Après les différentes visites au technicentre de Montrouge avec le Club Client et les nombreux articles traitant du matériel, vous pensez que le tour du sujet a été fait et pourtant…
En creusant le sujet d’un peu plus près, un domaine bien particulier du matériel et de l’ingénierie ferroviaire n’a pas encore été exploré : le freinage ! Le système de freinage n’a cessé, au fil des années, de se moderniser et cela va de pair avec les progrès du matériel roulant concernant les performances de vitesse. Néanmoins, les prouesses quotidiennes du système de freinage, devant immobiliser des centaines de tonnes lancées à toute allure, passent souvent inaperçues… Plongeons-nous dans ce monde méconnu qui est celui du freinage !
Le frein, un outil de sécurité du quotidien !
Le système de freinage d’un équipement d’une centaine de tonnes pouvant rouler jusqu’à 140 km/h, tout en transportant des milliers de voyageurs, se doit d’être le plus performant possible ! Les rames Transilien possèdent donc un système de freinage complémentaire avec un freinage pneumatique qui vient suppléer le freinage électrique. Pour bien saisir la nuance entre les deux types de freinage, il faut tout d’abord avoir à l’esprit que le système de freinage électrique se « nourrit » de la vitesse du train. En effet, ce système de freinage utilise le moteur en tant que générateur de mouvement pour récupérer l’énergie cinétique développée et ainsi la transformer en électricité alimentant le système de freinage. Plus le train roule vite, plus le système de freinage électrique est performant !
Le freinage pneumatique vient donc compléter le dispositif de freinage présent sur le train. Il vient suppléer le freinage électrique notamment lorsque le train roule à plus faible allure mais il prend également le relai lorsque l’effort de freinage va au-delà de 75%.
Lorsque le train roule, la conduite générale de frein est alimentée en air ce qui maintient les semelles de freins desserrées.
Source : SNCB
Une fois que l’air stationné dans la conduite générale de frein est vidée, la diminution de la pression entraine l’abaissement des semelles sur les essieux et donc l’action de freinage.
Source : SNCB
En fonction de la dépression, le freinage peut s’avérer plus ou moins fort. Il faut toutefois avoir à l’esprit que ce n’est pas le conducteur qui choisit d’actionner le freinage électrique plutôt que le freinage mécanique via des commandes séparées, tout cela se fait automatiquement…
Le saviez-vous ?
Un effort de freinage trop intense est la principale source d’usure de l’essieu puisqu’il peut entrainer la formation d’un plat qui peut avoir des répercussions sur l’ensemble du matériel !
Pour remédier à cela, un système d’anti-enrayage a été installé pour adapter l’intensité du freinage et ainsi limiter au maximum les phénomènes d’enrayage et de patinage.
La sollicitation importante des freins suppose une attention toute particulière de la part de tous les acteurs concernés ! En faisant le tour de contrôle de son matériel avant chaque départ, le conducteur est le premier concerné dans la vérification et le contrôle du système de freinage de leur machine. Les freinistes prennent le témoin pour réaliser les tests de sécurité nécessaires sur les organes et les commandes de freins. Enfin, les mécaniciens réalisent la maintenance courante sur le système de freinage en remplaçant les semelles de frein sur les trains.
Réparer c’est prévoir !
Que ce soit pour les essieux comme pour les freins, la maintenance ne se fait jamais au hasard… Pour programmer les différentes révisions à réaliser, la Supervision Technique de Flotte (STF) a donc établi avec précision la loi d’usure du matériel ! Grâce aux retours d’expérience des agents et des opérations de maintenance réalisées, la STF a pu déterminer la cote de retrait du matériel. En sachant cela, elle a donc pu calculer la fréquence des contrôles à effectuer pour que le remplacement des systèmes de frein soit réalisé avant d’atteindre la cote de retrait… La maintenance du matériel est donc exécutée au moment où le matériel atteint la cote limite de maintien en service qui précède l’étape fatidique de la cote de retrait.
Avec la loi d’usure du matériel, les prévisions de maintenance sont donc planifiées en amont pour organiser au mieux le ballet incessant des rames au technicentre de Montrouge. Concernant le matériel remorqué comme les VB2N, la vérification d’usure des freins est réalisée tous les 15 jours pour contrôler la dimension des garnitures des semelles ainsi que les disques de frein. Suivant le nombre de freinages réalisés, la durée de vie moyenne des semelles est de 30 jours soit 10 000 kilomètres. Néanmoins, tous les 15 jours, ce n’est pas moins de 40% des semelles et/ou garnitures de freins des trains contrôlés qui sont changés.
Pour toutes les locomotives, la vérification d’usure est réalisée tous les 37 jours précisément. L’usure mécanique de la semelle d’une locomotive étant limité, le changement se fait tous les 30 000 kilomètres soit tous les 3 mois.
Une fois la maintenance des freins réalisée, les rames ne repartent pas directement en service… Il faut un temps de rodage pour permettre aux freins d’être pleinement efficace. Pour ce faire, la rame doit donc rouler 500 kilomètres ou 48 heures pour s’assurer de la bonne tenue des pièces montées !
Du fait de son importance capitale, au sein de l’ensemble des éléments qui compose le train, le système de freinage est donc scruté avec attention par les freinistes et les mécaniciens du technicentre pour garantir aux usagers un voyage faisant rimer sérénité et sécurité !
Sur la ligne N avec les VB2N il n’y a pas de freinage électrique. Seul l’engin moteur en est équipé et le conducteur peut choisir d’utiliser soit son freinage électrique (simplement pour ralentir car seul la locomotive freine), soit le pneumatique pour freiner l’ensemble de la rame. L’article correspond plus aux Z2N.
Mais pas évident d’expliquer simplement quelque chose de complexe…
Merci pour tes articles en tout cas^^
Qu’est ce qui freine le mieux entre les trains avec locomotive de la N et les automotrices de la U/C ?
Ce gros bruit de vidange d’air qui se produit parfois vient-il du système de freinage ?
Bonjour,
Je pense que les deux freinent aussi bien. Aujourd’hui, les matériels sur la ligne Paris – Chartres (les nouveaux TER Regio2N) sont équipés d’un frein d’urgence à électroaimants (parait-il) ce qui permet de freiner encore plus mais cela ne concerne effectivement pas les matériels roulants N&U 🙂
Le vidange d’air oui en effet ce sont les systèmes de frein. Le vidange d’air permet de faire le test des freins. En effet, lorsque les circuits de freinage ne sont pas alimentés en air comprimé, les freins sont serrés et vis-versa pour desserrer les freins, on alimente le circuit en air.
En espérant avoir pu répondre à vos interrogations,
Cordialement.
Super, merci Bluebird43 !
Bonjour Johny : les raisons d’un bruit d’échappement d’air peuvent être diverses : au moment du freinage s’il est pneumatique ( vidange de la CG ), au moment ou le compresseur d’air s’arrête ( purge sécheur d’air ), au moment de la libération des portes voyageurs d’un train arrivant à quai … le sablage peut aussi sur certains matériels faire un bruit d’échappement d’air …
Petite info car même dans le milieu certains ont du mal à distinguer un enrayage d’un patinage :
Enrayer signifie qu’il y a perte d’adhérence au FREINAGE, les capteurs anti-enrayeur vont palier à ce problème en comparant les vitesses de rotation des roues, on peut comparer cela à l’ABS d’une voiture qui n’agit QUE au freinage .
Patiner signifie qu’il y a perte d’adhérence en TRACTION, donc uniquement sur du matériel moteur, les capteurs anti-enrayeur pourront servir sur certains matériels moteur uniquement pour avoir une info vitesse et la comparer avec une autre info vitesse afin de détecter de la même façon qu’il y a patinage .
Un enrayage aura pour conséquence sur les roues de faire des PLATS ( détectables par le tac – tac caractéristique en roulant ) .
Un patinage aura pour conséquence sur les roues des engins moteur de faire des sillons, des rayures, mais jamais de plat .
on peut préciser également mes conséquences circulation liée à ces phénomènes.
en cas de patinage, le Conducteur adapte l’effort de traction en fonction des circonstances. Aucune mesure particulière n’est prise par Réseau Circulation.
Par contre, qu’en cas d’enrayage (diminution ou absence d’adhérence au freinage, comme le précise Romuald), le ou les Agents-Circulation concernés prennent des mesures spécifiques et Infra Voie intervient pour permettre un retour au service normal (avec mise en circulation éventuelle du train-laveur)
Il faut aussi rappeler en ce qui concerne la U qu’une procédure particulière plus restrictive, unique en France, et donc différente de la procédure classique, est applicable dans le secteur de la bifurcation du Parc de St-Cloud compte tenu de circonstances géographiques particulières (procédure concernant les postes PRS Saint-Cloud, PRS Garches-MC, PRCI Viroflay-RD pour le secteur de Sèvres, PRS de Marly-le-Roi si le PRS de Garches est fermé au service de la circulation lorsque l’incident se produit)
Bonjour Paulo, d’après ce que vous dites, il y a réactivité de la part des personnes concernées lors d’un enrayage, pas lors d’un patinage, ce qui parait logique pour 2 raisons, l’une technique, l’autre sécuritaire .
Technique car les conséquences d’un enrayage sur la table de roulement des « roues fer » sont bien plus couteuses lors d’un enrayage .
Sécuritaire évidemment du fait de distances d’arrêt rallongées et des risques engendrés !
« on peut préciser également LES conséquences circulation liée à ces phénomènes. »
Bonjour Paulo Aquino,
Pouvez-vous préciser cette procédure particulière applicable sur la ligne U ?
Cordialement
Bonsoir Bernard4925
Les mesures prises lors d’un signalement d’enrayage dans le secteur de la bifurcation du Parc de St-Cloud sont spécifiques et destinées à pallier non pas seulement le risque de rattrapage mais le double risque de rattrapage et de « prise en écharpe » (heurt de deux trains issus de deux provenances différentes).
Elles concernent la ligne L2/L2bis (et la U par répercussion) et se substituent aux procédures classiques (avec utilisation de documents là aussi spécifiques) qui restent toutefois applicables sur les autres secteurs: les Postes concernés peuvent donc être amenés, en cas de signalements multiples, à appliquer simultanément les deux procédures (on passe sur un cas particulier d’application simultanée impossible amenant Garches à fermer la section de ligne de St-Cloud à St-Nom)
Comme il a été dit, le phénomène d’enrayage allonge les distances de freinage… à tel point que, dans certains cas, la circulation concernée peut être assimilée à une dérive (circulation dans l’impossibilité de s’arrêter par insuffisance de freinage, ici due à un phénomène de défaut d’adhérence au rail).
Il faut rappeler que la récurrence, d’abord très limitée, de ce phénomène est apparue vers la fin des années 1980. D’aucuns évoquent le réchauffement climatique (il est vrai que les congères dépassant largement le mètre de haut, les séries de 8 jours de neige et les -15° sur le plateau de Garches sont un lointain souvenir), d’autres y associent bien sur l’amalgame de corps gras à un phénomène de capillarité par remontée de gouttes sur le rail… pour notre modeste part, nous en constatons les conséquences.
Sans entrer dans les détails (modalités d’application par voie en fonction du signalement, du sens de circulation, contigüité de certaines voies, points de jonction, itinéraires concernés, signaux utilisés, …) ni dans la procédure d’avis à Réseau Maintenance/Travaux, de son intervention etc…, en cas de signalement dans le secteur indiqué, la procédure « circulation » est la suivante:
— les Postes de Garches (Marly-le-Roi, pour toute la procédure, si Garches est fermée au service de la circulation au moment de l’incident), Viroflay-RD et St-Cloud prennent les mesures pour arrêter et retenir les circulations se dirigeant vers le secteur désigné
— l’utilisation des 4 installations de contre-sens concernées est interdite
— à partir de ce moment, tous les trains engagés dans le secteur concerné sont mis/remis en marche avec procédure AVEN (AVis d’Enrayage), sauf qu’il s’agit d’un avis spécifique délivré par les Agents-Circulation concernés , avis qui impose en gros une limitation à 50km/h et délimite une zone d’application également spécifique, différente de celle issue du mode de détermination en cas d’enrayage important « classique » ; l’avis indique également au conducteur l’obligation de faire part de ses constatations.
L’ordre des circulations est décidé entre Agents-Circulation (AC) et Régulateur du COGC (sachant que le Régulateur devra rapidement jongler avec tous les Postes de la ligne) et pour lequel COT de PSL va adapter un scenario.
— ensuite, priorité de circulation est donnée à la section de ligne de St-Cloud à Versailles-RD, en voie directe et dénivelés faibles : L’AC de Viroflay-RD peut ainsi expédier plusieurs trains à la suite.
— en ce qui concerne la U, le COT de Paris-Rive-Gauche devra bien sur aussi adapter la circulation en fonction des possibilités que la L pourra lui proposer, à commencer par une rétention en gare de Versailles-Chantiers, sachant qu’en fonction des circonstances (et pour permettre un alternat acceptable avec les trains L2bis, en provenance de St-Nom) la U pourra être limitée au secteur Versailles La Verrière
— lorsqu’une circulation se dirigeant vers St-Cloud arrive à Garches (sur signaux fermés en amont de la zone d’enrayage, donc), un document là aussi spécifique est initié. l’AC local effectue une demande de voie (un peu comme en voie unique) à l’AC de St-Cloud, qui répercute au Régulateur pour déterminer en accord avec Viroflay l’ordre d’insertion de ce train (si cela n’a pas déjà été déterminé)
— L’AC de St-Cloud donne au moment opportun (après le passage, sur le secteur de Viroflay, de la circulation L ou U derrière laquelle le train en attente à Garches sera expédié) l’ordre à l’AC de Viroflay-RD d’arrêter et retenir les circulations se dirigeant vers St-Cloud, Viroflay confirmant le moment venu. S’ensuit une reconnaissance de voie (intégrée dans le document) afin de connaître la dernière circulation expédiée par Viroflay-RD vers St-Cloud.
— L’Aiguilleur de St-Cloud attend alors, si nécessaire, le dégagement complet de cette circulation, forme, contrôle et protège l’itinéraire en provenance de Garches sens normal voie 2, puis l’AC autorise l’AC de Garches à expédier le train, qui part bien sûr en procédure AVEN spécifique.
— L’AC de Garches rétablit les mesures de protection juste après le départ du train (une sous-procédure particulière permet à Garches d’expédier 2 – ou 3, 4… trains successifs)
— Après dégagement complet de la circulation, L’Aiguilleur de St-Cloud rétablit la voie directe Versailles et l’AC autorise l’AC de Viroflay-RD à cesser de retenir les circulations.
Le train-laveur interviendra bien sur au plus vite (en procédure AVEN, lui aussi) et c’est le Responsable Voie qui pourra autoriser, voie par voie, la reprise du service normal, et ce à chacun des 3 AC concernés (le passage même répété du train-laveur ne suffit pas à lui seul à la reprise du service normal)
Et bien entendu, le déroulement des évènements et les constatations des conducteurs pourront amener, en fonction des circonstances, un AC à prendre des mesures encore plus restrictives (si un train ne peut respecter un arrêt voyageurs même avec les mesures prises, s’il signale un enrayage à 6km/h par exemple, si un autre incident se produit…)
Un autre point parfois soulevé par les voyageurs: mais pourquoi diable les trains de la U sont-ils retenus à Versailles-Chantiers, et non pas à Chaville-RD, gare d’arrêt normal pour les trains DEFI depuis le SA2016 ?
réponse: pour la même raison qui amène la rétention des trains de la L à Viroflay-RD: à la suite de l’incendie du Poste télécommandé de Sèvres en 2013, certaines installations ont dû être modifiées, en conséquence de quoi le dernier signal de protection, permettant de retenir les trains en direction de St-Cloud, est depuis cet évènement le signal à quai à Viroflay-RD pour la L et le signal en sortie de viaduc pour la U… sauf que là, le DEFI se retrouverait en pleine voie.
Du coup, il est retenu à Versailles-Chantiers.
Enfin, si cette procédure spécifique est normalement déclenchée par l’Agent-Circulation ayant été avisé d’un enrayage important dans le secteur désigné, elle peut l’être sans aucun signalement dès lors que les circonstances le justifient (par exemple, enrayage important signalé à proximité immédiate de la zone définie)
Merci beaucoup Paulo pour ces précisions très détaillées et très intéressantes.
Bonne journée
bonjour Paulo : lorsque vous parlez de phénomène apparu à la fin des années 80 et de « l’amalgame de corps gras à un phénomène de capillarité par remontée de gouttes sur le rail », peut être correspond t’il au passage d’un matériel roulant nouveau, dont le profil de roue ( le « QR » ou Quantité Restante » dans le jargon ) serait différent ou dont l’usure se ferait différemment, cela expliquerait alors cette remontée de graisse .
Lorsque différents matériels roulants aux profils de roues différents circulent sur une même portion, ce cas de figure peut tout à fait se produire …
bonne remarque Romuald, mais n’étant pas spécialiste rail/roue je n’ai que la constatation du résultat…
sauf que dans ce cas précis, c’est le contraire qui s’est produit, puisque au fur et à mesure de la récurrence de ce phénomène, ce sont les matériels différents qui ont « disparu », à commencer par la desserte journalière fret, qui pouvait être tractée par différents types de machines avec des wagons (à essieux comme à bogies, de différents types, longueurs et masses à l’essieu) qui oscillaient entre 13 et quasiment 60t sur rails.
on passera sur les TGV et autres corails ayant circulé, trop peu nombreux pour avoir eu une influence.
restent donc depuis fin 1989 les seules Z6400 pour la branche St-Nom, qui est de loin la plus affectée, pour officier en trafic voyageurs: ceci dit, leur QR doit bien présenter des différences…
certes les Z2N de la U ont induit, jusqu’à fin 2015, un quota de trains par voie qui frisait les 240/jour (contre 190 à St-Lazare par exemple), avec de multiples dessertes, mais c’était entre St-Cloud et La Défense où les enrayages étaient bien moins nombreux.
on peut ajouter que les graisses utilisées pour les aiguilles sont devenues de plus en plus liquides pour des quantités utilisées de plus en plus faibles…
on peut aussi noter que le nombre et la masse des trains de travaux actuellement gérés sur la L n’est devenue très importante qu’après la massification des travaux, en gros depuis qq années… donc bien après l’accroissement des problèmes d’adhérence, de l’adaptation/création des procédures et aussi de la mise en circulation de notre « raton-laveur » (lui aussi modifié au fil des années)
par contre, la « longueur » des enrayages/patinages (on a vu jusqu’au milieu des années 2000 des phénomènes d’enrayage/patinage quasiment « intégral » sur plus de 10km linéaires, et parfois des enrayages déclarés en série par plusieurs trains sur différents secteurs, un peu comme un incident qui se propage, et ce dans les deux sens de circulation) et/ou leur récurrence a souvent été associée à l’extension et la densification de la végétation (toujours ce réchauffement climatique qui revient sur la table).
n’étant pas spécialiste du tout en climatologie, je peux quand même trouver un élément qui pourrait corroborer cette explication, à savoir le phénomène de dilatation longitudinal des rails sur certains sites (Versailles-RD en particulier), avec des non-libération de zones fugitives et intempestives (sinon « c’est pas drôle ») qui finissent en dérangement permanent obligeant les collègues de Maintenance/Travaux à attendre la nuit (à partir de 2h par exemple) pour profiter de la contraction du rail pour intervenir.
c’était rare avant le milieu des années 90 (et l’adaptation des joints de dilatation, entre autres, a permis de vraiment fortement limiter ce type d’incident, pour ne pas dire plus puisque voilà plusieurs années qu’on ne le voir quasiment plus)
on peut rappeler aussi que l’automne qui arrive sera le premier pour le SA2016 de la L, qui avoue quand même le passage de plus de 8000t/jour supplémentaires par voie… tiens donc quel curieux hasard… justement dans le secteur de la bifurcation du Parc de St-Cloud.
Espérons donc que le plus grand nombre de passages associé à un train-laveur aujourd’hui plus performant ne laisseront pas le temps aux amalgames plus ou moins naturels de se former…