Prochain arrêt : Ingénierie pour les 100 prochaines années du rail

C’est officiel : la population mondiale vient de dépasser les 8,1 milliards. Les Nations unies s’attendent à ce que la tendance à la hausse se poursuive et prévoient une population totale de 9,7 milliards d’habitants d’ici à 2050. Ce type de croissance présente de nouveaux problèmes d’équilibre entre les besoins de la population et la préservation de l’environnement.

Alors que le monde poursuit des objectifs ambitieux en matière d’émissions nettes zéro, le rail reste le choix le plus efficace pour le transport des personnes et des biens essentiels dans le monde entier. S’appuyant sur 100 ans d’expertise en ingénierie, les innovations produits Timken d’aujourd’hui font progresser l’efficacité et le développement durable dans le secteur des trains électriques de passagers et des opérations de fret traditionnelles, pour un avenir plus neutre en termes d’émissions de carbone. Kate Immel, responsable des produits ferroviaires, explique.

Un siècle d’innovation centrée sur le client

L’innovation Timken remonte en fait à 125 ans, en 1899, date à laquelle la société a résolu le problème du frottement dans les premières automobiles grâce au lancement du roulement à rouleaux coniques Timken® (TRB). Dès 1923, Timken démontre les avantages de cette technologie pour le secteur ferroviaire. La première installation ferroviaire d’un roulement à rouleaux coniques a amélioré le confort des passagers et l’efficacité opérationnelle d’un tramway interurbain de l’Ohio. Aujourd’hui, la famille de roulements intégrés polyvalents « AP » de l’entreprise est une référence sur le marché ferroviaire mondial.

Selon Kate Immel, responsable produits, des générations d’ingénieurs Timken ont entretenu une connaissance approfondie des applications ferroviaires afin de développer des solutions produits novatrices qui répondent à l’évolution des besoins du marché. Parmi les exemples, citons le roulement AP® original, une innovation des années 1950 qui a apporté une solution pratique au problème courant à l’époque de surchauffe des roulements d’essieu, le roulement ferroviaire compact AP2™ qui a amélioré les capacités de charge des trains lourds lors de son lancement en 1994, et le développement en 2015 du joint à labyrinthe EcoTurn®, qui continue à faire économiser aux opérateurs des milliers de gallons de carburant et à réduire les émissions de plusieurs tonnes par an.

« Nous avons la réputation de lancer des nouveaux produits qui résolvent les défis les plus difficiles de l’industrie ferroviaire du moment. »

Kate Immel
Responsables produits, Rail

« Nous avons la réputation de lancer des nouveaux produits qui résolvent les défis les plus difficiles de l’industrie ferroviaire du moment, a indiqué Kate Immel, responsable produits de Timken pour le secteur ferroviaire. Cela nous donne l’assurance que chaque fois que nous essayons quelque chose de nouveau, cela mènera à une innovation qui aura une valeur significative sur le marché ».

Aujourd’hui, les ingénieurs de Timken travaillent en étroite collaboration avec les clients du secteur ferroviaire pour répondre à des tendances telles que l’électrification et le développement durable. Mme Immel a déclaré. « Notre objectif principal est l’efficacité, car le monde a besoin d’infrastructures capables de répondre aux besoins de l’avenir », a déclaré Mme Immel.

Les roulements AP-2 de Timken® répondent aux exigences du transport ferroviaire : accroissement des charges et vitesses et plus longue durée de vie des roues. Leur conception compacte intègre moins de composants, réduit le poids des roulements et renforce la sécurité et la fiabilité.

Recherche et développement de classe mondiale pour de nouvelles solutions de transport ferroviaire électrique de passagers

Le laboratoire, les prototypes et les capacités de Timken sont à la base de ses initiatives de recherche et de développement qui font progresser l’entreprise et le secteur ferroviaire. Les innovations de produits sont exclusivement le fruit des demandes spécifiques des clients et des défis de l’industrie.

Mme Immel fait actuellement partie d’une équipe pluridisciplinaire chargée de mettre au point des roulements à rouleaux coniques efficaces qui optimisent la consommation d’énergie des trains électriques de passagers, rendant ainsi un mode de transport déjà durable encore plus efficace sur le plan énergétique.

Les premiers prototypes sont basés sur les travaux récents des ingénieurs de Timken qui ont développé des roulements à forte densité de puissance et à haut rendement énergétique pour les véhicules électriques et les équipements industriels mobiles durables. Les conceptions sont appliquées aux paramètres de fonctionnement uniques de l’électrification ferroviaire, et des ajustements sont apportés aux géométries des roulements et à la lubrification. Les roulements efficaces réimaginés sont ensuite testés en fonction des critères souhaités par les clients pour le cycle de vie du produit et la consommation d’énergie, ce qui peut réduire l’empreinte carbone globale d’un opérateur.

Timken est actuellement en train de modéliser et de tester des roulements pour une application de transport ferroviaire électrique de passagers sur une grande ligne en Europe. Mme Immel explique que la solution pourrait aider les opérateurs à réduire considérablement la consommation d’énergie tout en abaissant leur coût total de possession de manière significative sur la durée de vie de 30 ans d’un train, sur la base des cycles actuels de l’électricité ferroviaire en Europe.

« Les opérateurs veulent une exploitation durable, mais il faut que cela soit économiquement rentable, a-t-elle ajouté. Notre rôle est de répondre à ces deux objectifs, et nous le faisons avec brio ».

Répondre aux besoins mondiaux des clients et aux tendances émergentes

Alors que Timken innove de nouvelles solutions pour le marché mature du rail électrique en Europe, l’entreprise soutient l’électrification des lignes ferroviaires de passagers et de fret dans le monde entier. Les normes établies en Europe deviennent souvent les normes pour les systèmes ferroviaires électriques dans le monde entier.

En Corée du Sud, où les autorités aspirent à remplacer tous les trains diesel par des trains à propulsion électrique à l’hydrogène d’ici 2050, les roulements d’essieu Timken de conception spéciale soutiennent la maintenance de routine du parc actuel de locomotives électriques de passagers à grande vitesse.

Timken a également mis au point un nouveau roulement à rouleaux cylindriques (CRB) pour les unités de suspension des moteurs, qui sont les pivots entre les moteurs d’entraînement et les roues d’une locomotive. Cette innovation est en train d’être intégrée dans un nouveau parc de locomotives électriques. Les roulements à rouleaux cylindriques améliorent l’efficacité opérationnelle et allongent les intervalles de maintenance des locomotives électriques de fret, soutenant ainsi l’objectif ambitieux de l’Inde de mettre en place le plus grand réseau ferroviaire durable au monde. En 2019, les chemins de fer indiens ont transporté plus de 400 millions de passagers et 47 millions de tonnes de marchandises.

Au-delà des solutions de roulement, Mme Immel fait remarquer que les opérateurs ferroviaires sont très intéressés par la compréhension de l’efficacité et du coût du cycle de vie global de leurs trains, tant au niveau macro que micro. Une des tendances actuelles du secteur au niveau mondial est l’allongement des intervalles de maintenance afin que les trains puissent transporter plus de personnes et de marchandises en moins de temps.

Les ingénieurs produits, les experts en tribologie et les spécialistes des tests de produits de Timken formulent et testent actuellement des graisses à longue durée de vie et résistantes à la corrosion afin de prouver que des intervalles de maintenance plus longs sont appropriés.

« En réduisant la maintenance préventive, nous pouvons diminuer le coût total de possession, mais surtout réduire la quantité de graisse à utiliser en premier lieu, ce qui préserve l’environnement et aide les équipes de maintenance ferroviaire à travailler plus efficacement ».

La recherche et le développement de Timken, centrés sur le client, permettent de trouver des solutions durables dans le domaine des transports et des infrastructures. Découvrez les contributions de l’entreprise pour des véhicules commerciaux plus durables, des vols électriques fiables et l’avenir de la mobilité urbaine.

Published: 2024/10/20