Pendant un tour de roue motrice, le piston se déplace une fois en avant et une fois en arrière. On différencie ici quatre phases de travail de la vapeur, qui se répètent invariablement. Ce processus se laisse très bien suivre par la courbe de pression de vapeur représentant la pression de vapeur efficace dans le cylindre en fonction de la position du piston. A la lecture des informations théoriques ou mesurées dans la pratique de cette représentation, on peut déterminer la force exercée par la pression dans chaque position du piston et en tirer des clés précieuses pour la construction de la machine ainsi que pour le réglage correct de la distribution.
Les phases de travail isolées sont respectivement déterminées par deux points principaux de la distribution, il s'agit de ceux où le tiroir, par sa fermeture ou son ouverture permettant l'admission ou l'échappement de la vapeur, entraîne un nouvel état du moteur à vapeur. Pour la détermination précise de la position des points principaux de distribution, on désigne la postion correspondante du piston en pourcents de la course des pistons. Si l'admission de vapeur dans le cylindre est par exemple interrompue par le tiroir alors que le piston a parcouru un quart de sa course totale = 25%, on dit que le remplissage est coupé après 25% de la course ... ou plus simplement que l'admission est de 25%.
Quatre phases de travail se suivent invariablement, à savoir Admission (remplissage), Détente, Echappement et Compression. Elles sont déterminées par les quatre points principaux de la distribution : Point d'admission anticipée (VE), Début de la détente (Ex), Point d'échappement anticipé (Va) und Début de la compression (Ko). La description suivante se base sur le déroulement des phases de la partie gauche du cylindre.
a) Admission (remplissage)
Pendant l'admission, le tiroir ouvre le canal du cylindre après le tuyau
d'admission de vapeur, de manière à ce que la vapeur de la chaudière puisse
atteindre le cylindre. La phase d'admission commence peu avant le point mort
gauche du piston, au point d'admission anticipé (VE) et se termine avec la
coupure du remplissage, resp. le début de la détente (Ex). Pendant la phase de
remplissage, la pression nominale stable des tiroirs agit théoriquement sur les
pistons. Comme le tiroir se déplace cependant aussi durant la phase de
remplissage, l'ouverture du canal d'entrée de vapeur se modifie d'autant et on
rencontre particulièrement vers la fin de la phase d'ouverture une jugulation
du flux de vapeur à l'admission en fonction du rétrécissement du canal
d'entrée de vapeur par le tiroir. C'est pourquoi la courbe de pression fléchit
vers la fin de la phase d'admission. Ce phénomène s'amplifie à mesure que la
vitesse de la locomotive augmente du fait que la vapeur dispose de moins de
temps pour remplir le cylindre. Dans l'exemple, la courbe de pression est
dessinée pour une vitesse très réduite afin de séparer clairement les
différentes phases. Dans ce cas, on arrive à une jugulation presque impossible
à remarquer.
b) Détente
Durant
la détente, le tiroir ferme le canal du cylindre. L'acheminement de vapeur en
provenance de la chaudière est interrompu. La quantité de vapeur enfermée
dans le cylindre s'efforce - en raison de l'énergie qu'elle renferme - de se
détendre et déplace ainsi le piston plus loin en direction du point mort
droit. Plus le piston se déplace et la chambre gauche du cylindre s'agrandit,
plus la pression de la vapeur descend. Cette phase de travail s'étend du début de la détente
(Ex) jusqu'au point d'échappement anticipé (Va).
c) Echappement
Durant l'échappement, le tiroir relie le canal du cylindre avec le tuyau d'échappement de vapeur, afin que la vapeur détendue puisse s'échapper par le tuyau d'échappement et la tuyère d'échappement à l'air libre. Ce processus commence au point d'échappement anticipé (Va), peu avant que le piston n'atteigne le point mort droit. Au point mort droit du piston, le tiroir libère complètement l'accès du canal de cylindre vers l'échappement. La phase d'échappement se termine avec le début de la compression (Ko), lorsque le piston a déjà parcouru une partie de la course vers le point mort gauche.
d) Compression
Pendant la compression, le tiroir referme de nouveau le canal de cylindre. La quantité de vapeur restant dans le cylindre est compressée à mesure que le piston se déplace vers le point mort gauche et que la chambre du cylindre rétrécit. La pression de vapeur dans le cylindre augmente d'autant. La phase de compression dur du début de la compression (Ko) jusqu'au point d'admission anticipé (VE), où le cycle recommence à la première phase de travail.
Voir aussi :
distribution extérieure
positions du tiroir
Tabelle Lonorm 2 (ditribution Heusinger)