Locomotive 241 A du PLM

Image d’illustration : Bulletin PLM Juillet 1935 site Gallica.bnf.fr/BnF

Sources : RGCF février 1926, RGCF décembre 1934 Bulletin PLM mars 1929, Bulletin PLM juillet 1935, Bulletin PLM juillet 1929 Bulletin PLM septembre 1934, Bulletin PLM septembre 1933, Le génie civil 12 juin 1926 le tout  sur site Gallica.bnf.fr/BnF,  Loco Revue 623 janvier 2000.

Locomotive 241 A du PLM

La décision de construire ces locomotives de type Mountain par le PLM résulte, pour une bonne part, d’un concours de circonstances. Habituée aux Pacific pour ses trains rapides et express lourds, la compagnie du PLM avait été contrainte de recourir à des Mikado 141 C pour suppléer l’insuffisance en nombre de ses 231D au cours de l’année 1921. A cette occasion, les Mikado, avec leurs poids adhérents plus élevés, n’avaient pas eu de peine à se montrer au moins égales, sinon supérieures, aux Pacific dans de nombreux domaines comme la faculté d’accélération et de reprise de vitesse après arrêt notamment en rampe. D’autre part, la réticence à utiliser 4 essieux accouplés pour les vitesses de 100 km/h et même au-delà avait été levée grâce à la démonstration qu’avaient pu faire les 141 C : aucune fatigue anormale ni de leurs organes ni de la voie n’avait été constaté

Un comparatif de ces deux types de machines utilisées est donné ci-après. Il montre de nombreuses similitudes comme le niveau de puissance identique par exemple. Ce qui les distinguait le plus était comme, on vient de le voir, le poids adhérent de la Mikado supérieur de 26% à celui de la Pacific.

Fort de ces constatations, le PLM passait  commande à l’OCEM d’une nouvelle série de type Mountain, la 241 A1, qui devait avoir à peu près les mêmes performances que les 231D en palier mais qui se montrerait largement supérieure en  rampe, en particulier après arrêt. Si le PLM insistait à ce point sur les performances en rampe après arrêt, qu’il soit inopiné ou prévu, il fallait en chercher la raison sur le graphique des circulations entre Paris et Dijon aussi bien dans les sens pair qu’impair.

En effet comme on peut le voir sur ce graphique, les trains du soir dans le sens impair et ceux du matin dans le sens pair circulaient en batterie. De 19h30 à 22h30, 16 trains de voyageurs quittaient la gare de Paris Lyon avec un premier groupe de 5 suivi de deux groupes de 4 puis d’un groupe de 3.

Chaque fois qu’il se produisait un arrêt imprévu en rampe, c’était tout le groupe de train qui se trouvait impacté par la lente reprise de vitesse du train à l’origine de l’arrêt. Ce genre d’incident n’étant pas isolé, il fallait à tout prix revenir à un niveau de régularité satisfaisant sous peine d’augmenter les temps d’espacement entre le trains et donc de réduire le nombre de circulations  ou de diminuer la durée de l’intervalle travaux de pleine nuit. Sur ce dernier point, la précision ne figure pas au RGCF mais vu ce qui a les caractéristiques d’un blanc-travaux (ce n’était peut-être pas ce terme employé à l’époque) sur le graphique, je ne m’avance pas beaucoup en disant cela.

Une fois étudiée par l’OCEM, la locomotive 241 A1 était construite par l’usine Schneider du Creusot puis mise en service en février 1925 et affectée au dépôt de Laroche.

Quelle était belle cette Mountain ! C’était peut-être d’ailleurs à elle que Jean Ferrat pensait quand il chantait « que la montagne est belle » Cette allusion à la chanson de Jean Ferrat n’est pas de moi, elle figure de façon implicite dans le loco revue 632 de janvier 2000. La trouvant bien adaptée à cette locomotive, je me permets de la citer à nouveau.

Dotée d’un paraboloïde à l’avant de la boîte à fumée, autant décoratif qu’efficace (des essais avaient montré qu’à 100km/h, cet appendice diminuait de 50 chevaux la puissance nécessaire pour vaincre la résistance de l’air), cette 241A avait fière allure.

Elle avait tellement marqué les esprits des agents du PLM que certains l’avaient reproduite avec les faibles moyens dont ces cheminots disposaient. Admirez  cette magnifique 241 A au 1/20 avec son tender que  Jean Chanut, agent technique aux ateliers d’Oullins avait fabriqué en utilisant des boîtes de conserves, des rayons de bicyclettes, des baleines de parapluie, des épingles et quelques autres matériaux de récupération.

Fort de la réussite de sa première maquette, il en fera une deuxième lorsque la 262 AE sera mise en service. On les voit toutes les deux réunies lors d’une exposition à Lyon.

Caractéristiques de la 241 A

Voici les principales caractéristiques.

D’une longueur de 16,45 mètres, la 241 A avait une masse de 117 tonnes à laquelle il fallait ajouter les 64,7 tonnes du tender soit un poids total de plus de 183 tonnes. La longueur de la machine plus celle du tender atteignaient près de 26 mètres (25,91 mètres).

 Voici comment se répartissait la charge par essieu

Les diamètres des roues mesuraient 1,01 mètre pour celles des deux essieux du bogie avant, 1,79 mètre pour les roues des 4 essieux moteurs et 1,37 pour celle du bissel arrière.

L’inscription dans les courbes de 150 mètres de rayon était facilitée par le jeu de 6,1cm du bogie avant et par celui de 9,6cm du bissel arrière. D’autre part, les essieux moteurs n°4 et 5 avaient des boudins amincis de 2,1cm.

Les autres caractéristiques sont données par le tableau suivant :

Description générale.

Devant assurer un plus grand effort de traction que la Pacific tout en s’approchant d’elle en termes de vitesse de pointe, 110km/h au lieu de 120km/h, la Mountain avait été conçue pour fournir un plus grand effort de traction afin de remorquer, dans de bonnes conditions de régularité, les lourdes rames d’express qui avaient tendance à prendre du tonnage au fur et à mesure que la « métallisation » des voitures se généralisait à la fin des années 20.

A cet effet la 241 A1 fut dotée de cylindres de grandes dimensions (HP 510x650 ; BP 720 x700) et d’une grille de 5m² pour augmenter la production de vapeur. Afin que la combustion soit plus complète, il avait été placé entre la voûte et la plaque tubulaire une chambre à combustion de 1,2 mètre de profondeur. Voir le schéma ci-dessous.

Les cylindres BP étaient à l’extérieur, leurs bielles attaquaient le premier essieu moteur. Les cylindres HP, placés à l’intérieur, se situaient en arrière des BP et suffisamment hauts pour que leurs bielles puissent actionner le deuxième essieu moteur. Nous verrons plus en détail les problèmes qui ont été rencontrés sur ces essieux coudés.

Les tiroirs des cylindres étaient commandés par une distribution Walschaert.

L’échappement à trèfle se faisait au moyen de 3 jets séparés à sections variables.

Terminons par le freinage du type automatique Westinghouse qui agissait par l’intermédiaire de sabots sur les essieux accouplés et sur les essieux du bogie avant. Le poids frein réalisé correspondait à 66% du poids sur rail.

Particularité de l’essieu coudé.

L’essieu coudé  a toujours constitué un point de fragilité pour les locomotives qui devaient être équipées de cylindres intérieurs. Les cylindres BP ne pouvant pas prendre place à l’intérieur des longerons compte tenu de leurs diamètres, ils devaient être mis à l’extérieur. Les cylindres HP, placés à l’intérieur, transmettaient la plus grande partie de la puissance à l’essieu coudé qui devait supporter environ 2/3 de la puissance totale de la machine soit environ 1800 chevaux  à partir de 80km/h.

Lors de la phase de conception, il avait été étudié les mesures de nature à réduire ces contraintes. C’est ainsi que, comme nous l’avons vu ci-dessus, les cylindres HP avaient été placés de manière à pouvoir actionner le deuxième essieu moteur, laissant au BP le soin d’agir sur le premier ce qui avait pour effet de réduire légèrement les efforts à transmettre par l’essieu coudé.

A  l’origine, l’essieu coudé était du type polybloc en trois parties, dont celles d’extrémités qui comportaient un ensemble monobloc constitué d’une fusée, d’une manivelle et d’un tourillon.

Voici une vue du premier type d’essieu coudé utilisé.

Au bout de 50 000 kilomètres, des fissures apparurent aux raccordements des fusées et des tourillons points A et B du dessin ci-dessous.

Pour tenter de remédier à l’apparition de ces fissures, on eut recours à la technique de « l’auto équilibrage » qui consistait à prolonger les pièces tournantes par un contrepoids afin de diminuer la fatigue de la pièce (figure ci-dessous).

Cette amélioration prolongea la durée de vie mais sans traiter complètement le problème puisque des fissures, bien que plus tardives, apparaissaient toujours et nécessitaient le remplacement de la pièce aux 100 000km.

On s’orienta donc vers la solution suivante :

Voici la vue de l’essieu coudé dans son format définitif vers 1932/33

Mise en service, essais et carrière

Comme indiqué précédemment, la première machine fut livrée à Laroche, les autres se partagèrent entre ce dernier dépôt et Dijon-Perrigny. A fin 1927, 24 locomotives 241 A étaient affectées à Laroche et  10 à Dijon-Perrigny. Les parcours confiés aux 241 A pour remorquer les trains rapides lourds s’étendaient de Dijon à Vallorbe et de Laroche à Dijon. Les capacités à reprendre la vitesse après un arrêt accidentel en rampe avaient permis d’améliorer les marches comme on peut le voir ci-dessous dans ce comparatif entre les « Mikado », les « Pacific » et les « Mountain ».

Dès le premier semestre 1926, 44 machines étaient commandées. Au total 145 machines seront produites entre 1927 et 1932 entre Le Creusot, pour Schneider, et Saint Chamond, pour les Forges et Aciéries de la Marine et d’Homécourt.

En 1929, l’effectif augmentait et la zone d’action s’étendait. Les affectations étaient les suivantes : Laroche en avait 37, Dijon 29, Marseille en voyait arriver 16 et Nice en recevait 9. Le profil difficile entre Marseille et Nice avait conduit le PLM à utiliser ces puissantes machines qui se jouaient des rampes tout en maintenant une vitesse suffisante sur les portions en palier.

Un peu plus tard, c’est Nevers qui en recevra en petite quantité ainsi que Dole. Fin 1932 celles de Nevers avaient été mutées et le parc était réparti de la façon suivante : 52 à Laroche, 26 à Dijon, 22 à Nice, 18 à Marseille et 9 à Dole. Une machine était stationnée aux Laumes pour suppléer la défaillance éventuelle d’une locomotive dans la rampe de Blaisy.

A cette époque, des transformations commençaient à être envisagées par modifications de l’échappement, agrandissement des sections  de passage de la vapeur, dépose du paraboloïde et remplacement par des écrans pare-fumée ainsi que la modification de l’essieu coudé comme indiqué dans le paragraphe qui lui est consacré. Ces machines transformées deviendront des 241 D. Une cinquantaine de 241 A seront ainsi modifiées.

A noter également la déclinaison des 241 A en 241 C avec des roues de 2 mètres qui permettaient de plus grandes vitesses. La 241 C a déjà été traitée dans https://cheminot-transport.com/2021/11/locomotive-241-c1.html

Pendant la guerre, l’arrivée des nouvelles machines unifiées de la SNCF, les 240P, avait entraîné des modifications dans les affectations notamment au dépôt de Laroche. Quelques 241 avaient migré vers l’Ouest (Rennes et Trappes).

Après guerre, les 141R, produites en grande quantité aux USA et au Canada https://cheminot-transport.com/2021/12/locomotive-141-r.html , plus économiques notamment grâce à leurs utilisations en banalité par les équipes de conduite, conduiront vers la sortie les 241A qui seront radiés au début des années 50.