Locomotive Lego Pneumatique - échelle 1:27

[alfredboyer]

Bonjour à tous,

Je sais que la création que je propose sort un peu de ce qu'on voit normalement sur ce forum, mais bon j'espère que ce n'est pas un problème. Je suis passionné de Locomotives à vapeur, et il y a environ 1 an, j'ai commencé le projet faramineux de reproduire une loco de type Mikado (141) en Lego Technic. Le modèle final ressemble à une 141P ou 141R produite au milieu du 20ème siècle par les USA pour la France. 
Je crois que c'est un des premiers modèle du genre, je n'ai pas vu beaucoup de locomotives pneumatiques sur le net qui n'utilise que des pièces Lego. La locomotive fonctionne avec de l'air comprimé, produit par des pompes Lego. Les pistons entament ensuite leur danse, de la même manière qu'une vraie locomotive à vapeur (enfin... la distribution est grandement simplifiée).

La vidéo YouTube que j'ai faite pour ce modèle :

https://www.youtube.com/watch?v=BMX8GDpF8qw

Quelques vues :

L'idée est de remplacer la vapeur d'eau d'une vraie loco, par de l'air comprimé, pour un maximum de fonctions. 

Les fonctions avec de l'air comprimé :

1) Déplacement du train : par le biais de 4 pistons entraînant des bielles, puis les roues.

Le fonctionnement est celui d'une loco à vapeur classique à deux phases, avec 2 pistons par phase, décalés de 90°.
Il y a deux pistons "directement" connectés aux roues, sur les côtés de la loco, et deux pistons cachés à l'intérieur de la locomotive, pour venir en renfort.

Pour rendre le mouvement plus doux et uniforme, une roue à inertie est cachée au milieu du train. Elle est actionnée par une série d’engrenages (40t/8t et 40t/8t) qui transforment 1 rotation des roues en 25 rotations de la roue libre. 

Le train n'avance pas très vite, car il est assez lourd mais surtout car l'air comprimé produit par les pompes est limité en débit par les différents éléments pneumatiques. Néanmoins, on arrive à avoir un mouvement assez rapide pour qu'il soit intéressant de regarder les bielles et les roues fonctionner.

2) Freins : Sur une vraie locomotive, de l'air comprimé est produit par un compresseur (alimenté en vapeur) et est utilisé pour presser des sabots sur chaque roue du train. Ainsi le train peut freiner ou rester immobile lorsqu'il est en parking.

Ici le principe est à peu près le même : un petit piston est alimenté en air comprimé, et par un jeu de bielles, des "sabots" sont plaqués contre les roues.

Freins au repos :

Freins activés :

C'est joli, mais le problème c'est que plastique lisse contre plastique lisse...ça freine pas vraiment. Du coup une autre bielle passe dans le train et presse un sabot contre la roue libre. Comme sa rotation est rapide (et donc avec un faible couple), il est bien plus facile de la freiner. Ainsi, le train peut être complètement immobilisé.

3) Le sifflet :

Il n'existe actuellement aucun élément Lego qui permet de reproduire le son d'un sifflet à partir d'air comprimé. Il a donc fallu ruser un peu... Je n'entre pas dans les détails mais, certaines pièces Lego sont creuses, et en insufflant l'air comprimé avec un certain angle, on peut produire un son aigu, qui imite un peu le sifflet d'un train (en bien plus aigu malheureusement).

Il est activé par un switch situé en cabine. D'ailleurs, parlons de la cabine.

La cabine :

Il n'y a pas grand chose à dire si ce n'est qu'elle contient 3 switches pour les 3 fonctions principales (sifflet, propulsion et freins). Elle contient aussi une jauge de pression (car...que serait une locomotive à vapeur sans jauge de pression ?). Cette jauge indique la pression qui arrive des pompes. Le train fonctionne dans le vide à moins de 1 bar, mais il vaut mieux atteindre 1 bar minimum pour commencer à avancer en tractant toute la locomotive. A 2/2.5 bars, le mouvement est plus rapide.

L'alimentation en air comprimé :

J'utilise simplement 4 à 6 pompes à main, et stocke plus ou moins d'air dans des réservoirs à air comprimés Lego.

Le design :

Les formes parfaitement rondes/cylindriques, c'est pas toujours évident avec des Legos. Il a fallu ruser en utilisant des axes flexibles, passant au travers de poutres. On obtient alors un cylindre avec les bonnes proportions. Ça a clairement été une grosse difficulté sur cette locomotive, mais je crois que le rendu en vaut la peine. J'ai également mis à l'avant quelques briques suggérant un compresseur, sur les côtés on a des passages de roue fait avec des axes flexibles, et sur le dessus de la loco on retrouve quelques détails tel que la colonne d'échappement des fumées.

Il reste un peu de travail peut-être pour rajouter des détails sur le design.

Les rails :

Rien de bien spécial, ils sont surtout la pour décorer. Il s'agit simplement de quelques briques qui, par chance surement, viennent se placer sur les bords intérieurs des roues motrices. Ainsi, pas de déraillement possible, car la roue n'est pas parfaitement plate, mais possède une butée (ou flanger en anglais).

Les bumpers :

A l'avant et à l'arrière de la loco, j'ai reproduit les "bumpers" présents sur les locomotives, qui servent à absorber les légers chocs que pourrait rencontrer la locomotive (enfin il me semble).
C'est la petite fonction bonus.

Voila c'est tout en tout cas pour le moment ! J'espère que le modèle vous plait, et si c'est le cas, vous pouvez l'aider sur Lego Ideas pour que Lego produise un jour (on ne sait jamais) ce modèle en temps que Set officiel ! voici le lien : https://ideas.lego.com/projects/dc67d247-ee40-423b-8864-d468fa701e14

Si vous avez des questions/remarques, n'hésitez pas, il reste encore quelques détails à régler surement sur cette Lcoocomotive (dont je suis très fier, il faut le dire  :bounce: )

Modifié 20 mai 2020 par alfredboyer

[Albert-00]

Le principe est interréssant.

Sur le même principe, Il y a quelques année (environ 15ans) j'avais offert a mon fils un moteur a explosion en plastique actionner par un moteur électrique le but était de luis faire comprendre son fonctionnement

[BB67407]

Tu pourrais motoriser ton compresseur d'air et ainsi gagner en autonomie avec 2 petites pompes et 1 moteur L pour rester dans la gamme technic. Le défi serait de les installer dans le tender car je ne sais pas de quelle place tu disposes dans celui-ci. 

[alfredboyer]

à l’instant, BB67407 a dit :

Tu pourrais motoriser ton compresseur d'air et ainsi gagner en autonomie avec 2 petites pompes et 1 moteur L pour rester dans la gamme technic. Le défi serait de les installer dans le tender car je ne sais pas de quelle place tu disposes dans celui-ci. 

C'est vrai, je n'ai pas encore essayé mais j'ai l'impression que le compresseur ne va pas fournir beaucoup d'air. Mais il y a de la place dans le tender pour cela, donc j'essaierai surement ! 

[BB67407]

à l’instant, alfredboyer a dit :

C'est vrai, je n'ai pas encore essayé mais j'ai l'impression que le compresseur ne va pas fournir beaucoup d'air. Mais il y a de la place dans le tender pour cela, donc j'essaierai surement ! 

C'est pour cela que je t'ai soumis l'idée directement de mettre 2 pompes en parallèle ( cela fait 2 tenons de large hors système d'entraînement) 

[alfredboyer]

il y a 33 minutes, BB67407 a dit :

C'est pour cela que je t'ai soumis l'idée directement de mettre 2 pompes en parallèle ( cela fait 2 tenons de large hors système d'entraînement) 

Je vois. 2 petites pompes avec un moteur L, ça me parait peu. 4 ou 6 mini pompes avec 2 ou 3 moteurs ça peut être bien. Affaire à suivre.

[BB67407]

1 moteur te suffira amplement. Les pompes n'exigent pas de puissance, plutôt de la vitesse pour avoir du débit. 

[alfredboyer]

Tant mieux ! Même à 1-2 bars y'a pas de soucis ?

 

[BB67407]

Aucun souci de pression. De mémoire tu peux aller aux alentours de 2.5 bars avec le réservoir d'air. Au dessus c'est tes tuyaux d'air qui vont se débrancher au niveau des raccords