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Usinage de la machine Stuart 6A du bateau Keltia 2

La chaudière

Après diverses élucubrations sur la chaudière d’Isabelle je me suis finalement arrêté sur le système mono tubulaire à vaporisation instantanée. Ce système présente multiples avantages mais aussi quelques inconvénients que je vais essayer de développer ci-dessous.

Les principaux avantages de ces chaudières sont : vaporisation rapide, faibles volumes, construction simple,

Les défauts : il y a peu voir aucune réserve de vapeur, montée en pression rapide, baisse de niveau d’eau rapide.

Ci-contre un schéma de ma chaudière

Elle sera constituée de 50 mètres de tube vapeur Dn 18 sans soudure, cintré en spirale sur env. 2/3 de la longueur et le reste en coil simple. Le système fonctionnera à contre flux, c’est  à dire que l’eau sera admise au sommet des flammes et sortira en vapeur à la base de celles-ci. Le sommet des spires représente l’économiseur, le milieu la chambre de vaporisation, le bas la surchauffe.

 

Le combustible sera introduit dans un alandier (chargeur) sur le côté de la chaudière, d’une capacité de 30 litre sera fermé hermétiquement. L’air primaire passera au travers du combustible depuis le  bas et latéralement. Le système à foyer inversé, avec tirage forcé, offre les avantages suivants: meilleur combustion du bois, moins de fumée, moins de cendres, moins de goudronnage de la chaudière.

Le tirage sera produit par un ventilateur entraîné par une pompe d’alimentation simplex à vapeur. Le flux sera géré par un pressostat actionnant un volet qui déviera le flux d’air vers ou hors de la chaudière suivant le besoin

Les machines triangulaires

Deux mots sur les machines conjuguées ou triangulaires

Ce type de machine comporte les caractéristiques suivantes:

Une bielle pour deux pistons. Sont souvent équipée d’un vilebrequin ouvert donc seulement deux paliers. Les cylindres sont placés transversalement par rapport à l’arbre d’hélice ce qui est un avantage au niveau encombrement car la machine peut se placer contre la chaudière et ne dépasse jamais celle-ci en largeur. (voir croquis) Dans certains cas la machine était placée contre la chaudière de façon à pouvoir créer une enveloppe d’eau chaude servant au préchauffage des cylindres.Ce sont des machines qui étaient utilisées dans la marine et dans l’industrie textile. Elles sont plutôt rare de nos jours et il est très difficile de trouver des plans de construction, j’ai donc du composer un peu.

 

La machine

Page en construction…

La coque

Voici les premières photos de la coque d’Isabelle. C’est un canot en acajou mesurant 6m. Construit en 1939 au chantier Vouga à Versoix, il a été restauré chez M. Jean-Paul Sartorio à Mies au bord du Léman. Équipé au départ d’un moteur in-bord il fut, lorsque celui-ci rendit l’âme, remplacé par un hors bord. Depuis 1996, il attend patiemment qu’on lui installe une machine à vapeur……..

Les essais de stabilité effectué la coque fut entreposée dans mon jardin en vue de réaliser la pose de la machinerie ainsi que le perçage du passage d’étambot.

Mais au moment de préparer la coque je me suis aperçu qu’une portion de la quille était pourrie. Donc retour fissa au chantier naval pour réparation, ce qui est maintenant fait.

L’idée

Pourquoi un site sur la vapeur?

Comme beaucoup de personnes je suis fasciné par ces mécaniques de nos grand parents, de ces masses d’acier qui se meuvent avec silence et élégance. La vapeur, que ce soit sur rail, sur l’eau ou dans les industries a ensorcelé quantité de générations. Jadis ultime objet de progrès et d’avance technologique, elle est maintenant le symbole d’un certain regard en arrière, vers le temps où le travail devait être bien fait avant d’être vite fait. Avec la vapeur, que se soit à la chauffe ou à la conduite de la machine, pas question d’être pressé. Il faut prendre le temps qu’il faut.

Autant d’éléments qui on fait que le virus de la vapeur est bel et bien passé par moi. Sans oublier que je baigne toute la journée dans le sujet car j’ai la chance de travailler depuis un certain temps à la Compagnie Générale de Navigation sur le Lac Léman (CGN). d’entretenir, de réparer et de conduire des machines splendides datant de 1910 à 1927

J’ai donc eu l’envie de partager cette passion à travers ce site. De partager ma vision mais aussi la vôtre. Toutes vos suggestions, idées, documents sont les bien venus.

Attiré depuis longtemps par la navigation lacustre je décidais de sauter le pas  et d’acquérir une petite embarcation d’environ 6 mètre, pouvant être tracté avec un véhicule standard et nécessitant pas forcément une place d’amarrage.

Restait le choix de la propulsion, moteur? voile? ou….vapeur? Bien-sur la dernière solution s’imposait comme une évidence. Silence, simplicité et originalité, voici entre autre, ce qu’offre la propulsion à vapeur. Je me lançai donc dans ce projet tête baissée.

Mais très rapidement certaines questions vinrent petit à petit à mon esprit comme: Quel système utiliser pour la machine de cette chaloupe? Car le sujet est vaste. Faut-il employer la double expansion ou utiliser la marche en circuit fermé, c’est à dire que pour produire de la vapeur on utilise de l’eau qui sera ensuite condensée pour être réutilisée dans la chaudière.

Je cherchais partout une idée originale. Je me suis bien creusé les méninges et le choix fut difficile, car il y a tant de type de machines, de la mignonne petite Pearl en passant par les Stuart 6A, les cylindres oscillants etc… De même que pour la distribution, il est difficile d’échapper au système Stephenson.

Mais à force de tourner en rond, j’ai dû émouvoir une instance divine car au détour d’une palette, une vision céleste s’est offerte à moi! Une pompe d’alimentation duplex qui m’attendait là toute pleine d’espoir quand à son utilisation future, étouffant sous un cm. de poussière.Après un examen approfondi et quelques renseignements plus tard, j’appris que cette pompe était en fait une ancienne pompe d’alimentation de mazout destinée aux brûleurs des chaudières de l’Helvétie,

une unité de la CGN qui était dotée d’une machine 3 cylindres simple expansion, à flux continu et admission par soupape. Ce bateau est actuellement désarmé et la machine est au musée du Léman à Nyon.

Une pompe duplex, ces pompes comportaient généralement un cylindre à vapeur (à gauche) qui actionnait un piston d’une pompe à eau (à droite) fixé en bout de la tige du premier piston. Les duplex avaient deux jeux de pistons en parallèle, les autres étaient des symplex.

 

J’étudiai donc la possibilité de transformer cette pompe en une machine à vapeur pour mon canot.

Voici les caractéristiques de cette pompe:

Deux cylindres Hp de 80mm (dia)

Course 97mm

Tiroir, pistons, cylindres et segments en fonte

Admission par tiroirs plan

Distribution alternative

Fonctionnement à 10,5Bar de vapeur surchauffée

Il était clair qu’il fallait faire des transformations majeurs pour transformer cette pompe en une machine performante et économique en vapeur. Notamment diminuer la dimension des pistons.

Je pris les choix suivants : Isabelle serait un canot mû par une machine à double expansion, conjuguée. Fonctionnant en circuit fermé avec la chaudière, munie d’un condenseur interne, d’une pompe à air, d’une pompe alimentaire et d’une pompe de circulation. La machine fonctionnera sans graissage des cylindres. Les éléments mobiles comme les glissières et le vilebrequin seront huilés par gravitation.

Les dimensions des cylindres seront de 50mm pour le hp et 80mm pour le bp, la course restera à 97mm. Les segments seront en bronze ou en  matière synthétique. Les palier de vilebrequin seront en Régule et les excentriques en bronze. Le bâti sera fait de montants en acier étirés rond, vissés.

 

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