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Lors de la marche à vide, le piston fonctionne comme une pompe à air. Pendant la période d'admission, un vide se produit dans les conduites d'admission et dans le cylindre. Ce vide est encore plus poussé pendant la détente. Ceci absorbe du travail et présente le danger que de la suie ou des cendres soient aspirées de la boîte à fumée dans les cylindres. D'autre part, la compression provoque des pertes, car l'air aspiré est inutilement comprimé. Dans ces conditions, la machine prend une allure irrégulière.
Il est possible de diminuer cet effet de pompage en marche à vide en mettant le mécanisme à fond de course (une grande admission donne une courte détente et une faible compression). Cette mesure, encore imparfaite, est remplacée par l'un des dispositifs de marche à vide décrits ci-dessous.
Soupape d'aspiration d'air (vanne Ricour)
Les soupapes d'aspiration d'air ou soupapes Ricour sont montées sur les boites à tiroir ou à la bifurcation des conduites d'admission.
Le régulateur étant fermé lors de l'admission, de l'air est aspiré dans les cylindres au travers d'un treillis.
L'organe de commande se compose d'une soupape qui, sans contre-pression, est dans sa position inférieure et ouvre un orifice. Le régulateur étant ouvert, la soupape se ferme sous l'effet de la pression.
L'effet des soupapes Ricour est encore imparfait en marche à vide, car la détente et la compression restent inchangées.
Soupape automatique d'intercommunication (by-passe)
Les soupapes automatiques d'intercommunication, appelées aussi by-passe, permettent d'équilibrer complètement les pressions : pendant la marche à vide, les deux côtés du piston sont mis en communication.
Ces soupapes d'intercommunication sont montées sur la boîte à tiroir d'un cylindre à admission interne. La pression existant des deux côtés du piston agit sur la soupape, et la pression de la vapeur d'admission agit sous la soupape.
Les deux surfaces sont calculées de manière que la soupape ferme le canal d'intercommunication lorsque la machine travaille. En marche à vide, par contre, la pression d'admission n'agit plus, la soupape tombe et ouvre le canal d'intercommunication.
Soupape d'intercommunication à commande à vapeur
Les soupapes d'intercommunication à commande à vapeur permettent également d'équilibrer complètement les pressions.
Elles équipent par exemple les cylindres basse pression des locomotives C5/6 2954-2978.
La différence entre celles-ci et les soupapes automatiques réside dans le fait qu'en marche à vide un ressort soulève la soupape au-dessus de son siège.
Lorsque le régulateur est ouvert, la vapeur haute pression arrive dans le cylindre de commande, agit sur le piston à vapeur et abaisse la soupape qui ferme le canal d'intercommunication.
Les parties mobiles sont graissées par un graisseur à condensation.
Robinet d'intercommunication à commande pneumatique (ou manuelle)
Les robinets d'intercommunication à commande à air sont utilisés par exemple sur les cylindres basse pression des C5/6 2951-2953.
Par rapport aux soupapes, ils ont l'avantage d'offrir une grande section de passage.
Ce système présente l'inconvénient d'obliger à commander le robinet d'intercommunication à la main depuis l'abri du mécanicien.
Des vannes comparables, à commande manuelle équipent par exemple la Krauss-Maffei du Vapeur Val-de-Travers.
Laurent Voisin - www.voisin.ch (repris du fabuleux travail d'Andreas Schäfer - www.dlok.de)