Le moteur à vapeur

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Voir aussi : la naissance du train 
Voir aussi : les fusées chimiques
Animation du principe de fonctionnement

Une locomotive est constituée de 3 parties :

  • La chaudière (qui produit la vapeur nécessaire)
  • Le châssis (le cadre et les roues)
  • Et la machine à vapeur (qui transforme la vapeur en force motrice)

La locomotive est souvent attachée à un tender : il permet de transporter l’eau et le combustible (le charbon).

Principe de fonctionnement :

Pour fonctionner, la locomotive a besoin de vapeur.

Pour créer cette vapeur, on a besoin de deux éléments :

  • Du feu
  • De l’eau

Pour maintenir un feu, on a besoin d’un combustible : le charbon.

Le feu permet de chauffer l’eau qui produit de la vapeur.

La vapeur est dirigée vers un cylindre, qui va augmenter la compression de cette vapeur (plus compliqué que ça en réalité, mais c’est le principe de base).

Le cylindre conduit la vapeur jusqu’aux pistons : les pistons bougent grâce à la pression de la vapeur.

Le mouvement des cylindres est transmis aux roues à l’aide de barres horizontales. Ces barres suivent le mouvement circulaire des roues.

Locomotive_à_vapeur_-_distribution_Walschaerts

Les roues sont équipées d’un poids supplémentaire qui fait office de contrepoids et qui aide les cylindres dans leur travail.

La cheminée de la locomotive permet d’évacuer deux éléments :

  • La vapeur qui sort des pistons
  • La chaleur produite par le foyer

La couleur noire de ce qui sort de la cheminée est produite par la combustion du charbon. La vapeur d’eau est blanche, mais se mélange avec la fumée du charbon qui est noire.

Les voitures des passagers étaient placées le plus loin possible de la locomotive pour éviter qu’ils reçoivent trop de fumée chargée de particules de charbon.

Important :

  • Ce n’est donc pas la fumée produite par le charbon chauffé qui fait bouger le mécanisme : c’est la vapeur qui est produite en chauffant l’eau.
  • Le feu foyer doit être alimenté efficacement en oxygène.

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