CA2619198A1 - Automotrice de transport de voyageurs - Google Patents
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Abstract
Cette automotrice est du type comprenant: - des voitures (2, 3, 4,), incluant deux voitures pilotes (2) et des voitures intermédiaires (3, 4) ; - des bogies porteurs (7), des bogies moteurs (6) comprenant au moins un essieu moteur (5) ; - des chaînes de traction (8) aptes à alimenter en énergie les moteurs des bogies moteurs (6). Selon un aspect de l'invention, toutes les voitures (2, 3, 4) possèdent des compartiments voyageurs (10), l'automotrice est entièrement articulée, les chaînes de traction (8) sont disposées dans trois voitures (2, 4) et un bogie moteur (6) est disposé sous au moins une extrémité de chaque voiture (2, 4) recevant une chaîne de traction (8).
Description
AUTOMOTRICE DE TRANSPORT DE VOYAGEURS
La presente invention concerne une automotrice de transport de voyageurs, et plus particulierement une automotrice modulable en terme de capacite de voyageurs et terme de vitesse maximale.
Art anterieur Les architectures de train ou d'automotrices sont differenciees selon qu'elles sont a motorisation concentree ou repartie, selon que les voitures les composants sont liees de maniere articulee ou non articulee, selon Ia disposition et le nombre de bogies moteurs et porteurs, et selon qu'elles sont a un ou deux niveaux.
Par souci de clarte, ces differentes notions sont definies dans les paragraphes suivants.
Train ou automotrice Une automotrice comporte au moins une voiture motorisee, c'est-a-dire comprenant au moins un compartiment voyageur et au moins une chaine de traction. Une automotrice peut donc ne comporter que des voitures motorisees ou comporter des voitures non motorisees et au moins une voiture motorisee.
Un train est compose d'une ou de plusieurs motrices et d'un certain nombre de voitures de passagers. Une motrice n'est pas accessible aux passagers et comprend entre autres une chaine de traction.
Motorisation concentree ou repartie La chaine de traction comprend plusieurs equipernents, qui sont soit des composants electriques soit des composants electroniques de puissance et de commande, adaptes pour capter 1'energie electrique a partir d'une source de traction (par exemple une ligne catenaire), la transformer et Ia convertir en signaux electriques d'alimentation de moteurs electriques des bogies moteurs pour assurer I'ent~ainement du train ou de I'automotrice.
La presente invention concerne une automotrice de transport de voyageurs, et plus particulierement une automotrice modulable en terme de capacite de voyageurs et terme de vitesse maximale.
Art anterieur Les architectures de train ou d'automotrices sont differenciees selon qu'elles sont a motorisation concentree ou repartie, selon que les voitures les composants sont liees de maniere articulee ou non articulee, selon Ia disposition et le nombre de bogies moteurs et porteurs, et selon qu'elles sont a un ou deux niveaux.
Par souci de clarte, ces differentes notions sont definies dans les paragraphes suivants.
Train ou automotrice Une automotrice comporte au moins une voiture motorisee, c'est-a-dire comprenant au moins un compartiment voyageur et au moins une chaine de traction. Une automotrice peut donc ne comporter que des voitures motorisees ou comporter des voitures non motorisees et au moins une voiture motorisee.
Un train est compose d'une ou de plusieurs motrices et d'un certain nombre de voitures de passagers. Une motrice n'est pas accessible aux passagers et comprend entre autres une chaine de traction.
Motorisation concentree ou repartie La chaine de traction comprend plusieurs equipernents, qui sont soit des composants electriques soit des composants electroniques de puissance et de commande, adaptes pour capter 1'energie electrique a partir d'une source de traction (par exemple une ligne catenaire), la transformer et Ia convertir en signaux electriques d'alimentation de moteurs electriques des bogies moteurs pour assurer I'ent~ainement du train ou de I'automotrice.
2 La motorisation est dite concentree lorsque tous les composants des chaines de traction sont regroupes a un emplacement unique, par exemple dans Ia motrice d'un train. La motorisation est dite repartie lorsque les composants de Ia chaine de traction sont repartis sur plusieurs voitures, sous le chassis des voitures ou en toiture.
Voitures articulees ou non articulees Un bogie comprend de fagon classique un chassis de bogie reposant sur deux essieux. Par essieu, on entend de fagon generale une paire de roues coaxiales d'appui sur les rails d'une voie ferree.
Un bogie moteur comprend au moins un moteur electrique d'entrainement des roues d'au moins un de ses essieux, denomme essieu moteur. Par opposition, un bogie non motorise est appele bogie porteur.
Deux voitures adjacentes sont dites articulees (ou en liaison articulee) lorsque une premiere voiture est en appui par une de ces extremites sur un bogie et que*,t'extremite en vis-a-vis de Ia deuxieme voiture repose sur I'extremite de Ia premiere. Le bogie est donc a cheval sous les extremites des deux voitures adjacentes. Une automotrice composee de deux voitures articulees compte donc trois bogies, puisque les extremites libres des deux voitures reposent chacune sur un bogie.
Par opposition, deux voitures adjacentes non articulees ne sont pas, a chacune de leurs extremites, en appui sur un bogie commun, chaque voiture reposant sur deux bogies. Une automotrice composee de deux voitures non articulees compte donc quatre bogies.
Voiture a un ou deux niveaux Une voiture est dite a un niveau Iorsqu'elle a un compartiment de voyageurs sur un seul niveau de plancher, et elle est dite a deux niveaux iorsqu'eiie cofTlporte deux coiiipartirrienis de voyageurs sur deux niveaux, superposes I'un au-dessus de I'autre.
Voitures articulees ou non articulees Un bogie comprend de fagon classique un chassis de bogie reposant sur deux essieux. Par essieu, on entend de fagon generale une paire de roues coaxiales d'appui sur les rails d'une voie ferree.
Un bogie moteur comprend au moins un moteur electrique d'entrainement des roues d'au moins un de ses essieux, denomme essieu moteur. Par opposition, un bogie non motorise est appele bogie porteur.
Deux voitures adjacentes sont dites articulees (ou en liaison articulee) lorsque une premiere voiture est en appui par une de ces extremites sur un bogie et que*,t'extremite en vis-a-vis de Ia deuxieme voiture repose sur I'extremite de Ia premiere. Le bogie est donc a cheval sous les extremites des deux voitures adjacentes. Une automotrice composee de deux voitures articulees compte donc trois bogies, puisque les extremites libres des deux voitures reposent chacune sur un bogie.
Par opposition, deux voitures adjacentes non articulees ne sont pas, a chacune de leurs extremites, en appui sur un bogie commun, chaque voiture reposant sur deux bogies. Une automotrice composee de deux voitures non articulees compte donc quatre bogies.
Voiture a un ou deux niveaux Une voiture est dite a un niveau Iorsqu'elle a un compartiment de voyageurs sur un seul niveau de plancher, et elle est dite a deux niveaux iorsqu'eiie cofTlporte deux coiiipartirrienis de voyageurs sur deux niveaux, superposes I'un au-dessus de I'autre.
3 II existe des trains un niveau, non articules et a motorisation concentree dans une ou deux motrices. Du fait de Ia non-articulation, cette architecture presente I'inconvenient d'avoir un grand nombre de bogies ce qui augmente Ia resistance a I'avancement et par consequent Ia consommation d'energie de I'automotrice. Un grand nombre de bogies necessite egalement de nombreuses operations de maintenance.
II existe aussi des automotrices a grande vitesse un niveau, non articulees et a motorisation repartie, avec differentes distributions des equipements de traction dans les voitures, differents emplacements des bogies moteurs ou des essieux moteurs selon les architectures. Ces automotrices comportent plusieurs voitures motorisees, reposant chacune sur deux bogies.
Ce type de motorisation necessite une grande masse de cables de puissance necessaires pour relier le ou les dispositifs de captage d'energie jusqu'aux moteurs en passant par chaque equipement de traction, cables qui courent donc entre toutes les voitures equipees soit d'un dispositif de captage, soit d'un equipement de Ia chaine de traction, soit d'un bogie moteur.
II existe egalement des trains un niveau ou deux niveaux, a liaison mixte et a motorisation concentree. Les voitures de passagers reposent sur des bogies porteurs et sont encadrees par deux motrices, a chaque extremite du train, reposant sur des bogies moteurs. Les liaisons de ce train sont dites mixtes car differents types de liaisons relient les voitures et les motrices. Les voitures sont reliees entre elles par une liaison articulee, et les voitures sont reliees aux motrices par une liaison non articulee.
Cette architecture presente une capacite en nombre de passagers reduite par rapport a une automotrice de longueur identique, puisque les motrices ne sont pas accessibies aux passagers.
II existe aussi des automotrices a grande vitesse un niveau, non articulees et a motorisation repartie, avec differentes distributions des equipements de traction dans les voitures, differents emplacements des bogies moteurs ou des essieux moteurs selon les architectures. Ces automotrices comportent plusieurs voitures motorisees, reposant chacune sur deux bogies.
Ce type de motorisation necessite une grande masse de cables de puissance necessaires pour relier le ou les dispositifs de captage d'energie jusqu'aux moteurs en passant par chaque equipement de traction, cables qui courent donc entre toutes les voitures equipees soit d'un dispositif de captage, soit d'un equipement de Ia chaine de traction, soit d'un bogie moteur.
II existe egalement des trains un niveau ou deux niveaux, a liaison mixte et a motorisation concentree. Les voitures de passagers reposent sur des bogies porteurs et sont encadrees par deux motrices, a chaque extremite du train, reposant sur des bogies moteurs. Les liaisons de ce train sont dites mixtes car differents types de liaisons relient les voitures et les motrices. Les voitures sont reliees entre elles par une liaison articulee, et les voitures sont reliees aux motrices par une liaison non articulee.
Cette architecture presente une capacite en nombre de passagers reduite par rapport a une automotrice de longueur identique, puisque les motrices ne sont pas accessibies aux passagers.
4 Les performances de ces vehicules sont liees a leurs architectures : il est possible de faire rouler un train a grande vitesse a des vitesses moindres, mais au detriment de Ia capacite voyageurs puisque Ia masse des chaines de traction n'est pas liberable. II n'est pas possible de faire circuler un vehicule a une vitesse superieure a sa vitesse maximale puisque aucune chaine de traction ou aucun moteur ne peut etre rajoute simplement. Les constructeurs doivent donc concevoir un vehicule propre a chaque gamme de vitesse / capacite de voyageurs.
C'est donc un but de l'invention de proposer une automotrice qui ne presente pas les inconvenients des architectures de 1'etat de Ia technique.
A cet effet, I'invention propose une automotrice de transport de voyageurs comprenant deux voitures pilotes et des voitures intermediaires, des bogies porteurs, des bogies moteurs comportant au moins un essieu moteur et se caracterise en ce que les voitures sont toutes articulees entre elles deux a deux, I'automotrice comporte trois ou quatre chaines detraction, une chaine de traction etant disposee dans chaque voiture pilote et au moins une chaine de traction etant disposee dans une seule voiture intermediaire, un bogie moteur est dispose sous au moins une des deux extremites desdites voitures pilotes, un bogie moteur est dispose sous au moins une des deux extremites de ladite voiture intermediaire comprenant au moins une chaine de traction.
L'automotrice comprend une ou plusieurs des caracteristiques suivantes, prises selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- chaque chaine de traction entraine au moins un essieu moteur du ou des bogies moteurs disposes sous une ou sous les deux extremites de chaque voiture dans laquelle est disposee ladite chaine de traction ;
- I'automotrice comprend, entre Ia voiture intermediaire comprenant au moins une chaine de traction et chacune des voitures pilotes, au moins une voiture intermediaire depourvue de chaine de traction ;
- au moins une voiture intermediaire depourvue de chaine de traction
C'est donc un but de l'invention de proposer une automotrice qui ne presente pas les inconvenients des architectures de 1'etat de Ia technique.
A cet effet, I'invention propose une automotrice de transport de voyageurs comprenant deux voitures pilotes et des voitures intermediaires, des bogies porteurs, des bogies moteurs comportant au moins un essieu moteur et se caracterise en ce que les voitures sont toutes articulees entre elles deux a deux, I'automotrice comporte trois ou quatre chaines detraction, une chaine de traction etant disposee dans chaque voiture pilote et au moins une chaine de traction etant disposee dans une seule voiture intermediaire, un bogie moteur est dispose sous au moins une des deux extremites desdites voitures pilotes, un bogie moteur est dispose sous au moins une des deux extremites de ladite voiture intermediaire comprenant au moins une chaine de traction.
L'automotrice comprend une ou plusieurs des caracteristiques suivantes, prises selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- chaque chaine de traction entraine au moins un essieu moteur du ou des bogies moteurs disposes sous une ou sous les deux extremites de chaque voiture dans laquelle est disposee ladite chaine de traction ;
- I'automotrice comprend, entre Ia voiture intermediaire comprenant au moins une chaine de traction et chacune des voitures pilotes, au moins une voiture intermediaire depourvue de chaine de traction ;
- au moins une voiture intermediaire depourvue de chaine de traction
5 est supportee a au moins une de ses deux extremites par un bogie porteur ;
- les voitures sont a deux niveaux.
Description de I'invention L'automotrice est entierement articulee, c'est-a-dire que les voitures sont toutes articulees entre elles deux a deux. Un bogie est dispose a cheval sous les deux extremites adjacentes de deux voitures adjacentes, les extremites libres des voitures pilotes reposant sur un seul bogie.
EIIe comporte trois ou quatre chaines de traction, une chaine de traction etant disposee dans chaque voiture pilote et au moins une chaine de traction (une ou deux) etant disposee dans une seule voiture intermediaire.
Pour cette raison, cette voiture intermediaire sera denommee voiture intermediaire motorisee. L'automotrice est donc a motorisation concentree, Ia concentration s'effectuant dans trois voitures, qu'iI y ait trois ou quatre chaines de traction.
Un bogie moteur est dispose sous au moins une des deux extremites des deux voitures pilotes et de Ia voiture intermediaire motorisee comprenant une chaine de traction. En d'autres termes, chaque voiture comportant une chaine de traction est supportee a ses deux extremites soit par un bogie moteur et un bogie porteur, soit par deux bogies moteurs.
L'automotrice comprend, entre la voiture intermediaire motorisee et chacune des voitures piiotes, au riloins une voiture interm6diaire d2poli vu~c
- les voitures sont a deux niveaux.
Description de I'invention L'automotrice est entierement articulee, c'est-a-dire que les voitures sont toutes articulees entre elles deux a deux. Un bogie est dispose a cheval sous les deux extremites adjacentes de deux voitures adjacentes, les extremites libres des voitures pilotes reposant sur un seul bogie.
EIIe comporte trois ou quatre chaines de traction, une chaine de traction etant disposee dans chaque voiture pilote et au moins une chaine de traction (une ou deux) etant disposee dans une seule voiture intermediaire.
Pour cette raison, cette voiture intermediaire sera denommee voiture intermediaire motorisee. L'automotrice est donc a motorisation concentree, Ia concentration s'effectuant dans trois voitures, qu'iI y ait trois ou quatre chaines de traction.
Un bogie moteur est dispose sous au moins une des deux extremites des deux voitures pilotes et de Ia voiture intermediaire motorisee comprenant une chaine de traction. En d'autres termes, chaque voiture comportant une chaine de traction est supportee a ses deux extremites soit par un bogie moteur et un bogie porteur, soit par deux bogies moteurs.
L'automotrice comprend, entre la voiture intermediaire motorisee et chacune des voitures piiotes, au riloins une voiture interm6diaire d2poli vu~c
6 de chaine de traction. Comme cette voiture intermediaire ne comporte pas de chaine de traction, elle est appelee remorque.
Une remorque est supportee a au moins une de ses deux extremites par un bogie porteur. Une remorque est donc supportee a ces extremites soit par un bogie porteur et un bogie moteur, soit par deux bogies porteurs.
Une automotrice conforme a l'invention respecte donc une regle d'alternance de voitures comportant une chaine de traction et n'en comportant pas, et une regle d'alternance de bogies moteurs et de bogies porteurs afin de respecter Ia charge maximale a I'essieu.
En effet, tous les vehicules ferroviaires doivent respecter Ia contrainte de Ia charge a I'essieu, dont Ia valeur est imposee par I'infrastructure ou par les normes applicables sur les voies ou circulent ces vehicules.
La charge a I'essieu de I'automotrice conforme a I'invention est maintenue en dessous de Ia charge maximale admissible car:
- chaque voiture pilote est en appui sur un bogie dedie et un bogie commun avec une autre voiture, et a donc sa charge repartie sur un plus grand nombre d'essieux que les voitures intermediaires. Par consequent, une voiture pilote peut supporter une plus grande masse que les autres voitures sans depasser Ia charge a I'essieu maximale. Chaque voiture pilote regoit donc des voyageurs, Ia chaine de traction ainsi que tout ou partie des equipements de production d'energie auxiliaire (electrique et pneumatique).
- les remorques depourvues de chaines de traction possedent un poids a vide plus faible que les voitures pilotes et Ia voiture motorisee.
- Ia voiture intermediaire motorisee regoit des passagers et les equipements d'au moins une chaine de traction. Or les bogies moteurs a chaque extremite de ia voiture motoris6e supportent chacun ia nioiti6 Ue ia masse de Ia voiture intermediaire motorisee et Ia moitie de Ia masse de Ia
Une remorque est supportee a au moins une de ses deux extremites par un bogie porteur. Une remorque est donc supportee a ces extremites soit par un bogie porteur et un bogie moteur, soit par deux bogies porteurs.
Une automotrice conforme a l'invention respecte donc une regle d'alternance de voitures comportant une chaine de traction et n'en comportant pas, et une regle d'alternance de bogies moteurs et de bogies porteurs afin de respecter Ia charge maximale a I'essieu.
En effet, tous les vehicules ferroviaires doivent respecter Ia contrainte de Ia charge a I'essieu, dont Ia valeur est imposee par I'infrastructure ou par les normes applicables sur les voies ou circulent ces vehicules.
La charge a I'essieu de I'automotrice conforme a I'invention est maintenue en dessous de Ia charge maximale admissible car:
- chaque voiture pilote est en appui sur un bogie dedie et un bogie commun avec une autre voiture, et a donc sa charge repartie sur un plus grand nombre d'essieux que les voitures intermediaires. Par consequent, une voiture pilote peut supporter une plus grande masse que les autres voitures sans depasser Ia charge a I'essieu maximale. Chaque voiture pilote regoit donc des voyageurs, Ia chaine de traction ainsi que tout ou partie des equipements de production d'energie auxiliaire (electrique et pneumatique).
- les remorques depourvues de chaines de traction possedent un poids a vide plus faible que les voitures pilotes et Ia voiture motorisee.
- Ia voiture intermediaire motorisee regoit des passagers et les equipements d'au moins une chaine de traction. Or les bogies moteurs a chaque extremite de ia voiture motoris6e supportent chacun ia nioiti6 Ue ia masse de Ia voiture intermediaire motorisee et Ia moitie de Ia masse de Ia
7 remorque adjacente, puisque au moins une remorque est interposee entre Ia voiture pilote et Ia voiture intermediaire motorisee. Comme une remorque est moins lourde que Ia voiture intermediaire motorisee, chaque bogie moteur dispose a cheval sous I'une des extremites de Ia voiture intermediaire motorisee et sous I'extremite de la remorque adjacente supporte une masse moyenne qui reste inferieure a Ia charge maximale par essieu.
L'equilibrage des masses sur chaque bogie porteur et bogie moteur est egalement obtenu par I'optimisation de Ia repartition des differents equipements de traction ou auxiliaires de I'automotrice, et de I'amenagement interieur des voitures qui differe selon le confort souhaite (type et nombre de sieges differents selon Ia classe de Ia voiture).
L'amenagement interieur de Ia voiture intermediaire motorisee notamment depend de Ia masse de Ia ou les chaines de traction, qui dependent elles-memes des performances souhaitees de I'automotrice (traction multi-tension, vitesse maximale, etc.). Par exemple, si Ia masse des equipements traction installes est elevee, I'amenagement interieur de Ia voiture intermediaire motorisee sera allege et conqu comme une voiture-bar, une voiture offrant des services ou ayant une capacite voyageur reduite par rapport a Ia capacite des remorques.
Chaque chaine de traction entraine au moins un essieu moteur du ou des bogies moteurs disposes sous I'une ou sous les deux extremites des voitures dans lesquelles sont disposees une ou plusieurs chaines de traction.
L'automotrice peut donc comporter trois a douze essieux moteurs, selon que chaque voiture pilote et la voiture intermediaire motorisee sont supportees par un ou deux bogies moteurs, qui comportent eux-memes un ou deux essieux moteurs.
Un avantage d'une architecture entierement articuiee est que I'automotrice est plus stable en cas de deraillement. Du fait de I'architecture
L'equilibrage des masses sur chaque bogie porteur et bogie moteur est egalement obtenu par I'optimisation de Ia repartition des differents equipements de traction ou auxiliaires de I'automotrice, et de I'amenagement interieur des voitures qui differe selon le confort souhaite (type et nombre de sieges differents selon Ia classe de Ia voiture).
L'amenagement interieur de Ia voiture intermediaire motorisee notamment depend de Ia masse de Ia ou les chaines de traction, qui dependent elles-memes des performances souhaitees de I'automotrice (traction multi-tension, vitesse maximale, etc.). Par exemple, si Ia masse des equipements traction installes est elevee, I'amenagement interieur de Ia voiture intermediaire motorisee sera allege et conqu comme une voiture-bar, une voiture offrant des services ou ayant une capacite voyageur reduite par rapport a Ia capacite des remorques.
Chaque chaine de traction entraine au moins un essieu moteur du ou des bogies moteurs disposes sous I'une ou sous les deux extremites des voitures dans lesquelles sont disposees une ou plusieurs chaines de traction.
L'automotrice peut donc comporter trois a douze essieux moteurs, selon que chaque voiture pilote et la voiture intermediaire motorisee sont supportees par un ou deux bogies moteurs, qui comportent eux-memes un ou deux essieux moteurs.
Un avantage d'une architecture entierement articuiee est que I'automotrice est plus stable en cas de deraillement. Du fait de I'architecture
8 articulee, Ia resistance a I'avancement et donc Ia consommation d'energie necessaire pour entrainer le vehicule reste limitee compare a une automotrice non articulee de meme Iongueur, puisqu'iI y a moins de bogies.
Les operations de maintenance sont egalement reduites. Du fait de la composition en automotrice, le vehicule offre une grande capacite puisque toute Ia Iongueur du vehicule est utilisee pour recevoir des passagers.
Un avantage de Ia concentration des chaines de traction dans les voitures pilotes et dans une seule voiture intermediaire motorisee permet de mieux proteger et maitriser les incendies en separant physiquement les chaines de traction les unes des autres, et en separant physiquement les chaines de traction des compartiments passagers.
L'invention et d'autres avantages seront mieux compris a Ia lecture de Ia description qui va suivre, donnee uniquement a titre d'exemple, et faite en se referant aux dessins annexes, dans lequels - les figures 1, 3 et 4 sont des vues schematiques de cote d'automotrices conformes a I'invention selon plusieurs modes de realisation, - Ia figure 2 est un tableau representant schematiquement Ia position des essieux moteurs en fonction du nombre de voitures composant I'automotrice.
Par convention, les roues des essieux moteurs sont noircies sur les figures.
Premier mode de realisation Telle que representee sur Ia figure 1, une automotrice A comprend sept remorques 3 et une voiture intermediaire motorisee 4 disposees entre deux voitures pilotes 2.
Les operations de maintenance sont egalement reduites. Du fait de la composition en automotrice, le vehicule offre une grande capacite puisque toute Ia Iongueur du vehicule est utilisee pour recevoir des passagers.
Un avantage de Ia concentration des chaines de traction dans les voitures pilotes et dans une seule voiture intermediaire motorisee permet de mieux proteger et maitriser les incendies en separant physiquement les chaines de traction les unes des autres, et en separant physiquement les chaines de traction des compartiments passagers.
L'invention et d'autres avantages seront mieux compris a Ia lecture de Ia description qui va suivre, donnee uniquement a titre d'exemple, et faite en se referant aux dessins annexes, dans lequels - les figures 1, 3 et 4 sont des vues schematiques de cote d'automotrices conformes a I'invention selon plusieurs modes de realisation, - Ia figure 2 est un tableau representant schematiquement Ia position des essieux moteurs en fonction du nombre de voitures composant I'automotrice.
Par convention, les roues des essieux moteurs sont noircies sur les figures.
Premier mode de realisation Telle que representee sur Ia figure 1, une automotrice A comprend sept remorques 3 et une voiture intermediaire motorisee 4 disposees entre deux voitures pilotes 2.
9 Une premiere voiture pilote 2 est situee a une premiere extremite de I'automotrice A (en partant de la gauche sur la figure 1). EIIe presente une extremite libre, ou est situee une cabine de conduite 9, et repose sur un bogie moteur 6 composes de deux essieux moteurs 5. Une premiere chaine de traction 8 est disposee sous le compartiment voyageur 10 de cette premiere voiture pilote 2. A son extremite opposee, la voiture pilote 2 est articulee avec une premiere remorque 3. Les deux extremites en vis-a-vis des voitures 2 et 3 reposent sur un seul bogie moteur 6, compose de deux essieux moteurs 5.
La premiere remorque 3 partage donc a sa premiere extremite un bogie moteur 6 avec la voiture pilote 2, et partage a son autre extremite un bogie porteur 7 avec la deuxieme remorque 3 adjacente.
La deuxieme remorque 3 est articulee a la premiere remorque 3 et a la troisieme remorque 3. La deuxieme remorque 3 partage avec chacune de Ia premiere et de la troisieme remorque 3 un bogie porteur 7. La troisieme remorque 3 est articulee a une voiture intermediaire motorisee 4, situee dans I'automotrice de ce mode de realisation en cinquieme position en partant de Ia gauche.
Aucune des trois premieres remorques 3 ne regoit de chaine de traction 8.
La voiture intermediaire motorisee 4 partage, a chacune de ces extremites, un bogie moteur 6 avec les remorques adjacentes. Deux chaines de traction 8 sont disposees sous Ie compartiment voyageur 10 et alimentent les moteurs des bogies moteurs -composes chacun de deux essieux moteurs- situes a chaque extremite de la voiture intermediaire motorisee 4.
Les quatre remorques 3 suivantes sont egalement articulees et reposent sur des bogies porteurs 7, sauf en ce qui concerne les extremltes des remorques 3 articulees avec la voiture intermediaire motorisee 4 ou avec Ia voiture pilote 2, qui reposent sur des bogies moteurs 6. La deuxieme voiture pilote 2 est identique a Ia premiere.
Toutes les voitures 2, 3, 4 de I'automotrice A possedent un 5 compartiment voyageurs 10. Chacune des voitures 2, 3, 4 communique avec Ia ou chaque voiture adjacente par une intercirculation 11. Comme le vehicule est entierement articule, I'automotrice A de Ia figure 1 possede onze bogies, six bogies motorises 6 et cinq bogies porteurs 7, pour une longueur d'environ 200 m. Dans ce mode de realisation, tous les essieux des bogies
La premiere remorque 3 partage donc a sa premiere extremite un bogie moteur 6 avec la voiture pilote 2, et partage a son autre extremite un bogie porteur 7 avec la deuxieme remorque 3 adjacente.
La deuxieme remorque 3 est articulee a la premiere remorque 3 et a la troisieme remorque 3. La deuxieme remorque 3 partage avec chacune de Ia premiere et de la troisieme remorque 3 un bogie porteur 7. La troisieme remorque 3 est articulee a une voiture intermediaire motorisee 4, situee dans I'automotrice de ce mode de realisation en cinquieme position en partant de Ia gauche.
Aucune des trois premieres remorques 3 ne regoit de chaine de traction 8.
La voiture intermediaire motorisee 4 partage, a chacune de ces extremites, un bogie moteur 6 avec les remorques adjacentes. Deux chaines de traction 8 sont disposees sous Ie compartiment voyageur 10 et alimentent les moteurs des bogies moteurs -composes chacun de deux essieux moteurs- situes a chaque extremite de la voiture intermediaire motorisee 4.
Les quatre remorques 3 suivantes sont egalement articulees et reposent sur des bogies porteurs 7, sauf en ce qui concerne les extremltes des remorques 3 articulees avec la voiture intermediaire motorisee 4 ou avec Ia voiture pilote 2, qui reposent sur des bogies moteurs 6. La deuxieme voiture pilote 2 est identique a Ia premiere.
Toutes les voitures 2, 3, 4 de I'automotrice A possedent un 5 compartiment voyageurs 10. Chacune des voitures 2, 3, 4 communique avec Ia ou chaque voiture adjacente par une intercirculation 11. Comme le vehicule est entierement articule, I'automotrice A de Ia figure 1 possede onze bogies, six bogies motorises 6 et cinq bogies porteurs 7, pour une longueur d'environ 200 m. Dans ce mode de realisation, tous les essieux des bogies
10 moteurs sont motorises. Une telle automotrice peut transporter au moins 550 passagers a une vitesse commerciale d'au moins 330 km/h.
Dans chacune des voitures pilotes 2 et intermediaire motorisee 4, Ia ou les chaines de traction 8 sont disposees sous le plancher du compartiment voyageurs 10 afin de preserver Ia longueur du compartiment voyageur 10. La fig. 1 represente schematiquement 1'emplacement des chalnes de traction 8 sous toute Ia Iongueur des compartiments voyageurs 10 des voitures 2 et 4 mais selon 1'encombrement effectif des differents composants de Ia chaine de traction 8, celle-ci peut s'etendre en totalite ou en partie seulement sous le plancher des compartiments voyageurs 10.
En variante, les chaines de traction 8 des voitures pilotes 2 peuvent etre disposees dans des compartiments intermediaires entre Ia cabine de conduite 9 et le compartiment voyageurs 10.
De maniere classique, chacune des voitures pilotes 2 est munie d'un pantographe 12 pour capter I'energie electrique sur une ligne catenaire (non representee).
Un cabie de haute tension 13 distribue i'energie eiectrique captee par chaque pantographe 12 6 Ia chaine de traction 8 situee dans Ia voiture
Dans chacune des voitures pilotes 2 et intermediaire motorisee 4, Ia ou les chaines de traction 8 sont disposees sous le plancher du compartiment voyageurs 10 afin de preserver Ia longueur du compartiment voyageur 10. La fig. 1 represente schematiquement 1'emplacement des chalnes de traction 8 sous toute Ia Iongueur des compartiments voyageurs 10 des voitures 2 et 4 mais selon 1'encombrement effectif des differents composants de Ia chaine de traction 8, celle-ci peut s'etendre en totalite ou en partie seulement sous le plancher des compartiments voyageurs 10.
En variante, les chaines de traction 8 des voitures pilotes 2 peuvent etre disposees dans des compartiments intermediaires entre Ia cabine de conduite 9 et le compartiment voyageurs 10.
De maniere classique, chacune des voitures pilotes 2 est munie d'un pantographe 12 pour capter I'energie electrique sur une ligne catenaire (non representee).
Un cabie de haute tension 13 distribue i'energie eiectrique captee par chaque pantographe 12 6 Ia chaine de traction 8 situee dans Ia voiture
11 intermediaire motorisee 4. Pour des raisons de clarte des dessins, les cables 13 sont representes a I'exterieur des voitures en traits mixtes. En pratique, ces cables s'etendent par exemple en toiture.
La concentration des chaines de traction 8 et des bogies moteurs 6 sur un nombre tres Iimite de voitures permet de limiter Ia masse des cables necessaires, puisque seuls des cables de haute tension 13 s'etendent entre les voitures pilotes 2 et Ia chaine de traction 8 de Ia voiture intermediaire motorisee 4. Ces cables ont une masse moins importante que Ia masse des cables de puissance des architectures des automotrices de I'art anterieur. La complexite du cablage est egalement nettement reduite.
Variantes du Premier mode de realisation La figure 2 represente sous Ia forme d'un tableau deux configurations possibles de I'automotrice selon le premier mode de realisation donnees a titre d'exemple. Sont seulement numerotes les voitures pilotes 2, les voitures motorisees 4, les chaines de traction 8, les bogies moteurs 6, les essieux moteurs 5, les bogies porteurs 7, Ia capacite voyageurs et les vitesses d'exploitation possibles.
Une automotrice composee de sept voitures, comprenant deux voitures pilotes 2, quatre remorques 3, une voiture intermediaire motorisee 4 et quatre essieux motorises 5, ne necessite que trois chaines de traction 8.
Une seule chaine de traction 8 est donc disposee dans Ia voiture intermediaire motorisee 4, contrairement au premier mode de realisation.
Dans cette variante, deux bogies moteurs 6 supportent les deux extremites de Ia voiture motorisee 4, mais chacun ne possede qu'un seul essieu moteur 5. La place liberee par Ia deuxieme chaine de traction peut etre exploitee pour installer des cquipements auxiliair es ou ia masse Iibcrr,_',e peut etre exploitee pour installer plus de sieges dans le compartiment 10 de Ia voiture
La concentration des chaines de traction 8 et des bogies moteurs 6 sur un nombre tres Iimite de voitures permet de limiter Ia masse des cables necessaires, puisque seuls des cables de haute tension 13 s'etendent entre les voitures pilotes 2 et Ia chaine de traction 8 de Ia voiture intermediaire motorisee 4. Ces cables ont une masse moins importante que Ia masse des cables de puissance des architectures des automotrices de I'art anterieur. La complexite du cablage est egalement nettement reduite.
Variantes du Premier mode de realisation La figure 2 represente sous Ia forme d'un tableau deux configurations possibles de I'automotrice selon le premier mode de realisation donnees a titre d'exemple. Sont seulement numerotes les voitures pilotes 2, les voitures motorisees 4, les chaines de traction 8, les bogies moteurs 6, les essieux moteurs 5, les bogies porteurs 7, Ia capacite voyageurs et les vitesses d'exploitation possibles.
Une automotrice composee de sept voitures, comprenant deux voitures pilotes 2, quatre remorques 3, une voiture intermediaire motorisee 4 et quatre essieux motorises 5, ne necessite que trois chaines de traction 8.
Une seule chaine de traction 8 est donc disposee dans Ia voiture intermediaire motorisee 4, contrairement au premier mode de realisation.
Dans cette variante, deux bogies moteurs 6 supportent les deux extremites de Ia voiture motorisee 4, mais chacun ne possede qu'un seul essieu moteur 5. La place liberee par Ia deuxieme chaine de traction peut etre exploitee pour installer des cquipements auxiliair es ou ia masse Iibcrr,_',e peut etre exploitee pour installer plus de sieges dans le compartiment 10 de Ia voiture
12 intermediaire motorisee 4. Dans cette meme variante, seuls les bogies sous les extremites libres des voitures pilotes 2 sont motorises, et ils comportent chacun deux essieux moteurs 5. Cette variante a sept voitures comporte donc quatre bogies moteurs 6 mais six essieux moteurs 5. Cette automotrice peut transporter entre 350 et 400 passagers (selon les amenagements interieurs) et circuler a au moins 300 km/h.
La deuxieme variante a dix voitures de I'automotrice selon l'invention est identique a Ia variante comportant sept voitures a cela pres qu'elle comporte trois remorques supplementaires. Elle peut presenter les memes performances que I'automotrice A du premier mode de realisation en augmentant Ia puissance a I'essieu.
Ainsi, I'automotrice realisee selon I'invention est completement modulable en terme de capacite voyageurs et de vitesse puisqu'elle peut comprendre sept a onze voitures, trois ou quatre chaines de traction 8, de trois a douze essieux moteurs 5 repartis sur trois a six bogies moteurs 6 et peut atteindre une vitesse maximale comprise entre 140 et 350 km/h.
Cette modularite est atteinte par Ia simplification des types de voitures (pilotes 2, remorques 3 et motorisee 4) tout en appliquant la regle d'alternance des remorques et des voitures recevant une chaine de traction 8 et Ia regle d'alternance des bogies moteurs 6 et des bogies porteurs 7 pour respecter Ia charge maximale a 1'essieu.
Deuxieme mode de realisation Telles que representees sur les figures 1, I'automotrice A ne comporte que des voitures a un seul niveau. En variante, les voitures pilotes 2 et les n deux .1 ' ~ .......~ 7 ~0 'voitUres interniCdiaires rlJ, 4 sonL~ a' uiii'veaux, comme ia ir:iyuiC o I
ie represente.
La deuxieme variante a dix voitures de I'automotrice selon l'invention est identique a Ia variante comportant sept voitures a cela pres qu'elle comporte trois remorques supplementaires. Elle peut presenter les memes performances que I'automotrice A du premier mode de realisation en augmentant Ia puissance a I'essieu.
Ainsi, I'automotrice realisee selon I'invention est completement modulable en terme de capacite voyageurs et de vitesse puisqu'elle peut comprendre sept a onze voitures, trois ou quatre chaines de traction 8, de trois a douze essieux moteurs 5 repartis sur trois a six bogies moteurs 6 et peut atteindre une vitesse maximale comprise entre 140 et 350 km/h.
Cette modularite est atteinte par Ia simplification des types de voitures (pilotes 2, remorques 3 et motorisee 4) tout en appliquant la regle d'alternance des remorques et des voitures recevant une chaine de traction 8 et Ia regle d'alternance des bogies moteurs 6 et des bogies porteurs 7 pour respecter Ia charge maximale a 1'essieu.
Deuxieme mode de realisation Telles que representees sur les figures 1, I'automotrice A ne comporte que des voitures a un seul niveau. En variante, les voitures pilotes 2 et les n deux .1 ' ~ .......~ 7 ~0 'voitUres interniCdiaires rlJ, 4 sonL~ a' uiii'veaux, comme ia ir:iyuiC o I
ie represente.
13 Avantageusement, dans une automotrice B possedant des voitures a deux niveaux, le niveau inferieur d'une voiture pilote 2 et de Ia voiture intermediaire motorisee 4 recevant une chalne de traction 8 sert a loger cette ou ces chaines de traction 8, I'autre niveau etant reserve aux voyageurs.
Les intercirculations 11 sont placees au niveau haut pour passer d'une remorque 3 a une autre. Par contre, les intercirculations entre les voitures pilotes 2 et les remorques adjacentes 3 se font au niveau bas. Un escalier (non represente) dispose dans Ia voiture pilote 2 et dans les remorques 3 permettent de rejoindre le niveau haut a partir des portes d'acces (non representees) des voitures 2, 3, 4.
Troisieme mode de realisation Pour une automotrice courte, de I'ordre de 120 a 160 m, il est avantageux de diminuer le nombre de bogies moteurs en supprimant Ia voiture intermediaire motorisee 4 recevant Ia ou les chaines de traction 8, ainsi que de supprimer les bogies moteurs 6 associes.
Ainsi, dans Ia variante representee sur Ia figure 4, sur laquelle les references aux elements semblables a ceux de Ia figure 1 ont ete conservees, une automotrice C se distingue de celle des modes de realisation precedents en ce qu'elle comprend uniquement des remorques 3 depourvues de chaines de traction 8. L'automotrice C est donc depourvue de voiture intermediaire motorisee 4 recevant une chaine de traction 8.
L'automotrice C comprend quatre bogies motorises 6, disposes sous les extremites libres des voitures pilotes 2, et a cheval sous I'extremite d'une voiture pilote 2 et i'extremite de ia remorque 3 adjaceiiie. Seior'i ie ratio
Les intercirculations 11 sont placees au niveau haut pour passer d'une remorque 3 a une autre. Par contre, les intercirculations entre les voitures pilotes 2 et les remorques adjacentes 3 se font au niveau bas. Un escalier (non represente) dispose dans Ia voiture pilote 2 et dans les remorques 3 permettent de rejoindre le niveau haut a partir des portes d'acces (non representees) des voitures 2, 3, 4.
Troisieme mode de realisation Pour une automotrice courte, de I'ordre de 120 a 160 m, il est avantageux de diminuer le nombre de bogies moteurs en supprimant Ia voiture intermediaire motorisee 4 recevant Ia ou les chaines de traction 8, ainsi que de supprimer les bogies moteurs 6 associes.
Ainsi, dans Ia variante representee sur Ia figure 4, sur laquelle les references aux elements semblables a ceux de Ia figure 1 ont ete conservees, une automotrice C se distingue de celle des modes de realisation precedents en ce qu'elle comprend uniquement des remorques 3 depourvues de chaines de traction 8. L'automotrice C est donc depourvue de voiture intermediaire motorisee 4 recevant une chaine de traction 8.
L'automotrice C comprend quatre bogies motorises 6, disposes sous les extremites libres des voitures pilotes 2, et a cheval sous I'extremite d'une voiture pilote 2 et i'extremite de ia remorque 3 adjaceiiie. Seior'i ie ratio
14 puissance / masse desire, quatre a huit essieux pourront etre motorises, chaque bogie moteur 6 disposant d'au moins un essieu moteur 5.
Du fait de Ia suppression de Ia voiture intermediaire motorisee 4, le ratio puissance / masse d'une automotrice courte reste suffisamment eleve pour que I'automotrice circule a grande vitesse tout en ayant une puissance de traction optimisee compte-tenu de son exploitation. Cette possibilite d'adaptation de Ia puissance de traction n'est pas possible sur un train, puisque les motrices ont une puissance de traction dimensionnee pour le nombre maximal de voitures a tracter : en cas de suppression de voitures intermediaires, Ia puissance est inutilement sur-dimensionnee. L'adaptation de Ia puissance de traction n'est pas facilement realisable sur une automotrice a motorisation repartie puisque supprimer une voiture revient a supprimer un element de Ia chaine de traction.
Du fait de Ia suppression de Ia voiture intermediaire motorisee 4, le ratio puissance / masse d'une automotrice courte reste suffisamment eleve pour que I'automotrice circule a grande vitesse tout en ayant une puissance de traction optimisee compte-tenu de son exploitation. Cette possibilite d'adaptation de Ia puissance de traction n'est pas possible sur un train, puisque les motrices ont une puissance de traction dimensionnee pour le nombre maximal de voitures a tracter : en cas de suppression de voitures intermediaires, Ia puissance est inutilement sur-dimensionnee. L'adaptation de Ia puissance de traction n'est pas facilement realisable sur une automotrice a motorisation repartie puisque supprimer une voiture revient a supprimer un element de Ia chaine de traction.
Claims (5)
1- Automotrice de transport de voyageurs comprenant:
- deux voitures pilotes (2) et des voitures intermédiaires (3, 4), - des bogies porteurs (7), - des bogies moteurs (6) comportant au moins un essieu moteur (5), caractérisée en ce que :
- les voitures (2, 3, 4) sont toutes articulées entre elles deux à deux, - l'automotrice comporte trois ou quatre chaînes de traction (8), une chaîne de traction étant disposée dans chaque voiture pilote (2) et au moins une chaîne de traction étant disposée dans une seule voiture intermédiaire (4), - un bogie moteur (6) est disposé sous au moins une des deux extrémités desdites voitures pilotes (2), - un bogie moteur (6) est disposé sous au moins une des deux extrémités de ladite voiture intermédiaire (4) comprenant au moins une chaîne de traction (8).
- deux voitures pilotes (2) et des voitures intermédiaires (3, 4), - des bogies porteurs (7), - des bogies moteurs (6) comportant au moins un essieu moteur (5), caractérisée en ce que :
- les voitures (2, 3, 4) sont toutes articulées entre elles deux à deux, - l'automotrice comporte trois ou quatre chaînes de traction (8), une chaîne de traction étant disposée dans chaque voiture pilote (2) et au moins une chaîne de traction étant disposée dans une seule voiture intermédiaire (4), - un bogie moteur (6) est disposé sous au moins une des deux extrémités desdites voitures pilotes (2), - un bogie moteur (6) est disposé sous au moins une des deux extrémités de ladite voiture intermédiaire (4) comprenant au moins une chaîne de traction (8).
2- Automotrice selon la revendication 1 caractérisée en ce que chaque chaîne de traction (8) entraîne au moins un essieu moteur (5) du ou des bogies moteurs (6) disposés sous une ou sous les deux extrémités de chaque voiture (2, 4) dans laquelle est disposée ladite chaîne de traction (8).
3- Automotrice selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend, entre la voiture intermédiaire (4) comprenant au moins une chaîne de traction (8) et chacune des voitures pilotes (2), au moins une voiture intermédiaire (3) dépourvue de chaîne de traction (8).
4- Automotrice selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'au moins une voiture intermédiaire (3) dépourvue de chaîne de traction (8) est supportée à au moins une de ses deux extrémités par un bogie porteur (7).
5- Automotrice selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que les voitures (2, 3, 4) sont a deux niveaux.
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Effective date: 20140130 |
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| FZDC | Discontinued application reinstated |
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| MKLA | Lapsed |
Effective date: 20220131 |