Les locomotives du service urbain de voyageurs

Les locomotives utilisées sur les trains du service circulaire sont d’abord des locomotives utilisées sur les trains de banlieue des gares Saint-Lazare et Montparnasse. Elles sont remplacées entre 1900 et 1903 par deux modèles de locomotives conçus spécifiquement pour les besoins du service circulaire. Des locomotives de banlieue de la gare du Nord sont également utilisées jusqu’en 1908.

La désignation des locomotives à vapeur respecte en France la règle suivante :

• Le nombre de roues avant,
• Le nombre de roues motrices,
• Le nombre de roues arrière,
  comptabilisés sur un seul côté.

Par exemple, la notation « 232 » (prononcer « deux cent trente-deux ») signifie : deux roues avant, trois roues motrices et deux roues arrière. La lettre T désigne le fait que le Tender transportant le charbon était intégré à la locomotive, tandis que l’eau était stockée dans des soutes à eau situées le long de la chaudière.

 Les locomotives utilisées avant 1900

La compagnie du chemin de fer du Nord assure pour le compte du Chemin de fer de Ceinture la traction du service local de voyageurs de la Petite Ceinture Rive Droite à l’ouverture de celui-ci, le 14 juillet 1862. Mais l’ouverture de la Petite Ceinture Rive Gauche le 25 février 1867, associée à la circulation des premiers trains circulaires entre les gares de Paris Saint Lazare et de l’Avenue de Clichy, entraîne un changement de compagnie tractionnaire : la Compagnie des chemins de fer de l’Ouest, qui exploite déjà la ligne d’Auteuil intégrée en grande partie au trajet circulaire de la Petite Ceinture, se substitue à la Compagnie du Nord.

Pour la traction des trains de la Petite Ceinture, la Compagnie de l’Ouest emploie des machines qui tractent les trains de « petite banlieue », c’est à dire de proche banlieue, sur les réseaux des gares de Paris-Saint Lazare et de Paris-Montparnasse.

Ce sont d’abord [des locomotives de type 120T dites "Bicyclettes", numérotées de 1 à 150 et de 329 à 363. Puis au début des années 1890, ces machines sont remplacées par des locomotives 030T plus puissantes de la série 3500. Voir les plans détaillés de ces machines sur cette page.

En 1898, le Chemin de fer de Ceinture utilise également ses locomotives à marchandises à quatre essieux couplés et adhérence totale pour la traction des trains de voyageurs supplémentaires les Dimanches et Fêtes. Il envisage même de les utiliser couramment pour le service de l’Exposition Universelle de 1900. Mais ces machines ne sont pas réellement adaptées à un service de voyageurs : le diamètre de leurs roues, qui est de 1,2 m, est trop faible pour permettre une accélération suffisante au démarrage.

  L’évolution de la traction entre 1900 et 1908

À la fin du XIX^e siècle, la Compagnie de l’Ouest exprime son souhait de se désengager de la traction des trains du service métropolitain de la Petite Ceinture. Après négociation, le Chemin de fer de Ceinture et la Compagnie de l’Ouest se mettent d’accord pour que cette dernière retire progressivement ses locomotives en roulement à partir du 1^er avril 1901, par tiers et sur trois ans. Concrètement, sur les 21 locomotives de l’Ouest en roulement, le Chemin de fer de Ceinture doit remplacer 7 locomotives le 1^er avril 1901, 7 autres le 1^er avril 1902 et les 7 dernières le 1^er avril 1903.

En contrepartie du désengagement de la Compagnie de l’Ouest, le Chemin de fer de Ceinture conclut un accord de traction avec la Compagnie du Nord. Cette dernière assure la traction des trains du service de la Ceinture, entretient les machines affectées à ce service et leur affecte des mécaniciens et des chauffeurs de son personnel, tandis que le Chemin de fer de Ceinture finance les frais de traction et de maintenance.

Par ailleurs, une autre évolution de la traction des trains de voyageurs intervient le 1^er août 1901. Depuis le 1^er août 1893, la Compagnie du Nord exploite un service circulaire au moyen de son propre matériel. Autrement dit, deux types de trains assurent le service circulaire de la Petite Ceinture :

• Les trains Ceinture composés de voitures et fourgons du Chemin de fer de Ceinture, et tractés par des locomotives de la Compagnie de l’Ouest ;
• Les trains Nord composés de matériels roulants (locomotives, voitures et fourgons) exclusivement de la Compagnie du Nord.

Le 1^er août 1901, afin d’adapter le service à l’évolution du flux de voyageurs, dans une situation d’apparition de la concurrence du Métro concédé à titre municipal, les services circulaires Ceinture et Nord sont fusionnés. La traction des trains composés soit de matériel de la Ceinture, soit de la Compagnie du Nord, peuvent dès lors être assurée par des locomotives de la Compagnie de l’Ouest, de la Compagnie du Nord et de la Ceinture. Cette situation dure jusqu’au retrait total des machines Ouest le 31 mars 1903. Du 1^er avril 1903 au 4 février 1908, date du désengagement de la Compagnie du Nord du service circulaire, la traction continue d’être assurée conjointement par le Chemin de fer de Ceinture et la Compagnie du Nord. Après cette date et jusqu’à la fin du service métropolitain de voyageurs le 22 juillet 1934 et son transfert sur route le lendemain (le bus P.C pour Petite Ceinture), seul le matériel de la Ceinture continue d’être utilisé.

À noter que les locomotives dont la description suit, même si elles sont conçues pour le service local des voyageurs, sont également utilisées pour le service local de marchandises, comme le montre le document suivant.

  Les locomotives 030T 21-35 type 1900

Pour renforcer le service métropolitain pendant l’Exposition Universelle de 1900, le Chemin de fer de Ceinture détermine en 1898 le type à adopter pour les locomotives. Les critères de décision sont les suivants :

• Pour que les locomotives puissent être livrées à temps, il faut adopter un type existant, en y apportant les seules modifications indispensables ;
• En raison des dispositions des gares de Paris Saint Lazare et de Courcelles-Ceinture, il faut que ces locomotives puissent être manœuvrées par des chariots roulants de 6 m de longueur (en gare de Paris Saint Lazare) et des plaques tournantes de 5,25 m de diamètre.

Ces conditions éliminent les types de locomotives à bogie de l’Ouest et du Nord, ainsi que ceux à essieux porteurs du Nord et de l’Est. La locomotive de l’Ouest type 3500 à trois essieux couplés répond au programme, à condition d’augmenter les dimensions du foyer, le timbre, autrement dit d’augmenter l’effort de traction au démarrage, le poids adhérent et l’autonomie, tout en respectant les limites de charge à l’essieu de l’Ouest (qui gère la ligne d’Auteuil) et de la Petite Ceinture.

Comme il est impossible alors de trouver en France un constructeur capable de livrer les quinze machines dans le délai voulu, la Compagnie du Nord se charge de leur construction.

Ces quinze locomotives à simple expansion sont appelées du type 1900 dit 030 T Ouest renforcé. Elles constituent la série 21 à 35, surnommée « Boer » par les cheminots en référence à la seconde guerre des Boers qui alors fait rage.

Les nouvelles machines sont construites aux ateliers de la Compagnie du chemin de fer du Nord, à La Chapelle à Paris (a priori pour les machines 21 à 27) et à Hellemmes, près de Lille (a priori pour les machines 28 à 35).

Au niveau de leur livrée, les locomotives de la Ceinture sont peintes comme les machines à simple expansion du Nord, en noir et vert, avec inscriptions blanches, d’après Lucien-Maurice Vilain. [1]. Plus exactement, le châssis, la boîte à fumée et la cheminée sont peints en noir tandis que le reste de la caisse est peint en vert. Les traverses de tamponnement sont peintes en rouge.

Une fois l’Exposition Universelle terminée au mois de novembre 1900, ces machines sont employées pour remplacer le premier tiers des machines (7 machines) Ouest à partir du 1^er avril 1901. Mais pour remplacer les autres machines Ouest, le Chemin de fer de Ceinture estime qu’il doit commander quinze machines supplémentaires.

Ces machines assurent la traction des trains de la Petite Ceinture conjointement avec les locomotives 030 T série 3500 de la Compagnie de l’Ouest, dont elles sont inspirées, d’abord pendant la durée de l’Exposition Universelle de 1900, puis entre le 1^er avril 1901 et le 31 mars 1903. Cette utilisation conjointe des deux modèles de machines pour le service de Ceinture peut expliquer que le surnom « Boer » ait été étendu aux machines Ouest, par exemple pour désigner de manière générique le type 030T assurant le service. Mais cela n’est qu’une hypothèse !

Ces machines sont également utilisées pour le service de marchandises et de manœuvres de la Petite Ceinture, concurremment avec les treize locomotives à marchandises du Chemin de fer de Ceinture. Ainsi, début 1901, trois de ces quinze machines y sont affectées. Cela tient au fait que le chemin de fer de Ceinture utilisait précédemment trois machines en location d’une façon permanente, deux machines de la Compagnie de l’Est à Aubervilliers et une de l’Ouest à Courcelles-Ceinture.

La présence du volant de changement de marche indique que le mécanicien est placé à droite de la cabine.

Tableau des dimensions principales des locomotives 21-35 de la Ceinture

• Surface de la grille : 1,62 m²
• Nombre de tubes (Serve) : 91
• Surface de chauffe totale : 113,78 m²
• Diamètre du corps cylindrique (intérieur moyen) : 1,207 m
• Hauteur du corps cylindrique au-dessus des rails : 2,38 m
• Épaisseur des tôles (acier) : 13 mm
• Capacité de la chaudière :
  • Eau : 2,7 m³,
  • Vapeur : 1,56 m³,
  • Totale : 4,26 m³
• Timbre de la chaudière : 12 kg (soit 1,18 MPa)
• Longueur entre les plaques tubulaires : 3,13 m

• Diamètre des cylindres : 430 mm
• Course du piston : 600 mm
• Diamètre des roues couplées : 1439 mm

• Écartement des essieux :
  • 1^er au 2^e : 2,150 m
  • 2^e au 3^e : 2,3 m
• Écartement des essieux extrêmes : 4,45 m
• Longueur totale de la machine : 8,63 m

• Poids de la machine à vide : 35 t
• Poids de la machine en charge : 45,5 t
• Poids utile pour l’adhérence (approvisionnements épuisés) : 38 t.

• Eau dans les caisses : 4,5 m³
• Combustible dans les soutes (coke) : 2 t
  • 1,2 t dans la soute arrière
  • 800 kg dans les soutes latérales

• Effort maximum théorique de traction : 9188 kg

Retrouver une description détaillée de cette série de locomotives dans le numéro 2 de la revue Histoire Ferroviaire, publié en décembre 2023 (cliquer ici pour découvrir ce numéro).

Ces machines terminent leurs carrières affectées aux manœuvres dans des dépôts de la région Nord de la SNCF entre la fin des années 1930 et le début des années 1950.

  Les locomotives 230T 51-65 type 1902

Un article complet sur ces locomotives, rédigé par l’auteur de ces lignes, est paru dans le numéro 13 de la revue Rails d’Autrefois, publié en 2016.

À la fin de l’année 1900, au lendemain de l’Exposition Universelle, le Chemin de fer de Ceinture doit faire face à une situation paradoxale. D’une part, l’explosion du trafic des voyageurs sur la Petite Ceinture (39 millions de voyageurs en 1900, soit une moyenne d’environ cent mille voyageurs par jour) l’incite à intensifier le service métropolitain. Mais en même temps il doit affronter la double concurrence émergente des lignes à traction électrique de tramway et du Métro concédé à titre municipal.

Pour faire à cette concurrence, le Chemin de fer de Ceinture dans un premier temps fusionne, le 1^er août 1901, les services circulaires ayant respectivement comme limites de parcours les gares de Paris Nord et de Courcelles-Ceinture. Puis, le 1^er avril 1903, le temps de parcours du circuit complet de Courcelles-Ceinture à Courcelles-Ceinture est diminué de 11 minutes pendant les heures creuses, passant ainsi de 1h21min à 1h10min, soit une augmentation de la vitesse commerciale de 23,2 à 27 km/h. Le temps de parcours de 1h10min est composé de la manière suivante :

• Temps de marche : de 53 à 58 minutes,
• temps de stationnement : de 12 à 17 minutes.

Cette diminution du temps de parcours s’avère inatteignable avec les machines 030 T de la Ceinture mises en service en 1900. Aussi, tant pour atteindre cet objectif que pour remplacer les dernières machines de la Compagnie de l’Ouest, le Chemin de fer de Ceinture commande à la Compagnie du Nord l’étude et la construction de 15 nouvelles machines. Le cahier des charges de ces machines comprend également un volet économique : elles doivent être peu coûteuses à construire et à entretenir (prise d’eau, soins à donner au feu et à la machine, consommation de combustible).

À partir de 1908, afin d’assurer la redondance de la source d’air comprimé pour le circuit de freinage du train, une seconde pompe à frein Westinghouse est ajoutée à l’ensemble des locomotives employées au service des voyageurs. [2]

La pompe à frein initiale est placée sur le flanc gauche de la chaudière dans le sens de la marche, à la hauteur de la cheminée. La seconde pompe est donc installée sur le flanc droit de la chaudière dans le sens de la marche, symétriquement à la première.

Contrairement aux locomotives 030 T série 21 à 35, le mécanicien est placé à gauche de la cabine, suivant ainsi la disposition récemment adoptée par la Compagnie du Nord pour améliorer la visibilité des signaux,placés à gauche de la voie.

Ces locomotives 230T sont décrites dans plusieurs articles parus en 1903 et 1904 :

• De manière for détaillée dans un article de la Revue Générale des Chemins de fer, mai 1904 ; les planches comportant les plans détaillés de ces machines commencent ici ;
• De manière plus succincte dans un article paru dans le numéro 1161 de la revue Le Génie Civil daté du 10 septembre 1904 ;
• Enfin, dans un article paru dans le numéro 1549 de l’hebdomadaire La Nature daté du 31 janvier 1903, pages 129 à 130. Archives du CNAM (Conservatoire National des Arts et Métiers).

Elles sont construites aux ateliers de la Compagnie du chemin de fer du Nord, une partie à La Chapelle à Paris et l’autre partie à Hellemmes, près de Lille.

Au niveau de leur livrée, les locomotives de la Ceinture sont peintes comme les machines à simple expansion du Nord, en noir et vert, avec inscriptions blanches, d’après Lucien-Maurice Vilain. Plus exactement, le châssis, la boîte à fumée et la cheminée sont peints en noir tandis que le reste de la caisse est peint en vert. Les traverses de tamponnement sont peintes en rouge. Les machines de la série 51-65 portent également des filets rouges.

Tableau des dimensions principales des locomotives 51-65 de la Ceinture

• Surface de la grille : 2,35 m²
• Nombre de tubes (Serve) : 90
• Surface de chauffe totale : 139,8 m²
• Diamètre du corps cylindrique (extérieur moyen) : 1,316 m
• Hauteur du corps cylindrique au-dessus des rails : 2,5 m
• Capacité de la chaudière :
  • Totale : 5,856 m³
• Timbre de la chaudière : 16 kg (soit 1,57 MPa)
• Longueur entre les plaques tubulaires : 3,5 m

• Diamètre des cylindres HP : 330 mm
• Diamètre des cylindres BP : 540 mm
• Course du piston : 600 mm
• Diamètre des roues couplées : 1664 mm
• Diamètre des roues du bogie : 850 mm

• Écartement des essieux :
  • 1^er au 2^e : 1,9 m
  • 2^e au 3^e : 2 m
  • 3^e au 4^e : 2 m
  • 4^e au 5^e : 2 m

• Écartement des essieux extrêmes : 7,9 m
• Longueur totale de la machine : 11,445 m

• Poids de la machine à vide : 51,56 t
• Poids de la machine en charge : 63,185 t
• Poids utile pour l’adhérence (approvisionnements épuisés) : 47,185 t

• Eau dans les caisses : 5 m³
• Charbon dans les soutes : 3 t

• Effort maximum théorique de traction :
  • En mode Compound : 10205 kg
  • Avec admission directe aux cylindres BP et HP : 13095 kg

  Les locomotives 032T du Nord dites « Métropolitain » type 1893

Lors de la mise en service de la Petite Ceinture Rive Gauche et des premiers trains circulaires entre les gares de Paris Saint Lazare et de l’Avenue de Clichy en février 1867, l’idée de créer un réseau de chemin de fer métropolitain traversant le centre de Paris apparaît nécessaire. À cette époque, la Petite Ceinture fait déjà le tour de Paris en traversant des quartiers encore peu urbanisés, puisqu’ils sont d’anciens villages annexés par Paris en 1860. Mais à la différence de la Petite Ceinture, le chemin de fer métropolitain nécessite la construction de lignes à travers des quartiers centraux de Paris, fortement urbanisés. Parallèlement à la tenue des débats sur le projet de chemin de fer métropolitain, la Compagnie du Nord s’intéresse à la question d’un service métropolitain complémentaire de celui de la Petite Ceinture.

Le 1^er août 1893, alors que le débat sur le projet de chemin de fer métropolitain n’est toujours pas tranché, la Compagnie du Nord met en exploitation, avec son propre matériel, un service circulaire empruntant la Petite Ceinture au départ et à l’arrivée de la gare de Paris Nord. Un double raccordement est construit à cette fin entre les voies du Nord et celles de la Petite Ceinture, formant un triangle situé entre la station Nord du Pont Marcadet et les stations Ceinture du Boulevard Ornano et de La Chapelle-Saint Denis. Les trains de ce service circulaire supplémentaire partagent les voies des trains-tramways à destination de Saint-Denis ou de Saint-Ouen, entre la station du Pont-Marcadet et la gare annexe de Paris Nord, construite à l’angle des rues de Dunkerque et du Faubourg Saint-Denis.

Pour la Compagnie du Nord, ce service circulaire est la première étape d’un projet de prolongement de ses lignes de banlieue vers les Halles et l’Opéra, au moyen de deux embranchements souterrains à construire sous la voirie. Dans le cadre de ce projet, la Compagnie met au point deux machines dites « Métropolitain » visant à minimiser les émissions de fumée pendant les longues circulations souterraines.

Tableau des dimensions principales des locomotives 032T du Nord dites « Métropolitain »

• Surface de la grille : 1,73 m²
• Nombre de tubes (lisses) : 231
• Surface de chauffe totale : 114,7 m²
• Diamètre du corps cylindrique (intérieur moyen) : 1,48 m
• Hauteur du corps cylindrique au-dessus des rails : 2,115 m
• Épaisseur des tôles (acier) : 20 mm
• Capacité de la chaudière :
  • Eau : 4,5 m³,
  • Vapeur : 2,7 m³,
  • Totale : 7,2 m³
• Timbre de la chaudière : 14 kg
• Longueur entre les plaques tubulaires : 3,676 m

• Diamètre des cylindres : 500 mm
• Course du piston : 620 mm
• Diamètre des roues couplées : 1455 mm
• Diamètre des roues du bogie : 1040 mm

• Écartement des essieux :
  • 1^er au 2^e : 1,82 m
  • 2^e au 3^e : 1,52 m
  • 3^e au 4^e : 1,62 m
  • 4^e au 5^e : 1,7 m

• Écartement des essieux extrêmes : 6,66 m
• Longueur totale de la machine : 10,669 m

• Poids de la machine à vide : 49,5 t
• Poids de la machine en charge : 59,9 t
• Poids utile pour l’adhérence (approvisionnements épuisés) : 45,9 t.

• Eau dans les caisses : 7 m³

• Effort maximum théorique de traction : 10652 kg

Lire la suite dans notre article « Pourquoi le Métro parisien n’a pas utilisé la Petite Ceinture ? »

  Les locomotives 232T 81-93 type 1909

Le mécanicien est placé à gauche de la cabine.