Dieselisation

La dieselisation (États-Unis : dieselization ) est le processus consistant à équiper les véhicules d'un ou de plusieurs moteurs diesel.

Il peut s'agir de remplacer un moteur à combustion interne alimenté à l'essence par un moteur alimenté au diesel , comme cela s'est produit à grande échelle avec les camions, les bus, les tracteurs agricoles, les trains et les engins de chantier après la Seconde Guerre mondiale . Il peut également s'agir de remplacer l'ensemble de l'installation ou du véhicule par un moteur diesel ; le terme décrit généralement le remplacement générationnel entre les années 1930 et 1970 des locomotives à vapeur par des locomotives diesel et des installations associées.

Le moteur diesel à deux temps pour les applications marines a été introduit en 1908 et est toujours utilisé aujourd'hui. Il s'agit du moteur principal le plus efficace à ce jour, des modèles tels que le Wärtsilä-Sulzer RTA96-C offrent un rendement thermique de 50 % et plus de 100 000 chevaux. Les premiers pas vers la conversion en moteurs diesel comme moyen de propulsion (sur des navires plus petits) ont déjà été entrepris dans les années 1920. La part de marché des navires à vapeur (« navires à vapeur ») a atteint son apogée vers 1925 (quelques voiliers sont restés en service). Au début des années 1950, les « navires à moteur » à moteur diesel détenaient plus de 50 % du marché.

Dans le transport ferroviaire, la diésélisation fait référence au remplacement de la locomotive à vapeur ou électrique par la locomotive diesel (généralement la locomotive diesel-électrique ), un processus qui a débuté dans les années 1930 et est maintenant pratiquement terminé dans le monde entier.

Le coût et l'inertie du remplacement des investissements importants que les chemins de fer avaient faits dans la puissance à vapeur existante étaient compensés par les gains spectaculaires de flexibilité et d'efficacité du diesel. Les diesels pouvaient avoir un prix initial nettement plus élevé par unité de puissance délivrée ; cependant, leurs coûts d'exploitation et d'entretien étaient bien inférieurs et la disponibilité des unités entre les arrêts d'inspection, de réparation et de maintenance était bien plus élevée. Les diesels avaient également des besoins en carburant satisfaits par des wagons-citernes sur les voies de garage, contrairement aux infrastructures de ravitaillement et d'approvisionnement en carburant plus fréquentes et plus complexes requises pour les machines à vapeur. De plus, les diesels consomment beaucoup moins de carburant et ne nécessitent pas de main-d'œuvre lorsqu'ils tournent au ralenti, ce qui est souvent le cas des locomotives à vapeur. Les diesels peuvent être garés en marche pendant des jours sans surveillance, alors que les machines à vapeur doivent être constamment entretenues, voire complètement arrêtées. Amener une chaudière de machine à vapeur à la température de fonctionnement est souvent considéré à la fois comme un art et une science, nécessitant beaucoup de formation et d'expérience. Un diesel est beaucoup plus simple à démarrer et à arrêter. Les diesels nécessitent simplement beaucoup moins de temps et de travail pour fonctionner et entretenir.

Les locomotives diesel présentaient également des avantages en termes de flexibilité de service. Elles étaient plus adaptables aux besoins en énergie, grâce aux systèmes de contrôle qui permettaient à un seul opérateur de contrôler plusieurs unités. La puissance de la vapeur « à double tête » nécessitait un équipage pour chaque locomotive. La plage de fonctionnement efficace des locomotives diesel à différentes vitesses et pentes est bien plus grande que celle des locomotives à vapeur, qui avaient tendance à être spécialement conçues pour des situations spécifiques. Une locomotive à vapeur Hudson à grande vitesse n'est adaptée qu'à une seule situation, à savoir les vitesses élevées sur des pentes plates.

Au début, les locomotives diesel étaient moins puissantes que les locomotives à vapeur classiques. Entre la fin des années 1930 et la fin des années 1950, la puissance disponible des moteurs diesel a pratiquement doublé, même si les locomotives à vapeur les plus puissantes jamais construites dépassaient toujours la puissance des locomotives diesel les plus puissantes de la fin du XXe siècle.

La dieselisation pourrait être réalisée sans apporter de modifications majeures à l'infrastructure ferroviaire, ce qui représenterait des coûts d'investissement initiaux inférieurs à ceux de l'électrification. Cependant, dans les situations où le volume est suffisant pour amortir les coûts d'investissement de l'électrification, l'efficacité et la vitesse supérieures offertes par l'électrification constituent des avantages significatifs et les systèmes électrifiés sont privilégiés dans la plupart des pays développés, les exceptions les plus marquantes étant l'Amérique du Nord, les îles britanniques et l'Australie.

La longueur relativement courte des voies entre les destinations et le volume de trafic élevé en Europe ont favorisé l'électrification pour remplacer la vapeur. De nombreuses lignes sont électrifiées, bien que la plupart des lignes secondaires et des services de commutation ne le soient pas. Environ 50 % du réseau ferroviaire européen est électrifié. La plupart des pays ont utilisé des diesels comme solution provisoire pendant la reconstruction et l'électrification d'après-guerre. Un seul pays, la Suisse, a électrifié l'ensemble de son réseau. Les locomotives électriques les plus puissantes d'Europe occidentale tirent des trains de minerai suédois.

En Grande-Bretagne, le Great Western Railway a introduit les autorails diesel dans les années 1930 et la première locomotive diesel de ligne britannique a été construite par le London, Midland and Scottish Railway en 1947, mais contrairement à ce qui se passe ailleurs dans le monde développé, la transition vers l'abandon de la vapeur a été retardée au cours des premières années d'après-guerre. Ce retard a été motivé par deux considérations économiques : le coût initial plus faible des locomotives à vapeur pour le remplacement immédiat du grand nombre de locomotives usées par le service en temps de guerre, et une augmentation prévue du coût du pétrole par rapport au charbon, une ressource nationale abondante. La nationalisation des chemins de fer a eu lieu en 1948 ; les locomotives diesel ont été introduites à grande échelle pour la première fois à la suite du plan de modernisation de 1955. La faible fiabilité des premières locomotives diesel utilisées dans le cadre du plan de modernisation a entraîné une mise en œuvre plus lente de celui-ci, tandis que les problèmes liés aux locomotives ont été résolus au cours de la seconde moitié des années 1950.

La dernière locomotive à vapeur des chemins de fer britanniques fut construite en 1960 et baptisée « Evening Star » (numéro 92220). La traction à vapeur fut retirée des chemins de fer britanniques en 1968 et largement remplacée par la traction diesel (avec électrification sur une minorité de lignes). La vapeur fut finalement éliminée des chemins de fer d'Irlande du Nord en 1970 et entièrement remplacée par du diesel.

La vapeur a continué à circuler sur le métro de Londres jusqu'en 1971, car London Transport considérait que la vapeur était moins chère que les locomotives diesel. Après 1971, les locomotives diesel hydrauliques et électriques à batterie ont pris le relais des locomotives de manœuvre sur le LU. La vapeur a continué à circuler sur de nombreux chemins de fer industriels au Royaume-Uni, principalement avec le National Coal Board et la British Steel Corporation, jusqu'aux années 1980.

L'Irlande a choisi la dieselisation plutôt que l'électrification et, depuis 2015, les chemins de fer irlandais (à l'exception du Dublin Area Rapid Transit électrifié ) restent entièrement exploités au diesel.

Le petit marché initial pour les diesels fut créé par la loi Kaufman de 1923 de l'État de New York, qui interdisait l'exploitation de locomotives à vapeur dans la ville de New York et les villes adjacentes. Les lignes principales de transport de voyageurs de New York avaient déjà été électrifiées, ou leur électrification avait été planifiée indépendamment de la loi Kaufman. L'électrification de nombreuses gares de marchandises n'était pas rentable et les chemins de fer se tournèrent vers les diesels. Le premier engin de manœuvre ALCO fut mis en service en 1925 par Central Railroad of New Jersey à son terminal riverain de la 138e rue le Bronx . Le second fut livré la même année aux gares de triage du Baltimore and Ohio Railroad à Manhattan. Les deux ont fonctionné jusqu'à la fin des années 1950 et subsistent encore aujourd'hui dans des musées. Les avantages des moteurs de manœuvre diesel-électriques leur ont valu un marché étendu au cours des années 1930.

La dieselisation a été stimulée par trois développements du début des années 1930 : le développement par General Motors et sa filiale Winton Engine Corporation de moteurs diesel avec des rapports puissance/poids et une flexibilité de sortie considérablement améliorés ; le désir des chemins de fer de trouver une locomotion plus rentable pour le service de transport de passagers au plus fort de la Grande Dépression ; et des innovations de conception dans le matériel ferroviaire qui ont réduit le poids, rendant les moteurs diesel contemporains, qui étaient de faible puissance par rapport aux normes d'aujourd'hui, viables pour le service de transport de passagers sur les lignes principales. Le milieu des années 1930 a vu l'introduction de rames légères et profilées alimentées au diesel telles que les Zephyrs de la Burlington Route et les trains M-1000x « City » de l' Union Pacific . Au cours de la seconde moitié de la décennie, des locomotives diesel suffisamment puissantes pour des trains de passagers de grande taille ont été développées et mises en production régulière . Les moteurs diesel GM améliorés en 1938 ont augmenté la puissance et la fiabilité. Les contrats de vente de GM comprenaient la formation, le financement et la maintenance de GM pour réduire les obstacles à la conversion de la vapeur au diesel. La dieselisation du service voyageurs a pris de l'ampleur à la fin de la décennie et le premier modèle de locomotive diesel de fret pour les grandes lignes a été commercialisé en 1940. La dieselisation était particulièrement attrayante pour les chemins de fer de l'Ouest, pour lesquels les besoins en eau des locomotives à vapeur posaient problème dans de vastes étendues de l'intérieur de l'Ouest. Les chemins de fer des régions charbonnières étaient généralement réticents à adopter le diesel, un concurrent de l'un de leurs principaux marchés de transport, jusque dans les années 1940.

La concurrence du diesel a stimulé un cycle de développement de la technologie des locomotives à vapeur. Les « steamliners » de haut niveau et à grande vitesse produits au cours de la seconde moitié des années 1930 sont devenus les rois de la vitesse du service de transport de passagers . Les locomotives à vapeur duplex et articulées construites au début des années 1940 dépassaient la puissance de n'importe quel diesel jamais construit , bien que leur puissance ait été devancée par celle des locomotives à turbine à gaz électrique dans les années 1950. Les chauffeurs de charbon mécaniques, utilisés depuis les années 1920, et l'utilisation du fioul de soute comme carburant alternatif, ont facilité l'utilisation pratique de la vapeur pour les besoins en énergie les plus élevés. Mais les limites de la technologie de la vapeur ont été rapidement atteintes. Les nouvelles locomotives étaient mécaniquement complexes et extrêmement spécialisées. La taille des locomotives est devenue un problème, car les machines à vapeur sont devenues si grandes dans les années 1940 que les dimensions des cylindres et des chaudières repoussaient les limites autorisées par le gabarit de chargement . Les besoins en carburant et en eau des locomotives à vapeur de grande puissance sont devenus un problème. La puissance des locomotives à turbine à vapeur électrique a été développée en 1938 par General Electric . GE a abandonné le projet en 1943 après des résultats insatisfaisants lors d'essais avec trois chemins de fer et les efforts ultérieurs de Baldwin Locomotive Works avec une locomotion à turbine à vapeur et électrique à la fin des années 1940 et au début des années 1950 ont également échoué.

L'entrée des États-Unis dans la Seconde Guerre mondiale interrompit la diésélisation. La marine américaine obtint la priorité pour les moteurs diesel, ce qui limita leur disponibilité pour l'utilisation ferroviaire. Aucune production de locomotives de transport de passagers ne fut autorisée par le War Production Board entre septembre 1942 et février 1945. La crise pétrolière de 1942-1943 rendit la vapeur alimentée au charbon plus attractive, en particulier près de la côte est. Après le pic de la crise pétrolière et alors que la production de moteurs diesel en temps de guerre atteignait son apogée, une augmentation de la production de locomotives diesel pour le transport de marchandises fut autorisée. À la fin de la guerre, la demande refoulée pour remplacer le matériel ferroviaire obsolète et usé était écrasante.

La part de marché des locomotives à vapeur est passée de 30 % en 1945 à 2 % en 1948. La chute a été la plus brutale dans le service de transport de voyageurs, où la modernisation des équipements était impérative pour des raisons d'image et de coût, les chemins de fer étant confrontés à une concurrence de plus en plus rude de la part des avions et de l'automobile. Norfolk and Western a continué à défendre la vapeur, en faisant fonctionner des locomotives à vapeur pour le transport de passagers jusqu'en 1959 et en acquérant les dernières locomotives à vapeur américaines construites, une locomotive à piston construite dans leur propre atelier en 1953 et une locomotive électrique à turbine à vapeur construite par Baldwin Locomotive Works en 1954.

En raison des avantages des locomotives diesel, les chemins de fer d'Amérique du Nord avaient retiré 90 % de leurs locomotives à vapeur au milieu des années 1950. De plus, les grandes villes et leurs gares de triage devinrent des voisins mécontents dans l'Amérique d'après-guerre. Les gens ne se contentaient plus de supporter les grandes quantités de suie et de fumée produites par les moteurs à vapeur au charbon. Les premiers diesels, bien que sales selon les normes d'aujourd'hui, représentaient une amélioration gigantesque de la pollution de l'air par rapport à la vapeur.

Les locomotives à vapeur ont survécu jusqu'à la fin des années 1950 sur les principaux chemins de fer américains et, dans des cas isolés, jusqu'au milieu des années 1960 sur les petites lignes de transport public. La dernière flotte de locomotives à vapeur en usage quotidien (c'est-à-dire non restaurée) a été retirée du service à la fin des années 1970. On les retrouve désormais uniquement dans des rôles historiques et touristiques, où la machine à vapeur constitue souvent un attrait majeur, en particulier pour les musées ou les chemins de fer touristiques essayant de recréer une atmosphère historique.

Les dirigeants soviétiques des années 1920 et 1930 avaient initialement envisagé l'électrification des chemins de fer comme un élément clé de leur industrialisation, mais au moment de la Seconde Guerre mondiale, seule une petite partie de leurs lignes ferroviaires était électrifiée. Leur projet a dû faire face à de nombreux défis, notamment les coûts initiaux élevés de l'électrification par rapport au volume de trafic sur les longues lignes ferroviaires, les coûts élevés des ressources de la production d'électricité soviétique au début et le besoin urgent de réparer les dommages causés par la guerre aux réseaux ferroviaires et électriques dans toute l'Europe de l'Est. Au milieu des années 1950, l'Union soviétique s'est lancée dans un programme hybride de dieselisation/électrification, l'électrification se concentrant sur les lignes plus courtes. La dieselisation et l'électrification ont toutes deux progressé lentement ; les dernières locomotives à vapeur ont été retirées du service en 1975. À cette époque, environ 48 % du tonnage de fret était transporté par des locomotives diesel. En 1990, environ 30 % du trafic de passagers et 37 % du tonnage de fret étaient transportés par des locomotives diesel. L'électrification post-soviétique a été ralentie par l'effondrement économique des années 1990. L'électrification a été achevée sur le chemin de fer transsibérien en 2002 et sur le chemin de fer de Kirov à Mourmansk en 2005. Depuis 2008, le tonnage de fret transporté par diesel est inférieur à 15 % du tonnage total de fret.

La majorité du réseau ferroviaire japonais avait été électrifié dans les années d'après-guerre. Malgré cela, les lignes ferroviaires les plus désolées, en particulier sur l'île septentrionale d' Hokkaido, continuèrent à utiliser des locomotives à vapeur excédentaires jusqu'au milieu des années 1970. Cela était dû aux limites et aux problèmes créés par le réseau ferroviaire alors nationalisé, les chemins de fer nationaux japonais (JNR). Le Japon possède également d'importants gisements de charbon comme ressource naturelle. En 1970, la plupart, sinon la totalité des locomotives à vapeur, avaient été reléguées au transport de marchandises, et au moment où la dieselisation complète eut lieu, les locomotives à vapeur restantes furent utilisées pour des travaux sur les lignes secondaires et des tâches de manœuvre, avant d'être complètement mises hors service. .

Les locomotives diesel et électriques ont commencé à remplacer lentement la vapeur dans les années 1950. La dernière locomotive à vapeur à voie large (5' 6") construite par CLW était une locomotive de classe WG nommée Antim Sitara (La dernière étoile), #10560, construite en juin 1970. La dernière locomotive à vapeur à voie métrique était une classe YG construite en 1972. La vapeur a été largement remplacée dans les années 1980. La dernière opération à vapeur programmée a eu lieu le 6 décembre 1995 sur voie large. La dernière opération à vapeur sur voie étroite/métrique a pris fin en 1999.

Deux lignes historiques, le Darjeeling Himalayan Railway et le Nilgiri Mountain Railway, ont conservé leur service à vapeur.

La Chine a produit des locomotives diesel-hydrauliques et diesel-électriques à titre expérimental et en production limitée depuis 1958, mais la dieselisation n'a commencé sérieusement qu'en 1985, lorsque la production a été augmentée sur un modèle de locomotive standardisé DF4 . Des locomotives à vapeur de grande ligne ont été produites jusqu'en 1988 et des locomotives à vapeur industrielles ont été produites jusqu'en 1999, les dernières locomotives à vapeur commerciales produites au monde. Le dernier service de grande ligne à vapeur a pris fin en 2005, mais les locomotives à vapeur restent en utilisation et production limitées jusqu'en 2022, principalement en service dans les mines de charbon. Depuis les années 1990, la Chine a mis l'accent sur l'électrification ; en 2004, 18 900 km des 74 200 km du réseau ferroviaire chinois étaient électrifiés. La planification du système ferroviaire à grande vitesse de la Chine a commencé dans les années 1990.

La Manila Railroad Company (MRR), une compagnie d'État, a commencé à expérimenter l'essence et le diesel dans les années 1930. Les premiers à être équipés d'un moteur diesel furent les autorails de classe MC, entrés en service en 1932. Ces autorails profilés étaient équipés de moteurs Cummins de 96 chevaux . Un ensemble a réussi à survivre avec les chemins de fer nationaux des Philippines jusqu'aux années 1980.

En 1954, le directeur général du MRR, Salvador Villa, ordonna la dieselisation du réseau MRR. General Electric fournissait des locomotives diesel-électriques tandis qu'un consortium japonais dirigé par Daiichi Bussan Kaisha fournissait les unités multiples diesel de classe JMC . La classe JMC est entrée en service en 1955 tandis que les locomotives diesel construites par GE sont entrées en service en 1956. Le 15 août 1956, les locomotives à vapeur du MRR ont mis fin à leurs derniers services réguliers à Luzon . Les efforts contemporains en faveur de l'électrification ont commencé dans les années 1990, le chemin de fer de banlieue nord-sud étant sa dernière incarnation.

Bien que la vapeur ait largement abandonné le transport de passagers à la fin des années 1950, plusieurs plantations de Luzon et des Visayas ont continué à exploiter des locomotives à vapeur. En 2020, au moins une sucrerie de l'île de Negros exploite toujours une flotte de locomotives à vapeur.

En matière de transport routier, le diesel a d'abord gagné en popularité auprès des transporteurs commerciaux, à la fin du XXe siècle, puis auprès des utilisateurs de voitures particulières, en particulier à partir des années 1970, une fois que les moteurs diesel sont devenus plus perfectionnés et également plus facilement disponibles dans les voitures particulières. Le diesel était depuis longtemps un choix populaire pour les opérateurs de taxi et les utilisateurs agricoles.

Peugeot et Mercedes-Benz (depuis la Mercedes-Benz 260 D de 1936 ) ont notamment acquis une réputation pour les moteurs diesel pour voitures particulières, tandis que VM Motori a développé des moteurs importants pour les véhicules à quatre roues motrices .

À Londres, le célèbre taxi « hackney carriage » est depuis longtemps propulsé par un moteur diesel. La grande fiabilité, la facilité de conduite et le rendement énergétique élevé d'un tel moteur permettent aux taxis de transporter de nombreuses personnes à un coût inférieur à celui qui serait autrement supporté par l'utilisation de moteurs à essence conventionnels.

Les moteurs diesel légers adaptés aux véhicules routiers ont été introduits à la fin des années 1930. Ils ont rapidement été utilisés dans les autocars, les camions lourds, les tracteurs et les engins de chantier. L'après-guerre a vu le remplacement rapide de l'essence par le diesel pour les camions lourds et les bus, les moteurs étant principalement fournis par Cummins et Detroit Diesel , et certains par Buda Engine Co. (plus tard une division d' Allis-Chalmers ). La hausse des prix de l'essence au cours des années 1970 a stimulé l'intérêt pour le diesel pour les voitures particulières, même si sa popularité a rapidement diminué pour les véhicules privés autres que les camionnettes.