Chemin de fer à crémaillère - Définition et Explications

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Le Chemin de fer à crémaillère de Langres (système Riggenbach). Il fut à vapeur de 1887 à 1935 puis électrique de 1935 à 1971
Le Chemin de fer (Le chemin de fer est un système de transport guidé servant au transport de personnes et de marchandises. Il se compose d'une infrastructure spécialisée, de matériel roulant et de procédures...) à crémaillère de Langres (système Riggenbach). Il fut à vapeur () de 1887 à 1935 puis électrique de 1935 à 1971

Un chemin de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne, sous forme pure ou d'alliages. Le fer pur est...) à crémaillère est un mode de transport (Un mode de transport, ou moyen de transport, ou système de transport, est une forme particulière de transport qui se distingue principalement par le véhicule utilisé, et...) sur terrain en forte pente.

Technique

L'adhérence limitée des roues en acier (L’acier est un alliage métallique utilisé dans les domaines de la construction métallique (voir aussi l’article sur la théorie du...) sur les rails réduit fortement les pentes admissibles sur les lignes de chemin de fer classique, en général en dessous de 4 %. La limite technique se situe à 16 % sur rail (Un rail (ou lisse en québécois) est une barre d’acier profilée. Deux files parallèles de rails mis bout à bout forment une voie ferrée....) sec (14 % sur rail mouillé). Parmi les lignes ferroviaires en service à pente élevée sans crémaillère, on peut citer celle de la ligne Saint-Gervais-Vallorcine (La ligne Saint-Gervais - Vallorcine est une ligne de chemin de fer à voie unique, à écartement métrique, de 36,5 km reliant la gare de Saint-Gervais - Le Fayet à Vallorcine et à la frontière suisse (le Châtelard)...) en France avec des rampes de 9 % et celle du tramway (Le tramway (ou tram) est une forme de transport en commun urbain ou interurbain circulant sur des voies ferrées équipées de rails plats (alors que ceux des...) de Lisbonne qui comporte des rampes de 13,5 %. Le système à crémaillère permet de franchir des pentes plus fortes.

Comme un chemin de fer classique, un chemin de fer à crémaillère se compose de deux rails parallèles en acier, complétés par un troisième rail (Le troisième rail est une technique d'alimentation en énergie électrique d'un système de transport ferroviaire, utilisé en particulier dans les réseaux de métro ou de trains de banlieue.) denté, placé entre les rails lisses, et destiné à assurer une meilleur adhérence. Sur ce rail denté viennent s'enclencher une ou plusieurs roues motrices, permettant au convoi ( Un convoi est un ensemble de véhicules terrestres ou maritimes, généralement non attelés, circulant ensemble vers une destination commune ; un convoi...) de gravir des pentes jusqu'à 48 %.

Certaines lignes, généralement courtes, comportent une crémaillère sur toute leur longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet...). D'autres, souvent plus longues, ne comportent une crémaillère que sur les sections en forte pente.

Exploités à l'origine avec des locomotives à vapeur, les chemins de fer à crémaillère ont généralement été électrifiés.

Les différentes sortes de crémaillères

Le système Marsh

Il doit son nom à l'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature technologique, concrets et souvent complexes, liés à la conception, à la réalisation et à la mise en œuvre de produits, de systèmes ou de...) américain Sylvester Marsh. Il a été conçu pour le chemin de fer du Mont Washington, aux États-Unis, en 1869. Une roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) dentée verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.) s'enclenche sur une sorte d'échelle horizontale composée de barreaux à section ronde.

Le système Riggenbach

Il doit son nom à l'ingénieur suisse Niklaus Riggenbach (1817-1899). Il a été conçu pour le chemin de fer du Rigi, en Suisse, en 1871. Une roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) dentée verticale s'enclenche sur une sorte d'échelle horizontale composée de barreaux à section carrée. voir également chemin de fer à crémaillére du Revard en Savoie.

Le système Strub

Il doit son nom à l'ingénieur suisse Strub. C'est le système le plus simple : une roue dentée verticale s'enclenche sur un rail denté.

Le système Locher

Il doit son nom à l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé...) d'affaire suisse Locher-Freuler (1840-1910). Deux roues dentées horizontales s'enclenchent de part et d'autre d'un rail à double denture posé à plat. Ce système a été très peu utilisé mais était directement inspiré du système à rail central.

Le système Abt

Il doit son nom à l'ingénieur suisse Roman Abt (1850-1933). Il se compose de deux ou trois rails dentés légèrement décalés sur lesquels s'enclenchent deux ou trois roues dentées verticales. Ce système assure une meilleure continuité (En mathématiques, la continuité est une propriété topologique d'une fonction. En première approche, une fonction est continue si, à des variations infinitésimales de la...) dans l'effort de traction.

Réseaux de chemins de fer à crémaillère

Voir l'article spécialisé Liste des chemins de fer à crémaillère

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