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Les TM
(Trains-De-Machines)










PRÉAMBULE
Il est parfois utile pour les besoins du service de faire circuler des Trains de Machines (TM) :
• Positionner des engins moteurs en vue d'effectuer des train,
• Acheminer des engins moteurs vers un centre de maintenance,
• Transférer des engins moteurs d'un établissement à un autre,
• ...

Cette catégorie de circulation spéciale répond à des règles précises :
• De composition,
• De vitesse,
• De freinage.

COMPOSITION d'un TM
Est désigné "TM" :
Un train de machines est constitué :
• De trois à treize machines, électriques ou thermiques, et peut : 
  • Comporter jusqu'à 6 locotracteurs en véhicule, 
  • Remorquer en queue :
     • Un ou des autorails (avec ou sans remorque), 
     • Un ou des éléments automoteurs,
     • Un ou des véhicules du parc spécialisé.

Un train de machines est caractérisée par le code de composition « TM ».

Nota : Une machine en véhicule (CV) est un engin ne participant pas à la remorque du train.
Le terme «machine» désigne soit : 
• Une locomotive, 
• Un locotracteur.
 
DIFFÉRENTS TYPES DE TM

Trois Engins Moteurs

tm 3 engins moteurs
TM : Trois Engins Moteurs

Cinq Engins Moteurs

tm 5 engins moteurs
TM : Cinq Engins Moteurs

Treize Engins Moteurs

tm 13 engins moteurs
TM : Treize Engins Moteurs

TM : Train de Machines Remorquant des locotracteurs

tm remorquant 2 locotracteurs
Train de Machines remorquant des locotracteurs
Train de Machines Remorquant 1 ou des autorails

tm remorquant 1 autorail
TM : Train de Machines remorquant 1 autorail

TM : Train de Machines remorquant des autorails

tm remorquant des autorails
TM : Train de Machines remorquant des autorails
Un Train de Machines Remorquant 1 ou des éléments automoteurs

tm remorquant 1 element automoteur
TM : Train de Machines remorquant 1 élément automoteur

tm remorquant des elements automoteurs
TM : Train de Machines remorquant des éléments automoteurs

VITESSE LIMITE
La vitesse de circulation d'un Train de Machines dépend d'un certain nombre de paramètres :
De la constitution du TM :
TM de 3 à 6 engins moteurs,
TM de plus de 6 engins moteurs,
• Remorque de véhicule du parc spécialisé, autorail, automoteur.

De particularités propre aux engins moteurs :
• Vitesse maximale de l'engin moteur :
    • BB63500 : 90 Km/h,
    • BB16500 : 80 Km/h,
    • Y7000 : 80Km/h si déchaîné,
    • Y7000 : 60Km/h si non déchaîné,
    • ...,
• Position des pantographes lorsqu'il y a deux engins moteurs en service dans le train de machines,

Du livret ligne ou RT :
• Particularités concernant une série d'engin moteur.

Le conducteur paramètre correctement le KVB en fonction de la composition de son TM.

Train composé uniquement de machines
Le conducteur ne dépasse pas la vitesse des :
ME 100 pour les trains composés de 3 à 6 machines,
MA 90 pour les trains composés de 7 à 13 machines.

Train acheminant un ou des autorails, un ou des éléments automoteurs
Le conducteur ne dépasse pas la vitesse des :
ME 100 pour les trains composés de 3 à 6 machines,
MA 90 pour les trains composés de 7 à 13 machines.

Machine
Le terme machine peut désigner : 
• Une locomotive, EM de puissance supérieure à 442Kw (600 ch), 
• Un locotracteur, EM de puissance inférieure ou égale à 442Kw (600 ch).

Engin moteur
Désigne tout véhicule qui se déplace par ses propres moyens :
• Machine (locomotive ou locotracteur),
• Autorail,
• Elément automoteur,
• Draisine,
• ...
RÈGLES de FREINAGE des TM
Les trains de machines peuvent être composés de différents types :
• D'engins moteurs,
• De locotracteurs,
• D'autorails,
• D'éléments automoteurs,
• De véhicules du parc spécialisé.

Ils doivent comme tout autre train doivent posséder des capacités de freinage en fonction :
• De leur masse,
• Du freinage réalisé,
• ...

C'est pourquoi il est nécessaire d'établir un bulletin de freinage.
En effet, la masse, le freinage et la longueur n'étant pas connus à l'avance, il est nécessaire de compiler toutes ces données sur un bulletin de freinage de manière à vérifier si la capacité de freinage du train ainsi constituée est suffisante en regard de la masse du train et de la ligne parcourue. 

Les TM sont freinés dans les mêmes conditions que les trains ME 100.

TM composé uniquement d'engin moteur
Règles de freinage :
• Les TM sont freinés dans les mêmes conditions que les trains ME 100,
• Le freinage FCV, Frein Continu Voyageur, doit fonctionner sur tous les essieux de la ou des machines, un locotracteur est à considérer comme étant équipé du FCV,
• Le freinage normal est réalisé lorsque :
    • Tous les essieux sont freinés au Frein Continu Voyageurs,
    • La masse freinée réalisée totale est au moins égale à la masse freinée nécessaire (MFR ≥ MFN) indiquée au tableau ME 100 :
        •
60 % pour un ME100.

Nota :
La masse freinée des machines non équipée du FAMAD (Frein Automatique Modérable Au Desserragen’est pas prise en compte pour déterminer la masse freinée totale sur ligne à fortes pentes.

Dans le cas où le freinage réalisé ne correspond pas aux règles des ME100, il y a lieu de déterminer pour quel indice de composition les règles sont satisfaites.

Exemple
Un train de la catégorie des ME100 doit posséder un freinage correspond à 60% de sa masse sur rail.
Cette indication est située sur la caisse de l'engin moteur.
Ainsi pour un engin moteur ayant une masse sur rail de 82t.

indication de masse et de freinage d'un em
Indication de masse et de freinage d'un EM

Pour un engin moteur 
Masse sur rail = 82 tonnes,
Masse freinée nécessaire = 82 * 0,6 = 49,2 arrondi à 50 tonnes, valeur plus défavorable.

La valeur de la masse freinée voyageur est égale à :
• 77 tonnes au Frein Continu Voyageur,
• 124 tonnes au Frein Continu Voyageur et en Freinage Rhéostatique d'Urgence (FRh Urg) en service.

Il faut ensuite additionner la masse et la masse freinée de chaque engin moteur incorporé dans le train de machines.

Il ne faut pas prendre la masse freinée réalisée au Frein Continu Voyageur et en Freinage Rhéostatique d'Urgence (FRh Urg) en service, si l'engin moteur est en véhicule.

De même si on peut éviter de prendre la masse freinée réalisée au Frein Continu Voyageur et en Freinage Rhéostatique d'Urgence (FRh Urg) en service et prendre seulement la masse freinée au régime V, cela évitera de refaire le bulletin de freinage en cas de changement d'extrémité pour assurer la conduite du train si cette machine n'était pas équipée du FRh Urg ou s'il est isolé.

TM composé de trois EM identiques  
Masse sur rail = 246 tonnes, (82 * 3)
Masse freinée nécessaire = 246 * 0,6 = 147,6 arrondi à 148 tonnes, valeur plus défavorable.

La valeur de la masse freinée voyageur est égale à :
• 77 * 3 = 231 tonnes au Frein Continu Voyageur,
• 124 + 77 + 77 = 278 tonnes au Frein Continu Voyageur et en Freinage Rhéostatique d'Urgence (FRh Urg) en service.

Dans ce cas le freinage réalisé est supérieur au freinage nécessaire :
231 ≥ 148 ou 278 ≥ 148

Il pourra respecter la vitesse des ME100.
• Le freinage du TM est satisfaisant,
• Le nombre de machines est inférieur à 6.
TM composé de trois EM identiques et un locotracteur ou un autorail  
• Les TM sont freinés dans les mêmes conditions que les trains ME 100,
• Le freinage FCV, Frein Continu Voyageur, doit fonctionner sur tous les essieux
   • De la ou des machines,
   • Du locotracteur qui est à considérer comme étant équipé du FCV,
   • De l'autorail,
 • Le freinage normal est réalisé lorsque :
   • La masse freinée totale est au moins égale à la masse freinée nécessaire indiquée au tableau ME 100 :
        •
60 % pour un ME100.

indication de masse et de freinage d'un em
                                  
indication de masse et de freinage d'un locotracteur
                                                                             
Indication de masse et de freinage d'un EM
                     
Indication de masse et de freinage d'un locotracteur

TM remorquant un locotracteur 
Masse sur rail des engins moteurs = (82*3) + 32 = 278 tonnes.

Masse freinée nécessaire = 278 * 0,6 = 166,8 arrondi à 167 tonnes, valeur plus défavorable.

La valeur de la masse freinée voyageur est égale à :
• (77*3) + 22 = 253 tonnes au Frein Continu Voyageur,
• 124 + 77 + 77 + 22 = 300 tonnes au Frein Continu Voyageur et en Freinage Rhéostatique d'Urgence (FR Urg) en service pour l'engin moteur de tête.

Dans ce cas le freinage réalisé est supérieur au freinage nécessaire :
253 ≥ 167 ou 300 ≥ 167

Il pourra respecter la vitesse des ME100 :
• Le freinage du TM est satisfaisant,
• Le nombre de machines est inférieur à 6.

TM remorquant un autorail : 
Masse sur rail des engins moteurs = (82*3) + 50 = 296 tonnes.

Masse freinée nécessaire = 296 * 0,6 = 177,6 arrondi à 178 tonnes, valeur plus défavorable.

La valeur de la masse freinée voyageur est égale à :
• (77*3) + 50 = 281 tonnes au Frein Continu Voyageur. La masse freinée d'un autorail est égale à sa masse sur rails,
• 124 + 77 + 77 + 50 = 328 tonnes au Frein Continu Voyageur et en Freinage Rhéostatique d'Urgence (FR Urg) en service pour l'engin moteur de tête.

Dans ce cas le freinage réalisé est supérieur au freinage nécessaire :
281 ≥ 178 ou 328 ≥ 178

Il pourra respecter la vitesse des ME100.
• Le freinage du TM est satisfaisant,
• Le nombre de machines est inférieur à 6.
RÈGLES de FREINAGE des TM non SATISFAITES
Règles de freinage non satisfaites
Lorsque le freinage d’un TM ne peut être réalisé dans les conditions prévues :
• Isolement du freinage électrique de l'engin moteur,
• Isolement d'un ou des bogies frein du ou des engins moteurs,
• Isolement d'un ou des bogies frein sur les véhicules remorqués, autorails ou éléments automoteurs.

Dans ce cas le TM doit être freiné suivant les règles d'un ME 100, MA 100, MA 90 ou MA 80. 

Détermination des règles de freinage suite à un incident
Pour un engin moteur
La masse de l'engin moteur : La masse de ou des engins moteurs ne change pas : 82 tonnes.
 
indication de masse et de freinage d'un em
                                        
indication de masse et de freinage d'un locotracteur
                                                                            
Indication de masse et de freinage d'un EM
                      
Indication de masse et de freinage d'un locotracteur

Le freinage de l'engin moteur : En cas d'isolement d'un ou des bogies frein, il est nécessaire de recalculer le freinage restant.

Isolement du freinage rhéostatique seul :
• Le freinage rhéostatique ne fonctionnant plus la masse freinée à prendre en compte sera celle sur la position "V" : 
    • Le freinage passe de 124t à 77t.

Freinage d'un locotracteur :
• Le freinage est de 22 tonnes.

Isolement de la totalité du frein de l'engin moteur :
• Le freinage ne fonctionnant plus l'engin moteur n'a plus de masse freinée : 
    • Le freinage passe de 124t à 0t,
    • Le freinage passe de 77t à 0t.

Pour un locotracteur :
• Le freinage ne fonctionnant plus l'engin moteur n'a plus de masse freinée : 
    • Le freinage passe de 22t à 0t.

Isolement de la moitié du frein de l'engin moteur (Un seul bogie frein isolé) :
• Le freinage fonctionnant sur un seul bogie la masse freinée de l'engin moteur est divisée par deux
    • Le freinage passe de 124t à 38,5t, arrondi à 38t, le frein rhéostatique n'est plus pris en compte,
    • Le freinage passe de 77t à 38,5t, arrondi à 38t.

Pour un locotracteur :
• Le freinage ne fonctionnant plus sur un bogie de l'engin moteur, la masse freinée du locotracteur est divisée par deux :
    • Le freinage passe de 22t à 11t.

Pour le matériel remorqué, autorails ou éléments automoteurs...
La masse du ou des véhicules ne changent pas :  50 tonnes.
 
Le freinage du ou des véhicules évolue : La masse freinée d'un autorail ou d'un élément automoteur est égale à sa masse sur rail.
En cas d'isolement d'un ou des bogies frein il est nécessaire de recalculer le freinage restant.

Isolement de la totalité du frein sur un autorail ou élément automoteur :
• Le freinage ne fonctionnant plus le véhicule n'a plus de masse freinée : 
    • Le freinage passe de 50t à 0t.
    
Isolement de la moitié du frein autorail ou élément automoteur :
• Le freinage fonctionnant sur un seul bogie la masse freinée est divisée par deux
    • Le freinage passe de 50t à 25t.

En cas d'isolement de plusieurs autorails ou d'éléments automoteurs il faudra procéder de la même manière, en prenant les valeurs de masse et de masse freinée propre à chaque véhicule et en effectuant un relevé de train total ou partiel.
Exemple 
Composition du train :
3 engins moteurs et un locotracteur :
   • Masse sur rail : (82*3) + 32 = 278 tonnes.

Locomotive :
   • Masse freinée au régime V : 77 tonnes,
   • Masse freinée au régime V + E : 124 tonnes.

Locotracteur :
   • Masse freinée : 22 tonnes.
   
Calcul de la masse totale du train
La masse totale du train est égale à : Masse des engins moteurs + masse du locotracteur : 82t + 82t +82t + 32t = 278 tonnes.

Calcul de la masse freinée totale réalisée
La masse freinée totale du train est égale à : Masse des engins moteurs + masse du locotracteur :
• 77t + 77t + 77t + 22t = 253 tonnes, pour le régime V
124t + 77t + 77t + 22t = 300 tonnes, pour le régime V + E.

Calcul du freinage nécessaire
Le freinage nécessaire est égale à : Masse totale du train * 0,6 =  278 * 0,6 =  166,8t arrondi à 167t :
• 253t ≥ 167t,
• 300t ≥ 167t.

La Masse Freinée Réalisée Totale étant supérieur à la Masse Freinée Nécessaire : La MFRT ≥ MFN.

Il pourra respecter la vitesse des ME100 : 
• Le freinage du TM est satisfaisant, 
• Le nombre de machines est inférieur à 6.

1ère anomalie
Isolement partiel d'une locomotive
La masse du train ne varie pas : 82t + 82t +82t + 32t = 278 tonnes.

La masse freinée totale devient : 
• 77t + 38,5t + 77t + 22t = 214,5 tonnes arrondi à 214 tonnes, pour le régime V
77t + 77t + 77t + 22t = 253 tonnes, pour le régime V + E.

Résultat 
La Masse Freinée Réalisée Totale doit être supérieure ou égale à la Masse Freinée Nécessaire : MFRT ≥ MFN.

• Au régime V : 214 ≥ 167t,
• Au régime V + E : 253 ≥ 167t.

La Masse Freinée Réalisée Totale étant supérieure à la Masse Freinée Nécessaire, le freinage du train est réalisé et il pourra circuler à la vitesse des ME 100 :
• Le freinage du TM est satisfaisant, 
• Le nombre de machines est inférieur à 6.

2ième anomalie
Isolement partiel sur le locotracteur
La masse du train ne varie pas : 82t + 82t +82t + 32t = 278 tonnes.

La masse freinée totale devient : 
• 77t + 77t + 77t + 11t = 242 tonnes, pour le régime V
124t + 77t + 77t + 11t = 289 tonnes, pour le régime V + E.

Résultat 
La Masse Freinée Réalisée Totale doit être supérieure ou égale à la Masse Freinée Nécessaire : MFRT ≥ MFN.

• Au régime V : 242 < 167t,
• Au régime V + E : 289 ≥ 167t.

La Masse Freinée Réalisée Totale étant supérieur à la Masse Freinée Nécessaire, le freinage du train est réalisé et il pourra circuler à la vitesse des ME 100 :
• Le freinage du TM est satisfaisant, 
• Le nombre de machines est inférieur à 6.

3ième anomalie
Isolement total sur une locomotive (locomotive de tête)
La masse du train ne varie pas : 82t + 82t +82t + 32t = 278 tonnes.

La masse freinée totale devient : 
• 0t + 77t + 77t + 11t = 165 tonnes, pour le régime V
0t + 77t + 77t + 11t = 165 tonnes, pour le régime V + E, (le freinage est isolé sur la locomotive de tête le freinage V + E devient égal à 0).

Résultat
La Masse Freinée Réalisée Totale doit être supérieure ou égale à la Masse Freinée Nécessaire : MFRT ≥ MFN.

• Au régime V : 165 < 167t,

La Masse Freinée Réalisée Totale étant inférieure à la Masse Freinée Nécessaire, le freinage du train n'est pas réalisé et il ne pourra pas circuler à la vitesse des ME 100,
• Le freinage du TM est satisfaisant, 
• Le nombre de machines est inférieur à 6.

Le conducteur doit vérifier si les conditions de freinage pour l'indice de composition inférieur sont satisfaisantes : MA100
Pour un train MA100 ayant les caractéristiques de notre train il faut : 57% de freinage.

• Les tableaux pour les MA100 sont établis pour des masses de train allant de 20 t en 20 t :
   • Pour 260 t = 260 * 0,57 = 148,2 arrondi à 149t,
   • Pour 280 t = 280 * 0,57 = 159,6 arrondi à 160t.

La masse freinée nécessaire est de : 160 t
 

MFRT ≥ MFN : 165 ≥ 160 : Le conducteur peut respecter la vitesse correspondant à l'indice de composition : MA100.
• Le freinage du TM est satisfaisant pour la catégorie MA100, 
• Le nombre de machines est inférieur à 6.
RESTRICTIONS de VITESSE IMPOSÉES par les PANTOGRAPHES
Lorsque le pantographe est levé, il exerce une poussée sur le fil de contact de la caténaire qui est fonction de la tension à capter. 
Sous l’action conjuguée de la poussée du pantographe et de la vitesse, la caténaire se soulève et se met à osciller verticalement. 

Ces oscillations peuvent être à l'origine :
• De déformations du fil de contact, soulèvement,
• D'une détérioration de la qualité de contact,
• D’avarie :
   • Destruction d’archets,
   • Rupture du fil de contact,
   • Décollement de pantographe, engendrant la formation d'arc électrique,
   •  …. 

Sur un TM, ces problèmes se trouvent amplifiés si deux engins moteurs participent à la traction (UM : Unité Multiple) par :
• Le nombre de pantographe levé, la poussée sur la caténaire augmente,
• Le type de pantographe : Monophasé ou continu,
• L'écartement de ces pantographes par rapport à leurs positions sur la toiture des engins moteurs.

Pour limiter ces inconvénients il est nécessaire de limiter la vitesse des circulations possédant plusieurs locomotives électriques en tête participant à la traction, en fonction de la position des pantographes levés.

train de machine remorque par un um
Train de machine remorqué par un UM

Lorsque le conducteur circule avec plusieurs engins moteurs en tête participant à la traction, il doit veiller à la position des pantographes en fonction du type d'engin moteur, monocourant ou bicourant et sous quelle tension d'alimentation caténaire il va circuler.

Vitesse limite en fonction de la position des pantographes
Sous courant monophasé 25Kv 50Hz, engins moteurs monocourants

vitesse en fonction de la position des pantographes
Vitesse maximale en fonction de la position des pantographes
Sous courant monophasé avec des engins moteurs monocourants la vitesse minimale est de 100 km/h.
Pour circuler à la vitesse des ME 100 cela ne pose aucun problème.

Sous courant monophasé 25Kv 50Hz, engins moteurs bicourants

vitesse en fonction de la position des pantographes
Vitesse maximale en fonction de la position des pantographes

Sous courant monophasé avec des engins moteurs bicourants la vitesse minimale est de 80 km/h.
Dans ce cas de figure le conducteur doit circuler à la vitesse des ME 100 sans dépasser 80 km/h.

Sous courant continu 1500V
Sous courant continu, l'armement de la caténaire étant plus important, les risques de soulèvements de la caténaire s'en trouvent réduit.

Dans ce cas et quel que soit la position des pantographes avec des engins, monocourant ou bicourant, la vitesse à ne pas dépasser est de : 120 km/h.

Pour circuler à la vitesse des ME 100 cela ne pose aucun problème.

UTILISATION du FREIN
Le conducteur doit impérativement utiliser le frein continu automatique (FCA) sur la position V, Voyageur.

POSITION des RÉDUCTEURS
La vitesse de rotation d’un moteur de traction varie en fonction de la vitesse du train. 
Ainsi sur un engin moteur l’inertie des masses tournantes n’est pas à négliger. 
 
Sur la position V, la vitesse de rotation maximale (1430 tr/min) est atteinte à 140 km/h (BB17000), 
Sur la position M, la vitesse de rotation maximale (1430 tr/min) est atteinte à 100 km/h (BB17000). 
 
Lors d’une circulation TM si les réducteurs restent sur la position M au lieu de V, l’inertie des masses tournantes sera plus importante à vitesses égales et la distance d’arrêt ou de ralentissement en sera augmentée, ainsi que l’usure des sabots ou semelles et l’échauffement des tables de roulement. 

Distances d’arrêt : 
• A 30 km/h sur V = 50m, 
• A 30 km/h sur M = 70m. 

C’est pourquoi lors d’une circulation TM les réducteurs doivent être placés sur la position V

RÉSUMÉ

Résumé TM