Transmissions CFD

[wolfgang]

"Bonjour,

puisque personne sur fmtr pouvait me renseigner, je pose la question ici....

Y aurait-il des articles dans des révues techniques (Révue Générale des Chemins de Fer ou autre), des livres, etc. qui décrivent les transmissions CFD?

Quand je suis tombé récemment sur l''histoire de la CC80001 ""Belphégor"" (un véhicule dont j''ignorais l''existence), l''utilisation d''une transmission ""purement mécanique"" pour une puissance de 1500 CV (par transmission) m''a assez épaté. Il faut quand-même un dispositif de débrayage/d''embrayage pour pouvoir changer de vitesse et ce sont précisement ces élements qui causent des problèmes pour les applications à haute puissance.

Quel type d''embrayage a été/est utilisé par CFD pour ses transmissions du type Asynchro et Powershift pour pouvoir transmettre des puissances/couples de cette ordre de grandeur? Est-ce que ce sont des embrayages du même type que ceux utilisés pour les boites automatiques de bus/autorails légers (style A2E & Cie)/chars d''assault, c.a.d. des embrayages ""à lamelles"" (traduction littérale de l''allemand, je n''ai pas de dictionnaire technique chez moi, désolé)?

Quelles étaient/sont les charactéristiques des transmissions CFD conçernant le coût, le poids, la fiabilité, les intervalles de maintenance etc. par rapport aux transmissions hydrodynamiques? Basé sur l''expérience avec le X2803 vs. la série (transmission Mekydro), avec la CC 80001 (boites Asynchro) vs. la BB69000 (transmissions Voith-Creusot) ou en comparant une locomotive de manoeuvre CFD (transmission Powershift) avec son équivalent de chez Vossloh (transmission Voith)?

Concernant la CC80001: Pourquoi fallait-il pas moins de 8 vitesses pour une vitesse maximale d''environ 130 km/h? Ca devrait quand-même avoir nettement compliqué les transmissions, alors que la transmission Voith d''une Vossloh G2000 (v_max 120 km/h) n''a que deux rapports différents et dans d''autres cas, les transmissions hydrodynamiques n''ont que trois rapports au maximum (sauf quelques anciennes Mekydro avec quatre rapports)?

Juste pour éviter tout soupçon éventuel je ne travaille ni pour Voith, ni pour ZF (ni pour Vossloh ou un autre constructeur de locomotives diesel), je pose tous ces questions par pure curiosité personnelle, pour l''amélioration de ma culture génerale d''ingénieur. :-)

A+,

Wolfgang Keller"

[tecno]

La difficulté de transmettre des puissances élevées dans les boites de vitesses mécaniques ne provient pas des engrenages qui, convenablement dimensionnés ne connaissent pas de limite, autre que celle de la vitesse périphérique es dentures mais de la difficulté d’accoupler lors des changements de combinaisons, des pignons et des arbres présentant des vitesses relatives importantes, et des inerties croissant très rapidement avec la dimension des pignons.

Si dans le boites de faible puissance, donc de faible inertie, on a pu interposer des synchroniseurs, véritables freins absorbant la différence des énergies cinétiques des masses à accoupler, on constate que leurs dimensions devant augmenter plus vite que celles des engrenages, les synchros connaissent une limite.

Dans la transmission ASYNCHRO, on s’affranchit des dispositifs de synchronisation en isolant totalement la boite de vitesses et en l’arrêtant lors des changements de combinaisons, au moyen :

De la roue libre à la sortie,
De l’embrayage frein à l’entrée

Les manœuvres de crabotage sont ainsi effectuées sur des arbres et engrenages immobilisés.

Il convient de noter que, dans tous les cas, l’arrêt total de la boîte s’effectue en moins d’une seconde, bien que le couple de freinage ne soit qu’environ le quart de couple d’embrayage, donc du couple moteur.

Afin d’éviter une rupture, même brève, du couple de traction CFD a toujours préféré construire des machines bi-moteurs, dans lesquelles le passage des vitesses était légèrement décalé d’un groupe moteur par rapport à l’autre.

C’est le cas des locomotives séries 400 , de la 80001 des séries 800 ( société Speno) ainsi que des autorails.

La SNCF a installé des boites asynchro sur deux types de machines, les B7400 et les BB 7100 , mais en monomoteur, ce qui donne un léger à-coup au moment des changements de vitesses.

L’avantage des boites asynchro sur les autres types de transmissions (électriques, voith ou powershift) est la performance du rendement de la transmission qui atteint 95%.

Les essais faits par la SNCF avant la commande d’équipement en boite asynchro, on montré qu’un locotracteur dont on avait remplacé la boite hydraulique par une boite asynchro, développait sur un même trajet avec la même charge 20% de vitesse en plus, avec une consommation 20% inférieure.

[wolfgang]

"Bonjour,

merci pour votre reponse, mais celle-ci laisse encore quelques points ouverts pour moi...

- Y aurait-il des articles dans des revues techniques (genre LVDR) sur les transmissions CFD de tous types et/ou les véhicules qui en sont/etaient équipés? Avec des schémas, des rapports d''expérience en service, etc...
- L''embrayage des transmissions Asynchro est de quelle type?
- Quelles sont les différences entre les transmissions Asynchro et Powershift?
- Pourquoi fallait-il pas moins de huit vitesses sur la CC80000?

Pour éviter la rupture du couple de traction, on aurait pu aussi bien pu utiliser deux ""troncs"" de transmission, un pour les vitesses 1, 3,... l''autre pour les vitesses 2, 4,... et embrayer le moteur alternativement sur chacun des deux troncs...?

Merci d''avance,

Wolfgang"

[j.m.]

L’embrayage des transmission asynchro est du type embrayage multidisque à sec .

Dans la transmission Asynchro, la variation de couple se fait mécaniquement en changeant les vitesses. Comme il n’y a pas ce convertisseur mais un coupleur, on est obligé pour avoir du couple à basse vitesse et en même temps atteindre une vitesse élevée, de multiplier le nombre de rapports.

Dans la transmission powershit, on utilise un convertisseur qui permet une certaine variation de couple sans avoir besoin de changer de rapport mécanique. Comme le convertisseur ne permet pas une variation de couple ou de vitesse suffisante, on adjoint un changement de rapport d’engrenage qui se fait au moyen d’un embrayage powershift qui embraye soit sur le rapport soit sur le rapport .

En fait la vraie différence entre la transmission Asynchro et la Powershift est que dans la première les changements de rapports se font engrenages à l’arrêt alors que dans la deuxième ils se font engrenages en mouvement.

Il se trouve qu’en plus CFD a conçu les boites Asynchro avec utilisation de coupleurs et ses boites powershift avec utilisation de convertisseurs.

La proposition de boite avec deux troncs de transmission reprend plutôt le principe de la boite powershift.