Véhicule à air comprimé - Définition
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Introduction
Le véhicule à air comprimé est un type de véhicule mû par un moteur à air comprimé.
Historique
L'utilisation de la détente de l'air comprimé comme force motrice d'un véhicule remonte à l'époque du développement des chemins de fer où, dans certaines situations, comme les réseaux miniers et urbains, il était nécessaire d'éviter les risques et pollutions inhérents à la locomotive à vapeur ordinaire.
Les premiers systèmes de Tomlinson (1820) aux États-Unis ou d'Andraud (1830) en France furent des échecs, car l'air comprimé circulait dans une conduite le long de la voie et la locomotive devait être équipée pour le prélever en continu (par un dispositif analogue aux catapultes de porte-avions).
Un nouveau système conçu par Andraud et Tessier de Motay, à Paris, en 1840, où la locomotive était équipée d'un réservoir que l'on remplissait en certains points du réseau, prouva la faisabilité du système.
Les premières applications pratiques de véhicules à moteur à air comprimé, sur rail, datent du percement de tunnels ferroviaires (1872) et de quelques expérimentations de tramways. Malheureusement, le refroidissement du cylindre moteur par la détente de l'air comprimé transformait l'humidité de l'air moteur en cristaux de glace qui occasionnaient des blocages.
C'est l'ingénieur Louis Mékarski qui perfectionna le système, en associant l'air comprimé et l'eau surchauffée sous pression, et le rendit tout à fait opérationnel en vue d'équiper des réseaux de tramways. Il fut utilisé dans les tramways parisiens de 1876 à 1879 sur le réseau des Tramways-Nord. Dès 1878, l'ensemble du réseau des tramways nantais était équipé de véhicules à air comprimé qui donnèrent satisfaction jusqu'en 1917.
À partir de 1890, d'autres villes s'équipent en tramways Mékarski comme Berne (1890), Vichy (1895), Aix-les-Bains (1896), La Rochelle (1899) et Saint-Quentin (1901).
Des locomotives Mékarski étaient également en service sur l'Arpajonnais pour la desserte nocturne « silencieuse » des Halles de Paris jusqu'en 1933.
Un des projets de métro aérien de New York devait utiliser des locomotives à air comprimé et eau surchauffée. Le moteur fonctionnait au freinage en récupération d'énergie, pour recharger le réservoir d'air comprimé et réchauffer le réservoir d'eau.
À partir de 1896, la H K Porter Company de Pittsburgh mit sur le marché les locomotives à air comprimé inventées par Charles B. Hodges. Le moteur à double puis triple expansion (cylindres à haute et basse pression) était complété par un échangeur de chaleur atmosphérique. L'air comprimé refroidi par la première détente était réchauffé par l'air ambiant, ce qui rendait inutile le dispositif à eau surchauffée et améliorait grandement le rendement global. Des milliers de locomotives Porter équipèrent les mines de charbon de l'est des États-Unis jusqu'aux années 1930. D'autres constructeurs dans le monde entier ont produit en grande quantité des machines similaires pour les mines et les usines d'industries qui ne tolèrent ni la fumée, ni la poussière. L'autonomie augmenta avec la possibilité de construire des réservoirs d'air à très haute pression (jusqu'à 250 bars). Ces machines ont servi jusqu'aux années 1950, avant d'être dépassées par le développement de moteurs à gaz peu polluants et de meilleurs accumulateurs électriques.
La mise en œuvre sur l'automobile a fait aussi l'objet de quelques réalisations. Efficace et beaucoup moins polluant (par les composants de ses batteries) que le véhicule électrique, mais souffrant aussi d'une autonomie limitée, le concept semble oublié du monde « écologique » et ne bénéficie pour l'instant d'aucun lobby industriel pour sa promotion et son développement.
Plusieurs sociétés travaillent sur l'application du moteur à air comprimé pour l'automobile.
