Echelle et écartement : quelle est la différence ?

 

 

 

L'écartement dit "normal" :

 

1,435 m (4 pieds, 8 pouces 1/2)

Il est appelé ainsi car c'est le plus utilisé dans le monde. C'est la référence de la norme "UIC" (Union Internationale des Chemins de fer).

 

 

 Les écartements dits "larges" (liste non exhaustive) :

3,000 m

- Allemagne (3ème Reich). Cet écartement aurait dû être mis en œuvre après la seconde guerre mondiale mais les événements en ont décidé autrement...

 

2,140 m

- Angleterre (Great Western Railway). Cet écartement a disparu entre 1854 et 1892, le réseau de cette compagnie ayant été converti à l'écartement "normal" durant cette période.

 

1,945 m

- Pays-Bas de 1839 à 1864.

 

1,829 m (six pieds)

- Tunnel sous le détroit de Bering (projet).

 

1,750 m

- France (Paris, "ligne de Sceaux") à partir de 1846, converti à l'écartement "normal" en 1891.

 

1,676 m

- Argentine ; Bangladesh ; Chili ; Etats-Unis ; Inde ; Pakistan ; Sri Lanka. Cet écartement, dit "voie indienne", est toujours utilisé aujourd'hui. Son extension fut proposée en Afghanistan, au Canada, et aux Etats-Unis.

 

1,668 m

- Espagne (1,674 m à l'origine) et Portugal (1,664 m à l'origine). L'écartement des rails a été ramené à 1,668 m par les deux pays pour des raisons de compatibilité.

 

1,524 m

- Finlande ; Panama ; Russie. Converti à l'écartement "normal" en 2000 pour le Panama.

 

1,520 m

- Anciens pays du "bloc de l'Est" ; France (voie de du centre spatial guyanais).

 

1,495 m

- Canada pour certains réseaux de tramways et de métro.

 

 

Les écartements dits "étroits" supérieurs à 1 m :

 

1,372 m

- Japon.

 

1,330 m

- France Funiculaire de Fourvière (Lyon) depuis sa rénovation en 1970.

 

1,200 m

- Espagne ; Guadeloupe ; Suisse. Converti à l'écartement "normal" en Guadeloupe dans les années 2000.

 

1,145 m

- Belgique (compagnie du chemin de fer d'Anvers à Gand fondée en 1848). Nationalisée par l'Etat belge, cette ligne fut mise à l'écartement "normal" vers 1897.

 

1,067 m

- Afrique du Sud ; Botswana ;  République Démocratique. du Congo ;  Ghâna ; Malawi ; Mozambique ; Namibie ; Nigéria ; Sierra Leone ; Tanzanie ; Zambie ; Zimbabwe ; Costa Rica ;   Equateur ; Honduras ; Indonésie ; Philippines ; Taïwan ; Japon ; Russie ; Australie ; Canada ; Etats-Unis (classement "géographique").

 

1,055 m

- Algérie.

 

1,050 m

- Jordanie ; Liban.

 

 

L'écartement "métrique" :

 

Comme son nom l'indique, l'espace entre les deux files de rails est de 1 m. C'est LA voie des "tortillards" et autres "tacots" par excellence. Plus économique en infrastructures que la voie "normale", la voie métrique est omniprésente un peu partout dans le monde.

 

 

Les écartements dits "étroits" inférieurs à 1 m :

 

95,0 cm

- Italie et ses anciennes colonies.

 

91,4 cm

- Canada ; Colombie ; Espagne ; Etats-Unis ; France ; Guatemala ;  Pérou ; République de Nauru.

 

76,2 cm (2 pieds 6 pouces)

- Corée du Nord ; Inde ;  Japon ; Népal.

 

60,0 cm

- France principalement. Appelée aussi "voie de 60" ou "voie Decauville". C'est la "voie à écartement sub-métrique française" par excellence. La voie de 60 a sa place ici, mais aussi dans la catégorie "voie à écartement industriel".

 

 

Les écartements dits "industriels" :

 

Comme leur nom l'indique, ces chemins de fer n'ont pas pour vocation le transport des voyageurs (mais ça s'est vu) ni le service public. Ils ne sont pas censés être raccordables à d'autres réseaux, et les contingences de leur établissement sont nettement plus spartiates que les trains "classiques", même à voie étroite, ce qui explique peut-être leur multiplicité d'autant qu'aucune compatibilité n'est requise. On trouve à peu près tout :

       900 mm ; 891 mm ; 800 mm ; 760 mm ; 750 mm ; 700 mm ; 610 mm ; 600 mm ; 597 mm ; 580 mm ; 560 mm ; 500 mm ; et certainement d'autres plus "exotiques".

Il existe ou il a existé des voies industrielles aux écartements normal et métrique.

 

 

Les écartements "maraîchers" (ou horticoles) et de parcs d'attractions :

 

On se rapproche de la face "modéliste" du chemin de fer avec 400 mm (voie "horticole" ou "maraîchère") et 381 mm (15 pouces) servant à la fois pour des trains de parcs d'attraction et pour reproduire la voie normale à l'échelle 1/4, mais n'anticipons pas...

 

Je ne cite les voies à plusieurs écartements, ou à écartements multiples, que pour mémoire vu leur rareté.

 

Pour en savoir plus :  La petite histoire de l'écartement des rails et Les écartements des voies dans le monde : pourquoi cette incroyable diversité ? (qui montre aussi des exemples de voies imbriquées et à écartements multiples).

 

Malgré la diversité des écartements possibles allant de 3,00 m à 38,1 cm entre rails, tous les chemins de fer cités jusqu'ici ont un point commun : ils ne cherchent pas à reproduire "la réalité en réduction", ils sont la réalité grandeur nature (ou à l'échelle 1), contrairement aux  chemins de fer modèles (couramment appelés "train électrique"). Autre différence entre le chemin de fer réel et le chemin de fer modèle : le premier a pour vocation d'être avant tout utilitaire, alors que le second a pour vocation d'être avant tout ludique.

 

Il faut bien comprendre que le chemin de fer réel est établi suivant des mesures industrielles répondant à diverses normes en vigueur suivant les pays, ce qui aura une incidence sur la méthode de calcul de la réduction du modèle réduit.

 

En effet, si en France nous avons opté pour le système métrique  où 1 m fait 10 dm, et 1 dm fait 10 cm, il n'en va pas de même pour les pays anglo-saxons par exemple qui ont conservé le système "pieds, pouces, lignes" où 1 pied (noté 1') fait 12 pouces et 1 pouce (noté 1") fait 12 lignes, sachant que la réalité est un peu plus compliquée car les anglo-saxons ont mêlé le système métrique à leur propre système donnant la réduction d'un pied  en millimètres. Ainsi l'échelle notée "3,5 mm scale" veut dire littéralement qu'un pied (1') en grandeur nature fera 3,5 mm pour la reproduction en miniature. Dans cet exemple 3,5 mm scale correspond "chez nous" à l'échelle "HO" ou 1/87ème, ce qui veut dire que le modèle sera 87 fois plus petit que l'original.

 

 

Lien entre échelle et écartement :

 

Nous venons de voir qu'en réalité il y a une multitude d'écartements. Théoriquement, il suffirait de diviser l'écartement réel choisi par le coefficient de réduction désiré pour obtenir un modèle à l'échelle. Ainsi, l'écartement d'une voie réelle de 1 m fera 10 cm à l'échelle du 1/10ème, et 1cm à l'échelle du 1/100ème. Théoriquement, parce que les contraintes mécaniques fonctionnelle ne sont pas réductibles et là ou 1/10ème de mm de jeu est nécessaire pour faire fonctionner la mécanique réelle, 1/10ème de mm de jeu fonctionnel sera également nécessaire pour le modèle réduit au 1/10ème ou au 1/100ème.

En d'autres termes, si l'on veut un modèle réduit fonctionnel, on est obligé de "tricher" sur l'échelle de réduction pour garder les jeux fonctionnels strictement nécessaires à sa bonne marche.

Evidemment, ce qui est valable pour la mécanique d'une locomotive est valable pour que les rails puissent guider efficacement les roues du train ce qui influencera soit la distance entre les rails qui sera plus grande si l'on veut un matériel avec des roues strictement à l'échelle, soit l'écartement des roues d'un même essieu si l'on veut respecter l'échelle de réduction de la voie modèle. Mais ce n'est pas tout...

 

Un peu d'histoire :

 

Dans la réalité, l'écartement d'une voie quelconque est mesuré entre les flancs internes des rails alors qu'au début du train jouet les fabricants avaient l'habitude de mesurer l'écartement à l'axe des rails. Bref, en admettant que les profilés servant de rails soient strictement à l'échelle, la voie modèle se retrouvait sous-écartée de l'épaisseur d'un profilé.

Comme le but était de faire une évocation du train plus qu'une reproduction fidèle pour rester dans des prix relativement abordables, les fabricants de jouets, n'en étant plus à une approximation près, ont "arrangé" à peu près toute les composantes du modèle réduit (y compris le nombre de roues!).

Bien sûr il n'y avait aucune norme garantissant la compatibilité des trains entre eux.

Ainsi, avant 1914, la marque Bing^® produisait des modèles à l'échelle référencée "IV" roulant sur une voie dont l'écartement à l'axe des rails était de 75 mm.

A la même époque, la marque Märklin^®, de son côté produisait des trains à l'échelle "III", roulant eux aussi sur une voie dont l'écartement à l'axe des rails était de 75 mm.

On pourrait penser que ce n'est pas bien grave puisque les trains Bing^® et Märklin^® roulaient tous sur une voie ayant l'écartement "normalisé" de 75 mm de l'axe d'un rail à l'axe de l'autre. Oui, mais...

Si l'écartement à l'axe des rails était bien de 75 mm, l'épaisseur des rails était différente chez Bing^® et chez Märklin^®, ce qui rendait incompatible le roulement d'un train Bing sur une voie Märklin^® et inversement.

Pour ajouter à la confusion, Bing^® fabriquait aussi, à la même époque, des trains à l'échelle "III" mais roulant quant à eux sur une voie à l'écartement de 67 mm à l'axe des rails qui correspondait à l'échelle "II-a" chez Schoenner^® ou Carette^® (et oui, l'échelle "II" était déjà utilisée par Bing et Märklin^® pour une voie de 54 mm d'écartement).

Ça ne pouvait pas durer d'autant qu'aucun souci de conformité n'animait les fabricants qui vendaient exclusivement "du train jouet" à quelques exceptions près lors d'une commande de modèles uniques assez fidèles par quelques rares amateurs adultes et fortunés...

Retracer chronologiquement l'histoire de l'évolution du train miniature jusqu'aux normes actuelle où, pour une échelle ou un écartement des rails donné tous les trains sont compatibles quelle que soit leur marque n'est pas mon but.

Pour résumer, il suffit de savoir que les industriels ont finit par s'accorder sur une mesure de l'écartement des rails entre leurs joues internes. Mais, toute médaille ayant son revers, la fabrication de la voie n'a pas changé et donc, une voie mesurée d'origine à l'axe des rails a donné certaines échelles "baroques" à partir du moment où l'écartement s'est mesuré entre joues internes. Ainsi, l'échelle "O" (prononcez "zéro") a pour rapport de réduction en "voie normale" 1/43,5 en France.

Les progrès techniques ayant permis une miniaturisation de plus en plus poussée, le HO (Half-O) est apparu vers 1935 pour un rapport de réduction de 1/43,5 : 2 = 1/87, c'est à dire que le modèle est 87 fois plus petit que son homologue grandeur nature.

Par souci d'économie pour reproduire une voie étroite à une échelle donnée, les voies normales d'échelles plus petites ont été utilisées.

Ainsi, si la voie normale en HO a un écartement entre rails de 16,5 mm, la voie métrique, notée 'HOm" utilise la voie normale de l'échelle TT (écartement entre rails de 12 mm) alors qu'elle devrait avoir un écartement d'environ 11,5 mm. La voie HOm est donc trop large de 0,5 mm, soit 4,35 cm en grandeur nature, ce qui n'est pas négligeable...

Conclusion, l'échelle est indépendante de l'écartement des rails selon que l'on veut reproduire des trains à voie normale, à voie métrique, ou à voie étroite (respectivement 16,5 mm ; 12 mm ; et 9 mm pour la seule échelle HO alias 1/87ème).

 

 

Le "G", un cas d'école :

 

Ce n'est pas une échelle, mais un écartement fixe des rails de 45 mm. "G" veut dire "groß" (Gros en allemand). Lancée en 1968 par la marque LGB^®, le gros de la production reproduit des trains à voie métrique à l'échelle 1/22,5. Pour mémoire la voie de 45 mm correspond à la voie normale à l'échelle "I" (1/32). Mais LGB^® a reproduit pour la même voie une locomotive à vapeur à voie étroite (écartement 760 mm) ce qui donne pour une voie modèle de 45 mm d'écartement une échelle proche de 1/17ème. Quoi que tout à fait apte à partager la même voie que les trains à voie métrique (réduction 1/22,5) ou même à voie normale (réduction 1/32), elle paraîtra énorme à côté des locomotives à voie métrique, et monstrueuse comparée à une locomotive à voie normale (alors que dans la réalité c'est elle la plus petite).

LGB^® n'est pas la seule marque à construire des matériels compatibles avec la voie de 45 mm sans se soucier s'il s'agit de traiter de la voie métrique ou de la voie étroite. Pour "gommer" une différence de gabarit assez choquante, les différentes marques ont développé des matériels remorqués (wagons) à des échelles "bâtardes", un peu gros pour de la voie métrique, un peu maigre pour de la voie étroite, mais globalement acceptable visuellement.

Certains amateurs construisent même des locomotives à voie de 60 cm (Decauville) roulant sur la voie LGB^® (45 mm) mais à l'échelle arrondie du 1/13ème. Certains modèles fonctionnent même réellement à vapeur.

 

Conclusion, le "G" n'est pas une échelle mais un écartement de 45 mm entre rails. C'est déjà gros, suffisamment gros pour circuler en plein air avec une voie montée à demeure. Si "G" peut vouloir dire "Gros", ça peut vouloir dire aussi "Garden" en anglais ou "Garten" en allemand, c'est à dire "jardin". Or dans un jardin, la notion d'échelle est toute relative vu que la végétation est à l'échelle 1, quoi qu'on fasse. Mais le principal n'est-il pas de s'amuser, de se détendre ?

Si vous avez des questions ou des remarques :