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Systèmes de freinage ferroviaires - Cinématique et performances

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Systèmes de freinage ferroviaires - Commande du freinage

Auteur(s) : Florent BRISOU

Date de publication : 10 août 2015

Relu et validé le 02 févr. 2022

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Systèmes de freinage ferroviaires - Effort et dissipation de l’énergie

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RÉSUMÉ

Tout système de freinage ferroviaire peut se subdiviser en deux grandes fonctions : la commande du freinage, et la production d'effort et dissipation d'énergie. Après un rappel des principales règles de conception de la commande du freinage d'un véhicule ferroviaire, cet article expose l'architecture générale de commande d'un système de freinage ferroviaire telle que définit par les normes européennes actuelles, puis décrit comment cette architecture peut se décliner technologiquement en trois grands systèmes: le frein pneumatique à air comprimé, le frein électropneumatique direct et le frein électrohydraulique. Pour chacun, les principes généraux de fonctionnement, ainsi que les principaux composants et sous-ensembles participant à la commande du freinage de chaque système sont détaillés.

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ABSTRACT

Railway Braking Systems. Braking Control

Every railway braking system can be divided into two main functions: braking control and the production of braking force and energy dissipation. After recalling the main design rules for braking control in a railway vehicle, this paper sets out the general braking control architecture as defined in today’s European standards. It goes on to describe how this architecture can be broken down technologically into three main systems: the compressed air pneumatic brake, the direct electropneumatic brake and the electrohydraulic brake. For each of these systems, the main operating principles are detailed, followed by the main components and sub-assemblies involved in the braking control.

Auteur(s)

Florent BRISOU : Ingénieur ENSEM - Senior technical expert systèmes de freinage, ALSTOM Transport (France)

INTRODUCTION

Le transport ferroviaire se distingue par plusieurs spécificités, parmi lesquelles :

l'objet mobile, à savoir le convoi ferroviaire (ou train), utilise un guidage (la voie ferrée) qui lui impose de circuler entre deux autres convois, lesquels circulent soit dans le même sens que lui (ligne à double voie), soit dans un sens opposé (ligne à voie unique). Sa circulation est donc, sauf cas de conduite dite « à vue » comme pour les réseaux de tramways, régie par des systèmes de signalisation qui vont minimiser à un niveau acceptable le risque de rattrapage ou de collision frontale entre deux trains. Par conséquent, la commande du freinage doit être conçue de manière à présenter un fonctionnement et des performances compatibles avec les exigences des différents systèmes de signalisation rencontrés en exploitation ;
l'objet mobile est justement un convoi, c'est-à-dire un assemblage de véhicules qui peuvent être identiques ou très différents. Ce convoi peut mesurer de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres de longueur. La commande du freinage doit donc être conçue pour pouvoir assurer un fonctionnement et des performances compatibles avec des longueurs et typologies de convois très différentes ;
un convoi ferroviaire peut être composé de véhicules d'origines très différentes en termes de propriétaire, et il est donc important que la commande du freinage réponde à des normes ou spécifications d'interopérabilité, permettant les échanges de véhicules entre trains de différents opérateurs (au sein d'un même pays, ou entre pays).

Nous présentons ici l'architecture générale de la commande d'un système de freinage telle qu'elle est maintenant définie par les normes européennes, et telle qu'elle se présente d'une manière générale partout dans le monde, puis exposons comment cette architecture générale peut se décliner en trois grands types de systèmes de freinage, chacun ayant été développé pour s'adapter à des conditions d'exploitation et des contraintes d'interopérabilité différentes.

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MOTS-CLÉS

pneumatique | hydraulique

KEYWORDS

pneumatic | hydraulic

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - BOÎTEUX (M.) - Le frein pneumatique ferroviaire – Partie 1 – Généralités sur le frein UIC et sur le frein EP. - Chemins de fer, n° 407 (1991).
(2) - BOÎTEUX (M.) - Le frein pneumatique ferroviaire – Partie 2 – Les distributeurs. - Chemins de fer, n° 410 (1991).
(3) - BOÎTEUX (M.) - Le frein pneumatique ferroviaire – Partie 3 – Organes de commande. - Chemins de fer, n° 412 (1992).
(4) - BOÎTEUX (M.) - Le frein pneumatique ferroviaire – Partie 7 – Dispositifs engendrant ou contrôlant l'effort de freinage. - Chemins de fer, n° 430 (1995).
(5) - BOÎTEUX (M.) - Le frein pneumatique ferroviaire – Partie 8 – Dispositifs engendrant ou contrôlant l'effort de freinage. - Chemins de fer, n° 440 (1996).

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

Transport ferroviaire : systèmes de freinage ferroviaires – Cinématique et performances.
Transport ferroviaire : systèmes de freinage ferroviaires – Produire l'effort et dissiper l'énergie de freinage.
Adhérence par commande d'effort.
Matériel roulant ferroviaire – Architecture et conception mécanique.

NORMES

Applications ferroviaires – Freinage – Vocabulaire générique - EN14478 -
Applications ferroviaires – Freinage – Exigences concernant le freinage des trains tractés par locomotive - EN14198 -
Applications ferroviaires – Systèmes de freinage pour trains à grande vitesse – Partie 1 : exigences et définitions - EN15734-1 -
Applications ferroviaires – Systèmes de freinage pour trains automoteurs – Partie 1 : exigences et définitions - EN16185 -
Applications ferroviaires – Freinage – Distributeurs de freinage et robinet d'isolement - EN15355 -
Applications ferroviaires – Freinage – Relais pneumatiques - EN15611 -
Applications ferroviaires – Freinage – Valve accélératrice de vidange - EN15612 -

ANNEXES

1 Annuaire
1. 1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
2. 1.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

1 Annuaire

HAUT DE PAGE

1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

DAKO-CZ, as

FAIVELEY Transport

KNORR Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge

Nabtesco Corporation

WABTEC Corporation

HAUT DE PAGE

1.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

Association of American Railroads (AAR) http://www.aar.org

Union internationale des chemins de fer (UIC) https://www.uic.org

HAUT DE PAGE

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