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LOCOMOTIVE DIESEL A TRANSMISSION MECANIQUE.
La question de la transmission est d'une importance primordiale dans le développement des locomotives Diesel. Dans le cas de locomotives Diesel de grande puissance, par exemple celles d'une puissance d'environ 2000 CV, le problème de la transmission mécanique - qui constitue d'ailleurs le système le plus avantageux - n'a pas encore trouvé, pour la plus grande part, une solution satisfaisante eu égard aux exigences particulières du changement de vitesse. Au contraire, il est considéré comme tout-à-fait insoluble en pratique, dans les systèmes actuels, ce qui ressort du fait que, dans ceux-ci, on applique généralement la transmission électrique déjà à partir de 400-500 CV, et cela dans une proportion qui va croissant avec la puissance.
Toutefois, l'augmentation considérable du poids, et du coût, qui en résulte, de même que la diminution du rendement global, ont influencé la construction en ce sens que celle-ci tend, aussi bien en théorie. qu'en pratique, vers l'élévation du plafond de puissance, relativement bas, qui limite l'emploi de la transmission mécanique. Ainsi, on peut actuellement admettre avec certitude que le plafond de puissance, pour lequel la trans- mission mécanique de locomotives Diesel peut être réalisée d'une façon sa- tisfaisante lui permettant de concurrencer la transmission électrique, tout en lui conservant ses avantages propres, se situe aux environs de 1000 CV.
Cependant, ce plafond est encore loin d'être suffisamment élevé pour les types de locomotives connus à ce jour ou les systèmes apparentés lorsqu'il s'agit du niveau de puissance élevé, mentionné au début, de sorte que tout progrès ultérieur doit être recherché, notamment lorsqu'on vise la commande à moteur unique, proposée comme but à atteindre, dans une modifica- tion du système d'entraînement partant de l'arbre moteur.
Contrairement au mode d'entraînement généralement appliqué à ce jour et dans lequel la transmission de la puissance depuis le moteur ou les différents moteurs d'en- traînement aux différents essieux s'effectue, du moins jusqu'au changement
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de vitesse, suivant une chaîne cinématique unique (commune), voire, en réu- nissant plusieurs chaînes cinématiques en une seule dans le cas de plusieurs moteurs de commande, l'invention consiste en ce que la puissance débitée par l'arbre moteur est divisée et est fournie aux essieux commandés appropriés de la locomotive suivant au moins deux trajets cinématiques parallèles et par l'intermédiaire d'au moins deux engrenages de changement de vitesse fonction- nant indépendamment l'un de l'autre,
de sorte que la locomotive Diesel selon l'invention est caractérisée d'une manière générale par des essieux de loco- motive commandés depuis le moteur de propulsion et répartissent en au moins deux groupes, chacun de ces groupes étant entraîné par l'entremise d'un chan- gement de vitesse mécanique agissant indépendamment.
Lorsqu'on adopte cette solution, notamment dans le cas de la variante à moteur unique, le fait d'em- ployer, en conformité avec la présente invention, soit, en envisageant le' cas limite, deux changements de vitesse servant chacun à transmettre au maxi- mum une puissance de 1000 CV, soit en demeurent en-deçà du plafond, quatre changements de vitesse servant chacun à transmettre une puissance de 500 CV, permet de construire des locomotives Diesel d'une puissance de 2000 CV et même plus, dans lesquelles le dispositif de transmission électrique, d'un poids et d'un coût élevés et d'un rendement insuffisant, est remplacé par un système mécanique d'un poids réduit et d'un prix de revient peu élevé, ce dernier système ne dépassant certainement pas les possibilités actuelles de réalisation pratique,
notamment en ce qui concerne la variante envisagée en dernier lieu.
Dans le cas de la variante à moteur unique, laquelle, grâce à son poids et à son encombrement réduits, ainsi qu'à sa grande maniabilité pour un ordre de puissance donné, représente la solution la plus favorable, il est avantageux, lors du montage de la locomotive de disposer lès éléments de la transmission symétriquement par rapport au centre de celle-ci. L'uti- lité de cette disposition est d'ailleurs évidente dans tous les cas.
En outre, comme le poids propre élevé de la locomotive, déterminé par la puis- sance élevée, exige, dans le cas d'une infrastructure à deux bogies, plu- sieurs essieux pour chaque bogie, on constate que, conformément à ce qui suit, l'emploi de deux bogies à quatre essieux ou de quatre bogies à deux essieux est le plus favorable, compte tenu des exigences de la symétrie, chaque essieu individuel étant commandé depuis le moteur de propulsion.
L'unique figure du dessin annexéreprésente schématiquement et à titre d'exemple un mode d'exécution à quatre bogies, la liaison entre ' le châssis de la locomotive et les bogies n'étant pas représentée, vu que les détails y relatifs n'entrent pas dans le cadre de l'invention. Selon cet exemple, la puissance du moteur 1 est prélevée aux deux extrémités de l'arbre de celui-ci par l'entremise d'accouplements 2 prévus à ces endroits et est transmise de là - éventuellement au moyen de joints à cardan - à chacun des deux carters de distribution 3 contenant des engrenages.
Ces carters sont disposés de part et d'autre du plan médian transversal de la locomotive, qui constitue le plan de symétrie de l'ensemble, au-dessus de l'espace de montage prévu entre deux bogies à deux essieux situés du côté considéré du plan de symétrie, conformément au dessin, ces carters étant so- lidaires du châssis de la locomotive et étant suspendus à l'aplomb de ces espaces de montage, la tâche de ces carters consistant à subdiviser en deux, pour la répartir sur les deux bogies situées du côté considéré, la moitié de la puissance du moteur, fournie à chacun de ces carters.
Les deux quarts de la puissance ainsi transmis par chaque carter de distribution, soit un quart vers l'extrémité de la locomotive et l'autre vers le plan médian trans- versal de celle-ci, sont renvoyés, par l'entremise d'arbres à cardan 4-4, aux engrenages de changement de vitesse et de renversement de marche (ci- après dénommés boites de vitesses") 5-5 prévus sur les bogies, de préféren- ce au milieu de ceux-ci,la commande étant finalement transmise de ces en- grenages aux essieux des bogies.
En principe, ce mode de transmission peut aussi s'appliquer à une locomotive comportant deux bogies à quatre essieux dans lequel cas les
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carters de distribution 3 se situent au-dessus du milieu de chaque bogie, tout en étant solidaires du châssis de la locomotive, tandis que les boîtes de vi- tesses solidaires de chacun des bogies sont disposées entre les essieux des paires d'essieux, situées à droite et à gauche du plan médian transversal du bogie.
Cependant, dans le cas de deux bogies à quatre essieux on peut éga- lement adopter une construction ne comportant pas de carters de distribution contenant des engrenages et où ceux-ci sont remplacés sur le châssis de la locomotive par une grande botte de vitesses prévue pour chacun des bogies, botte qui, contrairement à celle de la fig. 1, est calculée pour la transmis- sion d'une puissance deux fois supérieures (1000 CV dans le cas limite par exemple) et à partir de laquelle le couple est transmis aux quatre essieux du bogie considéré par l'entremise de quatre arbres à cardan au total, se di- rigeant deux par deux vers chaque côté.
Dans chaque variante d'exécution, les accouplements 2 représen- tent des accouplements à friction de dimensions appropriées, capables de transmettre des couples de 1000 CV dans le cas limite et dont la masse est de préférence calculée de façon que le moteur de commande puisse être con- struit sans volant. Dans ce cas, il est inutile de prévoir des amortisseurs de vibrations, vu que les accouplements peuvent également remplir la fonction de ceux-ci. Toutefois, les accouplements à friction peuvent etre remplacés par des accouplements hydrauliques, qui peuvent être réalisés de façon à for- mer volant.
Suivant une autre variante de l'exécution avec carters de dis- tribution, les engrenages de renversement de marche peuvent être combinés, non pas avec les engrenages de changement de vitesse montés sur les bogies, mais avec les engrenages des carters de distribution, ce qui simplifie la construction.
L'invention couvre également l'exécution à deux moteurs dans laquelle les essieux de la locomotive sont commandés par deux moteurs si- tués de préférence symétriquement par rapport au plan médian transversal de la locomotive, la force motrice étant transmise depuis chacune des deux ex- trémités de l'arbre de chaque moteur, par 1-'entremise d'un accouplement et d'un carter de distribution monté sur lé châssis, d'où le couple est trans- mis vers les deux côtés par l'entremise de deux boîtes de vitesses disposées sur un bogie commun ou sur deux bogies séparés, cela également à l'aide d'arbres à cardan.
Bien que la prévision de deux moteurs augmente le poids de la locomotive elle procure d'autre part une plus grande sécurité d'ex- ploitation, étant donné que, même en cas de mise hors service passagère d'un moteur, la locomotive peut être maintenue en service, à vitesse réduite, à l'aide de l'autre moteur. En admettant que la puissance globale des deux moteurs est de 2000 CV, chacun de ceux-ci fournira 1000 CV, tandis que les boites de vitesses devront transmettre chacune 500 CV, de sorte qu'elles fonctionneront notablement en-deçà de la limite de puissance considérée à ce jour comme admissible pour de telles bottes. Ici également, le mécanis- me de renversement de marche peut être combiné avec le carter de distribu- tion.
Le carter de distribution peut être établi en tenant compte des exi- gences des machines auxiliaires nécessaires au fonctionnement de la locomo- tive.
L'avantage principal de la locomotive Diesel selon l'invention réside, comme indiqué dans le préambule, non seulement dans l'élimination des inconvénients du système électrique, mais aussi dans un meilleur rende- ment, ainsi que dans une réduction notable du poids et du prix de revient due à la transmission mécanique. Dans le cas de la puissance de 2000 CV prise à titre d'exemple, l'économie de poids peut même être de l'ordre de 8-10 tonnes, cependant que le rendement du système de trànsmission s'amélio- re en général de 8-12 % par rapport à la transmission électrique.
Un autre avantage réside dans le fait que lorsque les échelons de vitesse sont conve- nablement choisis, l'effort de traction maximum pour la puissance considérée de 2000 CV environ, peut être supérieur à l'effort de traction de 30 tonnes
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des locomotives Diesel-électriques. Grâce au rendement amélioré, et lors- - que les échelons de vitesses sont convenablement choisis, le rendement de la locomotive selon l'invention, même lorsque le moteur de celle-ci n'est pas suralimenté, est inférieur - toutes conditions étant égales - de 10-12 % environ à celui d'une locomotive Diesel-électrique commandée par un moteur suralimenté.
La possibilité de réglage plus facile et progressif, ainsi que l'exploitation plus souple, qui caractérise le système Diesel-électrique, ne peuvent pas compenser, même approximativement, les avantages de la trans- mission selon l'invention.
REVENDICATIONS.
1/ Locomotive Diesel, caractérisée par des essieux commandés depuis le moteur de propulsion et partagés en au moins deux groupes, chacun de ces groupes étant commandé par l'entremise d'un mécanisme de changement de vitesse mécanique indépendant du ou des mécanismes de changement de vites- se de l'autre ou des autres groupes.