Questions de freinage - Synthèse des résultats d'exploitation de l'EuropeTrain équipé de semelles de frein LL - Rapport final

La procédure de développement de la semelle LL est décrite dans son intégralité au rapport B 126/RP 36 publié en 2009. Même si toutes les exigences imposées par la fiche UIC n° 541-4 ont été satisfaites de façon suffisante, certaines questions sont restées ouvertes, ce qui a empêché de procéder à l'admission finale du système de semelles LL. Il fut cependant décidé d'élargir l'admission préliminaire afin de pouvoir réaliser des essais en service à grande échelle. C'est sur la base de cette admission que le projet EuropeTrain a été conçu en tant que train circulant en service commercial avec différents types de véhicules et équipements de freinage.

Les matériaux de friction sélectionnés pour équiper l'EuropeTrain (semelles C952-1 et IB116*) ont subi l'intégralité de la procédure d'essais définie par la fiche UIC n° 541-4 (4^e édition de décembre 2010).

Les deux produits satisfaisaient de façon suffisante à toutes les exigences imposées en matière de sécurité par la fiche et les essais en service à grande échelle auraient pu commencer dans différentes applications à condition de déterminer, conformément aux spécifications des « Directives d'utilisation des semelles de frein en matériau composite (LL) », la conicité équivalente (CE) des essieux montés après un parcours initial de 50 000 km puis après chaque tranche supplémentaire de 25 000 km.

Or cette exigence entraine d'énormes surcoûts de logistique en service et peut faire courir des risques à la sécurité d'exploitation si elle n'est pas scrupuleusement respectée. Elle impose également une charge financière supplémentaire aux opérateurs. C'est pourquoi l'UIC a lancé le projet EuropeTrain avec trois objectifs majeurs :

1. étudier et valider l'effet de certaines solutions (par exemple, un nouveau profil ou une nouvelle position des semelles de frein) susceptibles de prévenir une dégradation rapide de la CE et pour mieux comprendre le mécanisme d'interactions systémiques entre la roue, la semelle et le rail,
2. vérifier la stabilité de marche des véhicules au moyen de mesures réalisées de façon continue en service et par des vérifications de la voie. Evaluation de la CE générée par les semelles LL en comparaison à la CE générée par des semelles en fonte afin de définir (si nécessaire) des valeurs limites de CE (actuellement inexistantes) admissibles en service et procéder ainsi à une réévaluation des coûts de possession (LCC) des semelles,
3. vérifier que les semelles LL sont capables de supporter toutes les conditions climatiques opérationnelles et topographiques présentes en Europe sans entraîner pour autant des coûts de possession inacceptables.

Afin de mieux comprendre les corrélations entre CE et comportement en circulation, certains véhicules ont été équipés d'accéléromètres et d'un système d'enregistrement de données permettant de repérer toutes les augmentations d'accélérations et les instabilités de comportement en circulation. Les wagons présentant une augmentation de CE sont soumis à des tests dynamiques spécifiques sur voie normalisée conformément à la fiche UIC n° 518 pour déterminer si cette augmentation reste acceptable compte tenu du comportement du véhicule en circulation.

Après plus de 200 000 km parcourus dans le cadre d'une campagne de circulations réussie sur l'ensemble de l'Europe et après plusieurs essais de marche spécifiques réalisés conformément à la fiche UIC n° 518, le présent rapport fournit, pour les différents matériaux de semelles, une comparaison très claire de l'évolution de la CE en fonction du kilométrage parcouru et une compréhension plus approfondie de la corrélation entre la CE et la stabilité de marche. Il apporte aussi une énorme base de données qui sera utile pour des analyses ultérieures des coûts de possession.