Automotrice à vapeur sur les chemins de fer du Nord

Image d’illustation : Le génie Civil 10 septembre 1910  site Gallica.bnf.fr/BnF

Sources : RGCF mars 1898 site Gallica.bnf.fr/BnF, RGCF juillet 1903 site Gallica.bnf.fr/BnF, RGCF janvier 1904 site Gallica.bnf.fr/BnF, RGCF Juin 1904 site Gallica.bnf.fr/BnF, Portefeuille économique des machines février 1914 site Gallica.bnf.fr/BnF, Le génie Civil 10 septembre 1910 site Gallica.bnf.fr/BnF

Automotrice à vapeur sur les chemins de fer du Nord

En 1904, le réseau du Nord mettait en service une rame automotrice qualifiée de façon surprenante comme « La Nouvelle Voiture Automobile à Vapeur ». Il faut remonter à la fin du 19^ième siècle pour voir apparaitre, pour la première fois, ce vocable sur les chemins de fer du Nord lorsque ceux-ci décidèrent de la mise en service de deux types de « voitures automobiles » composés d’un ou plusieurs compartiments et qui étaient mus soit par la vapeur (système Serpollet mis en service en 1897 sur la ligne de Beauvais à Creil) soit par l’électricité fournie par des accumulateurs. Un peu plus tard, en 1903, c’était au tour du PLM et de la Compagnie d’Orléans de mettre en service une automotrice (système Purrey) dont j’aurai l’occasion de parler dans un prochain article.

Pour desservir les lignes de banlieue qui nécessitaient un service distinct des trains de grands parcours, les chemins de fer du Nord étaient partis du constat de bons sens suivant : à besoins différents, moyens de transport différents.

Le but à atteindre étant de créer des trains directs entre deux centres importants en les faisant précéder et suivre sur les parcours de banlieue par un train collecteur, en vue d’emmener les voyageurs recueillis au train rapide qui suivait, et un tain distributeur, en vue de distribuer, dans la banlieue suivante, les voyageurs en provenance du rapide. On retrouvera plus de trente années plus tard cette politique de desserte sur l’initiative de Raoul Dautry avec les Z 3700 https://cheminot-transport.com/2021/07/l-automotrice-z-3800-avait-des-performances-d-acceleration-exceptionnelles.html .

En contrepartie, cette augmentation significative des kilomètres-trains ne devait pas se faire au détriment des équilibres économiques d’où le choix d’un moyen de transport capable de circuler indifféremment dans les deux sens de marche et ne nécessitant pas des dépenses de traction et de conduite trop importantes.

Si ces conditions étaient faciles à réaliser pour des automotrices électriques, le problème à résoudre pour des automotrices à vapeur était plus délicat. En effet, autant un mécanicien d’une automotrice électrique peut changer de bout sans problème, autant un mécanicien d’une automotrice à vapeur doit rester proche du foyer et de la chaudière.

La solution avait été trouvée en plaçant le mécanicien et la chaudière dans une voiture en partie centrale de la rame avec une voiture à voyageurs de part et d’autre. Le mécanicien disposait de deux postes de conduite en fonction du sens de marche et sa cabine était surélevée. De plus, pour faciliter la visibilité et l’observation des signaux, la partie des voitures se trouvant dans le prolongement du poste de marche était surbaissée. Cela était rendu possible par le fait qu’elle ne servait que de compartiment à bagages.

Le schéma ci-dessous permet de mieux comprendre l’agencement retenu.

Cette autre vue par le bout est aussi très explicite. On voit les compartiments à bagage sur la droite.

Enfin la vue extérieure qui montre les 3 voitures composant la rame.

Sur ce schéma, de gauche à droite, il y avait :

- une voiture de 3^ième classe avec banquettes offrant 28 places assises et 12 debout (avec mains courantes au plafond) ainsi qu’une plateforme prévue pour 4 voyageurs debout.

- la voiture de la chaudière qui comprenait aussi un fourgon de 9m³ ou 500 kilos d’emport. En cas d’affluence il était possible d’utiliser les banquettes rabattables afin d’offrir 6 places supplémentaires,

- une voiture à classes mixtes 1^ère et 2^nde offrant respectivement 8 et 14 places auxquelles pouvaient s’ajouter 6 places debout. La plateforme d’extrémité comportait deux strapontins à deux places et 4 places debout.

- l’accès des voyageurs se faisait par les deux plateformes d’extrémité, les autres plateformes servant à l’intercirculation. La montée des voyageurs par un nombre réduit d’accès correspondait à un choix d’exploitation afin de limiter les sujétions de fermeture de portes par le seul agent d’accompagnement. En contrepartie, les flux de montées et descentes étaient moins rapides ce qui entraînait des stationnements prolongés.

Au total, la rame pouvait accueillir 58 voyageurs assis et 26 debout.

Les coffres à bagages situés parallèlement aux deux voitures d’extrémités n’avaient une hauteur que de 0,94 m afin de ménager une visibilité suffisante au mécanicien.

Caractéristiques techniques

D’une longueur totale de plus de 26 mètres, la rame de 3 voitures avait une masse de 43 tonnes pour un poids adhérent de 12,9 tonnes. Elle pouvait atteindre une vitesse de 70 kilomètres par heure en palier et était capable d’accélération rapide pour ne pas trop faire chuter la vitesse commerciale malgré les arrêts fréquents.

La chaudière était du type « Turgan », déjà en exploitation sur d’autres automotrices du Nord. Compte tenu que le mécanicien remplissait également les fonctions de chauffeur, la chaudière devait remplir certaines conditions pour faciliter le travail de l’unique agent à savoir :

- la quantité d’eau devait être suffisante pour accomplir un parcours de 50 kilomètres ce qui correspondait à une distance supérieure au parcours du train en banlieue. Sa capacité en eau devait être assez grande pour que le mécanicien n’ait pas à se préoccuper de son niveau en cours de route,

- de même, la grille et le foyer devaient contenir assez de combustible pour que le mécanicien n’ait à s’occuper du chargement que pendant les stationnements (arrêts par ailleurs fréquents du fait de la nature des trains de banlieue).

La grille avait une surface de 1m² et la chaudière était timbrée, selon la RGCF, à 18 kilos ce qui est un peu  surprenant car les chaudières des locomotives, à cette époque là, ne dépassaient pas 16 kilos. Etait-ce parce que la chaudière de l’automotrice était de beaucoup plus faible taille que cette pression pouvait être atteinte plus facilement ? Il faut aussi signaler que d’autres sources donnent 16 kg et même 14 kg en précisant que ce sont les manomètres qui sont gradués jusqu’à 18kg.

Le faisceau tubulaire comportait 86 tubes « Serve » de grande section et 174 tubes de plus petite section. La surface de chauffe représentait un peu plus de 29 m².

La capacité de la chaudière était de 660 litres d’eau et de 240 litres de  vapeur. Des réserves d’eau (2,5m³) et de combustible (1,1 tonne) étaient placées sur les côtés de la voiture abritant la chaudière.

L’appareil moteur comprenait un cylindre HP de 195mm de diamètre et un BP de 250mm (course de 320mm). Les cylindres actionnaient les manivelles calées à 90 du même essieu. L’effort théorique de traction au cylindre s’établissait à 2100 kilos ce qui correspondait à un effort de traction ramené à la tonne de 50 kilos soit une valeur tout à fait conséquente.

Onze exemplaires de ces rames automotrices (dont certaines équipées d’une chaudière avec moteur double de système Purrey) effectuaient des services de navette entre Paris Nord et La Chapelle Saint Denis et entre Saint Just en Chaussée et la rue Saint Pierre.