Diesel locomotive
Unlike steam engines, internal combustion engines require a transmission to power the wheels. The engine must be allowed to continue to run when the locomotive is stopped.
Diesel–mechanicalEdit
A diesel–mechanical locomotive uses a mechanical transmission in a fashion similar to that employed in most road vehicles. This type of transmission is generally limited to low-powered, low speed shunting (switching) locomotives, lightweight multiple units and self-propelled railcars.
The mechanical transmissions used for railroad propulsion are generally more complex and much more robust than standard-road versions. Il y a généralement un accouplement fluide interposé entre le moteur et la boîte de vitesses, et la boîte de vitesses est souvent de type épicycloïdal (planétaire) pour permettre le changement de vitesse en charge. Divers systèmes ont été conçus pour minimiser l’interruption de la transmission pendant le changement de vitesse ; par exemple, la boîte de vitesses S.S.S. (synchro-self-shifting) utilisée par Hudswell Clarke.
La propulsion mécanique par diesel est limitée par la difficulté de construire une transmission de taille raisonnable capable de faire face à la puissance et au couple nécessaires pour déplacer un train lourd. Un certain nombre de tentatives d’utilisation de la propulsion diesel-mécanique dans des applications de grande puissance ont été faites (par ex, la locomotive British Rail 10100 de 1 500 kW (2 000 ch)), bien qu’aucune ne se soit finalement avérée fructueuse.
Diesel-électriqueEdit
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Dans une locomotive diesel-électrique, le moteur diesel entraîne soit un générateur électrique à courant continu (généralement, moins de 3 000 chevaux (2 200 kW) nets pour la traction), soit un alternateur-rectificateur électrique à courant alternatif (généralement, 3 000 chevaux (2 200 kW) nets ou plus pour la traction), dont la sortie fournit de l’énergie aux moteurs de traction qui entraînent la locomotive. Il n’y a pas de liaison mécanique entre le moteur diesel et les roues.
Les composants importants de la propulsion diesel-électrique sont le moteur diesel (également appelé moteur principal), le générateur/alternateur-rectificateur principal, les moteurs de traction (généralement à quatre ou six essieux) et un système de commande composé du régulateur du moteur et de composants électriques ou électroniques, notamment des appareils de commutation, des redresseurs et d’autres composants, qui contrôlent ou modifient l’alimentation électrique des moteurs de traction. Dans le cas le plus élémentaire, le générateur peut être directement relié aux moteurs avec un appareillage de commutation très simple.
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À l’origine, les moteurs de traction et le générateur étaient des machines à courant continu. Suite au développement de redresseurs au silicium à haute capacité dans les années 1960, le générateur à courant continu a été remplacé par un alternateur utilisant un pont de diodes pour convertir sa sortie en courant continu. Cette avancée a permis d’améliorer considérablement la fiabilité des locomotives et de réduire les coûts de maintenance du générateur en éliminant le collecteur et les balais dans le générateur. L’élimination des balais et du collecteur a, à son tour, éliminé la possibilité d’un type d’événement particulièrement destructeur appelé « flashover », qui pouvait entraîner une défaillance immédiate du générateur et, dans certains cas, déclencher un incendie dans la salle des machines.
La pratique nord-américaine actuelle prévoit quatre essieux pour les trains de voyageurs à grande vitesse ou le fret « time », ou six essieux pour les trains à plus faible vitesse ou le fret « manifest ». Les unités les plus modernes en service de fret « time » ont tendance à avoir six essieux sous le châssis. Contrairement à celles du service « manifeste », les unités de fret « time » n’auront que quatre des essieux reliés aux moteurs de traction, les deux autres servant d’essieux fous pour la répartition du poids.
À la fin des années 1980, le développement de variateurs de tension et de fréquence variables (VVVF) de grande puissance, ou « inverseurs de traction », a permis d’utiliser des moteurs de traction à courant alternatif polyphasé, éliminant ainsi également le collecteur et les balais du moteur. Il en résulte un entraînement plus efficace et plus fiable qui nécessite relativement peu d’entretien et qui est mieux à même de faire face aux conditions de surcharge qui détruisaient souvent les anciens types de moteurs.
Commande diesel-électriqueEdit
La puissance de sortie d’une locomotive diesel-électrique est indépendante de la vitesse de la route, tant que les limites de courant et de tension du générateur de l’unité ne sont pas dépassées. Par conséquent, la capacité de l’unité à développer un effort de traction (également appelé traction ou force de traction, qui est ce qui propulse réellement le train) aura tendance à varier inversement à la vitesse dans ces limites. (Voir la courbe de puissance ci-dessous). Le maintien de paramètres de fonctionnement acceptables était l’une des principales considérations de conception qui devait être résolue dans le développement des premières locomotives diesel-électriques et qui, en fin de compte, a conduit aux systèmes de contrôle complexes en place sur les unités modernes.
Fonctionnement de la manette des gazModification
La puissance de sortie de la machine motrice est principalement déterminée par sa vitesse de rotation (RPM) et le taux de carburant, qui sont régulés par un régulateur ou un mécanisme similaire. Le régulateur est conçu pour réagir à la fois au réglage de l’accélérateur, tel que déterminé par le conducteur du moteur, et à la vitesse à laquelle la machine motrice tourne (voir Théorie de la commande).
La puissance de sortie de la locomotive, et donc la vitesse, est généralement contrôlée par le conducteur du moteur à l’aide d’un accélérateur à paliers ou « à encoche » qui produit des signaux électriques de type binaire correspondant à la position de l’accélérateur. Cette conception de base se prête bien au fonctionnement en unités multiples (MU) en produisant des conditions discrètes qui garantissent que toutes les unités d’un groupe réagissent de la même manière à la position du papillon. Le codage binaire permet également de minimiser le nombre de lignes de train (connexions électriques) nécessaires pour transmettre les signaux d’une unité à l’autre. Par exemple, seules quatre lignes de train sont nécessaires pour coder toutes les positions possibles de l’accélérateur s’il y a jusqu’à 14 étapes d’étranglement.
Les locomotives nord-américaines, comme celles construites par EMD ou General Electric, ont huit positions d’accélérateur ou « encoches » ainsi qu’un « inverseur » pour leur permettre de fonctionner dans les deux sens. De nombreuses locomotives construites au Royaume-Uni ont un accélérateur à dix positions. Les positions de puissance sont souvent désignées par les équipages des locomotives en fonction du réglage de la manette des gaz, comme « run 3 » ou « notch 3 ».
Dans les locomotives plus anciennes, le mécanisme de la manette des gaz était encliqueté de sorte qu’il n’était pas possible d’avancer plus d’une position de puissance à la fois. Le conducteur de la locomotive ne pouvait pas, par exemple, tirer la manette des gaz du cran 2 au cran 4 sans s’arrêter au cran 3. Cette caractéristique avait pour but d’éviter que le train ne soit malmené en raison de l’augmentation brutale de la puissance due à un mouvement rapide de la manette des gaz (« throttle stripping », une violation des règles d’exploitation sur de nombreux chemins de fer). Les locomotives modernes n’ont plus cette restriction, car leurs systèmes de commande sont capables de moduler la puissance en douceur et d’éviter les changements soudains dans la charge du train, quelle que soit la façon dont le conducteur de la locomotive actionne les commandes.
Lorsque la manette des gaz est en position de ralenti, la machine motrice recevra un minimum de carburant, ce qui la fera tourner au ralenti à un faible régime. De plus, les moteurs de traction ne seront pas connectés au générateur principal et les enroulements de champ du générateur ne seront pas excités (mis sous tension) – le générateur ne produira pas d’électricité sans excitation. Par conséquent, la locomotive sera au « point mort ». Conceptuellement, c’est la même chose que de placer la transmission d’une automobile au point mort pendant que le moteur tourne.
Pour mettre la locomotive en mouvement, la poignée de commande de l’inverseur est placée dans la bonne position (avant ou arrière), le frein est relâché et la manette des gaz est déplacée à la position run 1 (le premier cran de puissance). Un conducteur de locomotive expérimenté peut accomplir ces étapes de manière coordonnée, ce qui se traduira par un démarrage presque imperceptible. Le positionnement de l’inverseur et le mouvement de la manette des gaz ensemble est conceptuellement comme le passage de la transmission automatique d’une automobile en vitesse alors que le moteur tourne au ralenti.
Placer la manette des gaz dans la première position de puissance entraînera la connexion des moteurs de traction au générateur principal et l’excitation des bobines de champ de ce dernier. L’excitation étant appliquée, le générateur principal fournira de l’électricité aux moteurs de traction, ce qui entraînera un mouvement. Si la locomotive roule « à vide » (c’est-à-dire qu’elle n’est pas couplée au reste du train) et qu’elle ne se trouve pas sur une pente ascendante, elle accélérera facilement. En revanche, si l’on met en marche un long train, la locomotive risque de caler dès qu’une partie du mou aura été rattrapée, car la traînée imposée par le train sera supérieure à la force de traction développée. Un conducteur de locomotive expérimenté sera en mesure de reconnaître un décrochage naissant et avancera progressivement la manette des gaz selon les besoins pour maintenir le rythme de l’accélération.
Lorsque la manette des gaz est déplacée vers des crans de puissance plus élevés, le débit de carburant vers le moteur principal augmente, ce qui entraîne une augmentation correspondante du régime et de la puissance de sortie. Dans le même temps, l’excitation du champ du générateur principal sera proportionnellement augmentée pour absorber la puissance plus élevée. Cela se traduira par une augmentation de la sortie électrique vers les moteurs de traction, avec une augmentation correspondante de la force de traction. Finalement, en fonction des exigences de l’horaire du train, le conducteur de la locomotive aura placé la manette des gaz en position de puissance maximale et l’y maintiendra jusqu’à ce que le train ait accéléré jusqu’à la vitesse souhaitée.
Le système de propulsion est conçu pour produire un couple maximal des moteurs de traction au démarrage, ce qui explique pourquoi les locomotives modernes sont capables de faire démarrer des trains de plus de 15 000 tonnes, même dans des pentes ascendantes. La technologie actuelle permet à une locomotive de développer jusqu’à 30 % du poids de son conducteur en charge en force de traction, soit une force de traction de 120 000 livres-force (530 kN) pour une grande unité de fret (marchandises) à six essieux. En fait, un train composé de telles unités peut produire plus qu’assez de force de traction au démarrage pour endommager ou faire dérailler des wagons (dans les courbes) ou briser des attelages (ce qui, dans l’argot ferroviaire nord-américain, se traduit par l’expression « secouer un poumon »). Par conséquent, il incombe au conducteur du moteur de surveiller attentivement la puissance appliquée au démarrage pour éviter les dommages. En particulier, le « jerking a lung » pourrait être une affaire calamiteuse s’il devait se produire dans une pente ascendante, sauf que la sécurité inhérente au fonctionnement correct des freins automatiques de train à sécurité intégrée installés dans les wagons aujourd’hui, empêche les trains de partir à la dérive en appliquant automatiquement les freins du wagon lorsque la pression d’air de la ligne du train diminue.
Fonctionnement du système de propulsionModification
Le système de commande d’une locomotive est conçu pour que la puissance électrique du générateur principal soit adaptée à n’importe quel régime moteur donné. Compte tenu des caractéristiques innées des moteurs de traction, ainsi que de la manière dont les moteurs sont connectés au générateur principal, ce dernier produira un courant élevé et une faible tension à faible vitesse de la locomotive, passant progressivement à un courant faible et une tension élevée lorsque la locomotive accélère. Par conséquent, la puissance nette produite par la locomotive restera constante pour tout réglage donné de l’accélérateur (voir le graphique de la courbe de puissance de l’encoche 8).
Dans les conceptions plus anciennes, le régulateur de la machine motrice et un dispositif complémentaire, le régulateur de charge, jouent un rôle central dans le système de commande. Le régulateur a deux entrées externes : le régime moteur demandé, déterminé par le réglage de l’accélérateur du conducteur du moteur, et le régime moteur réel (retour). Le régulateur a deux sorties de commande externes : le réglage de l’injecteur de carburant, qui détermine le débit de carburant du moteur, et la position actuelle du régulateur, qui affecte l’excitation du générateur principal. Le régulateur intègre également un mécanisme distinct de protection contre la survitesse qui coupe immédiatement l’alimentation en carburant des injecteurs et déclenche une alarme dans la cabine si le moteur principal dépasse un régime défini. Toutes ces entrées et sorties ne sont pas nécessairement électriques.
Lorsque la charge du moteur change, sa vitesse de rotation change également. Ceci est détecté par le régulateur par une modification du signal de retour de vitesse du moteur. L’effet net est d’ajuster à la fois le taux de carburant et la position du régulateur de charge de sorte que le régime et le couple du moteur (et donc la puissance de sortie) restent constants pour tout réglage donné de l’accélérateur, quelle que soit la vitesse réelle de la route.
Dans les conceptions plus récentes contrôlées par un « ordinateur de traction », chaque étape du régime moteur se voit attribuer une puissance de sortie appropriée, ou « référence kW », dans le logiciel. L’ordinateur compare cette valeur avec la puissance de sortie réelle du générateur principal, ou « kW de retour », calculée à partir des valeurs de retour du courant du moteur de traction et de la tension du générateur principal. L’ordinateur ajuste la valeur de retour pour qu’elle corresponde à la valeur de référence en contrôlant l’excitation du générateur principal, comme décrit ci-dessus. Le régulateur contrôle toujours la vitesse du moteur, mais le régulateur de charge ne joue plus un rôle central dans ce type de système de commande. Toutefois, le régulateur de charge est conservé comme « secours » en cas de surcharge du moteur. Les locomotives modernes équipées d’un système d’injection électronique de carburant (EFI) peuvent ne pas avoir de régulateur mécanique ; cependant, un régulateur de charge et un régulateur « virtuel » sont conservés avec des modules informatiques.
La performance du moteur de traction est contrôlée soit en faisant varier la sortie de tension continue du générateur principal, pour les moteurs à courant continu, soit en faisant varier la fréquence et la sortie de tension du VVVF pour les moteurs à courant alternatif. Avec les moteurs à courant continu, diverses combinaisons de connexion sont utilisées pour adapter l’entraînement à des conditions de fonctionnement variables.
À l’arrêt, la sortie du générateur principal est initialement à faible tension/fort courant, souvent supérieure à 1000 ampères par moteur à pleine puissance. Lorsque la locomotive est à l’arrêt ou presque, le flux de courant ne sera limité que par la résistance en courant continu des enroulements du moteur et des circuits d’interconnexion, ainsi que par la capacité du générateur principal lui-même. Le couple d’un moteur à enroulement en série est approximativement proportionnel au carré du courant. Par conséquent, les moteurs de traction produiront leur couple le plus élevé, ce qui amènera la locomotive à développer un effort de traction maximal, lui permettant de surmonter l’inertie du train. Cet effet est analogue à ce qui se passe dans une transmission automatique automobile au démarrage, où elle est en première vitesse et produit donc une multiplication maximale du couple.
Au fur et à mesure que la locomotive accélère, les armatures des moteurs, maintenant en rotation, commenceront à générer une force contre-électromotrice (back EMF, ce qui signifie que les moteurs essaient également d’agir comme des générateurs), qui s’opposera à la sortie du générateur principal et fera diminuer le courant des moteurs de traction. La tension du générateur principal augmente en conséquence pour tenter de maintenir la puissance du moteur, mais elle finit par atteindre un plateau. À ce stade, la locomotive cessera essentiellement d’accélérer, à moins qu’elle ne soit sur une pente descendante. Comme ce plateau est généralement atteint à une vitesse nettement inférieure à la vitesse maximale souhaitée, il faut modifier les caractéristiques de l’entraînement pour permettre une accélération continue. Ce changement est appelé « transition », un processus analogue au changement de vitesse dans une automobile.
Les méthodes de transition comprennent :
- Série / parallèle ou « transition de moteur ».
- Initialement, des paires de moteurs sont connectées en série à travers le générateur principal. A une vitesse plus élevée, les moteurs sont reconnectés en parallèle à travers le générateur principal.
- « Field shunting », « field diverting », ou « weak fielding ».
- Une résistance est connectée en parallèle au champ du moteur. Cela a pour effet d’augmenter le courant d’induit, produisant une augmentation correspondante du couple et de la vitesse du moteur.
Les deux méthodes peuvent également être combinées, pour augmenter la plage de vitesse de fonctionnement.
- Transition générateur/redresseur
- Reconnexion des deux enroulements statoriques internes distincts du générateur principal de deux redresseurs de parallèle en série pour augmenter la tension de sortie.
Dans les locomotives plus anciennes, il était nécessaire que le conducteur du moteur exécute manuellement la transition en utilisant une commande séparée. Pour faciliter l’exécution de la transition au bon moment, le compteur de charge (un indicateur qui montre au conducteur de la locomotive la quantité de courant consommée par les moteurs de traction) était calibré pour indiquer à quels points la transition avant ou arrière devait avoir lieu. La transition automatique a été développée par la suite pour produire une meilleure efficacité d’exploitation et pour protéger le générateur principal et les moteurs de traction d’une surcharge due à une transition inappropriée.
Les locomotives modernes intègrent des inverseurs de traction, de courant alternatif à courant continu, capables de fournir 1 200 volts (les générateurs de traction antérieurs, de courant continu à courant continu, ne pouvaient fournir que 600 volts). Cette amélioration a été réalisée en grande partie grâce aux progrès de la technologie des diodes au silicium. Avec la capacité de fournir 1 200 volts aux moteurs de traction, le besoin de » transition » a été éliminé.
Freinage dynamiqueModification
Une option courante sur les locomotives diesel-électriques est le freinage dynamique (rhéostatique).
Le freinage dynamique tire parti du fait que les armatures des moteurs de traction sont toujours en rotation lorsque la locomotive est en mouvement et qu’un moteur peut être amené à agir comme un générateur en excitant séparément l’enroulement de champ. Lorsque le freinage dynamique est utilisé, les circuits de commande de traction sont configurés comme suit :
- L’enroulement de champ de chaque moteur de traction est connecté aux bornes du générateur principal.
- L’induit de chaque moteur de traction est connecté aux bornes d’une grille de résistance refroidie par air forcé (la grille de freinage dynamique) dans le toit du capot de la locomotive.
- Le régime de la machine motrice est augmenté et le champ du générateur principal est excité, ce qui entraîne une excitation correspondante des champs des moteurs de traction.
L’effet global de ce qui précède est d’amener chaque moteur de traction à générer de l’énergie électrique et à la dissiper sous forme de chaleur dans la grille de freinage dynamique. Un ventilateur connecté à travers la grille fournit un refroidissement par air forcé. Par conséquent, le ventilateur est alimenté par la sortie des moteurs de traction et aura tendance à fonctionner plus rapidement et à produire plus de flux d’air à mesure que plus d’énergie est appliquée à la grille.
En définitive, la source de l’énergie dissipée dans la grille de freinage dynamique est le mouvement de la locomotive tel qu’il est communiqué aux armatures des moteurs de traction. Par conséquent, les moteurs de traction imposent une traînée et la locomotive agit comme un frein. Lorsque la vitesse diminue, l’effet de freinage diminue et devient généralement inefficace en dessous d’environ 16 km/h (10 mph), selon le rapport de démultiplication entre les moteurs de traction et les essieux.
Le freinage dynamique est particulièrement bénéfique lors de l’exploitation dans les régions montagneuses ; où il y a toujours le danger d’un emballement dû à la surchauffe des freins à friction pendant la descente. Dans de tels cas, les freins dynamiques sont généralement appliqués en conjonction avec les freins à air, l’effet combiné étant appelé freinage mixte. L’utilisation du freinage mixte peut également aider à maintenir le mou d’un long train tendu au moment où il franchit une pente, ce qui permet d’éviter une « entrée en gare », c’est-à-dire un regroupement brutal du mou du train qui peut provoquer un déraillement. Le freinage mixte est également couramment utilisé avec les trains de banlieue afin de réduire l’usure des freins mécaniques qui est le résultat naturel des nombreux arrêts que ces trains effectuent généralement au cours d’un trajet.
Edit de l’électro-diesel
Ces locomotives spéciales peuvent fonctionner comme une locomotive électrique ou comme une locomotive diesel. La Long Island Rail Road, la Metro-North Railroad et la New Jersey Transit Rail Operations exploitent des locomotives bimodes diesel-électrique/troisième rail (caténaire sur NJTransit) entre le territoire non électrifié et la ville de New York en raison d’une loi locale interdisant les locomotives à moteur diesel dans les tunnels de Manhattan. Pour la même raison, Amtrak exploite un parc de locomotives bimodes dans la région de New York. British Rail a exploité des locomotives bimodes diesel-électrique/électrique conçues pour fonctionner principalement comme des locomotives électriques avec une puissance réduite disponible lorsqu’elles fonctionnent au diesel. Cela permettait aux gares de triage de rester non électrifiées, le système d’alimentation par troisième rail étant extrêmement dangereux dans une zone de triage.
Diesel-hydrauliqueEdit
Les locomotives diesel-hydrauliques utilisent un ou plusieurs convertisseurs de couple, en combinaison avec des engrenages à rapport fixe. Les arbres de transmission et les engrenages forment l’entraînement final pour transmettre la puissance des convertisseurs de couple aux roues, et pour effectuer la marche arrière. La différence entre les systèmes hydrauliques et mécaniques réside dans le réglage de la vitesse et du couple. Dans le système de transmission mécanique qui comporte plusieurs rapports, comme dans une boîte de vitesses, s’il existe une section hydraulique, c’est uniquement pour permettre au moteur de tourner lorsque le train est trop lent ou arrêté. Dans le système hydraulique, l’hydraulique est le principal système d’adaptation du régime et du couple du moteur à la situation des trains, la sélection des rapports n’étant destinée qu’à un usage limité, comme la marche arrière.
Transmission hydrostatiqueModifié
Les systèmes de transmission hydraulique utilisant un système de transmission hydraulique hydrostatique ont été appliqués à l’usage ferroviaire. Parmi les exemples modernes, citons les locomotives de manœuvre de 350 à 750 ch (260 à 560 kW) de Cockerill (Belgique), les locomotives industrielles à voie étroite de 4 à 12 tonnes de 35 à 58 kW (47 à 78 ch) de GIA, filiale d’Atlas Copco. Les transmissions hydrostatiques sont également utilisées dans les machines d’entretien des chemins de fer (bourreuses, meuleuses de rails).
L’application des transmissions hydrostatiques est généralement limitée aux petites locomotives de manœuvre et aux équipements d’entretien des chemins de fer, ainsi qu’à des applications non-tractives dans les moteurs diesel, telles que les entraînements des ventilateurs des moteurs de traction.
Transmission hydrocinétiqueEdit
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La transmission hydrocinétique (également appelée transmission hydrodynamique) utilise un convertisseur de couple. Un convertisseur de couple se compose de trois parties principales, dont deux tournent et une (le stator) qui possède un verrou empêchant la rotation en arrière et ajoutant un couple de sortie en redirigeant le flux d’huile à un faible régime de sortie. Les trois pièces principales sont scellées dans un boîtier rempli d’huile. Pour faire correspondre le régime du moteur à la vitesse de la charge sur toute la plage de vitesse d’une locomotive, une méthode supplémentaire est nécessaire pour obtenir une plage suffisante. L’une des méthodes consiste à faire suivre le convertisseur de couple d’une boîte de vitesses mécanique qui change automatiquement de rapport, comme une transmission automatique dans une automobile. Une autre méthode consiste à prévoir plusieurs convertisseurs de couple, chacun ayant une plage de variation couvrant une partie de la plage totale requise ; tous les convertisseurs de couple sont reliés mécaniquement en permanence, et celui qui convient à la plage de vitesse requise est sélectionné en le remplissant d’huile et en vidant les autres. Le remplissage et la vidange s’effectuent avec la transmission en charge, et il en résulte des changements de gamme très doux, sans rupture de la puissance transmise.
LocomotivesEdit
Les locomotives diesel-hydrauliques sont moins efficaces que les diesel-électriques. Les hydrauliques diesel BR de première génération étaient nettement moins efficaces (environ 65%) que les électriques diesel (environ 80%), En outre, les versions initiales ont été jugées dans de nombreux pays comme étant mécaniquement plus compliquées et plus susceptibles de tomber en panne. La transmission hydraulique pour les locomotives a été développée en Allemagne. Il y a encore un débat sur les mérites relatifs des systèmes de transmission hydraulique par rapport aux systèmes de transmission électrique : les avantages revendiqués pour les systèmes hydrauliques comprennent un poids plus faible, une grande fiabilité et un coût d’investissement plus faible.
Au 21e siècle, pour la traction des locomotives diesel dans le monde entier, la majorité des pays utilisaient des conceptions diesel-électriques, les conceptions diesel-hydrauliques ne se trouvant pas en usage en dehors de l’Allemagne et du Japon, et de certains États voisins, où il est utilisé dans les conceptions pour le travail du fret.
En Allemagne et en Finlande, les systèmes diesel-hydrauliques ont atteint une grande fiabilité en fonctionnement. Au Royaume-Uni, le principe diesel-hydraulique a acquis une mauvaise réputation en raison de la faible durabilité et de la fiabilité de la transmission hydraulique Maybach Mekydro. L’argumentation se poursuit sur la fiabilité relative des systèmes hydrauliques, et on se demande si les données n’ont pas été manipulées pour favoriser les fournisseurs locaux par rapport aux fournisseurs non allemands.
Unités multiplesEdit
L’entraînement diesel-hydraulique est courant dans les unités multiples, avec diverses conceptions de transmission utilisées, y compris les convertisseurs de couple Voith, et les accouplements fluides en combinaison avec un engrenage mécanique.
La majorité du stock de DMU passagers de deuxième génération de British Rail utilisait une transmission hydraulique. Au 21e siècle, les conceptions utilisant la transmission hydraulique comprennent les familles Turbostar, Talent, RegioSwinger de Bombardier ; les versions à moteur diesel de la plateforme Desiro de Siemens, et le Regio-Shuttle de Stadler.
ExemplesEdit
Les locomotives diesel-hydrauliques ont une part de marché plus faible que celles à transmission diesel-électrique – le principal utilisateur mondial des transmissions hydrauliques de grandes lignes était la République fédérale d’Allemagne, avec des modèles tels que la DB Class V 200 des années 1950, et la famille DB Class V 160 des années 1960 et 1970. British Rail a introduit un certain nombre de modèles diesel-hydrauliques au cours de son plan de modernisation de 1955, initialement des versions sous licence de modèles allemands (voir Category:Diesel-hydraulic locomotives of Great Britain). En Espagne, RENFE a utilisé des bimoteurs allemands à haut rapport poids/puissance pour transporter des trains à grande vitesse des années 1960 aux années 1990. (Voir RENFE Classes 340, 350, 352, 353, 354)
Les autres locomotives de grandes lignes de l’après-guerre comprennent les locomotives expérimentales GMD GMDH-1 des années 1950 ; la classe 61-000 sud-africaine construite par Henschel & Son ; dans les années 1960, Southern Pacific a acheté 18 locomotives diesel-hydrauliques Krauss-Maffei KM ML-4000. Le Denver & Rio Grande Western Railroad en a également acheté trois, qui ont toutes été vendues par la suite à SP.
En Finlande, plus de 200 diesel-hydrauliques de classe VR Dv12 et Dr14 de construction finlandaise, équipés de transmissions Voith, sont utilisés sans interruption depuis le début des années 1960. Toutes les unités de la classe Dr14 et la plupart des unités de la classe Dv12 sont encore en service. VR a abandonné certaines unités faiblement conditionnées des Dv12 de la série 2700.
Au 21e siècle, les conceptions diesel-hydrauliques à écartement normal produites en série comprennent le Voith Gravita, commandé par la Deutsche Bahn, et les conceptions Vossloh G2000 BB, G1206 et G1700, toutes fabriquées en Allemagne pour le fret.
Diesel-vapeurEdit
Les locomotives hybrides vapeur-diesel peuvent utiliser la vapeur générée par une chaudière ou le diesel pour alimenter un moteur à piston. Le système de vapeur comprimée de Cristiani utilisait un moteur diesel pour alimenter un compresseur afin d’entraîner et de faire recirculer la vapeur produite par une chaudière ; utilisant effectivement la vapeur comme moyen de transmission de puissance, le moteur diesel étant le moteur principal
Diesel-pneumatiqueEdit
La locomotive diesel-pneumatique était intéressante dans les années 1930 car elle offrait la possibilité de convertir les locomotives à vapeur existantes en fonctionnement diesel. Le châssis et les cylindres de la locomotive à vapeur seraient conservés et la chaudière serait remplacée par un moteur diesel entraînant un compresseur d’air. Le problème était le faible rendement thermique en raison de la grande quantité d’énergie perdue sous forme de chaleur dans le compresseur d’air. Des tentatives ont été faites pour compenser ce problème en utilisant les gaz d’échappement du moteur diesel pour réchauffer l’air comprimé, mais elles ont eu un succès limité. Une proposition allemande de 1929 a abouti à un prototype, mais une proposition britannique similaire de 1932, visant à utiliser une locomotive LNER Class R1, n’a jamais dépassé le stade de la conception.