La locomotive de Pen-y-Darren est une des premières locomotives ferroviaire jamais construites. Conçue par Richard Trevithick, elle a remorqué le premier train motorisé de l'histoire, le , sur la ligne reliant la mine de fer de Pen-y-Darren à la localité d'Abercynon.
Ce n'est probablement pas la première locomotive à circuler sur voie ferrée. Elle fait suite à un prototype de Richard Trevithick, qui aurait roulé en 1802 sur la voieéquipée d'après certains de rails saillants en fer d'écartement 4'2" (1270 mm), en service à Coalbrookdale. On ne peut toutefois exclure que le dessin de 1803 corresponde exactement à la locomotive de Coalbrookdale ; dans ce cas il s'agit d'une voie à épaulement interne dite de « 3 pieds » (largeur de guidage (intérieur des roues) 3'2" soit 965 mm). de la mine de fer de Coalbrookdale, dans le Staffordshire. L'essai s'est terminé par un accident qui a donné lieu à une enquête. C'est le Le mercredi 15 février 1804, Richard Trevithick écrit : [le 11] Ce voyage, le 13 février, est le premier de l'histoire ferroviaire., qu'est essayée la locomotive de Pen-y-Darren. Elle dérive de la première locomotive, mais son tube-foyer s'ouvre logiquement côté volant et non côté pistonLe piston de la locomotive de 1802 aurait été implanté au-dessus du foyer à en juger par le seul dessin conservé de cette époque, datant de 1803 et dont on ne sait pas s'il s'agit de la locomotive de Coalbrookdale ou d'un autre projet ; la locomotive dessinée roule sur une voie épaulée de 3' ; autres caractéristiques de la locomotive dessinée : roues et course de 3' ; volant de 7'. ; il se peut que seul son essieu arrière était moteurThèse défendue par TWINING, E. W. The first railway locomotive. Rly Mag. vol. 97 (1951) pp. 197–201.
Cette locomotive est encore d'une technologie simple. Elle comprend une chaudière à haute pression en fonte (Ø x ) à tube-foyer en U, montée sur un châssis à deux essieux. À l'avant de la locomotive, un cylindre unique est implanté horizontalement dans la chaudière. Le piston, de course importante, est guidé par une triple glissière, dans un dispositif qui évoque un trombone géant. Il entraîne au moyen de deux bielles, une roue d'inertie de huit pieds de diamètre () implantée sur un côté à l'arrière de la machine. L'inertie de cette roue permet de lisser les à-coups du piston. Le mouvement est transmis à une roue dentée centrale laquelle entraîne à son tour l'essieu arrière. La locomotive avance de par coup de pistonLe 20 février 1804, Richard Trevithick écrit : [ par coup et ]. . L'échappement est redirigé vers la cheminée, un procédé qui améliore le tirage et donc la puissance, que Trevithick n'a pas pensé à breveter.
Le , elle remorque dix tonnes de fer et cinq wagons chargés de 70 hommes sur une voie longue de quinze kilomètres, à une vitesse de 6 à 8 km/h. Le trajet dura quatre heures et cinq minutes (soit de moyenne), et ce malgré des difficultés techniquesLe , Richard Trevithick écrit : Yesterday, we proceeded on our journey with the engine; we carry'd ten tons of Iron, five waggons, and 70 Men riding on them the whole of the journey. Its above 9 miles which we perform'd in 4 hours & 5 mints, but we had to cut down som trees and remove some Large rocks out of road. The engine, while working, went nearly 5 miles per hour; there was no water put into the boiler from the time we started untill we arriv'd at our journey's end. The coal consumed was 2 Hundd. On our return home, abt 4 miles from the shipping place of the Iron, one of the small bolts that fastened the axel to the boiler broak, and let all the water out of the boiler, which prevented the engine returning untill this evening. The Gentleman that bet five Hundd Guineas against it, rid the whole of the journey with us and is satisfyde that he have lost the bet. We shall continue to work on the road, and shall take forty tons the next journey. The publick untill now call'd mee a schemeing fellow but now their tone is much alter'd., liées notamment au gabarit de la locomotive. De plus, la voie de l'époque, constituée de plaques de fonte à épaulement interne (voie à ornières en L, en anglais ou )La voie a été construite en 1800 par George Overton qui la décrit ainsi en 1825 : I completed a tramway from the bottom of an inclinated plane near Dowlais Works to the navigation house on the Glamorganshire Canal, a distance of upwards of nine miles, the fall in some parts of the road being upwards of one inch per yard [1/36=], and on the remainig portion varying from two to six inches per chain [2,5 ‰ à 7,6 ‰]. (…) The (…) road is 4 feet 2 inches wide. Cette largeur de 4 pieds et 2 pouces () est en fait la distance entre les faces internes de la voie et non la voie des véhicules qui est plus grande., se brise sous le poids de la locomotiveInterview de Rees Jones dans le Mining Journal en octobre 1858 : I assisted Mr. Trevithick in the making of his locomotive. She worked very well; but frequently her weight broke the tram-plates. On the third journey she broke a great many of the tram-plates. She was brought back to Penydarren by horses. The engine was never used as a locomotive after this.. Ceci explique que cette locomotive ne parvint pas à supplanter la traction hippomobile, même après avoir tiré un train de 25 tonnes de fer le .
Une autre locomotive est construite en 1805 sur une commande de Christopher Blackett pour la mine de charbon de Wylam, Northumberland ; mais là encore, elle s'avére trop lourde pour la voie à rails en bois.
Une dernière initiative de Richard Trevithick pour relancer l'idée de la traction à vapeur aura lieu en 1808 avec la M’attrape qui peut !, une locomotive à cylindre vertical entraînant les roues avant.
thumb|center|300px|Réplique présumée de la locomotive de Pen-y-Darren (1804), adaptée aux voies actuelles.
Préservation Une réplique fonctionnelle de la locomotive de Pen-y-Darren est exposée en 2017 au National Waterfront Museum de Swansea.
Notes et références
Liens externes THE INDUSTRIAL RAILWAY RECORD: Trevithick's locomotive Pre-1825 locomotives Penydarren Locomotive & Richard Trevithick Richard Trevithick & his successors
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