La gare d'Ain Défali à l'épreuve des temps. Grandeur et décadence d'un patrimoine ferroviaire du Gharb / Le train à vapeur

C'est une photo de la gare d'Ain défali prise en 1925,
 avec des bâtiments flamboyants neufs,
juste une année après leur inauguration.
A cette époque, il n' y avait pas d'arbres d'eucalyptus.

Ce sont ces genres de trains à vapeur qui ont desservies la ligne de chemin de fer Kénitra-Ouezzane entre 1924 et 1935.Très grosse consommatrice d'eau, (10 à 12 tonnes pour 100 km.), la locomotive à vapeur exige de nombreux points d'alimentation (20 à 30 km) selon le profil de la ligne afin de pallier tout manque d’eau imprévisible. Grue hydraulique pour alimenter en eau les locomotives.

Prise d’eau à partir d’une grue hydraulique : 

fontaine placée le long du quai et alimentée par un château d’eau.

C'est un tender qui contient les réserves en eau (24 à 36 m3) et
 de charbon nécessaires à la chauffe de l'eau (production de la vapeur).

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Les travaux de terrassement de l'emplacement de la gare d’Ain Défali commencent vers 1922. Les constructeurs créent un plateau artificiel de 30 hectares sur lequel naît le bâtiment de la gare (voir photo d'en haut) . La disposition des voies et des édifices est établie en 1922-1924, par le génie militaire, avec une rapidité remarquable. Après la Première Guerre mondiale les militaires ont construit de nouvelles lignes à voie étroite pour accéder à la vallée de l’Ouergha. Ce chemin de fer assurait le transfert des troupes et du matériel militaire pour faire face à la rébellion du Rif.

La ligne Mechra Ben Ksiri à Ouezzane a été ouverte en 1924.

La "ligne principale" Aïn Defali - El Ajafna - El Hasba - Maarif - Amery - Dar Ouled Abdallah - Dar Beni Biad - Dar Charf - el Sbaa Regel - El Jorf - Touissa - Talba - Kouared - Oulad Hammu - Douiouar - Sidi Ouane - Dar Bou Madene - Ermouch - Aïn Aicha.

La ligne Aïn Defali - Aïn Aicha a été ouverte en 1925.

La locomotive à vapeur avance vaillamment au milieu de mille bruits mécaniques, de jets de vapeur d'eau, de fumée noire et de scories qui envahissent le wagon le plus proche de la locomotive. Voyager dans un train à vapeur, à l’époque, se révèle salissant. Les voitures sont en bois, comme les sièges et les toilettes qui trônent au milieu. Les fenêtres n'ont pas de vitres et, pour se protéger du froid ou de la pluie, les passagers doivent relever un volet ajouré. Autre surprise, le freinage n'est pas centralisé. Chaque voiture possède un système de freinage indépendant qu'actionne un employé dès qu'il entend le sifflet de la locomotive de tête. Malheur à celui qui l'oublie ! cette gare représente un patrimoine exceptionnel pour de multiples raisons, tout particulièrement parce que le paysage ferroviaire qui se présente au visiteur est absolument unique. En grande partie abandonnée depuis bientôt 65 ans, l’emprise de la gare d’Ain Défali présente un paysage unique qui fascine bien des visiteurs. Pourquoi cette gare d’Ain défali exerce-t-elle un tel attrait, en quoi constitue-t-elle un patrimoine remarquable. La suite n'est pas moins exaltante. Le réseau, dans son ensemble, a été fermé en 1935, mais les restes de celui-ci étaient encore visibles en 1950 parce que le tracé de la ligne avait utilisé les routes locales dans de nombreux endroits.

Ce patrimoine laissé aux intempéries est en péril, à tel point que des dégradations s’avèrent déjà complètement irrémédiables. Cet état des lieux révèle une situation préoccupante et traduit l’exaspération des habitants d’Ain Défali devant un tel processus d’abandon, en même temps qu’un profond attachement à ce patrimoine.

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 Ce blog est spécialement réservé à tous ceux que l’histoire de chemin de fer (organe de transport et de ravitaillement pour les troupes miltaires) à Ain Défali intéresse…

Il vous fait découvrir l’immense richesse du patrimoine ferroviaire de cette région…Un patrimoine dont il ne subsiste qu’une petite partie…Encore menacée.

Il met à votre disposition le fruit de longues et patientes recherches…Il attend, en retour votre contribution…Informations, photos, documentation, commentaires, corrections, etc. sont les bienvenus… Venez le lire régulièrement, car ce blog se développe et de nouveaux articles sont rajoutés au fur et à mesure …

Celui qui a écrit ce blog n'est ni un cheminot, ni un historien…Alors certaines erreurs peuvent se glisser dans les articles…N’hésitez pas à vous exprimer.

Le train à vapeur

Tout d’abord, une question primordiale, qu’est-ce ce que la vapeur ?
Dans nos esprits à tous, la vapeur est de l’eau passant de l’état liquide à l’état gazeux sous l’effet de la chaleur.
Avec l’apparition de la vapeur, le système ferroviaire s’est popularisé au XIXème siècle jusqu’au milieu du XXème siècle.

• DÉFINITION

Un train à vapeur est composé d’une locomotive, véhicule ferroviaire fournissant l’énergie motrice à la machine. Ce convoi de wagons est tracté sur un chemin de fer composé de longues pièces d’acier nommées rails. Afin de faire avancer cet engin, les hommes ont tout d’abord pensé à la vapeur. Le terme de vapeur est utilisé ici pour désigner la vapeur d’eau, soit de l’eau à l’état gazeux qui se produit à partir du point d'ébullition de 100°C.

• ORIGINE

Petite Histoire :
« Nous sommes dans le Nord-Ouest de l’Angleterre en 1829. La ligne de chemin de fer entre Liverpool et Manchester est sur le point d’être achevée. Reste à choisir le type de machine qui pourra exploiter de façon régulière et fiable cette première ligne commerciale. Les administrateurs de la « Liverpool and Manchester Railway » lancent alors un concours.
Dix constructeurs répondent à l’annonce mais cinq seulement se présentent devant les 3 juges. Les 5 machines des 5 participants sont :

- Le Cycloped (Thomas BRANDRETH).

- La Persévérance (Timothy BURSTALL).

- Le Novelty (John BRAITHWAITE et John ERICCSSON)

- Le Sans Pareil (Timothy ACKWORTH).

- Le Rocket (Robert STEPHENSON, son père George STEPHENSON et Henry BOOTH)

Le Rocket, qui pèse 4 tonnes et 152 kg, utilise une chaudière tubulaire permettant de produire plus de vapeur. Au troisième jour de la compétition, Le Rocket parcourt 35 miles en 3 heures et 12 minutes avec une charge de 13 tonnes et atteint les vitesses de 25 miles (40 km/h) puis 29 miles (46,4 km/h, mais locomotive seule). Devant de tels résultats, les juges lui adjugèrent la victoire.

On pourrait croire, à la lecture de cette histoire, que la naissance de la locomotive à vapeur date de 1829. Et pourtant, avant la rencontre de Rainhill, de nombreux essais furent réalisés et parfois réussis, notamment celui fait par Richard TREVITHICK en 1804 »1.

• HISTOIRE

Le fait que la vapeur soit de l’eau passant de l’état liquide à l’état gazeux grâce à la chaleur nous semble évident. Cependant, durant l’Antiquité, on ignorait la nature exacte de ce phénomène. Pourtant, le premier utilisateur de la vapeur fut le physicien et savant grec Héron d’Alexandrie (10 ap.J.-C - 70 ap.J.-C). Il fabriqua un jouet qu’il nomma éolipyle, signifiant « boule à vent » car il croyait que la vapeur n’était rien de plus que de l’eau transformée en air. Mais l’idée que cette vapeur puisse produire une force motrice ne lui vint pas à l’esprit. Il faudra pour cela attendre le XVIIIème siècle.

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Éolipyle :"Boule à vent "

C’est en 1703 que le Français Denis Papin (1647-1712) découvre l’énergie produite par la vapeur. Comment ? Tout simplement en la voyant soulever le couvercle d’un récipient rempli d’eau bouillante. Il construit alors une « machine à feu », puis il imagine un bateau à vapeur en 1707, mais il ne peut le lancer car mis en pièces par les mariniers, furieux contre cette machine qui risque de leur voler leur travail.

"Machine à feu "

" Bateau à vapeur "

C'est au Royaume-Uni, au début du XIXème siècle, que l’histoire du chemin de fer débuta.

• APPARITION DE LA LOCOMOTIVE À VAPEUR ET SON DÉVELOPPEMENT

Construite par Richard Trevithick (1771-1833) et Andrew Vivian en 1803, la toute première locomotive à vapeur ne transporte que du charbon ou des marchandises sur une ligne d'environ quinze kilomètres, Penydarran au pays de Galles. C'est la première locomotive fonctionnant sur des rails en fonte. Elle pouvait remorquer une charge d'environ 10 tonnes et avait une vitesse de 8 km/h. La notion même du mot voyageur n'apparaît qu'une vingtaine d'années plus tard.

Richard Trevithick (1771-1833)  

Andrew Vivian

Première locomotive à vapeur.

Deux autres locomotives du même type suivront la création de celle ci, l'une en 1805, l'autre en 1808, dont une appelée Catch me who can, soit " m'attrape qui peut " en français, sert d'attraction foraine à Londres.

En 1812 sur le Middleton Railways dans le Yorkshire, Jon Blenkinsop (1783-1831) crée une locomotive sur une base de rails à crémaillère, pièce permettant un entrainement longitudinal de la locomotive, remorquant des wagonnets de charbon. Elles est inaugurée le 12 août 1812.

En 1813, William Brunton (1777-1853) créé lui aussi sa machine, surnommée Steam horse, cheval vapeur en français. Celle ci "marche" toujours grâce à deux béquilles successivement appuyées sur le sol, par crainte du manque d'adhérence. Elle explosera en 1815. Cette même année, un scientifique, William Hedley (1779-1843) démontre que l'adhérence des roues permet la traction de charges importantes, et met alors au point Puffing Billy, la première locomotive à adhérence utilisée en service commercial pour son client Christopher Blackett.

Steam horse

William Hedley

 

 Puffing Billy

En 1814, George Stephenson (1781-1848) construit une locomotive pour les mines de Killingworth. Elle sera en service de 1814 à 1825.

George Stephenson (1781-1848)

En 1823, George Stephenson et son fils Robert, Edward Pease (1767-1858) et Michel Longridge fondent la première usine de construction de locomotives à New Castle. Elle sera concurrencée à partir de 1830 par celle d'Edward Bury à Liverpool. En durant la même période, Louis XVIII demande la construction de la première ligne de chemin de fer par ordonnance royale.

Robert Stephenson

  Edward Pease

Michel Longridge

Le 27 septembre 1825 était inauguré le chemin de fer de Stockton à Darlington, première ligne ouverte au transport de passagers. La locomotive était une création de George Stephenson. Elle a une vitesse de 30 km/h sur une zone plate et de 40 km/h sur les pentes.

En 1827, Timothy Hackworth (1786-1850) achève the Royal George, la plus puissante machine de son temps qui fonctionnera jusqu'en 1842.

Timothy Hackworth (1786-1850)

En 1829, Marc Seguin (1786-1875) mis au point la chaudière tubulaire, ou à tube de fumée, qui permit de quasiment décupler la puissance des machines. Ces engins furent utilisés sur la ligne de St Etienne à Andrézieux, première ligne de chemin de fer construite en France. C’est cette même année que Robert Stephenson (1803-1859) mis au point the Rocket.

Marc Seguin (1786-1875)

Chaudière tubulaire

the Rocket

En 1844, William Barber Buddicom crée une locomotive à vapeur qui aura une vitesse maximale de 60 km/h
En 1852, Thomas Russell Crampton (1816-1888) construit des locomotives à vapeur. Elles tractent les trains qui ont une vitesse impressionnante, pour cette’époque, de 120 km/h. Celles-ci sont nommées les lévriers du rail.

Les lévriers du rail

En 1883, le Belge Georges Nagelmackers (1845-1905) crée le premier train de luxe international : l’ Express Orient. En 1891, il a était renommé l’Orient-Express.

Orient-Express

Il appartient à la Compagnie Internationale des Wagons-lits (CIWL) et assure la ligne Paris-Est – Strasbourg – Munich – Vienne – Budapest – Bucarest - Giurgevo-Roustschouck – Varna - Constantinople.

Carte représentant le trajet 

réalisé par l'Orient-Express

Il est inauguré le 5 juin 1883. La distance de ce parcours est de 3186 km, trois jours sont nécessaire pour l'accomplir. L'adjectif " luxe " est justifié à cette époque par la présence de deux voitures-lits, une voiture-restaurant de haute gastronomie et deux fourgons à bagages. De plus, plusieurs artistes-décorateurs (comme par exemple Prou, René Lalique,...) viennent parfaire le style " Orient-Express " qui atteint son apogée dans les années 1920.

Intérieur Orient-Express

Vers le début du XXème siècle, le Simplon Orient-Express est fabriqué, " offrant ainsi un petit frère à l'Orient-Express ", l'ouverture d'un tunnel entre la Suisse et l'Italie permettant un nouvel itinéraire.

Simplon Orient-Express

Le Simplon Orient-Express a un parcours " plus méridional ".
Pour tirer des trains de voyageurs, il faut des locomotives plus puissantes et plus rapides. Donc pour résoudre ce problême, en 1907, des modèles de la locomotive à vapeur Pacific 231 sont créés.

Pacific 231

Bien que la traction électrique ait été à l'étude dès les années 1880, et utilisée dès les années 1900, c'est en fait la traction diesel qui causa la perte de la traction vapeur là où l'électrification ne semblait pas rentable ou pas souhaitable stratégiquement. Le programme d'électrification intense de l'après guerre et la livraison de nouvelles locomotives diesel dans les années 1950 ont marqué le déclin de la vapeur à la fin des années 1970. La turbine à gaz a aussi été utilisée, mais avec moins de succès.
Certains pays particulièrement bien dotés en ressources naturelles de charbon ou de tourbe ont continué à utiliser la traction à vapeur de manière principale jusqu'à la fin du XXème siècle par exemple en Allemagne de l'Est, en Afrique du Sud et en Chine ou en Inde (où le pétrole ne parvient pas encore à remplacer le charbon).

• CLASSIFICATION DES LOCOMOTIVES À VAPEUR

Les locomotives à vapeur sont classées selon la combinaison et leurs essieux. Elles sont ordonnées selon trois numéros : le premier désigne le nombre d'essieu porteur à l'extrimité avant, le second correspond au nombre de roues motrices et couplées et enfin, le troisième indique le nombre d'essieux à l'extrémité arrière. Quand la locomotive est équipée d'un tender, les trois numéros sont suivis de la lettre " T ".

Voici quelques exemples de locomotives à vapeur :

Planet

Single

Challenger

Big Boy

Mountain

• FONCTIONNEMENT DU TRAIN À VAPEUR

Le fonctionnement de la machine à vapeur n’a guère vraiment évolué depuis sa création jusqu’à sa quasi-disparition, le principe étant de se servir de la vapeur comme d'une force...
Nous avons réalisé une expérience avec la vapeur.
Matériels utilisés : Pour réaliser cette expérience, il nous faut une cocotte minute, une induction, des cables électriques, une ampoule, une canette, un bouchon en liège, un voltmètre et des cures dents.
Protocole : En premier, nous avons découpé une canette en forme d'hélice que nous avons fixée sur un bouchon en liège avec des cures dents. Ensuite, nous avons fait chauffer de l'eau dans une cocotte minute grâce à une induction. Nous avons relié l'ampoule et le bouchon en liège par des fils électriques. Cette ampoule est également reliée à un voltmètre.

Observation : Nous observons que lorque nous approchons l'hélice de la vapeur, elle se met à tourner, et, nous remarquons la présence d'une faible intensité électrique grâce au voltmètre, trop faible pour allumer l'ampoule.

Une locomotive à vapeur se compose de trois parties :

-La partie principale du véhicule se composant du châssis, des organes de suspension et des roues.
-Le foyer, qui chauffe la chaudière afin qu’elle produise la vapeur nécessaire au bon fonctionnement de la machine.
-Le mécanisme ou moteur à vapeur, c’est-à-dire l'ensemble des organes transformant le travail de la vapeur sous pression en force motrice sur les essieux. En outre, la locomotive est souvent attelée à un tender, wagon destiné à porter l'approvisionnement en combustible.
Le Véhicule :
La locomotive repose sur des rails. Durant longtemps on pensait que seul son poids était la source de l’adhérence permettant la progression du véhicule. Les essieux moteurs sont donc lestés et l’on accouple à l'aide de bielles les roues voisines d'un même diamètre pour en faire autant de roues motrices. Le nombre de tours par seconde des roues motrices impose au mécanisme de distribution une vitesse de va-et-vient qui n'est limitée que par le diamètre de ces roues. Il atteint couramment deux mètres ou plus pour les machines rapides, c'est une des raisons qui font que les roues sont extérieures au châssis.

Compte tenu de la longueur nécessaire pour le corps cylindrique de la chaudière, on place très souvent des roues porteuses à l'avant et/ou à l'arrière, sous forme de bissel ou de bogie.

Le châssis est en général composé de deux longerons en tôle découpée de forte épaisseur, et assemblés par des traverses et des entretoises, constituées de caissons en tôle, ou moulées, et dont la rigidité assure la bonne tenue de voie de la machine.

Les cylindres sont eux fixés aux entretoises, en général en extérieur et en fonction du type de locomotive, entre les longerons. La chaudière repose sur des supports répartis tout le long du châssis, tout en étant fixée essentiellement à l'avant, du côté de la boîte à fumée, pour pouvoir se dilater librement à l'arrière, du côté du foyer.

La chaudière :

Le corps cylindrique, la boîte à fumée et la partie postérieure constituent la chaudière. La partie postérieure est formée du foyer et de la boîte à fumée, jointés par des entretoises. Les tubes à fumée sont contenus dans le corps cylindrique.

Le combustible, dans une majeure partie du temps charbon, bois, huile ou pétrole, alimente le feu par la porte du foyer, où il se consume sur la grille. Les cendres et mâchefer s'accumulent plus bas dans le cendrier. L'air, indispensable à la combustion, entre par des clapets situés au niveau de la grille : les registres. La voûte du foyer force la circulation des gaz chauds dans l'ensemble du foyer et limite l'entrée des flammèches dans les tubes. Les gaz résultants de la combustion passent au travers des tubes à fumée, où ils transmettent leur chaleur à l'eau de la chaudière et arrivent à la boîte à fumée, dans laquelle un pare-escarbilles retient les cendres incandescentes, avant d'être expulsés par la cheminée a l'aide de l'échappement des cylindres. Le sommet du foyer ou ciel du foyer, porté à haute température, est recouvert par une partie de la chaudière qui doit toujours être alimentée en eau à cet endroit, sinon des fusibles de sûreté fondent et le mélange vapeur/eau est précipité dans le foyer pour l'éteindre.

La vapeur, fabriquée par l'eau de la chaudière, se renferme dans le dôme de vapeur, passe par la soupape du régulateur, mis en route depuis la cabine de conduite grâce à son levier et son arbre de commande, et, atteint éventuellement le surchauffeur qui est constitué de groupes de tubes fins, insérés dans les tubes à fumée. La vapeur atteint alors une température d'environ 350 °C et parvient par la suite comme force motrice aux cylindres, où, introduite par le tiroir, elle pousse alternativement les pistons en avant et en arrière.

Le Moteur à Vapeur :
Le tiroir de distribution gère l'arrivée et l'échappement de la vapeur, des deux côtés du cylindre. Le piston est lié à la crosse. Par l'intermédiaire de la bielle motrice, la crosse change le mouvement d'aller et retour en un mouvement circulaire. Les bielles d'accouplement permettent de transmettre ce mouvement à toutes les roues motrices. Pour permuter la marche, le réglage du tiroir de distribution se réalise au moyen du volant de commande de la vis de changement de marche (8), qui se trouve dans la cabine de conduite.
Travail de la distribution : La vapeur peut rentrer dans le cylindre (7) grâce au tiroir (6) et agit à tour de rôle sur chacune des faces du piston. La bielle couplée au train de roues motrices est mise en route par la tige du piston par l'intermédiaire de la crosse articulée (5). Les roues couplées deviennent toutes motrices.
Par l'intermédiaire de la contre-manivelle (2) qui est fixée à 90° de la manivelle motrice, une bielle fait osciller la coulisse de distribution (1). Dans celle-ci glisse la bielle de commande de tiroir (3). Le mouvement de cette bielle (3), couplée au levier d'avance (4) sur la coulisse, permet de régler le décalage entre les déplacements du tiroir et ceux du piston. Ce ce fait, il est possible de décider du taux d'admission du moteur et également changer de sens.

Distribution en fonctionnement

Changement de sens

De chaque côté de la locomotive, les manivelles motrices et la distribution ne sont pas en position identique mais sont calées à environ 90°, pour éviter que les deux moteurs ne soient en même temps en position fin de course ce qui rendrait le démarrage impossible.
D’autres éléments sont nécessaires au bon fonctionnement de la locomotive a vapeur :
La pompe d'alimentation permet d'alimenter la chaudière avec de l'eau chaude qui provient du réchauffeur dans le but de diminuer la baisse de vaporisation due à l'ajout d'eau froide .
Les injecteurs, sont utiles pour augmenter le niveau d'eau à la chaudière sous pression. Pour pouvoir insérer de l'eau dans la chaudière, il est nécessaire que celle-ci ait une pression supérieure. Les injecteurs utilisent la pression de la chaudière pour aspirer un flux d'eau et l'accélérer afin qu'il puisse y pénétrer.

Le niveau d'eau, signale au chauffeur s'il reste de l'eau dans la chaudière et s'il faut la reremplir ou non. Si le niveau d'eau est insuffisant, cela peut occasionner une surchauffe et la fonte des plombs de sécurité, ce qui peut détruire sur-le-champ le feu. À l'époque de la vapeur, pour un ouvrier, "fondre les plombs était une faute particulièrement lourde, motif de " descente de machine ".
Les graisseurs automatiques sont des pièces fondamentales, ils doivent d'assurer une lubrification continue de tous les roulements sollicités sous forte charge. Un grand nombre de locomotives à vapeur pbénéficiaient de paliers en régule et non des roulements à rouleaux, qui, ceux-ci sont apparus bien plus tard.
Les purgeurs, affectés à éliminer l'eau qui se serait insérée dans les cylindres à cause de la condensation. Si dans les cylindres de l'eau liquide est présente, cela peut être très grave pour le mécanisme car elle est imcompressible. Cela peut l'endommager fortement, provoquer un disfonctionnent.
La sablière, permet qu'il y ait entre la roue et le rail un facteur d'adhérence important, notamment lors de mauvais temp ou d'une charge importante tractée et en pente. Il exporte, à l'aide de l'air comprimé, du sable qui vient du dôme à sable, devant les roues, pour empêcher qu'elles patinent.

1 : ouverture. 10 : dôme de vapeur

2 : foyer 11 : arbre de commande

3 : grille 12 : cylindre

4 : cendrier 13 : tiroir de distribution

5 : tube à fumée 14 : vis de changement de marche

6 : surchauffeur 15 : dôme d'alimentation

7 : boîte à fumée 16 : dôme à sable

8 : cheminée 17 : pompe d'alimentation

9 : pare-escarbilles 18 : réchauffeur d'eau

• AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DE LA LOCOMOTIVE À VAPEUR

Les locomotives à vapeur conservent un certain succès pour les lignes de haute montagne parce que la traction à vapeur est relativement peu affectée par la baisse de la pression atmosphérique avec l'altitude. L'abaissement du point d'ébullition de l'eau permet même des économies de combustible dans ces situations particulières. De plus, tant que l'on brûle du bois, le train à vapeur conserve un certain avantage écologique. Malheureusement pour lui, il causerait un déboisement important, et a, de plus, un faible rendement énergétique, et nécessite l'intervention d'une main d'oeuvre qui serait prohibitive aujourd'hui soit 30h pour 1 000km.

• CONCLUSION

Aujourd’hui, sur les chemins de fer, la vapeur est remplacée par l’électricité. Mais on l’utilise toujours pour faire marcher les énormes turbines qui produisent le courant des centrales électriques

                                   Source :  Ould Lablad