Stadler - Locomotive bi-mode Euro Dual
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L'auteur
Frédéric de Kemmeter 
Train & signalisation - Obser-vateur ferroviaire depuis plus de 30 ans. Comment le chemin de fer évolue-t-il ? Ouvrons les yeux sur des réalités complexes de manière transversale

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L'une des dix machines Stadler Euro Dual destinées à l'opérateur HVLE. Ici au repos à Wustermark (photo Jörg Schulze via wikipedia)
Caractéristiques techniques

Type de locomotive :           
Surnom :                            
Classement :     
Constructeur(s) : 
Exemplaires construits :
Mise en service :                             
Propriétaires/Exploitants :                  

Disposition des essieux :    
Écartement :                      
Alimentation :
Moteurs de traction :
Chaîne de traction :       
Puissance continue :  


Moteur diesel :  
Puissance moteur diesel :       

Vitesse maximale :            
Masse en service :             
Longueur :
              

En 2014, un peu avant sa vente à Stadler, Vossloh avait présenté à Innotrans Berlin une locomotive bimode, basée sur la locomotive diesel Euro 4000. Mais ce n’est qu’en 2018 que Stadler lança sa plate-forme Euro Dual, qui diffère fondamentalement des projets "last mile" des concurrents.

La locomotive Euro Dual, qui est une CC, est déclinée par Stadler en trois versions :
• L’Euro Dual, locomotive bi-mode, bi-courant (1,5kV DC, 25kV AC), disposant d’une puissance de 6,15MW en traction électrique, 2,8MW en traction thermique; 
• L’Euro 4001, déclinaison entièrement « diesel » de la plateforme Euro Dual. Cette machine embarque un moteur Caterpillar C175-16, différent de l'Euro 4000 précédente car désormais conforme à la norme Euro IIIB. 
• L’Euro 9000, une déclinaison entièrement électrique de la plate-forme Euro Dual, d’une puissance de 9MW.

La locomotive Euro Dual est une vraie nouveauté dans le sens où en motorisation autonome, donc « diesel », elle développe 2.800kW, soit l’équivalent d’une CC72000, tout en ayant à bord une chaîne de traction électrique développant 6.000kW… que n’avait pas ladite CC72000, ni d’ailleurs aucune autre des meilleures diesel européennes. 
Bi-mode électrique/diesel
Euro Dual
Série UIC 2159
Stadler
==> 40 en commande
2019 (FR) - 2020 (DE)
VLFI - HVLE - Captrain - ELP - ....
CC
standard 1.435mm
1500V DC - 15 + 25kV AC
6
IGBT
4.100kW sous 1500V DC
6.150kW sous 15kV
7.000kW sous 25kV
Caterpillar CAT C175-16
2.800kW
120km/h
123 T
23,020m

Au final, une machine qui affiche certes ses 123 tonnes nécessitant six essieux pour rester sous la barre des 22 tonnes comme prescrit en Europe.
Un premier exemplaire dans les emprises de l'usine de Valence, en Espagne (photo Stadler)
L'Euro Dual de Stadler est une combinaison d'éléments issus de deux locomotives en service : 
• de sa gamme Eurolight, Stadler a repris le moteur diesel ainsi que les batteries et les systèmes de freinage;
• de sa gamme Euro 4000, Stadler a principalement repris l'ensemble de la caisse, les cabines de conduite et surtout les bogies CC, qui faisait l'objet de craintes de la part des gestionnaires d'infrastructure et des exploitants. 

Le constructeur y rajouta alors deux pantographes ainsi que des chaînes de traction électriques et un transformateur d'ABB, pour donner naissance à cet engin novateur de 123 tonnes. 

Le moteur diesel
Il s'agit d'un CAT C175-16 ACERTTM, qui est dérivé de la série C175 très réussie de Caterpillar, utilisée couramment dans les groupes électrogènes et les engins de terrassement lourds. Le C175 avait déjà été installé sur d'autres locomotives, notamment la Progress Rail PR43C aux États-Unis ainsi que la Class 68 au Royaume-Uni.

Le C175-16 est un moteur doté de 16 cylindres en V à cycle quatre temps, avec un alésage de 175 mm et une course de 220 mm, offrant une cylindrée de 84,7 litres et produisant 3.755 ch (2.800 bkW) à 1.740 tr / min. Il utilise une injection de carburant à commande électronique, ce qui permet de régler précisément l'injection en fonction des exigences imposées au moteur. La  stratégie d'injection que permet ce moteur peut ainsi varier en fonction de la charge, de la vitesse, de la température du moteur, de la
xxxxxxxxxxxxxxxxxx
 (photo Caterpillar)
la température de l'air et de la température du carburant. Le moteur est équipé de quatre turbocompresseurs avec refroidissement double étage et pèse 11 tonnes. Les moteurs CAT répondent aux normes d'émission européennes 2012 IIIB en remplaçant le silencieux d'échappement par un filtre à particules diesel. L'entretien du moteur peut être effectué avec des intervalles de 1000 heures pour le petit entretien (vidange d'huile) et 18.000 heures pour les gros travaux (grande révision).

La partie électrique
Caterpillar a travaillé en étroite collaboration avec ABB afin de réduire le poids de la locomotive. Certains composants de l'ensemble moteur/alternateur ont été moulés en aluminium plutôt qu'en acier afin de gagner du poids. L'alternateur ABB a été spécialement conçu pour être utilisé avec le moteur C175 et y est boulonné directement. Un système de montage flexible en cinq points a été adopté pour l'ensemble moteur/alternateur.
(photos ABB)
Stadler a voulu rester en terrain connu. Le convertisseur ABB de type Bordline CC1500 DE (photo à gauche) est un appareil de dernière génération qui équipait les rames automotrices double-étage du constructeur suisse. Stadler l'a donc logiquement repris pour équiper son Euro Dual. La commande du convertisseur de traction doit non seulement optimiser les formes d’onde de tension fournies aux moteurs, mais également veiller à ce que la chaîne de traction ne soit pas source de perturbations, d’oscillations ou de pollution harmonique côté alimentation. Intégrant la technologie moderne IGBT, qui contrôle chaque moteur de traction individuellement, le Bordline CC1500 DE génère une forme d'onde de courant quasi-sinusoïdale, qui réduit les pertes harmoniques, le bruit audible et la contrainte mécanique sur le moteur de traction. Sur l'Euro Dual, la commande du convertisseur doit minimiser les distorsions de la forme d’onde du générateur afin de réduire l’usure et optimiser le rendement énergétique.

Selon ABB,  le secret de la compacité et de la puissance massique de ces convertisseurs de traction ABB tient au refroidissement liquide interne, à la conception modulaire et aux enveloppes en aluminium ou acier inoxydable soi-gneusement élaborées. Cela a permis d'en installer deux dans l'Euro Dual, un par bogie. Chaque Bordline dispose de son redresseur pour créer une alimentation CC intermédiaire, un hacheur de freinage et une électronique d'entraînement (AC800 PEC) avec contrôle de l'adhérence, deux onduleurs de traction et un onduleur auxiliaire. 
 (Document de presse VLFI)
Les utilisateurs

Comme pour d'autres engins de traction, cette locomotive est le fruit d'une étude de marché enclenchée par Vossloh et n'a donc pas été commanditée par un opérateur quelconque. Mise à la vente, l'Euro Dual a dû - et devait encore, en 2020 -, passer des tests d'homologation dans un certains nombre de pays. Retenons que l'autorisation de mise en service eu lieu : 
• Le 14 juin 2019 en France;
• Le 12 février 2020 en Allemagne.

En 2020, aucuns des grands opérateurs publics ferroviaires n'avaient encore commandé cette machine. En revanche, un certains nombre d'opérateurs privés passaient commande, avec parfois des versions spécifiques : 
VLFI
VFLI (Voies ferrées locales et industrielles), est en France le troisiè-me opérateur fret derrière SNCF et ECR. Cette entreprise appartient à 100% au groupe SNCF. Elle a acheté en 2018 la toute première machine Euro Dual, qui est en fait le prototype dénommé "version F", car apte sous courant continu 1500V. VLFI a mis en service cette machine le 26 octobre 2019 avec des trains sur Vittel, et peut donc se targuer d'être la première entreprise à l'avoir mise en service au monde ! VLFI a aussi commandé la version purement diesel, l'Euro 4001, à raison de 10 exemplaires.  
ELP
European Loc Pool a été créé en 2018 et a son siège social situé à Frauenfeld, en Suisse. Sous la direction du Haydn T. Abbott et du PDG néerlandais Willem Goosen, le groupe se concentre sur le crédit-bail de locomotives avec une offre complète de maintenance et d'assurance. ELP a commandé 10 locomotives Euro Dual qui amène son parc à 40 locomotives hybrides . Parmi celles-ci, 22 locomotives EuroDual et 3 locomotives Euro9000 sont déjà couvertes par des contrats de location avec 9 opérateurs différents dans cinq pays européens. Parmi les clients : l'allemand HHPI.

HVLE
Havelländische Eisenbahn AG (HVLE), opère des trains de fret dans le Brandebourg, autour de Berlin. Cet opérateur a commandé en 2017 dix locomotives Euro Dual 2159 "DE", car équipées pour le 15kV AC et... le 25kV AC, une particularité de la ligne du Rübelandbahn dans le Harz. HVLE est le premier opérateur de l'Euro Dual en Allemagne, le second en Europe après VLFI, grâce à l'autorisation de mise en service de février 2020. Les trois premières machines circulent depuis le printemps 2020.
ITL Eisenbahngesellshaft (Captrain)
Cette filiale allemande de Captrain Deutschland (SNCF), basée à Pirna, a commandé 4 machines Euro Dual qui arrivèrent par bateau le 27 février 2020. ITL pourrait ainsi être le troisième opérateur à exploiter cette locomotive qui devrait être utilisée pour la traction des trains de matériaux de construction.
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