Bogie

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Bogie
Bogie du type « Bettendorf Â»
La pointe située au-dessus constitue le pivot qui viendra se placer dans la crapaudine placée sous le wagon afin de les solidariser

Un bogie (ou boggie) est un chariot situé sous un véhicule ferroviaire, sur lequel sont fixés les essieux (et donc les roues). Il est mobile par rapport au chùssis du véhicule (locomotive, wagon ou voiture) et destiné à s'orienter convenablement dans les courbes.

Sommaire

Description d'un bogie

La fonction essentielle des bogies est de faciliter l'inscription en courbe. En effet, les bogies du véhicule peuvent pivoter indépendamment les uns des autres, ce qui autorise des rayons de courbure plus faibles, et un éloignement plus important entre les essieux (qu'ils soient moteurs ou porteurs).

Sur cette illustration est représenté un véhicule (profilé en bleu) équipé de deux bogies (en jaune orangé). Les essieux sont figurés en rouge. L'utilisation des bogies permet la circulation sur une voie dont le rayon de courbure est relativement faible.

La charge du vĂ©hicule repose en gĂ©nĂ©ral sur le bogie par l'intermĂ©diaire d'une crapaudine centrale (sur le bogie) et d'un pivot (solidaire du chĂąssis du wagon) sĂ©curisĂ©s par une cheville ouvriĂšre. Sur les vĂ©hicules actuels, le bogie peut glisser librement sous la caisse, ce qui amĂ©liore le confort ; on parle dans ce cas de « pivot fictif Â» comme sur les voitures SNCF de type « Corail Â».

Sur les locomotives Ă  vapeur, on a ainsi augmentĂ© le nombre de bogies pour mieux rĂ©partir le poids de la locomotive sans multiplier le nombre d'essieux moteurs et donc un empattement rigide trop grand : un bissel Ă  un essieu puis un bogie porteur Ă  deux essieux Ă  l'avant, un bogie partiel (sous forme de bissel) voire un bogie Ă  l'arriĂšre en plus des essieux moteurs.

Le mot bogie est un mot d'origine anglaise qui signifie aussi cabriolet, c'est-Ă -dire historiquement un attelage hippomobile se guidant facilement.

Histoire

Aux États-Unis dĂšs le dĂ©but des annĂ©es 1920, l'usage de l'acier moulĂ© sera gĂ©nĂ©ralisĂ© pour la fabrication des bogies de wagons.

L'inscription en courbe de faible rayon de voitures de plus en plus longues fut trĂšs rapidement un problĂšme pour le matĂ©riel ferroviaire. Les solutions apportĂ©es furent de deux ordres :

C'est en fait cette derniĂšre solution mise en Ɠuvre sur le matĂ©riel amĂ©ricain qui perdura. Le concept de bogie a Ă©tĂ© dĂ©posĂ© le 30 dĂ©cembre 1812 dans le brevet n° 3632 par les frĂšres William Chapman et Edward Walton Chapman[1]. Les bogies se sont rapidement rĂ©pandus aux États-Unis Ă  partir de 1830, car les matĂ©riels roulants devaient accepter une voie mal posĂ©e, et en France, le bogie apparaĂźt pour la premiĂšre fois en 1890 sur le matĂ©riel remorquĂ©.

Sur les locomotives Ă  vapeur, le bissel puis le bogie ont fait petit Ă  petit leur apparition au fur et Ă  mesure que les locomotives devenaient plus puissantes et donc de plus en plus longues et de plus en plus lourdes. Ces essieux sont alors uniquement porteurs, et destinĂ©s Ă  rĂ©partir la charge sur la voie. Il exista aussi le bogie-bissel dans lequel l'essieu porteur est liĂ© au premier essieu moteur dont le plus connu fut le bogie-bissel du type « Zara  Â». Un autre cas particulier fut l'emploi d'un bissel Ă  deux essieux Ă  l'arriĂšre de la machine, tel les Hudson.

La nomenclature numérique des locomotives à vapeur est une suite de trois chiffres indiquant le nombre d'essieux porteurs avant, puis le nombre d'essieux moteurs, puis le nombre d'essieux porteurs arriÚre. Ainsi la célÚbre Pacific de disposition d'essieux 231 comporte donc deux essieux porteurs en bogie, trois essieux moteurs, et un essieu en bissel. Une nomenclature équivalente utilisant des lettres pour les essieux moteurs est utilisée pour les locomotives électriques et locomotives diesels.

Ce n'est qu'Ă  partir de 1950, avec le dĂ©veloppement des locomotives Ă©lectriques et locomotives diesels, que le bogie moteur se gĂ©nĂ©ralise. On parle alors de locomotives Ă  « adhĂ©rence totale Â» avec toutefois une exception dans le cas des A1A A1A oĂč entre chaque essieu moteur il existe un essieu rĂ©partissant la charge.

Fonctions du bogie

Bogie de mĂ©tro sur pneumatiques, avec sa table de suspension circulaire, constituant une partie du « pivot fictif Â» le reliant Ă  la caisse du mĂ©tro
Bogie de mĂ©tro en train d'ĂȘtre assemblĂ© Ă  la caisse du mĂ©tro, grĂące Ă  un vĂ©rin sur fosse. Ce dispositif assure le dĂ©placement vertical du bogie sous la caisse, maintenue en place par des crics, et permet d'assembler ou de dĂ©sassembler rapidement les bogies aux caisses dans le cadre d'opĂ©rations de maintenance
On distingue clairement le pivot placé sous la caisse, qui va se clipser dans la crapaudine du bogie pour les solidariser

Outre son rĂŽle de liaison entre les essieux et la caisse, le bogie assure les rĂŽles de freinage, d'interface entre la signalisation sur voie et la caisse, de suspension de l'ensemble du train, et parfois de traction. On distingue donc deux grandes familles de bogies :

  • les bogies moteurs avec moteurs dans le cas d'une traction directe ou avec les pignons dans le cas d'une traction indirecte.
  • et les bogies porteurs (pas de moteur), gĂ©nĂ©ralement plutĂŽt dĂ©diĂ©s au freinage et assurant la rĂ©partition des charges et le guidage.

Chaque véhicule (locomotive, voiture, wagon) possÚde ses propres bogies (généralement deux), ou bien les bogies sont situés à cheval entre deux voitures (bogies jacobs utilisés sur rames articulées, notamment les TGV et les Talgo).

Chaque bogie possĂšde en gĂ©nĂ©ral au moins deux essieux sauf les cas particulier tels :

  • l'express espagnol « Talgo Â», dont les voitures reposent sur des bogies intermĂ©diaires Ă  un essieu par bogie.
  • les wagons pour transports de charges lourdes oĂč l'on peut compter plusieurs essieux.
  • certains autorails comme les Bugatti oĂč l'on a 5 essieux.
  • les 3 rames sur pneus de la rĂ©gion Est et les 2 voitures prototypes des CFF

Pour les deux derniers cas l'augmentation des essieux est la conséquence du remplacement des roues en acier par des pneumatiques.

Habituellement, le plancher du vĂ©hicule est situĂ© au-dessus des bogies. Cependant, cette rĂšgle ne s'applique pas Ă  certains types de matĂ©riel ferroviaire : trains Ă  deux niveaux ou wagons surbaissĂ©s pour charges encombrantes : le plancher, ou le plan de chargement, est alors surbaissĂ© entre les bogies. Il existe des tramways Ă  plancher ultra-bas sans bogies.

L'amélioration des performances des bogies est un élément important pour accroßtre la fiabilité, la sécurité et le confort du matériel roulant.

Accélération

Suivant le cheminement de la voie, le bogie est soumis à des forces verticales ou transversales, respectivement l'accélération verticale bogie et l'accélération transversale bogie.

Pour les voies gĂ©rĂ©es par la SNCF, les valeurs d'accĂ©lĂ©ration caisse et bogie sont rĂ©guliĂšrement relevĂ©es par une voiture Ă©quipĂ©e spĂ©cialement de capteurs, la voiture Mauzin. À partir de ces valeurs, les interventions pour l'entretien de la voie peuvent ĂȘtre dĂ©terminĂ©es.

Chariotage

L'essieu ferroviaire est rigide par nature. Sauf sur les essieux moteurs modernes, il n'y a pas de diffĂ©rentiel. Pour limiter le glissement des roues dans les courbes, dĂ» Ă  la diffĂ©rence de parcours entre la file de rail extĂ©rieure et la file de rail intĂ©rieure, les roues de chemin de fer sont tronconiques et les rails sont inclinĂ©s vers l'intĂ©rieur (de 1⁄20 sur ligne classique et LGV).

La force centrifuge tend à déplacer l'essieu vers l'extérieur de la courbe, ce qui a pour effet de placer la roue extérieure en contact avec le rail sur sa plus grande circonférence, tandis que la roue intérieure se trouve en contact sur sa plus petite circonférence. La différence des circonférences de roulement correspond plus ou moins à la différence des vitesses linéaires.

Cette adaptation naturelle, qui tient lieu de différentiel, est plus ou moins contrariée par les insuffisances ou excÚs de dévers, selon la vitesse et la masse du train.

Elle assure également un centrage naturel de l'essieu sur la voie. Sauf dans les courbes de faible rayon, le boudin de la roue ne touche jamais le rail. Sur les voies en alignement, la partie usée du rail fait en général un à deux centimÚtres de large.

Ce centrage est en rĂ©alitĂ© un perpĂ©tuel « recentrage Â», en particulier en sortie de courbe avec insuffisance ou excĂšs de dĂ©vers. Les essieux ont un mouvement oscillant qui imprime au bogie un mouvement de rotation, dit de « chariotage Â». Ce mouvement est amorti par des plaques de friction entre les caisses et les bogies, voire par des amortisseurs hydrauliques (sur les TGV).

Ce mouvement de chariotage peut, par friction ou « fouettage Â», dĂ©placer les lames d'aiguilles. C'est pourquoi les aiguilles susceptibles d'ĂȘtre parcourues Ă  plus de 40 km/h doivent ĂȘtre munies d'un dispositif de verrouillage. Ce verrou est un dispositif mĂ©canique de type non rĂ©versible : il peut ĂȘtre manƓuvrĂ© par la tringle de commande de l'aiguille, mais pas par la lame d'aiguille elle-mĂȘme.

Liste des bogies de la SNCF

Wagons (marchandises)

Bogie Y 25 mécano-soudé.
Bogie Y 25 moulé.

Ils sont numĂ©rotĂ©s en sĂ©rie impaire :

  • Y 1 Bogie « Diamond Â» Ă  longerons en fer plats (style USA « Archbar Â»)
  • Y 3 Bogie « Diamond Â» variante du freinage Ă  sabots extĂ©rieurs
  • Y 5 Bogie « Diamond Â» Ă  longerons en acier moulĂ©
  • Y 7 Bogie « ARBEL Â» ou « Nord-Est Â»
  • Y 11 Bogie « Diamond Â» SNCF
  • Y 15 Bogie « ARBEL-Diamond Â» (type AD)
  • Y 17 Bogie de 2 mĂštres d'entraxe pour wagons surbaissĂ©s; roues de Ø 660.
  • Y 19 Bogie unifiĂ© ORE type Minden-Dortsfeld (Allemagne)
  • Y 21 Cse Bogie de 2 m d'entraxe ; Ă©quipe certains wagons aptes au trafic franco-espagnol
  • Y 23 Bogie de 2 m d'entraxe
  • Y 25 Bogie de 1,8 m d'entraxe ; existe en deux types « moulĂ©s Â» ou « mĂ©canosoudĂ©s Â»
  • Y 27 Bogie proche du Y 25
  • Y 29 Bogie de 2 m d'entraxe; roues de Ø 920
  • Y 31 Variante du bogie Y 29 Ă  petites roues et cylindres de frein inclus(Ø 840 au lieu de Ø 920, 20 tonnes Ă  l'essieu au lieu de 22,5 t)
  • Y 31 C qui Ă©quipera une partie des wagons dit kangourou
  • Y 31 C1 Variante du bogie Y 31 C Ă  roues de Ø 760
  • Y 33 Bogie de 2 m d'entraxe; roues Ø 840.
  • Y 35 Bogie pour wagons porte-autos dit « standard Â»
  • Y 37 Bogie pour wagons de messageries aptes Ă  160 km/h (freins Ă  disques)

Voitures (voyageurs)

Ils sont numĂ©rotĂ©s en sĂ©rie paire :

  • X Bogie « Pennsylvania Â» du rĂ©seau de l'État
  • Y ou TY Bogie type « Wagons Lits Â»
  • Y 2 Bogie OCEM type « Pennsylvania Â» (empattement 2,50 mĂštres)
  • Y 10 Bogie OCEM montĂ© sous une voiture de mesures
  • Y 12 Bogie OCEM allĂ©gĂ©e montĂ© sous voitures OCEM de type soudĂ©
  • Y 16 Bogie SNCF type « Pennsylvania Â» (empattement 2,40 m)
  • Y 20 Bogie Ă©quipant les voitures DEV Inox (Y 20 D)
  • Y 22 Bogie prototype de 1952 sans suite (type Diamond perfectionnĂ©)
  • Y 24 Bogie Ă©quipant notamment les voitures TEE PBA et les UIC (Y 24 C)
  • Y 26 Bogie utilisĂ© sur des voitures-restaurant et quelques DEV Inox
  • Y 28 Bogies Ă©quipant notamment les voitures Mistral 69, USI (Y28D) et Grand Confort (Y 28 F)
  • Y 30 Bogie conçu pour les fourgons porte-autos de type DEV 66 et pour les VB2N, VO2N et VR2N (Y 30 P)
  • Y 32 Bogie conçu pour les voitures Corail et leurs dĂ©rivĂ©es.
  • Y 34 Bogie conçu pour les voitures RIO et RRR.
  • Y 36 Bogie conçu pour les V2N.

TGV

Ils sont numĂ©rotĂ©s en sĂ©rie paire pour les bogies moteurs, en sĂ©rie impaire pour les bogies porteurs :

TGV Paris Sud Est

  • Y 230 Bogie moteur TGV Paris Sud Est (V270 en motrice)
  • Y 230P Bogie moteur TGV Paris Sud Est (V270 en remorque d'extrĂ©mitĂ©)


  • Y 256 Bogie moteur TGV Paris Sud Est (V300 en motrice)
  • Y 256P Bogie moteur TGV Paris Sud Est (V300 en remorque d'extrĂ©mitĂ©)


  • Y 231P Bogie porteur TGV Paris Sud Est (en remorque intermĂ©diaire)
  • Y 257 Bogie porteur TGV Paris Sud Est (en remorque intermĂ©diaire)


  • Y 257A Bogie porteur TGV Paris Sud Est (postal)

TGV Atlantique

  • Y 230A Bogie moteur TGV Atlantique (en motrice)
  • Y 237A Bogie porteur TGV Atlantique (en remorque intermĂ©diaire)
  • Y 237B Bogie porteur TGV Atlantique (en remorque d'extrĂ©mitĂ©)

TGV RĂ©seau, Duplex et POS

  • Y 230R Bogie moteur TGV RĂ©seau et Duplex (en motrice)
  • Y 237R1 Bogie porteur TGV RĂ©seau et POS (en remorque intermĂ©diaire)
  • Y 237R2 Bogie porteur TGV RĂ©seau (en remorque d'extrĂ©mitĂ©)
  • Y 267 Bogie porteur TGV POS (en remorque d'extrĂ©mitĂ©)
  • Y 244 Bogie moteur TGV Duplex (en motrice)
  • Y 264 Bogie moteur TGV Duplex (en motrice)
  • Y 266 Bogie moteur TGV Duplex DASYE et POS (en motrice)
  • Y 266 PM Bogie moteur TGV POS (en motrice PM : Patin MagnĂ©tique)
  • Y 243A Bogie moteur TGV Duplex et Duplex(en remorque intermĂ©diaire)
  • Y 243B Bogie moteur TGV Duplex (en remorque d'extrĂ©mitĂ©)

TGV Thalys

  • Y 246 Bogie moteur TGV Thalys (en motrice)
  • Y 247A Bogie porteur TGV Thalys (en remorque intermĂ©diaire)
  • Y 247B Bogie porteur TGV Thalys (en remorque d'extrĂ©mitĂ©)

Eurostar

  • Y 238 Bogie moteur Eurostar (en motrice 3 capitales)
  • Y 240P Bogie moteur Eurostar (en remorque d'extrĂ©mitĂ© 3 capitales)


  • Y 248 Bogie moteur Eurostar (en motrice Nord of London)
  • Y 250P Bogie moteur Eurostar (en remorque d'extrĂ©mitĂ© Nord of London)


  • Y 239P Bogie porteur Eurostar (en remorque intermĂ©diaire)
  • Y 241P Bogie porteur Eurostar (en remorque de cĂ©sure)

Lorsque le numéro du type de bogie est suivi de la lettre P, cela signifie que la suspension secondaire est de type pneumatique.

Notes et références

  1. ↑ Chapman Frederick Dendy Marshall, 1953, History of railway locomotives down to the end of the year 1831.

Bibliographie

Voir aussi

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Articles connexes

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   The Collaborative International Dictionary of English

  • Bogie — Bogie, aus dem Englischen ĂŒbernommener, frĂŒher öfter gebrauchter Ausdruck fĂŒr die an Lokomotiven und Wagen vorkommenden zweiachsigen Drehgestelle (s. Drehgestelle) 
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   English terms dictionary

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