Ingénieur mécanicien senior à CAMRAIL

Le problème

Optimiser et reconfigurer les systèmes mécaniques et pneumatiques de locomotives interurbaines vieillissantes — BB1100, CC2200, CC3300 et CC3300-AC — dans un contexte de pénurie de matériel roulant et de pièces. En préparant les locomotives à la validation opérationnelle, nous avons découvert des incompatibilités sur le banc d'essai des compresseurs, outil clé de la maintenance préventive et corrective. Le compresseur assure la compression d'air et la circulation d'huile pour le freinage, la commande et les systèmes auxiliaires ; or le banc existant ne testait que les BB1100 et CC2200 — les autres modèles imposaient des essais fragmentés en plusieurs lieux, au prix du temps, de la traçabilité et de la fiabilité.

La démarche

J'ai défini et mis en œuvre une nouvelle méthodologie d'essai pour transformer le banc en un système polyvalent, modulaire et universel, capable d'essais air comprimé, eau et huile pour plusieurs types de compresseurs. Trois chantiers parallèles : un modèle 3D complet du banc (bâti, interfaces de montage, zones d'essai) accueillant des unités du compact BB1100 au plus grand CC3300 ; un bâti modulaire économique compatible multi-compresseurs, facile à assembler et assez rigide pour limiter les vibrations d'essai ; et une analyse fonctionnelle des vibrations, des efforts des jets d'air/fluide et des interactions compresseur–structure pour éviter instabilité ou défaillance en essai.

Périmètre complémentaire

Au-delà du banc, j'ai traité la surchauffe récurrente des radiateurs — liée au vieillissement, à l'indisponibilité des pièces d'origine et à des alternatives locales perturbant l'écoulement d'air. J'ai analysé les impacts de ventilation, proposé des modifications pneumatiques, intégré une ventilation de radiateur supplémentaire et veillé à ne pas perturber les autres systèmes.

Le problème

Contributeur technique sur la conception et l'adaptation du support de frein des locomotives BB1100 et CC3300, dont les composants d'origine n'étaient plus disponibles. Dans ces systèmes pneumatiques, l'air comprimé à 3,8 bar actionne des cylindres qui plaquent les sabots contre la roue. J'ai identifié trois modes de défaillance : jeu mécanique excessif dû à l'usure des axes et pivots, fatigue des ressorts de suspension et corrosion affaiblissant la structure — se traduisant par des distances d'arrêt allongées et un risque de rupture catastrophique sous charge.

La démarche

Plutôt que de conclure hâtivement, j'ai commencé par une question — qu'observons-nous réellement ? Les mesures ont confirmé un jeu aux pivots dépassant la spécification de 300 %. J'ai recueilli l'expertise des ingénieurs connaissant intimement ces systèmes et construit un arbre de défaillances autour des mécanismes les plus probables. Puis, avec SOLIDWORKS pour la modélisation 3D et ANSYS pour la FEA, j'ai conçu un support optimisé : acier de construction S235JR pour la limite d'élasticité, la soudabilité et la tenue en fatigue ; goussets de renfort aux chemins d'effort critiques pour supprimer les concentrations de contraintes aux soudures ; et une gamme de fabrication — découpe de précision, alignement sur gabarit, soudage MIG qualifié, meulage post-soudure et revêtement protecteur.

Le résultat

L'analyse structurelle a validé la conception avec des marges de sécurité suffisantes et une durée de vie prévue au-delà des intervalles de révision habituels. L'assemblage a suivi un protocole systématique — essais en pression, essai statique à 150 % de l'effort de freinage nominal et essais dynamiques sous cycles de freinage simulés. Résultat : moins d'interventions de maintenance, des tolérances plus serrées et une meilleure réponse au freinage, une durée de vie accrue et des coefficients de sécurité plus élevés. La vraie leçon fut la méthode — observer avec soin, analyser méthodiquement, valider rigoureusement, et toujours respecter l'expertise de ceux qui manient l'équipement chaque jour.