Après une présentation générale sur le transport ferroviaire dans le monde, une présentation des différents matériels roulants et modes de traction (moteur à combustion interne, électrique,..) sera effectuée. Les avantages et inconvénients seront étudiés et des mises en application seront réalisées notamment au niveau de la modélisation dynamique du véhicule. La partie propulsion sera présentée tout comme l'aspect freinage.
Partie 1:
Le système ferroviaire :
- Un système contraint
- Un système économiquement viable et performant
- Un système sûr
- Un système respectueux de l'environnement
- Un système en évolution
Les contraintes d'infrastructure :
- Le gabarit et sa diversité,
- Le contact roue rail,
- Les paramètres qui limitent la vitesse.
Le matériel roulant
- Les architectures
o Architecture mécanique horizontal classique Jacob notion de modularité
o Architecture mécanique vertical hauteur de plancher nombre de niveaux nombre et largeur des portes
o Architecture électrique motorisation répartie ou concentrée
o Architecture intérieure
o Sécurité passive
- Les composants mécaniques principaux :
o La caisse,
o Le bogie,
o Les intériorismes.
- La performance :
o Temps de parcours : vitesse accélération
o Acoustique : bruit intérieur bruit extérieur
o Aérodynamique : résistance à l'avancement, vents traversiers, effet de souffle, confort climatique
o Compatibilité électromagnétique : pouvoir de « polluer », sensibilité à la « pollution »
o Stabilité : critères de déraillement
o Eco-conception : pouvoir de nuisance
o Confort
- Les principaux trains produits par Alstom.
Le rôle de la signalisation.
Normes et réglementations : un impact considérable sur la conception.
Séquence de conception : de la spécification au train.
Quelques enjeux du futur :
- Interopérabilité
- Cybersécurité
- Co2 free et Ecodrive
Partie 2:
L¿origine du chemin de fer et le ferroviaire en quelques chiffres
¿ La notion de système ferroviaire : Le système de traction ferroviaire constitue un ensemble cohérent avec des interactions très fortes avec le système de captation, l¿alimentation et le rail
o Les sous¿stations d'alimentation électrique
o Le système de captation de courant (Caténaires, 3ème rail et APS)
o Le retour de courant
o La notion d¿adhérence et de Contact roue rail
¿ La dynamique ferroviaire
o Notion de résistance à l¿avancement
o Calcul d¿effort à la roue pour respecter les contraintes de performance demandée par le client
¿ les composants de la chaine de traction
o Le principe de conversion de puissance ou comment transférer la puissance collectée à la caténaire pour appliquer l¿effort demandé sur la roue tout en respectant les contraintes et les spécificités du monde ferroviaire (diversité d¿alimentation, excursion de la tension d¿alimentation, contraintes normatives, contraintes environnementales,¿)
¿ Onduleur (Inverter) / hacheur (chopper) / redresseur 4 quadrants (4 quadrant rectifier)
o La brique essentielle de la conversion de puissance : le semi¿conducteur
o les modules de puissance : leur refroidissement et la protection
o Les moteurs de traction
o La transmission mécanique de l'effort
¿ La production d¿énergie auxiliaire à bord du train
¿ Un monde toujours plus respectueux de l¿environnement : La traction hybride et le stockaged¿énergie
¿ Un monde en évolution perpétuelle : quelles sont les futures tendances ?
Partie 3:
1. Enjeux et problématiques du freinage ferroviaire
2. Performances de freinage
3. Contrôle-commande du freinage
4. Produire l¿effort et dissiper l¿énergie de freinage
5. Adhérence roue-rail et antienrayeurs
Partie 4:
Visite de l'entreprise Alstom - site de la Rochelle
- Le site est le centre mondial de conception et fabrication d¿Alstom pour les trains à très grande vitesse (TGV) et les tramways.
- Déroulé de la visite :
- Présentation du site en salle
- Visite des ateliers
- Gestionnaire: Georges Salameh