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Fonctionnement d'un engin Diesel

Les engins ferroviaires Diesel sont équipées d'un ou de plusieurs moteurs thermiques, d'une puissance allant jusqu'à 4500 Ch. chacun. Selon la puissance, le nombre de moteurs et aussi selon le savoir-faire du constructeurs, il existe plusieurs possibilités pour assurer la transmission de toute cette puissance aux essieux :

Transmission mécanique

Une transmission purement mécanique, avec  une boite de vitesse (automatique ou couplée à un embrayage) sont reliés par cardans aux essieux moteurs. Cette solution, identique à celle utilisée chez les véhicules routiers, ne peut être utilisée que pour des puissances de moins de 500 Ch. (locotracteurs et autorails) ; lors du passage des rapports de vitesse, des à coups peuvent avoir lieu. Depuis les années 70, ce système n'est plus installé sur les engins neufs.

Transmission hydraulique

Avec ce système, le moteur entraine une pompe reliée à un circuit contenant de l'huile. Celle-ci entraine des turbines, reliées par cardans aux essieux ; le cas échéant (locomotives pour tous services) la pompe a plusieurs régimes de marche. En France, ce système n'est utilisé que sur certains locotracteurs, autorails (y compris les X 73500) et sur les turbotrains (TGS, ETG, RTG) ; dans d'autres pays, comme en Allemagne, il ya même des locomotives de 3000 Ch. équipées de ce système, utilisables aussi bien en service marchandises que voyageurs.

Transmission électrique continu

Le moteur est couplé à une génératrice, alimentant directement les moteurs de traction en courant continu. Utilisée dès les débuts de la traction Diesel lourde dans les années 20, cette solution est la plus lourde et a un rendement moyen (environ 75 %), mais permet de partager le plus d'organes avec les engins électriques et d'avoir des machines polyvalentes, capables d'offrir un effort de traction élevé même à basse vitesse. Il s'agit d'une locomotive embarquant un groupe électrogène ; peu d'autorails en sont équipés, vu l'encombrement et le poids de ce système.

Transmission électrique triphasé continu

Evolution de la transmission électrique "continu", apparue à partir du milieu des années 60, grâce aux progrès réalisés dans l'électronique de puissance, cette solution apporte un meilleur rendement (environ 80 - 85 %). Le moteur Diesel entraine un alternateur, puis le courant triphasé fourni est redressé pour être transformé en courant continu. Bien que devenue obsolète, cette technique est encore utilisée sur certains engins neufs (class 66, Vossloh Euro 3000...).

Transmission électrique triphasé intégral

Ultime évolution de la chaine de traction des engins Diesel, apparue au milieu des années 80 : on a toujours un alternateur triphasé suivi de redresseurs, mais la tension continue obtenue est hachée pour devenir un courant alternatif à fréquence variable utilisé dans des moteurs de traction synchrones ou asynchrones.

Vu le faible nombre de locomotives Diesel commandées en Europe depuis la première crise pétrolière, ce système est peu répandu : en France, il n'est véritablement apparu qu'en 2006, sur les BB 75000.

Devenue relativement légère, cette solution est utilisée aussi bien sur les locomotives Diesel que sur des automoteurs, et permet de réaliser des engins bimodes comme les rames BGC.

Lorsque l'engin est équipé de plusieurs moteurs Diesel, en général chacun est équipé de sa propre transmission. Cela peut poser des problèmes de synchronisation, notamment dans le cas d'une transmission mécanique. A noter que les deux prototypes CC 70000, équipés de deux moteurs, n'avaient qu'une seule génératrice : un moteur entraînait le rotor, l'autre le stator.