Reprenant l’exploitation de la ligne de Sceaux jusqu’alors assurée par la Compagnie de Paris à Orléans, la Compagnie du Métropolitain de Paris décidait l’acquisition de nouvelles automotrices : elles allaient présenter de notables améliorations pour le service de la banlieue en s’inspirant du matériel du métro et de celui de la banlieue Ouest-Etat, mais avec ses propres singularités, qui allaient en faire probablement le matériel le plus abouti pour l'époque. C'est un peu normal : elles sont aussi les dernières conçues avant la deuxième guerre mondiale et le saut technique qui la suivra avec les nouvelles électrifications.

Description technique

Elle adopta le principe d’une automotrice sans remorque, formant des trains de deux voitures par assemblage tête-bêche. C'est déjà une première rupture, par rapport aux Z4100 du PO, aux Standards Ouest et évidemment au métro : pas d'adhérence totale, certes, mais toutes les voitures formant une rame allaient être motorisées. Elle reposait sur un châssis métallique doté d’un bogie porteur et un bogie à deux moteurs, tous deux de type Pennsylvania. L’attelage automatique Willison et le coupleur pneumatique Robinson assuraient la formation de convois multiples, tandis qu’un simple attelage à vis liait par le dos les motrices pour former un élément réversible. 

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La CMP rechercha un allègement maximal des automotrices en recourant certes à l’acier pour la caisse et le châssis, mais à l’aluminium et aux matériaux composites de l’époque (duralumin, alpac, almasilium…). La conception de l’automotrice lui procurait alors une résistance aux tamponnements inférieure à celle des rames de chemin de fer de banlieue.

Pour assurer le service dans les meilleures conditions, elle adoptait une caisse dotée de quatre portes équi-réparties par face, d’une ouverture de 1,20 m. Cette disposition était permise par le choix d’un plancher haut, à 1,20 m au-dessus du rail, et parfaitement plat, les roues de 1,10 m de diamètre des bogies Pennsylvania étant intégralement logés sous la caisse.

La commande des portes par le chef de train s’effectuait par un robinet à cinq positions dont une donnait le signal de départ dans la cabine.

L’automotrice Z disposait de deux moteurs Jeumont TC1274, suspendus par le nez développant 195 kW. Ils firent l’objet d’études visant à leur allègement par rapport aux Z4100 du PO : néanmoins il affichait une masse de 3 tonnes. Ils étaient commandés par un équipement Jeumont-Heidmann à contacteurs mécaniques actionnés par un arbre à cames à commande électrique. C’était la première application en grande série du JH, jusqu’à présent installé sur 21 motrices M4 du Métro. D’usage simplifié, le JH n’autorisait pas la régression d’un cran, le mécanicien devant repasser par la position neutre pour commander une modification de la traction. Le JH disposait de 15 crans, dont 7 de série et 4 en couplage parallèle, les transitions s’effectuant par des crans de shuntage des inducteurs à 60%. L’accélération obtenue à vide pouvait atteindre 1 m/s² entre 0 et 40 km/h.

Les moteurs étaient alimentés en 1500 V, ce qui constituait une première pour une automotrice en France, avec possibilité de couplage en série et série-parallèle. Le captage du courant s’effectuait par un pantographe CEM. Le freinage était assuré par un équipement Westinghouse par robinet H4 à décharge égalisatrice et triple valve.

Le poste de conduite occupait la moitié de la tête du train : l’autre moitié était destinée aux colis postaux. A l’intérieur, la très grande largeur de caisse, plus de 3 m, permit d’aménager un couloir spacieux, de 90 cm, et d’offrir des banquettes de 98 cm de part et d’autre. Chaque automotrice comportait un espace de première classe, et la salle de seconde classe étant partagée par une cloison entre fumeurs et non fumeurs.

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Intérieur sobre en seconde classe (à gauche), plus raffiné en première classe (à droite), mais la décoration est très caractéristique de l'époque... et surtout, quelle largeur exceptionnelle ! (archives RATP)

Les automotrices sortaient d’usine en arborant une livrée bleu canard à toiture argentée. Les espaces de première classe étaient initialement repérables aux encadrements de portes et fenêtres rouges.

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Le musée du chemin de fer de Mulhouse a préservé une automotrice Z en la restaurant en livrée d'origine bleu canard à toit blanc : finalement, les actuelles couleurs de la RATP ne seraient-elles pas inspirées de cette livrée ? (cliché Cité du train)

 

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A la place du conducteur : l'espace est exigu, l'équipement pour le moins frugal et la protection du personnel minimaliste. Une autre époque, mais un net progrès par rapport au tandem mécanicien - chauffeur sur les locomotives à vapeur. © transportparis

Des livraisons de 1937 à 1961

La CMP commanda entre 1934 et 1937 un effectif de 61 automotrices numérotées Z23221 à Z23281, partagées entre différents constructeurs :

  • les Etablissements Decauville, à Corbeil (23221 à 23241) ;
  • la Compagnie Française de Matériel de Chemin de Fer, à Maubeuge (23242 à 23265 et 23278 à 23281) ;
  • la Compagnie Général de Construction, à Saint-Denis 23266 à 23277).                              

Le PO commanda pour la section Massy – Saint Rémy 14 automotrices (23451 à 23464) aux usines de Maubeuge. Elles furent finalement estampillées SNCF.

La Z23242 fut la première sortie de l’usine de Maubeuge en décembre 1935. En fin d’année 1936, le premier élément formé des automotrices 23270 et 23272 circula en essai sur la ligne de Paris à Juvisy.

Le 16 novembre 1937, la CMP mit en service ses voitures sur la branche de Robinson et la semaine suivante sur celle de Massy, où le PO assurait une correspondance à vapeur jusqu’à Saint Rémy. La SNCF mit en service ses automotrices le 3 décembre 1938 sur ce parcours.

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Face au succès de la nouvelle desserte, la CMP envisagea rapidement de nouvelles commandes, reportées du fait de la guerre. La compagnie parvint toutefois à obtenir une nouvelle commande en 1943, mais dont la livraison ne débuta qu’en 1947. A partir de la Libération et jusqu’à l’arrivée des nouvelles automotrices, les compositions de quatre voitures à l’heure de pointe s’avèrait notoirement insuffisant face au trafic considérable, imposant des conditions de transport d’une grande précarité. La deuxième tranche permit alors de resserrer l’intervalle.

Une troisième tranche en 1953 permit de créer les premières compositions à six voitures, qui ne furent généralisées en heures de pointe qu’avec la livraison d’une quatrième tranche en 1961-1962. Les automotrices retenues conservent les mêmes dispositions de conception que leurs aînées livrées en 1937, hormis le montage des baies sur joint caoutchouc et l’évolution – mineure – du pantographe. Pourtant, la RATP étudiait déjà un nouveau matériel...

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Le bleu canard initial fut rapidement remplacé par un vert plus austère mais moins salissant. La RATP a préservé une automotrice dans sa réserve installée à Villeneuve Saint Georges dans une livrée intermédiaire car le toit est toujours gris clair. © transportparis

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Robinson - Vers 1969 - La livrée des automotrices avant le passage au bleu RER était plutôt austère dans la grande tradition ferroviaire de la SNCF, quoique la nuance était plus sombre. Le bleu canard avec toit blanc était bien trop salissant donc coûteux en maintenance. © J.H. Manara

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Saint Rémy les Chevreuse - 1970 - Derniers temps de la livrée verte arborée également par les automotrices livrées en 1961 pour augmenter la fréquence et la longueur des trains. En arrière-plan, on aperçoit la première rame en livrée bleue. (cliché X)

1970 : les Z passent au bleu

L’arrivée des MS61 à partir du 29 juin 1967 donna un coup de vieux aux Z : la RATP engagea la remise en peinture des rames, qui portèrent dès lors la livrée bleu et gris, gommant – du moins en apparence – les différences avec le nouveau matériel.

Elles furent ensuite modifiées pour le service à agent seul, supprimant la fonction de chef de trains, parallèlement à leur suppression dans le métro. La commande de portes était reportée sur le poste de conduite. 

 

1977 : adaptations pour le service RER

Le prolongement de Luxembourg à Châtelet Les Halles, pour créer le RER B, impliquait le franchissement d’une sévère rampe de 40,8 ‰, largement au-dessus des valeurs rencontrées sur la ligne de Sceaux. La RATP décidait donc de procéder à une série d’essais sur la rampe à 35‰ menant à Saint Germain en Laye, sur la future ligne A, afin de valider les modifications retenues sur le système de traction et de freinage, ainsi que le remplacement des roues bibloc par des roues monobloc. Le train d’essai fut ensuite testé sur la nouvelle infrastructure du RER B. Une consigne d’exploitation était rendue nécessaire : les trains Z ne pouvaient quitter les stations de Luxembourg et de Châtelet Les Halles qu’à la condition de ne rencontrer que des signaux à voie libre dans cette interstation. Le maintien des Z fut aussi une des raisons du report de la réalisation de la gare de Saint Michel Notre Dame, ouverte un an après leur disparition en 1988, car située dans le creux de la cuvette.

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La Croix de Berny - 17 août 1984 - En formation à 8 automotrices, les Z ont joué les prolongations à la faveur des problèmes d'exploitation rencontrés avec les MS61 surmenés sur le RER A et la fiabilisation des MI79 sur le RER B. Les renforts d'heure de pointe ont donc fait appel aux Z jusqu'en février 1987. © M. Van der Velden

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Gif sur Yvette - Probablement au début des années 1980 - Composition 7Z donc postérieure à la création du RER B et pendant la période où la ligne dut prêter du matériel au RER A, cette rame remonte vers Paris avec une automotrice pimpante de la dernière série livrée en 1961. (cliché X)

1985 – 1987 : la fin des Z

Le retrait des dernières Z était initialement prévu en 1983, mais les retards à la livraison et à la fiabilisation des MI79, ainsi que les difficultés rencontrées sur les MS61, conduisaient à la suspension des réformes pour envoyer 24 MI79 sur le RER A. Alors que la situation s’améliorait sur la ligne A, avec le retour progressif des MI79 prêtés, la vague de réforme pouvait reprendre. Or la vigueur des hivers 1985 et 1986 révèla la sensibilité des MI79 à la neige, occasionnant d’importantes difficultés d’exploitation sur le RER B. Les réformes de Z furent à nouveau suspendues. Onze trains de huit automotrices étaient maintenus en exploitation. Le 27 février 1987, la RATP procéda au retrait des dernières Z, non sans avoir apporté de nouvelles modifications aux MI79. Les automotrices Z auront donc circulé pendant près de cinquante ans.

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Paris - Denfert-Rochereau - 27 février 1987 - La der des der : le dernier train était pavoisée et portait une plaque d'adieu plutôt destinée aux locomotives de la SNCF, mais pour une fois, l'interconnexion avait été au-delà des espérances ! (cliché X)