l’empereur.

:D


Relativisons! En 1911, cela fait 52 ans que Ferdinand Schichau

Image

s'est lancé dans la construction de locomotives. C'est lui qui a construit les premières compounds de Prusse, voire d'Allemagne.

Un peu avant les locomotives il avait certes tâté de la construction navale,

Image


Christa Mühleisen

mais cette activité ne prit vraiment son essor qu'après l'édification d'un chantier à Dantzig, en eaux plus profondes qu'au Elbing des origines.

Les chantiers Schichau de Dantzig ne lancèrent leur premier "Dreadnought" qu'en 1910, le SMS Oldenburg (compound triple expansion!).

Après la deuxième guerre mondiale, qui les vit produire plus d'une centaine de sous-marins ils devinrent les chantiers Lénine de Gdansk, devenus célèbres à cause d'un certain Lech Walensa.

Quant à Vulkan à Stettin, leur département "locomotives", établi pour se diversifier après des débuts difficiles dans la construction navale, avait livré sa première locomotive en ...1859!


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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mer 22 Fév 2012, 10:22 
Les chantiers navals Schichau construisirent notamment le joli paquebot "Kaiser Friedrich III" qui ne parvint pas à atteindre la vitesse de pointe spécifiée dans le cahier des charges et fut rendu à son constructeur. Après plus d'une dizaine d'années sans emploi, il fut racheté par la compagnie Sud- Atlantique de Bordeaux pour sa ligne Bordeaux- Rio- de- Janeiro aux côtés des Lutétia, Gallia et Massilia. Après une coûteuse refonte, il fit un voyage inaugural sur la ligne d'Amérique du sud où furent remarqués son confort mais aussi son appétit en briquettes qui conduisit son propriétaire à le laisser amarré dans le port de Bordeaux. Mobilisé en 1915 comme croiseur auxiliaire, le "Burdigala" succomba en 1916 à la torpille d'un sous- marin allemand en amenant des troupes aux Dardanelles. Son épave a été découverte récemment, près d'une autre victime de la campagne : le paquebot "Britannic", frère du trop fameux "Titanic"...
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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mer 22 Fév 2012, 13:12 
Christophe PC a écrit:Les chantiers Schichau de Dantzig ne lancèrent leur premier "Dreadnought" qu'en 1910, le SMS Oldenburg (compound triple expansion!)


Christophe PC


Les moteurs compound étaient très courants dans la marine. La place dont on dispose dans la coque d'un transatlantique étant beaucoup moins contraignante que sur nos locomotives, il y à eu dans ce domaine des configurations impréssionnntes. Les trois paquebots de classe olympic de la white star étaient propulsés par deux moteurs 4 cylindres à triple expansion, un moteur pour chaque hélice latérale tandis que l'hélice centrale étaint mue par une turbine alimentée par la vapeur d'échapement des deux moteurs alternatifs.
C'est à ma conaissence les derniers exemples de tels moteurs puisqu'à la même époque, les derniers nés de la Cunard étaient équipés uniqument de turbines.

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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mer 22 Fév 2012, 15:41 
R.I.C a écrit:
Les moteurs compound étaient très courants dans la marine. La place dont on dispose dans la coque d'un transatlantique étant beaucoup moins contraignante que sur nos locomotives, il y à eu dans ce domaine des configurations impréssionnntes. Les trois paquebots de classe olympic de la white star étaient propulsés par deux moteurs 4 cylindres à triple expansion, un moteur pour chaque hélice latérale tandis que l'hélice centrale étaint mue par une turbine alimentée par la vapeur d'échapement des deux moteurs alternatifs.
C'est à ma conaissence les derniers exemples de tels moteurs puisqu'à la même époque, les derniers nés de la Cunard étaient équipés uniqument de turbines.

Désolé pour le HS :oops:


Quand on cause vapeur, on n'est jamais hors sujet!

Les mêmes conditions spécifiques à la marine qui avaient facilité le développement de machines alternatives triple expansion allant jusqu'à 30.000 chevaux (beaucoup de place + peu de chocs, au moins en service normal + large disponibilité de fluide de refroidissement pour condensation) s'avérèrent très favorables à la turbine à vapeur marine, alors qu'elle ne connut guère de succès en ferroviaire.

Elle permit de presque décupler les puissances totales en quelques années, on passa par exemple de 15.000 chevaux pour un "pre-dreadnought" de 1904 à près de 150.000 pour le Hood, mis sur cale en 1916.
Notons cependant que ce décuplement ne permit même pas de doubler les vitesses, qui ne passèrent que de 20/21 noeuds à 31/32 (et 34 ou 35 sur les navires de ligne US de 1944, ou les porte-avions, encore plus puissants).

Le "Dreadnought" britannique, archétype voulu par l'amiral Fisher d'une nouvelle génération de cuirassés, innovait en 1906 par ses turbines.

Les Allemands en copièrent pas mal d'éléments, comme le calibre unique d'artillerie lourde, mais en conservant d'abord une machine alternative.
Ce n'est qu'en 1910 qu'ils mirent en service un premier cuirassé à turbines.
Comme les Français, d'ailleurs, avec cette différence que le Danton à turbines n'était même pas un dreadnought!

Mais la machine alternative à triple expansion ne disparut pas pour autant. Dans des puissances "ferroviaires" et dans une version "rustique" simple à construire, elle équipa quelques centaines de liberty ships et rendit de fiers services jusqu'en 1945.

Image
Source: http://uim.marine.free.fr/table.htm



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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mer 22 Fév 2012, 16:19 
On retrouve encore cette machine alternative à triple expansion sur la citerne "Ondée" de la Marine nationale, dernier vapeur de la "Royale" qui mériterait mieux que le sort qu'elle connaît!
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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mer 22 Fév 2012, 16:21 
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Désolé, là vous êtes hors sujet...
Ouvrez ailleurs un fil sur la marine, merci.
Dernière édition par Patlantic le Mer 22 Fév 2012, 20:49, édité 1 fois au total.
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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mer 22 Fév 2012, 17:19 
Laissons donc les gondoles à Venise, le printemps sur la Tamise, etc, etc, etc... 8)
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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mar 28 Fév 2012, 22:21 
.

1903 et 1908 – Les 220 des séries 206 et 306 (Autriche-Hongrie)



Les 220 autrichiennes de la série 6 de 1894 et de la série 106 (quasiment identique) de 1898 ont été évoquées dans le dernier texte de la page 1 de ce fil.

Image
Locomotive série 6 – Wikimedia Commons, domaine public.

Considérées comme très réussies, ces 167 locomotives ont amélioré le service des trains rapides, mais au début des années 1900, leur puissance continue de 800 ch (avec un maximum de 1.000 ch) devenait un peu juste pour la demande accrue.

Karl Gölsdorf a alors amélioré le concept de base malgré les limitations de charge par essieu (14,5 t).
Le résultat a été la série 206, produite à partir de 1903 – remarquée à l’époque pour son esthétique.





La série 206


Image
Locomotive n° 206.01, kkStB – Die Lokomotive, juillet 1904

Contrairement aux séries 6 et 106, il n'y a plus de double dôme à tube de liaison.
Les trois premières locomotives ont un dôme unique placé sur la virole avant. À partir de la quatrième, il sera déplacé vers l’arrière, comme sur cette photo :

Image
Locomotive n° 206.40 avec tender type 56. Photo du constructeur Wiener Neustadt : – Photo Archiv Arthur Meyer

Par rapport aux séries 6 et 106, Gölsdorf a légèrement allongé le foyer, il a surélevé la chaudière de 21 cm pour agrandir la surface de rayonnement des faces du foyer et il a raccourci les tubes de 50 cm. Ce principe de grande surface de rayonnement par rapport à la surface de convexion a amélioré la production de vapeur, permettant à la locomotive de fournir plus longtemps un effort élevé.

Les blocs de fonderie cylindre + tiroir ont des formes différentes de ceux du modèle précédent, ce qui fait qu’il n’a pas été nécessaire de donner aux longerons une forme brisée pour les rapprocher en partie avant de la locomotive. Cela simplifiait la construction, les pièces de renfort et l’entretoisement du châssis – probablement une astuce pour réduire le poids.

Le tablier arrondi au dessus de l’essieu moteur est un gag de design qui se retrouvera sur quelques autres locomotives, par exemple les 221 de la série 108 et les 131 de la série 110. La découpe latérale élégante de l’abri deviendra un élément typique du style de Gölsdorf, comme les 4 tiges de commande des sablières, des purgeurs, du régulateur et de l’échappement variable disposées dans un même plan horizontal pour que la chaudière conserve une apparence dépouillée.


Image
Diagramme d’une des 3 premières locomotives de la série 206 (dôme sur l’avant de la chaudière) –Die Lokomotive, juillet 1904.


Caractéristiques :

Série 206 – 89 locomotives (70 kkStB et 19 Südbahn)
1903-1908 – Constructeurs : Florisdorf, Wiener Neustadt, StEG, BMMF (Prague). MÁVAG (Prague)
Moteur compound à 2 cylindres extérieurs actionnant le premier essieu couplé, cylindre HP du côté droit, tiroirs plans, distribution Walschaerts extérieure, une seule commande de relevage pour les deux distributions.
Système de démarrage Gölsdorf mettant automatiquement la locomotive en mode simple expansion en cas de sélection du cran de marche le plus élevé.

Ø intérieur de la chaudière à la plus petite virole : 1,420 m - Hauteur de l’axe : 2,800 m
Grille : 3 m2 - Surface de chauffe (foyer + tubes) : 12 + 123 = 135 m2 - Timbre : 13 kg/cm2
Cylindres HP/BP: Ø 500/760 x 680 mm - Rapport de volume BP/HP : 2,3
Roues motrices : Ø 2,140 m - Roues porteuses : Ø 1,034 m
Poids adhérent : 29 t - Poids en ordre de marche (locomotive seule) : 54,2 t
Vitesse autorisée : 90 km/h



Ces locomotives étaient généralement équipées de tenders à 3 essieux.
À partir de 1904, l’ouverture pour la prise d’eau a une longueur de… 3,0 m !
Ayant besoin de moins de précision pour s’arrêter sous les grues à eau, les trains gagnent du temps, d’après la revue Die Lokomotive de janvier 1905, qui montre dans cet article de plusieurs pages des diagrammes de tenders récents :
http://anno.onb.ac.at/cgi-content/anno- ... 021&zoom=2
Le diagramme de cette page montre précisément le tender type 56.



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Performances :

Par rapport à la série précédente, le cylindre BP est légèrement agrandi. Le timbre est inchangé.
Grâce à l’amélioration de la chaudière, la puissance continue est passée de 800 à 940 ch.

Je n’ai pas de chiffres sur les résultats d’essais : puissance maximum, vitesse maximum, charges remorquées etc.
-----------------------------------------

Carrière :

Les locomotives de la série 206 ont remorqué les rapides, conjointement à la série précédente, ainsi que les trains internationaux. Donc, inévitablement, un timbre-poste montre une de ces locos devant l’Orient-Express :
http://www.uqp.de/kopka/europa/austria/m-1007.htm

Après l’éclatement de l’empire austro-hongrois, 44 locomotives sont restées en Autriche. Les autres ont été réparties entre Tchécoslovaquie (14), la Pologne (11), l’Italie (15) et la Hongrie (4).
En 1938, d’après Wikipedia allemand, 17 locomotives ont été intégrées à la sous-classe 13.15 de la Deutsche Reichsbahn, classe dont les 220 saxonnes VIIIb V décrites en page 4 de ce fil avaient fait partie dans les années 1920. Après la guerre, les survivantes ont été supprimées ou utilisées comme chaudière mobile.





La série 306


En 1908, voyant que les surchauffeurs utilisés dans d’autres pays ou réseaux étaient fiables et efficaces, les Chemins de fer autrichiens ont voulu expérimenter cette technique.
Pour Gölsdorf (comme pour du Bousquet, Hammel et d’autres grands ingénieurs jusqu’à Chapelon), l’attitude logique vis à vis de la surchauffe n’était pas de la substituer à la double expansion, mais d’additionner les deux procédés pour obtenir le rendement maximum de la vapeur produite par la chaudière.

Gölsdorf a donc fait construire une variante de la série 206 équipée d’un surchauffeur Schmidt et dont le cylindre HP a été légèrement agrandi et muni d’un tiroir cylindrique. Il a augmenté le timbre de la chaudière à 15 kg/cm2.

Image
Locomotive 306.01 – Photo Wikipedia hongrois provenant probablement de Die Lokomotive, septembre 1908.


Image
.
Image
Vue en élévation et coupe transversale : Enzyklopedie des Eisenbahnwesens, von Röll, 1912
Vue de dessus : Die Lokomotive, septembre 1908.


Le dôme est moins haut, ce qui améliore la silhouette. Sur la coupe transversale, on reconnaît le tiroir cylindrique au dessus du cylindre HP.
La vue de dessus montre les longerons du châssis de forme rectiligne, contrairement aux locomotives des classes 6 et 106. À cause de la forme du tiroir cylindrique, le bloc-cylindre HP est placé légèrement plus en avant que le BP. On voit bien la disposition des quatre tiges de commande le long de la chaudière.


Caractéristiques se différenciant de celles de la série 206 :

Série 306 – 5 locomotives (3 kkStB et 2 Südbahn)
1908 et-1910 – Constructeurs : StEG et Ateliers Nationaux de Budapest
Surface totale de chauffe (foyer + tubes + surchauffeur) : 12 + 107 + 35 m2 - Timbre : 15 kg/cm2
Cylindres HP/BP: Ø 520/760 x 680 mm - Rapport de volume BP/HP : 2,1
Poids en ordre de marche (locomotive seule) : 56 t


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Performances :

Si la distribution n’a pas été modifiée, l’élévation du timbre de la chaudière a probablement résulté en une augmentation de la puissance maximum, mais les chiffres disponibles concernent surtout l’économie de combustible réalisée grâce à la surchauffe : 18 %.
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Carrière :

Les 2 locomotives de la Südbahn ont terminé leur carrière en Hongrie.
Les 3 locomotives de l’ex kkStB, devenue ÖBB, ont été enregistrées en 1938 par la Reichsbahn sous les numéros 13.201 à 13.203 mais n’ont plus été utilisées pour la traction de trains.


Ces locomotives sont les dernières compound à deux cylindres pour trains rapides créées par Gölsdorf, qui a été un des grands partisans de ce système.
Conscient que pour obtenir des puissances plus élevées, il faudrait donner au cylindre BP des dimensions ingérables (on l’a vu avec les 230 de la série 9 sur la page 3 de ce fil) et que la faible fréquence des coups d’échappement peut devenir un handicap, il a utilisé le moteur compound à 4 cylindres sur différentes locomotives spectaculaires de plus en plus puissantes – et qui sont sans rapport avec l’objet de ce fil.




Sources principales :
Revue Die Lokomotive (différents numéros).
Wikipedia allemand


:D
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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mar 28 Fév 2012, 22:37 
.

Récapifulatif de quelques chiffres

Il ne s’agit pas d’un hit-parade sérieux parce que les sources utilisées sont parfois imprécises ou peuvent être mal interprétées.
Ce qui compte, c’est l’ordre de grandeur.




Vitesse maximum

Image
GB NER 211 classe J (1889) 138 km/h – page 2.
kkStB 220 série 6 (1894) 126 à 130 km/h, selon les sources - page 1.

starluc et Prof ont indiqué que les locomotives françaises ci-dessous étaient limitées à 120 km/h même après leur transformation en compound à deux cylindres. On peut supposer qu’elles étaient capables d’atteindre ces vitesses :

Image
120 Midi – pages 1 et 2.
220 Etat modifiée (1904) – page 3.





Puissance maximum

Image
kkStB 230 série 9 (1898) 1.300ch – page 3.
Palatinat 221 Prototype P3.2 (1900) 1.200ch –page 5.





La carrière la plus brève en version compound

Image
GER 220 G 16 – 1884-85 décompoundées en 1892 – page 6.
NER 211 classe J-1889-90 – page 2.
NER 220 classe F décompoundées à partir du milieu des années 1890 – page 6.





La carrière la plus longue en version compound

Image
47 ans
BNCR 220 Classe D n° 50 de 1895 à 1942 (cas unique) – page 6.

Plus de 30 ans
kkStB Série 6 de 1893-98 à 1931 – page 1.
Bavière BXI. 1895-1900 à 1931 – page 5.





Source des photos (de gauche à droite et de haut en bas) :

The Locomotive, C. Stretton, 1893 / Wikimedia Commons domaine public
Michel Viers / La Science Française, 1899-1, BnF-Gallica
Die Lokomotive, juin 1916 / Railroad Digest, janvier 1901
Wikimedia Commons, Coll. Tony Hisgett /
The Locomotive, C. Stretton, 1893 / Back Track, sept. 2007
The Engineer
Wikimedia Commons domaine public / Coll. P. Jacobs
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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mar 28 Fév 2012, 22:58 
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En conclusion…



Les locomotives compound à deux cylindres et à grandes roues ont été une espèce relativement rare et pourtant, celles qui étaient dans ce fil correspondent à un total de plus de 2.000 unités, même si le nombre exact des 130 et 230 russes présentées en page 1 et 4 n’est pas confirmé.
Les locomotives compound à deux cylindres à roues plus petites pour service mixte et de marchandises – ou pour trains de voyageurs en voie „étroite“ dans les pays lointains – ont été encore plus nombreuses. Sur des locomotives destinées à des vitesses moins élevées, la dissymétrie du mécanisme semblait plus facile à accepter.

En fait, cette dissymétrie semble avoir été moins problématique qu’on pourrait le penser.
Anatole Mallet évoque à plusieurs reprises dans les „Mémoires de la Société des Ingénieurs Civils“ les préjugés entendus à ce sujet… et venant généralement d’ingénieurs n’ayant pas utilisé le système.

En ce qui concerne les locomotives de trains rapides vues ici, les sources utilisées permettent de tirer les conclusions suivantes :



Par rapport à des locomotives équivalentes à simple expansion, l’économie de combustible en service varie de 13 à 23%, les chiffres les plus fréquents sont de 15% ou un peu plus.
On utilise la détente de la vapeur de façon plus complète. La détente étant répartie entre deux cylindres, les variations de température dans chaque cylindre sont réduites, donc la condensation est quasiment exclue, la vapeur introduite est utilisée sans perte pour l’effort mécanique.

Les systèmes de démarrage permettaient d’arracher un train de manière comparable à celle d’une loco à simple expansion.

Malgré la dissymétrie du mécanisme, les vitesses atteintes et le comportement sur la voie n’étaient presque pas inférieurs à ceux d’une locomotive à deux cylindres et simple expansion et correspondaient aux exigences des années 1885-1900.

Par contre, à partir de 1900 environ, la demande accrue en puissance et en vitesse dépassait les possibilités offertes par le système compound à deux cylindres.
Il aurait été nécessaire d’agrandir le cylindre BP de telle manière que ses dimensions et le poids de son piston soient problématiques, ou alors élever le timbre d’une manière incompatible avec les chaudières de l’époque.
L’apparition de systèmes à quatre cylindres pouvant transmettre des efforts supérieurs et offrant un bon équilibrage des pièces en mouvement résolvait le problème, mais le mécanisme devenait compliqué.

La simplicité du système compound à deux cylindres, jointe aux économies de combustible, a continué à le rendre intéressant pour les locomotives de puissance moyenne.
C’est l’option choisie par le Midi, et d’autres réseaux français après 1900 pour améliorer des locomotives anciennes.
D’autres compagnies ont préféré la combinaison simple expansion + surchauffe.

Un fait étonnant :
Au début des années 1890, tous les grands constructeurs des USA proposaient des locomotives „cross compound“ c’est à dire compound à deux cylindres.
Ils ont su argumenter pour la vente. Ce sont les réseaux qui ont été un peu réticents. Et quand Schenectady et Baldwin ont proposé des systèmes à 4 cylindres vraiment équilibrés vers 1903-1904 (système Cole, Baldwin balanced compound), malgré les performances spectaculaires de certaines locomotives, les réseaux en ont très peu acheté.




Dans l’évolution vers la locomotive moderne, le moteur compound à deux cylindres était une voie sans issue.

Mais pas sans intérêt.

:D
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Re: Locos compound à 2 cylindres pour trains rapides

Publié: Mer 29 Fév 2012, 10:49 
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Encore quelques textes en français sur les locomotives compound à deux cylindres en général


Sur la page de droite, quelques lignes très claires sur le principe général des systèmes de démarrage
(Locomotive et Matériel Roulant, M. Demoulin, 1896)
http://www.archive.org/stream/cheminsde ... 0/mode/2up


À partir du bas de cette page, un texte de Herdner sur les avantages et limites du système compound à deux cylindres
(Mémoires de la Société des Ingénieurs Civils, 1906, 2ème semestre)
http://cnum.cnam.fr/CGI/gpage.cgi?p1=41 ... F324%2F902


Réseau du Midi : conclusion des essais en service courant de deux locomotives de la classe 1800 compound à deux cylindres
(Revue de Mécanique, mai 1904)
http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k5 ... que.langFR


Sur cette page et les suivantes, étude détaillée des différents systèmes de démarrage, par E. Sauvage.
(Revue de Mécanique, janvier 1897)
http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k5 ... /f38.image



:D
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