La signalisation ferroviaire
Détecteur de boîtes chaudes

Un détecteur de boîtes chaudes est un appareil placé en bordure de la voie qui détecte les boîtes d'essieux surchauffées. On les appellent aussi des automates vocaux, car ils diffusent le résultat de leur analyse sur les fréquences radio, et le font de façon autonome.

Bogie de wagon

Le corps du wagon repose sur des bogies. Ces bogies sont faits (entre autre) de deux pièces que l'on appelle des longerons. Ces longerons sont munis de deux encavures, une à chaque bout.

Longeron

Les essieux d'un wagon sont fixes dans les roues. L'essieu tourne en même temps que la roue. À l'extérieur des roues, il y a des boîtes (dans le cercle bleu, sur le dessin) au travers desquelles passe les bouts de l'essieu. Ce sont des roulements à billes, dont une partie est fixée sur l'essieu, et qui assurent que l'essieu puisse tourner librement. Ces boîtes sont ensuite encastrées dans les encavures des longerons.

Boite de roulement
Dans le rond bleu, nous voyons un roulement à bille.

Dans le rond rouge, c'est la boîte d'essieu qui vient s'encastrer dans le longeron. Le roulement à bille est enfermé dans cette boîte.

Boite essieu

Comme la boîte au bout de l'essieu comprends le roulement à bille, c'est là que s'excerce toute la pression du poids du wagon, entre les pièces fixes et celles qui tournent. Une défaillance de cette pièce peut faire en sorte que l'essieu tourne péniblement, voire pas du tout. La chaleur de la friction augmente, à un point tel que le roulement à bille, la boîte d'essieu ou l'essieu lui-même peuvent se rompre, entraînant ainsi un déraillment.


Détecteur de boîtes chaudes

Afin de détecter le plus rapidement possible ces surchauffes d'essieux, les chemins de fer installent des détecteurs de boîtes chaudes. Ce sont des apapreils à infrarouge, qui peuvent lire la température, à un dixième de degré près, d'une boîte d'essieu passant à plus de 100 mi/h au dessus d'eux! Une fois que le train est complètement passé, ils transmettent alors sur la fréquence radio du train (celle que le train écoute en permanence) un message résumant leur diagnostique. Un rapport beaucoup plus détaillé est envoyé par des lignes de communications au centre de contrôle.

Detecteur boite chaude
Détecteur de boîtes chaudes au PM 126.1 de la subdivision de Mont-Joli, sur le CFMG.
HotBox Detector
Système de détection de boîtes chaudes. En bleu, c'est l'ordinateur de l'automate. Cet équipement se trouve dans l'abri le long de la voie. Dans le cercle vert, c'est le capteur à infrarouge, qui est placé le long de la voie.

Absence de détecteur

Certains chemins de fer ne peuvent se permettre d'acquérir un système de détecteurs de boîtes chaudes. Pour palier à la situation, toutes les locomotives sont munies de détecteurs portatifs. Ces détecteurs, semblables à de petit pistolet, pointent un laser et lisent avec une très grande précision la température d'une boîte d'essieux. Évidemment, l'employé doit parcourir toute la longueur du train en arrêtant devant chaque essieu pour prendre la mesure.

VIA Rail équipe aussi toutes ses locomotives et tous ses voitures LRC et Renaissance de ces détecteurs, afin de palier en cas où les trains devraient circuler dans une subdivision non munie de détecteurs en voie. Et surtout, un détecteur de boîte chaude monté à bord du train permet de détecter la surchauffe avant qu'elle ne cause des dégâts plus coûteux.

Quelle est cette voix?

Autre fait intéressant (on pourrait même dire cocasse): Au CN et au CP, les voix que vous entendez sont celles de CCF qui ont été choisis par la compagnie. Au CFMG, ce sont des détecteurs fournis par la compagnie X-Rail. Ces détecteurs sont fabriqués par la firme Southern Technologies de Chattanooga, au Tenessee. La voix française a remplacé le mot kilomètre par le mot mille à cause d'une simple erreur dans la base de donnée. Comme le DBC support le système métrique et impérial, une erreur de programmation s'est glissée faisant en sorte que le DBC dit "Kilomètre" au lieu "Mille".

Pour entendre un détecteur de boîtes chaudes du CFMG, cliquez ici.

Signification du message

Pour faire jouer le fichier audio (format .mp3), cliquez ici.

Détecteur de boîtes chaudes
Explications
bip Tonalité annonçant la transmission du rapport.
Détecteur CN Identification du réseau sur lequel le détecteur est installé. Dans certaines agglomérations, il peut y avoir plusieurs détecteurs de différentes compagnies qui peuvent être captés d'un même point, sur la radio.
Rouses Point Subdivision sur laquelle se trouve le détecteur.
2-4 Point milliaire du détecteur. Dans ce cas-ci, le PM 24.
Aucune problème. Aucun problème n'a été signalé. Un message d'alarme ressemblera à : "Boîte chaude, essieu 114, côté nord. Je répète: Boîte chaude, essieu 114, côté nord.". Dans ce cas, le train doit s'immobiliser, et on doit faire une inspection manuelle à l'aide de crayon Tempilstick, qui fond à une température précise (93 degrés Celsius, ou 200 Farenheit). Si l'examen est positive, les mesures pour apporter les wagons le plus sécuritairement possible à la voie d'évitement la plus proche seront prises. Sinon, le train peut poursuivre sa marche, en portant attention au prochain détecteur. Si l'alarme se déclenche de nouveau, pour le même wagon, le wagon doit retiré du train, même s'il s'agit d'une seconde fausse alarme.
Les autres messages peuvent être des messages de roue chaude (l'alarme sera identique, mais avec la mention de roue chaude au lieu de boîte chaude), ou de dérangement (anomalie interne du système). Dans ce cas, le message de l'automate sera :" Défectueux. Défecteux."
Si le détecteur est jumelé à un autre type de détecteur, comme un détecteur de pièces traînantes, il pourra y avoir différents types d'alarme.
De plus en plus de détecteur donne aussi la température ambiante. De nos jours, les appareils d'auscultation de la voie sont si perfectionnés qu'ils permettent de juger, pour une température X, quelle doit être la vitesse d'un train. L'information est transmise au équipe de train par bulletin de marche. Par exemple, on peut demander au train de réduire sa vitesse sur une portion de la voie en deçà d'une certaine température. C'est le détecteur de boîte chaude qui donnera la température ambiante une fois le train passé.
3-4 Vitesse du train, en mi/h au moment où il a passé sur le détecteur.
CN Detector, Rouses Point, 2-4, no alarm. 3-4. Répétition du message en anglais. Les automates sont soit unilingues (français ou anglais), ou bilingues, selon leur localisation géographique.

Détecteur d'impact de roue
Il existe aussi des détecteurs d'impact de roue. Ces détecteurs sont presque invisibles à l'oeil nu. Ils sont placés sous la voie, et écoutent le son que fait la roue au contact du rail. Si une roue développe un méplat (surface plane sur la surface de roulement), l'impact de la roue avec le rail à cet endroit va agir comme un marteau sur le champignon de rail. Ce martèlement continu peut finir par provoquer des fissures de fatigue dans le rail.

Le détecteur d'impact de roue est munie d'un balayeur AEI (Automatic Equipement Identification), qui peut lire l'identification de chaque wagon lorsqu'il passe. Contrairement au détecteur de boîte chaude, le rapport n'est pas diffusé sur les ondes. Il est plutôt envoyé électroniquement au centre de contrôle, qui analyse les données. On peut alors déceler quel wagon aura besoin d'un entretien préventif.

Site AEI
aei
aei
Site AEI. Les balayeurs opérant émettant une fréquence entre 906 et 925 Mhz stimule une plaquette posé sur wagon et locomotive en Amérique du Nord. La plaquette fait varier la fréquence émise, qui est capté par l'autre antenne. Le résultat de cet empreinte magnétique permet d'identifier le wagon. Antenne AEI.

Le détecteur d'impact de roue est monté sous les rails. On met des traverses de béton afin de transmettre le son des roues de façon optimale. Dans l'Est du Canada, il n'y a que deux de ces détecteurs, tous sur le réseau CN.

iwdLa photo ci-contre montre un détecteur d'impact de roue. On ne peut pas y voir grand chose, si ce n'est que les traverses sont en béton. L'équipement ce trouve sous les voies.