Systèmes de freinage ferroviaires - Cinématique et performances

La première des tâches de l'ingénieur freiniste ferroviaire est de dimensionner le système de freinage d'un véhicule ou convoi. Ce dimension- nement doit prendre en compte plusieurs contraintes :

• les contraintes propres aux capacités mécaniques et thermiques des organes de freinage du véhicule, le nombre et les dimensions de ceux-ci étant en partie conditionnés par l'encombrement disponible dans les bogies des véhicules ;

• l'adhérence entre roue et rail, qui est l'une des principales contraintes spécifique au système ferroviaire ;

• les systèmes de signalisation, qui assurent l'espacement des trains sur les lignes sur lesquelles les véhicules seront exploités, sachant que l'interopérabilité entre pays implique, de plus en plus, la prise en compte de systèmes de signalisation très différents, en attendant une généralisation du système ERTMS (European Railway Traffic and Management System). Ceux-ci définissent directement la performance de freinage à atteindre.

Si le freinage ferroviaire fait appel aux principes mathématiques et physiques généraux, ces particularités ont nécessité la mise en place de méthodes particulières permettant de caractériser ces performances.

Après avoir rappelé les principes cinématiques du freinage et les différentes grandeurs mises en jeu dans le processus du freinage, nous reviendrons sur les différentes méthodes utilisées pour déterminer les performances de freinage d'un train, ainsi que sur les paramètres permettant de caractériser ces performances.

Enfin, nous donnerons un aperçu des performances de freinage observées pour les différentes catégories de convois ferroviaires (tramways, métros, trains de voyageurs et fret).