Le FREIN CONTINU AUTOMATIQUE





GÉNÉRALITÉS

Après avoir vu le fonctionnement du frein direct, regardons si nous pouvons appliquer son principe pour freiner un train.

Le principe du frein direct est de mettre sous pression une conduite de frein pour alimenter les cylindres du frein de l'ensemble du train.

fd applique à un train
Principe du frein direct appliqué à un train

Equipement :
Les équipements de production d’air et de distribution (détenteur et le robinet de frein) se trouvent sur l’engin moteur. 

Les équipements de frein (cylindre de frein et semelle) se trouvent sur chaque véhicule composant le train. 
 
Le principe du frein direct est d’envoyer de l’air provenant des RP dans une conduite pour l'acheminer jusqu’au cylindre de frein. 
Comme nous devons alimenter l’ensemble des cylindres de frein du train, il faut que cette conduite parcoure l’ensemble du train. Elle se trouve donc présente sur l’ensemble des véhicules, reliés entre eux par des accouplements pour assurer la continuité cette conduite d’air.

Cette conduite est dénommée, conduite générale (CG).

Le FONCTIONNEMENT
 
La fonction Serrage
Le conducteur manœuvre le robinet de frein de manière à mettre sous pression la conduite générale.
 
Le CRL vérifie par l’intermédiaire d’un manomètre la pression à la conduite générale qui lui permet de doser l’effort de freinage. 
 
L’air arrive aux cylindres de frein de l’ensemble du train par l’intermédiaire de la conduite générale, et ensuite les cylindres de frein appliquent les semelles de frein sur la roue permettant d’obtenir l’effort retardateur souhaité. 

serrage train fd
Mise sous pression de la conduite générale (CG)
AVANTAGES et INCONVÉNIENTS

Voyons les avantages et les inconvénients d’utiliser un tel système pour freiner un train. 

Avantages :
 
• Frein très simple dans sa conception, 
• Frein modérable au serrage et au desserrage. 

Mais ce qui va sonner le glas pour ce système, appliqué à un train, sont ses graves inconvénients.

Inconvénients :
Les inconvénients d’un tel système sont nombreux et rédhibitoire, pour rappel :
Absence de sécurité, car il devient inefficace en cas : 
D’absence ou de fuite au niveau de la réserve d’air, 
• En cas de fuite sur la canalisation entre les RP et le robinet de frein, 
• En cas de fuite sur la canalisation entre le robinet de frein et le cylindre de frein, 

Nous pouvons rajouter :
Fuite entre l’engin moteur et le train, 
• Risque en cas de rupture d’attelage (les accouplements seraient arrachés, provoquant une fuite d’air importante), 
• Temps de mise en action des freins très important dû à la longueur du train (plusieurs centaines de mètres). 

La maniabilité du frein qui était un atout se transforme en un inconvénient puisqu’il devient très difficile de doser l’effort de freinage de manière rapide et précise au vue du volume important que représente la conduite générale (temps d’établissement de la pression à l’intérieur de la CG).
Le risque principal étant l'inefficacité du frein en cas de fuite d'air importante, la commande directe a été abandonnée pour le freinage d'un train.
 
Si la commande directe n’est pas la solution, il faut trouver autre chose, qui garantisse à la fois la sécurité des circulations en cas de fuite à la conduite générale et qui puisse être utilisé pour freiner un train. 
 
La solution : 
La commande indirecte. 

Puisque le fait d'envoyer de l'air dans la conduite générale pour alimenter les cylindres de frein est le point faible de ce type de frein, pour les raisons que nous avons vues, avec la commande indirecte, l'on va procéder de manière opposée, c'est à dire :
Pour circuler, la conduite générale sera mise sous pression,
• Pour freiner, il faudra abaisser la pression à la conduite générale.


En procédant de cette manière, on élimine le risque le plus important, à savoir, l'impossibilité d'acheminer l'air jusqu'au cylindre de frein.

Le système utilisé aujourd'hui pour réaliser le freinage d'un train, s'appelle le frein continu automatique.

La COMMANDE INDIRECTE
Le principe de la commande indirecte.
Revenons sur le schéma de la commande directe et modifions-le, 
  
Comme nous n'envoyons pas d'air dans la CG pour obtenir le serrage des freins, il faut pouvoir disposer sur chaque véhicule d'une réserve d'air qui sera utilisée pour alimenter les cylindres de frein. 

Cette réserve d'air est appelée le réservoir auxiliaire (RA).
  
le reservoir auxiliaire
Le réservoir auxiliaire

En agissant de cette manière les problèmes rencontrés avec la commande directe se trouvent résolus : 

 Absence de sécurité due

• A l’absence ou la présence d'une fuite au niveau de la réserve d’air, 
• En cas de fuite sur la canalisation entre les RP et le robinet de frein, 
• En cas de fuite sur la canalisation entre le robinet de frein et le cylindre de frein, 
• Fuite entre l’engin moteur et le train, 
• Risque en cas de rupture d’attelage (les accouplements seraient arrachés, provoquant une fuite d’air importante), 

La réserve d'air, constitué par le réservoir auxiliaire (RA), étant présente sur chaque véhicule, une fuite quelle que soit sa localisation ne présenterait pas de risques pour la sécurité puisque il suffit d'abaisser la pression CG pour obtenir un serrage, l'air nécessaire à l'alimentation des cylindres de frein étant directement prise sur le véhicule lui-même. 

Même un problème sur un réservoir auxiliaire, présent en un ou deux exemplaires par véhicule, ne changerait rien, puisque sur l'ensemble d'un train cela représenterait un pourcentage très faible, compensé par les réservoirs auxiliaires des autres véhicules.
Exemple : 
Pour un train de 25 véhicules, avec deux réservoirs auxiliaires par véhicules nous avons.

Nombres de RA : 25*2 = 50 
Si un réservoir auxiliaire présentait un problème sur un véhicule, il resterait : 49 RA en fonction, soit 98% de RA restant opérationnel.
 
Conclusion : La capacité de freinage ne serait pratiquement pas impactée. L'objectif est donc atteint.


Pour assurer les fonctions de serrage et de desserrage il est nécessaire :

Pour le serrage :
• Abaisser la pression à la conduite générale (CG),
• Réaliser la relation : RA vers le CF pour augmenter la pression au CF.

Pour le desserrage :
• Augmenter la pression à la conduite générale (CG),
• Réaliser la relation : CF vers l'atmosphère pour diminuer la pression au CF.

Il est également nécessaire après un serrage de reconstituer la réserve d'air du RA. Comme la conduite générale parcoure l'ensemble du train, on utilisera la CG pour compléter la pression au réservoir auxiliaire (RA), il faut donc :
• Réaliser la relation : CG vers le RA. 

Ces différentes fonctions et ces différentes relations sont réalisées par un appareil appelé : le DISTRIBUTEUR ou la TRIPLE VALVE (en voie de disparition).
  
le distributeur
                           
la triple valve
                                                                        
Le distributeur
  
distributeur uic
                                                                                              
La triple valve
  
triple valve
COMPLÉMENT sur la COMMANDE INDIRECTE

La commande indirecte assure la sécurité que la commande directe ne permettait pas.

La mise en action de ce frein peut s'obtenir de trois manières différentes :
Normalement : Lorsqu'elle est commandée par le conducteur pour obtenir un ralentissement ou un arrêt, 
Exceptionnellement :  Par un agent ou un voyageur présent dans le train par l’ouverture d’un simple robinet (Ex : signal d'alarme), 
Accidentellement : En cas de rupture d’attelage ou de rupture d’accouplement ou de tuyauterie.

Un tel frein est dénommé, Frein Continu Automatique (FCA).

Frein continu : un frein est dénommé continu, lorsqu'il peut être mis en action depuis un point quelconque situé sur le train (Ex : signal alarme),
Frein automatique : un frein est dénommé automatique, lorsqu'il entre automatiquement en action en cas de fractionnement accidentel du train.

Nous savons maintenant que pour obtenir un freinage il faut abaisser la pression dans la conduite générale (CG), et pour un desserrage augmenter la pression dans la CG.
Voyons maintenant le fonctionnement du distributeur pour comprendre comment s'établissent les diverses relations nécessaires au fonctionnement du frein.