Re: Atlantic 221 – les stars de la Belle Époque
Publié: Vendredi 08 Octobre, 12:52
.
Sur ce fil, nous avons vu plusieurs photos de 221 P.O. qui sont d’anciennes 121 transformées.
On remarque des versions différentes.

Image

Ces locomotives à l’aspect un peu bricolé et leur généalogie mouvementée méritent qu’on s’y attarde.
Pour en saisir tout le piquant, il faut parler des 121 dont elles sont issues.



Les 221 P.O. ex 121 „Forquenot“

Chapitre 1 : les origines


Ce qui suit provient surtout d’auteurs étrangers qui ont un peu de mal à s’y retrouver dans les diverses transformations ou séries successives de 111, 120, 121 et 221 P.O. Alors si certaines données ou dates n’étaient pas exactes, merci de l’indiquer, je corrigerai en éditant.

Il y avait deux groupes principaux de 121 P.O. créées par Forquenot.

Image
Photos : coll. J-P. Vergez-Larrouy + fascicule „Les locomotives à vapeur région sud-ouest“, 1948

Les 121 à roues de 2m (photo de gauche)
N° 171-264 provenant de la transformation de 120 à partir de 1874
N° 265-400 construites neuves à partir de 1876 et les N °51-76 en 1883-86

Les 121 à roues de 1,84 m pour lignes plus accidentées (photo de droite) :
N°448-575 construites neuves de 1879 à 1887
En plus du diamètre des roues, on les reconnaît au dôme placé plus en arrière.


Ces locomotives avaient en commun des détails typiques :

- Foyer Tenbrinck, c’est à dire avec un échangeur supplémentaire („“bouilleur“) à mi-hauteur - on y reviendra en détail.

- Cylindres placés en porte-à-faux tout à l’avant, source d’instabilité à grande vitesse.

- De chaque côté de la machine il n’y avait qu’un seul ressort pour les deux essieux moteurs, appuyant sur les deux essieux par un gros levier en forme de poutre.
Un seul ressort pour les deux roues d’un côté, on retrouvera ça sur… la 2cv Citroen !

- Pour l’inscription en courbe, l’essieu porteur avant avait du jeu latéral. Il était ramené au centre non pas par des ressorts de rappel, mais par le poids de la machine agissant sur des appuis à plans inclinés – système qui se coinçait facilement, ce qui n’améliorait pas la tenue de voie à vitesse élevée.

- Les enveloppes de chaudières étaient en laiton non peint. Voir la 121 340 à la Cité du Train.


Dans le dessin ci-dessous on reconnaît en pointillé : 1) bouilleur Tenbrinck oblique dans le foyer, 2) levier-poutre, 3) ressort

Image
(Schema basé sur un dessin d’époque)



Ernest Polonceau, successeur de Forquenot en 1885, introduisit sur plusieurs locomotives des chaudières à deux dômes avec tube de liaison, alors en vogue en Autriche. Lire en page 17 de ce fil les avantages supposés – et le texte de Christophe PC sur Polonceau et l’Autriche.

Image
Diagramme 121 P.O. série 76-86 tiré de „La Machine Locomotive“, de E. Sauvage, 1899, à voir sur le site bien connu :
http://www.tassignon.be/trains/document ... tation.php


La suite arrive tout de suite…

Re: Atlantic 221 – les stars de la Belle Époque
Publié: Vendredi 08 Octobre, 13:01
.

Les 221 P.O. ex 121 „Forquenot“

Chapitre 2 : les 221 à roues de 1,84 m

En 1899, Ernest Polonceau équipa huit des 121 à roues de 1,84 m d’une chaudière à double dôme et de la distribution Durant-Lencauchez à boisseaux cylindriques. Cette distribution permettait de sélectionner des phases d’admissions courtes (pour utiliser au maximum la détente de la vapeur) en conservant une phase d’échappement longue pour éviter les contre-pressions.
C’est une étape vers les distributions à phases indépendantes (Caprotti, Cossart etc.), créées plus tard pour améliorer le rendement de locos à simple expansion.
Ces locomotives furent renumérotées 576 à 583.
En même temps, à titre d’essai, il munit la 580 d’un bogie de 2,20 m de longueur et à roues de 81 cm de diamètre.
Cette locomotive unique en son genre était la premiére Atlantic française. Voir post de ten-wheel en page 8 de ce fil.

Image
Photo La vie du Rail.

Cette locomotive a donc une chaudière courte comme ses sept soeurs d’abord restées au type 121.



En 1909-1910, soit dix ans plus tard, les sept autres 121 du groupe ont été également transformées en 221, avec une chaudière allongée vers l’avant, foyer Tenbrinck et mécanisme compound à deux cylindres avec distribution classique à tiroirs.

Image
Document montré par Prof en page 3 de ce fil.



Comparaison des diagrammes des 121 d’origine n°448-575 et des 221 n° 576-579 et 581-583 obtenues après ces différentes transformations.

Image
En haut : d’aprés une planche „Deharme et Pulin“ (coll. F. Hallier),
en bas d’après un document d’époque placé par Prof dans un autre fil.

La partie centrale du châssis et la suspension des roues motrices sont inchangées même si on ne le voit pas sur ces dessins simplifié. Le foyer est allongé vers l’arrière mais la position de l’essieu porteur arrière est inchangée.

Caractéristiques des 221 (et des 121 d’origine entre parenthèses) :

Moteur : compound 2 cylindres (simple exp. 2 cylindres)
Grille : 2,11 m2 (1,7 m2) – Surface totale de chauffe : 174 m² (115 m²)
Diamètre moyen de la chaudière : Ø 1,35 m (Ø 1,27 m ???) – Pression : 15 kg/cm² (10 kg/cm²)
Cylindres : Ø 400/605 mm x 650 mm (Ø 440 mm x 650 mm)
Roues motrices : Ø 1,84 m (Ø 1,84 m) –
Essieux porteurs AV/AR : Ø 0,81/1,22 m (Ø 1,22/1,22 m)
Poids adhérent : 32,4 t (25,8 t) .

La transformation en 221 a augmenté la puissance et a certainement amélioré la tenue de voie, puisque la vitesse maxi aurait été portée à 110 km/h (?).
Ces locomotives ont été radiées entre 1925 et 1928.

La suite arrive tout de suite…

Les 221 P.O. ex 121 „Forquenot“

Chapitre 3 : les 221 à roues de 2,0 m

Entre 1906 et 1910, 13 locomotives types 121à roues de 2 m de la série 171-264 (qui à l’origine étaient des 120 !) et deux de la série 265-390 ont été été transformées en 221 compound à deux cylindres, avec nouvelle chaudière à foyer Belpaire, timbrée à 16 kg/cm2 et placée beaucoup plus haut que l’ancienne.
Un „c“ (compound) a été rajouté à l’ancien numéro.
L’essieu porteur arrière a été déplacé et son châssis est intérieur. Le bogie avant, différent de celui des 221 décrites précédemment, ne possède qu’un seul ressort de chaque côté.

Ci-dessous, la 177c

Image
Photo SNCF, mais cliché probablement très ancien.



La comparaison des diagrammes „avant“ et „après“ montre que cette transformation est en réalité une construction neuve intégrale – à part les roues motrices et leur système de suspension.

Image
En haut : dessin venant de „Enzyklopädie des Eisenbahnwesens“, Röll, 1912, domaine public.
En bas : diagramme basé sur un dessin d’époque.


Caractéristiques des 221 (et des 121 d’origine entre parenthèses) :

Moteur : compound 2 cylindres (simple exp. 2 cylindres)
Grille : 2,34 m2 (1,62 m2) – Surface totale de chauffe : 201 m² (126 m²)
Diamètre moyen de la chaudière : Ø 1,38 m (Ø 1,27 m ???)
Pression : 16 kg/cm² (10 kg/cm²) –
Cylindres : Ø 400/605 mm x 650 mm (Ø 440 mm x 650 mm)
Roues motrices : Ø 2,0 m (Ø 2,0 m) – .
Essieux porteurs AV/AR : Ø 0,81/1,22 m (Ø 1,22/1,22 m)
Poids adhérent : 30,6 t (26,7 t)

Ces locomotives ont été radiées dans les années 1930.


Sources pour le texte :
Pour les 221 : „Die schönsten der Schiene“, de W. Reuter.
Pour les 121 : Revue „Die Lokomotive“ octobre 1920, „Locomotives d’hier et d’aujourd’hui“ Vauquesal-Papin, texte de CPA.


------------------------------------------

Dans le système compound à deux cylindres, le poids des pistons en mouvement et l’effort sur les bielles ne sont pas égaux pour les deux côtés, ce qui est désavantageux pour la tenue de voie.
Ce système a été beaucoup utilisé dans les pays où la vitesse des trains n’était pas élevée : Russie, Autriche, Italie.
De plus, les coups d’échappement deux fois moins fréquents affaiblissent le tirage.


Si le P.O. voulait créer des locomotives rapides sans la complexité d’un mécanisme à 4 cylindres, il aurait peut-être pu choisir une solution à 2 cylindres (égaux) à simple expansion + surchauffe, qui commençait à se répandre à l’époque…
…ou alors passer une commande supplémentaire de locomotives SACM 221 (classe 3000 P.O.) et 230 (classe 4000 P.O.) qui étaient puissantes et rapides.

La suite arrive tout de suite…