Fiche de révision : Équipements ferroviaires et freinage

📋 Plan du Cours

1. Équipements de la salle des machines
2. Organes de choc et attelages
3. Sécurité et répétition des signaux
4. Principes du frein continu automatique
5. Structure pneumatique du freinage
6. Fonctionnement du frein automatique
7. Freins complémentaires et essais

📖 1. Équipements de la salle des machines

★ À maîtriser

• L’équipement de traction transforme l’énergie prélevée à la caténaire en tension utilisable par les moteurs et règle leur puissance selon l’effort demandé par le conducteur.

• Les circuits haute tension d’un engin moteur sont protégés par un disjoncteur automatique de grande taille, adapté aux courants élevés à interrompre lors du déclenchement.

Compléments

• La salle des machines abrite les circuits de commande et de protection de la locomotive.

• L’équipement basse tension alimente les circuits de commande et fournit l’énergie nécessaire à la mise en service de l’engin moteur.

• L’installation de production d’air comprimé fournit notamment l’air utilisé par l’équipement de freinage.

📖 2. Organes de choc et attelages

🔑 Notions clés & Définitions

• Butoir : Organe élastique qui absorbe les chocs dus aux efforts de compression entre véhicules accouplés.
• Organes de traction : Les organes de traction, également appelés attelages, relient les véhicules et transmettent l’effort de traction du premier véhicule aux autres.

★ À maîtriser

📌 Avec un attelage à vis, les liaisons pneumatiques et électriques sont effectuées séparément, tandis qu’un attelage GF réalise automatiquement et simultanément les liaisons mécaniques, pneumatiques et électriques.

Compléments

• Après l’accrochage d’un attelage à vis, la vis du tendeur est serrée pour empêcher l’attelage de se décrocher en sautant.

• Dans un attelage à vis, le crochet de traction est fixé à la caisse du véhicule tout en conservant une certaine mobilité, et le tendeur est suspendu au crochet.

• L’attelage GF combine les fonctions des organes de chocs et des organes de traction.

💡 Astuce mémo

L’attelage à vis relie mécaniquement ; le GF relie aussi pneumatiquement et électriquement.

📖 3. Sécurité et répétition des signaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Veille automatique : La veille automatique (VA) est un dispositif qui provoque l’arrêt automatique du convoi en cas de défaillance du conducteur.
• TBL1+ : La TBL1+ est un équipement de répétition des signaux qui reproduit en cabine leur aspect et contrôle de façon limitée le respect des missions imposées.
• Autorisation de mouvement : Avec l’ETCS, l’autorisation de mouvement affichée en cabine incorpore tous les signaux lumineux et de vitesse et indique la distance que le train peut encore parcourir ainsi que la vitesse maximale autorisée, en tenant compte des caractéristiques du train.

★ À maîtriser

• Avec la VA, si le conducteur n’intervient pas pendant environ 60 secondes par le frein ou la traction, un signal sonore retentit ; il doit alors enfoncer brièvement la pédale, faute de quoi un freinage d’urgence est réalisé.

• Les trois contrôles principaux de la TBL1+ sont :

  • la vigilance au passage d’un signal restrictif
  • la vitesse 300 m en amont d’un signal rouge
  • le freinage d’urgence au passage d’un signal rouge

Compléments

• La TBL1+ reçoit les informations des signaux par une antenne sous l’engin moteur, qui lit les données transmises par des balises situées dans la voie.

• L’ETCS est un projet européen visant à améliorer et à standardiser la sécurité des circulations ferroviaires.

• Durant un parcours sous ETCS, l’autorisation de mouvement peut être continuellement actualisée et prolongée, et le système surveille le respect des missions du conducteur jusqu’à provoquer l’arrêt du train si nécessaire.

💡 Astuce mémo

Inaction du conducteur → freinage automatique par la VA ou l’ETCS.

📖 4. Principes du frein continu automatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Frein continu : Continu lorsque les freins de tous les véhicules sont reliés entre eux et actionnés depuis un seul endroit du train.
• Frein automatique : Automatique lorsqu’il s’applique de lui-même en cas d’avarie compromettant son bon fonctionnement.
• Modérabilité du frein : Le frein est modérable lorsque l’effort de freinage peut être réglé au serrage et au desserrage.

★ À maîtriser

• En principe, tous les véhicules ferroviaires sont équipés du frein continu automatique, qui sert à ralentir, arrêter et immobiliser les mouvements.

Compléments

• Les exemples d’événements déclenchant l’application automatique du frein sont : une rupture d’attelage, le fonctionnement d’un dispositif de sécurité, l’éclatement d’un boyau pneumatique de la conduite du frein automatique

💡 Astuce mémo

Continu : tous les véhicules sont reliés ; automatique : une avarie déclenche le freinage.

📖 5. Structure pneumatique du freinage

🔑 Notions clés & Définitions

• Conduite du frein automatique : La conduite du frein automatique (CFA) parcourt chaque véhicule et peut être reliée aux véhicules adjacents par des boyaux d’accouplement flexibles.

📝 Points essentiels

• Chaque engin moteur possède un compresseur qui aspire l’air atmosphérique et le comprime dans un ou plusieurs réservoirs principaux à 9 bars.

📌 Pour assurer la continuité de la CFA, les robinets aux extrémités du convoi sont fermés et tous les robinets situés entre ces extrémités sont ouverts.

• Le robinet de frein automatique alimente la CFA à 5 bar ; une pression inférieure à 5 bar applique les freins, tandis que le rétablissement à 5 bar les desserre.

• 🔄 Lorsqu’une dépression est créée dans la CFA, le freinage se transmet ainsi :

  1. Le distributeur alimente le cylindre de frein avec l’air du réservoir auxiliaire.
  2. Le piston du cylindre de frein se déplace.
  3. La timonerie transmet le mouvement aux blocs ou aux semelles de frein.

📖 6. Fonctionnement du frein automatique

★ À maîtriser

• Lorsque la CFA est à 5 bar et que le robinet de frein automatique est en position de marche, le distributeur alimente le réservoir auxiliaire et maintient le cylindre de frein à l’atmosphère, de sorte que les freins sont desserrés.

• En position de serrage du robinet de frein automatique, la dépression dans la CFA conduit le distributeur à relier le réservoir auxiliaire au cylindre de frein, ce qui déplace la timonerie et applique les blocs sur la roue ou les semelles sur le disque.

• Lors d’une rupture de la CFA, l’air s’échappe et la pression tombe à 0 bar ; le distributeur relie alors le réservoir auxiliaire au cylindre de frein, où l’air établit une pression maximale et applique automatiquement les freins du convoi.

Compléments

• En position de desserrage, le robinet réalimente la CFA à 5 bar ; le distributeur met le cylindre de frein à l’atmosphère et le réservoir auxiliaire est de nouveau alimenté par la CFA.

💡 Astuce mémo

5 bar : desserrage ; dépression : serrage ; rupture : serrage automatique.

📖 7. Freins complémentaires et essais

★ À maîtriser

• Le frein direct est modérable mais n’est pas automatique ; en position de desserrage, son robinet met le cylindre de frein en liaison directe avec l’atmosphère.

• Chaque véhicule ferroviaire possède un frein d’immobilisation qui assure son maintien à l’arrêt sans intervention du système pneumatique.

• Avant le départ, le conducteur et un deuxième agent vérifient au cours d’un essai le bon fonctionnement des freins au serrage et au desserrage ainsi que la continuité de la CFA ; le train ne peut partir que si le résultat est concluant.

Compléments

📌 Le frein direct agit uniquement sur la locomotive, maintient la pression de la CFA à 5 bar et permet au conducteur d’alimenter directement les cylindres de frein de la locomotive.

📌 À chaque mise en service d’une cabine de conduite, le conducteur doit tester le fonctionnement du ou des robinets de frein et obtenir un résultat concluant avant de déplacer le convoi.

📊 Tableaux de synthèse

Types d’attelage

Freins du train et de la locomotive