En 2002, les chantiers du patrimoine organisés par le Centre d’Histoire Sociale ont eu pour mission le transfert de la machine à vapeur Dujardin.
Souvenirs, souvenirs !
Et pour commencer : le démontage de la Dujardin à l’ancienne distillerie de Colleville.
Le chalumeau est nécessaire !La Dujardin en cours de démontageEntre délicatesse et brutalité : le marteau-piqueurUn demi-volant remonté centimètre par centimètreVue de dessus
La chaudière sur laquelle le moteur à vapeur Merlin venait s’installer est une chaudière tubulaire.
Pour en découvrir le principe, plongeons-nous dans le livre “La vapeur et ses merveilles” d’Édouard Lockert, chapitre V.
Chaudière de la locomobile Merlin
Les chaudières tubulaires ont pour objet de diviser la masse d’eau à vaporiser, de façon à augmenter autant qu’il est possible la surface de chauffe, pour rendre la vaporisation plus rapide.
La première idée d’un système de ce genre semble appartenir à un sieur Barlow, citoyen des États-Unis d’Amérique, qui obtint en 1793 un brevet d’importation en France pour des appareils dits fourneaux à chaudières.
Marc Seguin
« L’objet de ces appareils est, dit-il, de présenter à l’action du feu la plus grande étendue de surface possible. Pour cela, on fait passer l’eau dans des tuyaux ou cylindres et ceux-ci dans le foyer même ; on le peut encore en faisant passer la flamme du foyer dans des petits tuyaux répandus dans l’eau à chauffer. »
Barlow propose d’employer ces appareils pour faire mouvoir les bateaux à vapeur.
C’est précisément ce que fit Marc Séguin, en 1825. Il faisait avec ses frères des expériences de navigation à vapeur sur le Rhône et c’est alors que, pour la première fois, il se servit d’une chaudière tubulaire, mais tout autrement disposée que celle de Barlow.
« Séguin, a écrit M. Perdonnet, est neveu de Montgolfier. L’inventeur de la locomotive à grande vitesse est neveu de l’inventeur des ballons.
L’invention des ballons a été accueillie avec un immense enthousiasme, celle de la locomotion à vapeur n’a produit qu’une faible impression. Quelle différence, toutefois, dans les résultats de ces deux découvertes !
L’insuffisance de vitesse des anciennes machines locomotives lui fit reconnaître la nécessité d’augmenter les moyens de production de la vapeur ; dès 1827, il fit passer l’air chaud provenant de la combustion à travers une série de tubes plongés dans l’eau de la chaudière. »
Séguin constata ensuite le non-succès de la méthode inverse qui consiste à faire passer l’eau dans les tubes autour desquels circulent les flammes, ainsi que le pratiqua Barlow. C’est bien à Marc Séguin que l’on est redevable d’avoir lancé dans la pratique, où elles ont rendu de si éminents services, les chaudières tubulaires, telles que nous les connaissons aujourd’hui.
Lorsqu’à la chaudière de Marc Séguin, on eut adjoint, pour forcer le tirage dans les tubes, le jet de vapeur imaginé par Stephenson, la machine locomotive fut amenée, à peu de choses près, au degré de perfection que nous lui connaissons aujourd’hui.
Le foyer est établi dans la portion que l’on nomme pour cette raison boîte à feu.
Les flammes et la fumée parcourent alors les tubes intérieurs et échauffent l’eau qui les entoure. Ils arrivent ainsi dans la capacité nommée boîte à fumée, d’où ils s’échappent par la cheminée C. La chaudière proprement dite contient l’eau dans laquelle baignent tous les tubes formant ce que l’on nomme le faisceau tubulaire.
Coupe d’une chaudière tubulaire
Sur la gravure ci-dessus on peut voir :
à gauche, la boîte à fumée ouverte en haut par la cheminée (C),
à droite, la boîte à feu,
au centre, le faisceau tubulaire plongé dans l’eau.
La fumée et la chaleur transite de la boîte à feu vers la boîte à fumée.
Sur la photo de la chaudière de la Merlin au début de ce billet, la boîte à fumée est à l’avant-plan tandis que la boîte à feu est à l’arrière-plan.
La photo ci-dessous montre la sortie du faisceau tubulaire dans la boîte à fumée.
Boîte à fumée et faisceau tubulaire
Le principe de la chaudière tubulaire est celui retenu dans les locomotives à vapeur telles que nous les connaissons.
Il y a une semaine, Christian et Sébastien ont poursuivi la remise en service du condenseur (pompe à air).
Ils se sont attaqué à la bielle. Un grand nettoyage s’imposait !
La première étape consistait à laisser tremper les différentes pièces dans du gazole pendant plusieurs jours semaine afin d’enlever sans effort les graisses, huiles et autres poussières accumulées.
Ensuite un peu d’huile de coude, quelques mètres de papier de verre et de la patience sont nécessaire pour nettoyer les pièces métalliques des différentes traces de rouille et autres dégats du temps.
Christian et Sébastien au nettoyage
Les pièces une fois nettoyées doivent être remontées sur la bielle.
Remontage de la bielle
Aujourd’hui, pour obtenir une pièce aux fonctionnalités identiques, on utiliserait un roulement à billes. La machine à vapeur Crépelle est de 1913, date à laquelle les roulements à billes en acier était déjà utilisés dans les vélos (≃ 1890) et peu après dans l’automobile. Il est probable que la conception technique d’Ernestine soit antérieure ou que les roulements à billes de l’époque n’était pas utilisable sur ce type de mécanique.
Ce qui nous amène à une petite explication du système utilisé :
Schéma du système
Faire frotter de l’acier sur de l’acier n’est pas bon (chauffe, usure). C’est pourquoi il y a 2 pièces de bronze (représentées sur la droite du schéma) destinées à accueillir l’axe. Ces 2 pièces sont rainurées (visible sur la pièce en bas à droite) afin de pouvoir huiler le système.
Un autre point particulier à noter : pour ajuster les pièces de bronzes, 2 pièces en acier coulissant l’une sur l’autre sont utilisées. Elles sont de profil trapézoïdal. Cette astuce permet d’obtenir 2 bords parallèles (voir // sur le schéma) dont on peut diminuer ou augmenter la distance.
C’est également un système n’utilisant aucune vis !
