Le système BOMBARDIER* MITRAC* Hybrid permet à un même véhicule de fonctionner aussi efficacement sur des voies électrifiées que sur des voies non électrifiées. Ceci grâce à la chaîne de traction commune capable d'utiliser aussi bien l'alimentation électrique que diesel. Pour le client, les avantages sont significatifs : une réduction de la consommation de carburant et des émissions et une gestion économique et flexible de la flotte.

La fonctionnalitéLa chaîne de traction a été conçue pour remplir de multiples fonctions telles que la conversion de courant alternatif ou de courant continu, ainsi que la régénération d'énergie électrique. Les mêmes semi-conducteurs de puissance redressent également la puissance générée par le moteur diesel en utilisant une technologie de pointe et écologique. Un démarreur distinct pour le moteur diesel n'est plus nécessaire, c'est le générateur qui s'attelle dorénavant à cette tâche. Avec deux moteurs diesel disponibles par véhicule, le système électronique intelligent fait démarrer un moteur ou les deux, après avoir déterminé la quantité de puissance nécessaire afin de limiter la consommation de carburant et le niveau de bruit.

La valeur ajoutéeLes véhicules sur rail MITRAC Hybrid bi-mode sont équipés d'un pantographe et d'un moteur diesel, qui alimentent indifféremment les moteurs de traction. Ce système permet en outre de passer d'une source d'alimentation à une autre à la volée ou pendant un arrêt en gare.

Les opérateurs ferroviaires peuvent enfin répondre efficacement aux besoins des voyageurs quelle que soit la proportion d'électrification du réseau, en fournissant de nouveaux itinéraires directs et en optimisant les horaires des trains, le tout de façon économique et écologique.

Technologies EcoActives

Propulsion et contrôles

MITRAC HybridLa chaîne de traction bi-mode

Sélection de la sourced'alimentation

Convertisseurde traction

Moteursde traction

M3 ~

Moteur Diesel

Source DC

Source AC

Fonctionnement

Le matériel roulant bi-mode MITRAC Hybrid est équipé avec des moteurs diesel et des pantographes. Le convertisseur de traction contient des semi-conducteurs de puissance communs, capables de prendre en charge aussi bien le fonctionnement en mode diesel qu'en mode électrique.

Si le véhicule est alimenté par une ligne en courant alternatif, le convertisseur de ligne est configuré comme un contrôleur à 4 quadrants pour fournir une tension de liaison à courant continu stable. Si la ligne est à courant continu, l'alimentation du convertisseur moteur est directement fournie par la ligne via un filtre. Au fur et à mesure que le véhicule ralentit, la puissance générée par le moteur de traction est récupérée par la caténaire.

En mode diesel, le convertisseur de ligne est configuré comme un redresseur triphasé contrôlé. Lorsque le véhicule ralentit, l'excédent de puissance généré par le moteur de traction est utilisé pour les auxiliaires et permet au moteur diesel d'entrer en mode de ralenti. L'excédent de puissance restant peut être, soit dissipé dans les résistances de freinage, soit fourni à un éventuel dispositif de Supercaps.

Pantographe

Moteur diesel Convertisseurde traction

Moteurs de traction

Eventuel dispositifde Supercaps

MITRAC Hybrid – Composants

M3 ~

~ / 3~

=

=

=

3~=

3~

G3 ~

G3 ~

=

3~

+

M3 ~

Entrée courantalternatif

Convertisseurs moteurs

Hacheur de freinage

Convertisseur auxiliaire

Convertisseurauxiliaire

Hacheur defreinage

Résistancede freinage

Ventilateurs,pompes,éclairage,etc.

Convertisseursmoteurs

Moteurs detraction

Filtre

Eventuel dispositif de Supercaps(externe au convertisseur)

Convertisseur-redresseur

configurable

2 moteurs dieselet générateursasynchrones

Convertisseur 1

Convertisseur de traction bi-mode (exemple)

Convertisseur 2 Même fonctionnalité

Les avantages

Une baisse des émissions polluantes pouvant •atteindre 80 % Les moteurs diesel fonctionnent uniquement lorsque cela est nécessaire. Les émissions de CO2, de NOx et de particules sont réduites en conséquence, indépendamment du type de moteur.

Automoteurs hybrides : Autorail Grande Capacité (AGC) L'AGC désigne une famille de produits conçus et fabriqués pour les régions françaises, comprenant des versions électriques, diesel et bi-mode : un véhicule polyvalent doté d'une chaîne de traction qui se reconfigure. Cette approche modulaire permet des configurations à unités multiples mixtes, par exemple des unités électriques avec des unités bi-modes.

Locomotives bi-mode : ALP-45DP Les locomotives bi-mode ALP-45DP, commandées par New Jersey Transit (États-Unis) et par l'Agence Métropolitaine de Transport (Montréal, Canada) fournissent une impression-nante puissance de 4 MW à la roue en mode électrique et jusqu'à 2,5 MW 1 avec deux moteurs diesel. Leurs vitesses maximales sont respectivement de 201 et de 160 km/h.

Paramètre AGC (3, 4 voitures) ALP-45DP

Pays France États-Unis, Canada

Type de véhicule Autorails Locomotives

Vitesse maximale • électrique 160 km/h 201 km/h (125 mph) • diesel 160 km/h 160 km/h (100 mph)

Alimentation par moteur diesel 2 x 662 kW 2 x 1 567 kW

Puissance à la roue • électrique 1 800 kW 4 000 kW • diesel 890 kW 2 500 kW 1

Systèmes 1,5 kV DC 12 kV 25 Hz 25 kV 50 Hz 25 kV 60 Hz

Nombre de véhicules commandés ou livrés 327 46

Les tableaux et les données quantitatives s’entendent pour un réseau électrifié à 80 % au moins. Hypothèses : diesel 1,1 l ; électricité 0,11 €/kWh

MITRAC Hybrid – Déjà sur les voies

Une logistique optimisée •Un transport économe en énergie, rapide et fiable, même vers les destinations les plus lointaines.

Jusqu'à 20 % de réduction du temps de trajet• Le changement de mode à la volée permet des trajets directs à tout moment, sur tout itinéraire, sans perte de temps à transférer les passagers d'un train diesel à un train électrique (ou inversement), ni d'attente liée à un changement de locomotive. En outre, la puissance du véhicule est bien plus importante en mode électrique

Jusqu'à 40 % de réduction des émissions sonores• Moins de bruit dans les gares et le long des voies.

- 40%

- 80%

- 20%- 40%

Coûts de carburant Pollution de l'air (CO2, NOX, particules)

Diesel DieselBi-mode Bi-mode

- 40%

- 80%

- 20%- 40%

Temps de trajet moyen Emissions sonores

Diesel Bi-modeBi-modeVéhicules diesel etélectrique distincts

Nombre réduit de composants •Le recours à un matériel commun et le nombre réduit de composants, permettent une meilleure fiabilité, un poids réduit et par conséquent une diminution de la consommation d'énergie et du coût de possession.

Une gestion plus efficace de la flotte• Une petite flotte de véhicules bi-mode sur un réseau ferré mixte, permet une gestion plus flexible et efficace qu'une flotte importante de véhicules classiques.

Jusqu'à 40 % de réduction de consommation de •carburant Les véhicules étant équipés de plusieurs moteurs diesel, ces derniers peuvent être mis en service séparément afin de limiter la consommation de carburant. Ceci combiné à des itinéraires ne présentant que peu de sections sans caténaire, les coûts en carburant restent faibles et le réservoir conserve une petite taille.

qu'en mode diesel, ce qui permet des temps de trajet réduits et une meilleure utilisation des voies en cas de trafic mixte entre flottes électriques et flottes hybrides.

1 Puissance de traction maximale si la puissance finale n’est pas consommée par le train.

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2009

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*Marques de commerce de Bombardier Inc. ou de ses filiales.

Bombardier TransportBrown Boveri-Strasse 58050 Zurich, Suisse

Tel +41 44 318 33 33Fax +41 44 318 21 77

www.bombardier.com

MITRAC HybridLa chaîne de traction bi-mode

Technologies EcoActives

ECO4 – Energie, Efficacité, Economie et EcologieMITRAC Hybrid est l’une des technologies respectueuses de l’environnement ECO4* de Bombardier. Ces technologies ECO4 répondent aux défis croissants des opérateurs : réduire la consommation d’Energie, améliorer l’Efficacité, protéger l’Environnement et fournir une réponse Economique viable. ECO4 est l’illustration concrète du slogan de Bombardier : Le climat est favorable aux trains*.

Une couverture étendue

EuropeGrâce à leur capacité à fonctionner avec plusieurs systèmes électriques, (par exemple 1,5 kV cc et 25 kV ca pour l'AGC), les véhicules alimentés par le système MITRAC bi-mode représentent la solution idéale pour fournir des services de transport irréprochables à travers des régions équipées de différents systèmes d'alimentation, voire transfrontaliers.

Amérique du Nord Actuellement, les zones métropolitaines d'Amérique du Nord ne fournissent qu'une électrification limitée : les zones de centre-ville et les voies se trouvant à proximité sont électrifiées, tandis que les zones éloignées ne le sont pas. Pour éviter la pollution de l'air, il est indispensable d'utiliser l'alimentation électrique dans les tunnels.

Dans ces circonstances, les véhicules MITRAC Hybrid offrent la solution la plus efficace pour le transport suburbain entre le centre-ville et les périphéries. Les passagers bénéficient de temps de trajet courts, et, au-delà des avantages inhérents au transport public, la réduction de la pollution et l'amélioration de la sécurité et du confort contribuent à augmenter davantage la compétitivité du transport ferroviaire.

Une voie vers l'avenir du transport ferroviaireLes solutions MITRAC Hybrid sont idéalement adaptées aux régions non-électrifiées, ou peu électrifiées, mais où

Ligne non électrifiée

Ligne électrifiée, Système 1

Ligne électrifiée, Système 2

Ligne non électrifiée

Ligne électrifiée, Système 1

Ligne électrifiée, Système 2

Ligne non électrifiée

Ligne électrifiée, Système 1

Ligne électrifiée, Système 2

Electrification aujourd'hui 1 Electrification dans 5 ans 1 Electrification dans 10 ans 1

Ligne non électrifiée

Ligne électrifiée, Système 1

Ligne électrifiée, Système 2

Ligne non électrifiée

Ligne électrifiée, Système 1

Ligne électrifiée, Système 2

Ligne non électrifiée

Ligne électrifiée, Système 1

Ligne électrifiée, Système 2

Centre ville Agglomération Banlieues

des projets d'extension de l'électrification sont en cours ou prévus. Avec la propulsion MITRAC Hybrid, les opérateurs ferroviaires sont en mesure d'offrir des services de transport efficaces et écologiques, et notamment des horaires de trains attractifs et constants et des itinéraires directs alors que l'électrification est en cours d'installation.

La mise en service de véhicules ferroviaires électriques et diesel distincts, le délai nécessaire au changement de locomotives : tout cela appartient désormais au passé. Dans un réseau mixte, électrifié et non électrifié, les trains bi-mode MITRAC Hybrid présentent l'avantage essentiel d'exploiter la totalité de la puissance de traction dès que la caténaire est disponible. Sur les lignes très fréquentées en particulier, ces trains faciliteront la gestion des sillons et permettront d'offrir des temps de trajet plus courts.

1 Evolution prévisible de la couverture électrique (exemple de réseau)