Les locomoteurs « État » : pas question de parler de locomotives.

Le lecteur de ce site a été assez gavé de belles choses jusqu’à présent… Voici un peu du simple et du moche pour raviver le goût et réveiller les papilles.

La banlieue ouest de Paris, au début de ce siècle, réclame et obtient un réseau d’une grande qualité, si l’on considère le nombre de lignes et de gares, mais, question traction, c’est loin d’être brillant. Disons que c’est même carrément dépassé, hors d’âge, sale et bruyant à un point tel que le réseau de l’ « Ouest », puis celui de l’ « État », n’osent plus parler de « locomotives » et rêvent de ce qu’ils appellent, pour faire chic, de « locomoteurs ».

Faire mieux que les JO de Paris ne le feront en 2024.

Le réseau du « Paris-Orléans » choisit la classique automotrice électrique pour ses services de banlieue. Mais le réseau de l’ « Ouest », pour sa ligne de Paris-Invalides à Versailles RG, ouverte en 1900 pour l’Exposition universelle, choisit la solution des petites locomotives électriques appelées « locomoteurs » et souvent « fourgons automoteurs ». L’« État », à partir de 1909, devra bien, en reprenant le réseau de l’« Ouest », endosser ce choix tout en attribuant la note « peut mieux faire » à son prédécesseur.

Toute l’aventure électrique de la banlieue de l’« État » commence lors de l’Exposition universelle, quand le réseau de l’ « Ouest » met en service la ligne de Paris-Invalides à Versailles avec, il faut le dire, un enthousiasme modéré et en traînant des pieds… car le réseau de l’ « Ouest » est pauvre et n’a pas d’avenir. Quelques années plus tard, en 1909, ce réseau jette le gant et le réseau de l’ « État » est bien obligé de reprendre l’ « Ouest » à son compte, y compris le matériel roulant utilisé sur la ligne Invalides-Versailles qui comporte des « locomoteurs » électriques et des « voitures automotrices ». Tout ce matériel ancien a été établi pour fonctionner sous la tension de 600 volts, tandis que le matériel que construira le réseau de l’ « État » sera prévu pour 650 volts et « éventuellement » (sic) 1.500 volts.

Le curieux choix des « locomoteurs » et autres « fourgons-automoteurs ».

Ce choix s’explique pour une raison très simple et très logique : à une époque où le camion n’existe pratiquement pas et se réduit à un véhicule pétaradant, ferraillant, lourd et très lent, les chemins de fer doivent assumer le transport d’une importante quantité de marchandises très diversifiée pour le compte de la collectivité nationale, et toute ligne de chemin de fer, même de banlieue, connaît donc le passage de longs et lourds trains de marchandises. La petite ligne des Invalides à Versailles, donc, n’échappe pas à cette obligation et se voit même dotée, en plein Paris, d’une gare de marchandises située au Champ de mars, placée sur cette ligne. Il faut bien des locomotives pour tirer des wagons de marchandises, les automotrices étant totalement inadaptées pour ce service, n’offrant que trop peu de puissance et ne pouvant offrir la robustesse nécessaire pour « encaisser » ce type de service.

Locotracteur, locomoteur, fourgon-automoteur, ou locomotive ?

Le terme de « locomoteur » semble apparaître lors des débuts de la traction électrique en France. « Moderne », sympathique, très « technique » il semble réservé à la désignation de petits engins de traction électrique. Les locomotives électriques de ligne, puissantes et lourdes, conservent bien, quant à elles, l’appellation de « locomotive ».

Ce terme semble presque oublié quand, dans les années 1930, lors la classification de la SNCF du parc de traction diesel, on appellera « locomotives » les engins d’une puissance supérieure ou égale à 370 kW, « locomoteurs » ceux dont la puissance se situe entre 230 et 369 kW, et enfin « locotracteurs » ceux dont la puissance est inférieure à égale à 229 kW.

C’est ainsi que certaines locomotives diesel de la SNCF ne vont plus savoir comment elles s’appellent, comme les C-61000 : disposant de 500 ch, en mesures d’époque, ou de 368 kW en mesures actuelles, les C-61000 seraient donc, à Dieu ne plaise, plutôt des « locomoteurs ». Mais certaines sources leur attribuent 510 ch, soit 389 kW, ce qui les installe de justesse dans le club des « locomotives ». Des ouvrages spécialisés classent bien les C-61000 parmi les « locomotives » tandis que d’autres encore, appliquant plus strictement la règle des 370 kW, en font des « locomoteurs » si l’on considère la puissance de 500 ch au lieu de 510 ch. Comme quoi, dans le monde des chemins de fer, il faut bien peser ses mots.

Pour en revenir à notre passionnant réseau de l’ « État », une série de neuf « locomoteurs » est mise en service en 1900, au dépôt du Champ de Mars, assurant, concurremment avec des voitures automotrices, le service de la ligne électrique de Paris-Invalides à Versailles Rive-Gauche, en remorquant des voitures à voyageurs quand elles ne remorquent pas des trains de marchandises.

Ce sont des engins relativement modestes et, à les voir, on comprend bien qu’ils ne sont nullement destinés aux grandes lignes. Encore que… ils seront beaucoup plus performants qu’ils n’ont l’air de l’annoncer.

Ils sont entièrement symétriques, la partie centrale constituant un fourgon. À chaque extrémité se trouve un poste de conduite. La caisse est fixée sur un châssis monté sur deux bogies à deux essieux et sur roues de 1310 mm de diamètre. Chaque essieu est actionné par un moteur électrique. Les prises de courant se font par quatre frotteurs latéraux supportés par les boîtes à huile extrêmes.
Ces locomoteurs sont munis du frein à air Westinghouse avec un appareil avertisseur, et d’un frein à main, manœuvrable de chaque poste de conduite, agissant sur tous les essieux. Chaque locomoteur possède deux sifflets fonctionnant à l’air comprimé. La conduite s’effectue au moyen de deux « appareils contrôleurs » (terme d’époque), à raison de un par poste de conduite, et dont les connexions sont disposées de manière que les moteurs forment deux groupes distincts : ainsi un bogie avec un moteur défectueux peut être isolé, et l’on peut continuer à rouler avec ceux de l’autre bogie.

Une motorisation originale.

Deux types de moteurs équipent ces locomoteurs. Les premiers sont dits « à action directe », les seconds avec engrenages. Les moteurs « à action directe » ? Nous les connaissons déjà…. Ils sont une rare et peu connue innovation pour ce qui est de l’Europe, mais très courante aux Etats-Unis sous le nom de « gearless » : il s’agit de moteurs sans engrenages de transmission et directement calés sur les essieux moteurs. Ces moteurs ont une puissance unihoraire de 120 chevaux environ selon les mesures de l’époque, donnant 155 ampères sous 650 volts et avec un rendement de 0,92.

Au démarrage, sous une intensité maximale de 300 ampères, ils donnent un effort aux jantes de 1500 kg. La carcasse de ces moteurs, tout comme l’inducteur, est solidaire du bogie et, par conséquent elle est suspendue comme lui. Par contre, l’induit est calé sur un arbre creux concentrique à l’essieu. Pour résoudre le problème des débattements des essieux par rapport aux carcasses des moteurs, donc des positions variables que pourrait prendre l’induit par rapport à l’inducteur s’il était solidaire de l’essieu, les paliers de cet arbre sont portés par la carcasse inductrice. Une des extrémités de l’arbre creux porte un plateau d’entraînement en forme de triangle équilatéral qui attaque les rayons de la roue et lui communique son mouvement de rotation. À cet effet, aux trois sommets du triangle du plateau d’entraînement sont fixées les extrémités d’une série de ressorts à boudin concentriques qui peuvent ainsi transmettre les efforts de traction tout en laissant les essieux se débattre.
Les moteurs à engrenages sont de même puissance que les moteurs à action directe. Leur vitesse à ce régime est de 45 km à l’heure avec un nombre de tours d’induit de 510 à la minute. Le rapport des engrenages est de 2,5. Le système de suspension du moteur est analogue au précédent.

Des exploits inattendus.

Prévus pour des trains de 100 tonnes à 45 km/h en rampe de 10 mm/ mètre dans le sens « montant » Invalides-Versailles, ces « locomoteurs » immatriculés Z-5001 à 10 finissent par accepter des trains de 140 tonnes, et même de rouler à la vitesse de 52 km/h. Inutile de dire que, en sens inverse et « à la descente », on se paie allégrement un bon et très osé 80 à 100 km/h qui équivaut à la vitesse des trains rapides de l’époque… Sur le parcours Invalides-Versailles-RG on voit des trains directs boucler le trajet en 23 minutes !

Caractéristiques techniques.

Type : BB

Date de mise en service : 1900

Moteurs : 4 × 100 kW

Tension : 650 v

Longueur : 13 m

Poids à vide : 51 t

Vitesse maximale : 50 km/h

Les « locomoteurs État » dits de « deuxième série ».

Ces engins de traction sont commandés en 1922 par le réseau de l’ « État » et n’ont donc aucun rapport avec les « locomoteurs » ou « fourgons-automoteurs » dits de « première série » précédents du réseau de l’Ouest. Ils sont nés des problèmes posés par la circulation de trains lourds dans le long tunnel de Meudon, point fort de la ligne de Paris-Invalides à Versailles.

La gare des Invalides, contrairement à ce que l’on pourrait penser, n’est nullement une gare entièrement dédiée à la banlieue : dès sa construction, cette gare voit partir des trains de grandes lignes, et en traction vapeur, pour la Bretagne et la Normandie, car les gares Saint-Lazare et Montparnasse sont saturées. N’oublions pas, aussi, que des trains de marchandises, en traction vapeur, arrivent à la gare du Champ de mars, et, avec les trains de voyageurs grandes lignes, ils forment donc un trafic lourd qui utilise le tunnel de Meudon.

D’après la « Revue Générale des Chemins de Fer » de 1924, les trains grandes lignes au départ des Invalides et les trains de marchandises à long parcours au départ du Champ-de-Mars sont donc, jusqu’à 1923, remorqués par des locomotives à vapeur. Afin d’éviter les inconvénients provenant des dégagements de fumée sous le tunnel de Meudon, le réseau de l’État décide d’y supprimer la traction à vapeur et de faire remorquer en traction électrique tous les trains lourds (voyageurs et marchandises) jusqu’à Versailles-Chantiers. Le changement de machines s’effectue à Versailles, à l’aller aussi bien qu’au retour.

Le chef-d’œuvre de Thomson, Schneider et Jeumont.

Trente locomoteurs assurent ce service. Ils sont commandés au consortium formé par les constructeurs Thomson-Houston, Schneider, et Jeumont. Leur caisse est divisée en trois compartiments, comprenant une cabine à l’avant, une cabine à l’arrière et un compartiment central pour le logement de l’appareillage électrique, des résistances et des compresseurs. Ces « locomoteurs » ont une longueur totale de 11 mètres et la distance d’axe en axe des bogies est de  6,100 mètres. Leur poids est de 60 tonnes environ. Ils sont munis de quatre moteurs et peuvent remorquer une charge de 320 tonnes. En palier et alignement droit, leur vitesse maximale est de  63 km/h. Au moyen du shuntage, cette vitesse peut être portée à 70 km/h. En rampe de 10 pour mille, ils peuvent atteindre la vitesse de 42 km/h environ et cette vitesse sera portée à 45 km/h au moyen du shuntage.
Les deux bogies, à deux essieux chacun, sont munis de roues de 1200 mm de diamètre. Ils sont disposés pour recevoir chacun deux moteurs à entraînement par engrenages d’un seul côté. Ils reposent, d’une part, sur, l’essieu, par deux coussinets et, d’autre part, sur la traverse centrale du châssis par une suspension métallique élastique. Les moteurs fonctionnent sous 600-750 volts et 1 500 volts. L’ensemble des quatre moteurs correspond à une puissance approximative normale de 1100 chevaux (soit environ 900 kW) sous 750 volts. Ces moteurs bénéficient d’une auto-ventilation par « action centrifuge » de l’induit, ce qui est une nouveauté. Prudent, le réseau de l’État a demandé qu’il soit possible de supprimer cette ventilation et/ou d’ajouter, en série avec elle, une ventilation extérieure. Dans les deux cas, l’air sera pris à l’intérieur de la cabine. L’air passant par le centre de chaque bogie est conduit aux deux moteurs par des manches flexibles et filtré à son arrivée aux moteurs.

Les équipements montés sur ces « locomoteurs » sont du type dit à l’époque « à unités multiples » de façon à pouvoir permettre l’accouplement de deux et même trois locomoteurs, s’il y a lieu. La prise de courant s’exécute par quatre frotteurs latéraux montés sur les boîtes d’essieu des bogies, et prenant le courant  des rails conducteurs « par-dessous »  Il est à noter que ces « locomoteurs » sont équipés d’origine d’un pantographe de toiture leur permettant de circuler dans les dépôts et sur des lignes équipés de fils aériens, ce qui sera le cas sur la ligne de Sceaux dans les années à venir.

Caractéristiques techniques.

Type : BB

Date de mise en service : 1924

Moteurs : 4 × 250 kW

Tension : 750 v

Longueur : 11 m

Poids à vide : 60 t

Vitesse maximale : 70 km/h

Et, pour finir, les très (mais très) modestes « fourgons automoteurs » du PO.

Le réseau de l’ « État  » a été imité (si ce n’est pas lui l’imitateur) par celui du « Paris-Orléans » qui a eu une petite série de fourgons dans le même genre, avec la même caisse en « cabane à outils de jardin ». Ce sont de petites locomotives électriques commandées par la compagnie pour la courte mais célèbre ligne parisienne reliant entre elles les gares d’Austerlitz et d’Orsay et qui existe toujours comme partie centrale du RER-C. Interdite à la traction vapeur parce qu’en tunnel sous les quais de la Seine, la ligne est dotée de ces fameuses locomotives dites « Boîte à Sel» (voir notre article sur leur reproduction dans le monde des trains-jouets). La ligne est électrifiée avec un troisième rail latéral sous tension 600 v continu. Plus tard, elles passeront au 1500 v avec captation du courant par pantographe et rail central aérien, système qui fonctionne toujours et que, par exemple, on peut admirer à la station Saint-Michel.

Les BB 1289, 90, 91 et 93 perdent, lors de leur transformation en 1500 v, leurs capots et leur forme caractéristique dite « Boîte à Sel » pour d’assez laids fourgons automoteurs bien rectangulaires. On les verra faire des manœuvres dans l’avant gare d’Austerlitz jusque durant les années d’entre les deux Guerres Mondiales.