Grincement des trams - mieux dormir grâce à la lubrification mobile ?

Bruits de virage sur le réseau de tram bernois

Quiconque a déjà attendu son rendez-vous à la Zytglogge ou bu son expresso matinal dans l'un des cafés de la Theaterplatz à Berne connaît ce bruit : le grincement des trams, qui peut entraîner une pollution sonore élevée pendant une courte période, en particulier dans les petits rayons de courbure - comme c'est le cas à la Zytglogge. Comme les tramways circulent surtout dans les agglomérations, un grand nombre de riverains sont potentiellement concernés par le grincement des tramways. Les entreprises de transports publics de la ville sont donc très motivées pour trouver des mesures efficaces contre ces bruits désagréables.

Vidéo de présentation : Enregistrements sonores et visuels de deux trams qui se croisent. Lors du premier passage, on entend un sifflement de boudin, lors du deuxième passage, c'est le crissement dans les virages qui domine.

Recherche d'une mesure efficace, nécessitant peu d'entretien

Une mesure éprouvée pour réduire le bruit des trains dans les courbes est le graissage des voies. Sur le réseau de tramways urbains de BERNMOBIL, des systèmes de lubrification permanents sont en service à tous les endroits névralgiques des virages. Cette mesure a permis de réduire considérablement les bruits dans les virages au cours des dernières années. En raison de la faible flexibilité et des coûts élevés de maintenance et de renouvellement liés aux nombreuses installations dans les virages, BERNMOBIL a investi ces dernières années dans le développement d'un nouveau système de lubrification mobile, installé sur les trams eux-mêmes.

Illustration 1 : Le système actuel est basé sur des installations stationnaires qui, avant les virages, pulvérisent du lubrifiant sur les rails du tram à partir de plusieurs buses (à gauche). Le nouveau système de graissage mobile a été installé lors de la 2e phase d'essai de manière à ce que du lubrifiant soit pulvérisé sur les rails 40 m avant le virage et juste avant l'entrée du virage, sous contrôle GPS (voir les buses sur le châssis sur la photo de droite ; source : Matthias Rogger, BERNMOBIL).
 

G+P effectue des mesures sur plusieurs semaines de l'exploitation expérimentale

Dans le cadre de deux phases d'essai en 2018 et 2020, BERNMOBIL et Grolimund + Partner ont testé le nouveau système de lubrification à la place Le Corbusier à Berne-Bethlehem. Comme les bruits de virage ont tendance à être plus fréquents par temps froid, les mesures ont été effectuées en novembre/décembre.  Après un essai pilote réussi en 2018, le premier train de roulement de sept véhicules de course a été équipé, pour l'exploitation expérimentale en 2020, d'un système de pulvérisation qui, piloté par GPS, applique de l'huile sur les rails avant les virages.

Grolimund + Partenaires SA a mis à profit sa longue expérience dans l'analyse des grincements bruyants des trains pour mesurer et évaluer les plus de 2'000 passages de tramways. L'objectif principal de l'essai était de prouver que l'effet du nouveau système mobile était au moins aussi important que celui des installations de graissage existantes.

Illustration 2 : Niveau sonore typique de deux passages de tramways, respectivement sans bruit de virage notable (noir) et avec des crissements de virage et des sifflements de boudins bien marqués (rouge). Lors des passages de tram sans bruit de virage notable, les 4 trains de roulement des automotrices articulées à 7 éléments sont clairement visibles sous forme d'amplitudes relativement symétriques et uniformes. Lors de passages de tramways avec un bruit de virage marqué, les trains de roulement ne sont plus aussi clairement visibles, car plusieurs trains de roulement émettent souvent du bruit en même temps.
 

G+P démontre un effet de réduction du bruit

L'analyse de la situation acoustiquement complexe par Grolimund + Partenaires SA a fourni des informations précieuses. Deux bruits clairement différenciables ont été constatés : un crissement de virage à haute fréquence (crissement de tram) et un crissement de boudin à basse fréquence (écoute les bruits de virage dans l'enregistrement plus haut !) Heureusement, la pulvérisation mobile des voies de tram contre les deux bruits de virage porte ses fruits : la part des passages bruyants a diminué de près de moitié, de sorte que seul un tram sur six émet encore des bruits de virage notables. C'est surtout la part des crissements de virage à haute fréquence, désagréables pour l'oreille humaine, qui a fortement diminué. Mais les grincements des trams ne sont pas les seuls à s'être raréfiés - leur volume sonore a également été divisé par deux ou trois.

Conclusion : le nouveau système de lubrification a de l'avenir

Pour en finir avec les bruits gênants dans les virages, de nombreuses entreprises de transport investissent de plus en plus dans la recherche de systèmes de lubrification réduisant le bruit - c'est aussi le cas de BERNMOBIL. Grolimund + Partenaires SA a soutenu l'entreprise de transport bernoise en étudiant l'effet acoustique d'un nouveau système de lubrification mobile dans les courbes étroites des tramways. G+P a pu mesurer les différents bruits de la situation sonore complexe et en tirer de précieux enseignements : Le système de lubrification mobile a du potentiel - non seulement pour réduire les frais d'entretien, mais aussi pour endiguer les bruits désagréables des virages.