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1 - RAPPEL DES PRINCIPES GÉNÉRAUX DE L’HYDRODYNAMIQUE

2 - TURBOTRANSMISSIONS POUR APPLICATION FERROVIAIRE

3 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : TRP3002 v1

Conclusion
Transmissions hydrodynamiques

Auteur(s) : Rémy POCHON

Relu et validé le 14 déc. 2021

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Sommaire

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RÉSUMÉ

Les transmissions hydrodynamiques sont basées sur les principes de la mécanique des fluides. L´énergie délivrée par le moteur diesel est transformée par une roue-pompe en énergie hydrocinétique, laquelle est ensuite reconvertie en énergie mécanique grâce à une roue-turbine. Leurs éléments de base sont le convertisseur de couple, le coupleur et le ralentisseur. Les atouts d’une telle transmission sont le coût de possession, la fiabilité, le rendement, la maintenance aisée ainsi que leurs implantations faciles dans les véhicules grâce à une puissance massique élevée. Les gammes et la puissance des turbo-transmissions développées correspondent aux différentes applications de matériel de traction diesel : autorails, locomotives de ligne et de manœuvre, matériel d´entretien des voies.

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ABSTRACT

Hydrodynamic Transmissions

Hydrodynamic transmissions are based on the principles governing the mechanics of fluids. The energy delivered by a diesel engine is transformed by a wheel-pump into hydrokinetic energy, in turn converted into mechanical energy through a turbine wheel. The basic elements of a hydrodynamic transmission are the torque converter, the coupling and the retarder. The major advantages of this transmission are low cost, reliability, high performance, easy maintenance and easy location in vehicles owing to its high power-to-weight ratio. Turbotransmission power ranges fit different applications of diesel traction equipment such as railcars, mainline and shunting locomotives, and track maintenance vehicles.

Auteur(s)

  • Rémy POCHON : Ingénieur ECAM - Anciennement directeur des ventes pour les turbotransmissions et les groupes propulseurs ferroviaires, Voith, Heidenheim, Allemagne

INTRODUCTION

La traction ferroviaire autonome comprend, à partir du moteur diesel, trois types de transmission du couple moteur aux essieux :

  • transmission mécanique à l’aide de plusieurs étages de couples d’engrenages, c’est la boîte de vitesse, très répandue en automobile ;

  • transmission électrique avec un générateur entraîné par le moteur diesel et alimentant les moteurs de traction entraînant les essieux ;

  • transmission hydrodynamique, intermédiaire entre le moteur diesel et les essieux.

Cette dernière reprenant les principes inventés en 1905, et dont la première réalisation ferroviaire fut en 1932, offre actuellement des gammes de produits adaptés à pratiquement tous les types de véhicules diesels, même pour les très hautes puissances.

Le rappel des lois fondamentales et des principes de l’hydrodynamique ainsi que la constitution des convertisseurs de couple, des coupleurs et des ralentisseurs, fait l’objet de la première partie.

La seconde partie analyse les principales applications pour le matériel moteur ferroviaire : autorails, automoteurs et locomotives.

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KEYWORDS

Railway transportation   |   hydraulic transmission   |   diesel engine

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-trp3002


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3. Conclusion

L’énergie délivrée par une machine thermique (à l’exception de la machine à vapeur !) – le plus souvent un moteur diesel et très rarement une turbine à gaz – ne peut être utilisée directement pour entraîner les roues d’un véhicule ferroviaire et il est nécessaire d’avoir recours à un système de transmission pour l’adapter aux besoins de la traction.

Le présent article, en reprenant les principes de base de l’hydrodynamique, comme le théorème d’Euler, montre d’une manière explicite les caractéristiques naturelles inhérentes qu’ont les convertisseurs, les coupleurs et les ralentisseurs hydrodynamiques, et ce en partant d’un fluide idéal, non visqueux. Cette approximation permet une approche plus simple et suffisante pour l’utilisateur ferroviaire sans avoir recours aux équations de Navier-Stokes qui décrivent le mouvement des fluides « newtoniens ».

En fonction des caractéristiques puissance/vitesse de rotation des moteurs diesels et des différentes applications selon les types de véhicules (autorails, locomotives de ligne ou de manœuvres, matériel de chantier) plusieurs gammes de turbotransmissions sont à la disposition de l’utilisateur. Elles couvrent toutes les plages de puissance disponibles à ce jour sur le marché.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - PAETZOLD (W.) -   The hydrodynamic fundamentals of the Voith turbotransmissions.  -  Imprimé de la société Voith, n° G (1961e).

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