L'autorail panoramique XABD 4200
Construit pour la SNCF cet autorail devait être, dans son ensemble, attrayant et confortable, sans pour autant que l'on ait recours à des solutions d'un luxe et d'un prix exagérés.
INTRODUCTION
Pour satisfaire aux conditions de ce programme d'étude, les constructeurs ont du avoir recours à un certain nombre de dispositions particulières et faire appel aux techniques les plus évoluées.
C'est ainsi que des précautions toutes spéciales ont du être prises pour éviter la transmission des bruits et des vibrations du moteur au compartiment panoramique qui se trouve situé exactement au-dessus; Ce compartiment ne pouvant comporter de baies ouvrantes, car il est inscrit au plus juste dans le gabarit, il a été nécessaire de prévoir sa ventilation forcée (à défaut d'un conditionnement, réalisé pour essai sur un autorail), Pour que la qualité panoramique du dôme soit effective il a fallu  Éviter la formation de givre et de buées sur les vitres, ce qui a conduit à l'emploi de vitres chauffantes ; Faire en sorte que les gaz d'échappement du moteur ne viennent pas rapidement les salir, ce qui a obligé à placer l'échappement le plus bas possible.
Les parois et portes du poste de conduite ont été exécutées en glace claire au-dessus du niveau de la ceinture, de façon à ne pas faire obstacle à la visibilité des voyageurs des compartiments d'extrémité
AGENCEMENT ET CARACTERISTIQUES GENERALES DE L'AUTORAIL L'autorail se présente sous la forme reproduite au diagramme qui en donne les dimensions principales. La longueur de cet autorail est la même que celle des autorails Tous Services type X 2800, c'est la longueur maximale permise par les installations de la S.N.C.F. L'autorail est porté par deux bogies dont l'un est moteur et l'autre seulement porteur. La puissance du moteur est de 800 ch. La transmission est électrique. La capacité de l'autorail est de : 44 places de 1re classe dans le compartiment surélevé ; 44 places de 2e classe dans l'ensemble des deux compartiments d'extrémité ; Soit au total 88 places.   Un compartiment à bagages de 10 m de surface utile (pouvant recevoir une charge de 7t) a été aménagé sous le compartiment surélevé à côté du compartiment moteur. La hauteur de ce compartiment, quoique réduite à 1,580 m, est néanmoins suffisante pour qu'un homme puisse se tenir à l'intérieur, au moment de charger ou de décharger les bagages. Le poids à vide de l'autorail en ordre de marche est de 55 t. La vitesse maximum prévue est de 130 km/h. L'autorail s'inscrit dans un rayon minimum de 120 m. Il peut être conduit d'une remorque à poste de conduite, mais n'est pas couplable. Il est jumelable avec les autres autorails du parc. La charpente de caisse est constituée de poutres latérales, calculées pour supporter toutes les charges et réunies entre elles par des traverses supportant les planchers. Cette charpente est réalisée à l'aide de profilés plies et tubulaires, en tôle d'acier SPD, assembles par soudure à l'arc électrique, partie en cordons continus, partie en cordons discontinus alternés.   L'acier utilisé a les caractéristiques suivant Résistance à la traction : R = 40 kg/mm2 ; Limite élastique : E = 22 kg/mm' ; Allongement : À = 25 %.
La première charpente a été soumise à essais en charge verticale et en compression au banc de Vitry de la S.N.C.F. il lui a été appliqué une charge verticale de 42 t (qui correspond à la surcharge maximale de service) et un effort de compression de 100 t. Dans ces conditions, les fatigues mesurées sont restées dans les limites prévues. En charge verticale la fatigue maximum sous charge statique ne dépassait pas 12 kg/mm2 sauf en point que l'essai a permis de déceler et qui a été renforcé en conséquence. En compression la fatigue a atteint 20 kgimm2 en quelques points Deux points singuliers avec dépassement la limite élastique ont été mis en évidence les essais. Des renforcements locaux ont apportés HABILLAGE DE LA CAISSE Le revêtement extérieur de la caisse est réalisé en tôle d'aluminium AG1 de 1,5 mm d'épaisseur sauf pour les panneaux comportant des emboutis d'encadrement de baie qui sont en A5 de 2 mm. Les panneaux sont fixés sur la charpente, sans aucune vis apparente, en utilisant un procédé nouveau mis au point et faisant l'objet d'un brevet pris par la Régie Renault. Ce procédé consiste essentiellement à fixer, par collage sur les panneaux, des équerres d'une forme particulière qui sont reliées à la charpente par l'intermédiaire de pattes élastiques en nylon permettant la libre dilatation relative de l'ossature et du revêtement. Des raidisseurs, également collés sur les panneaux, permettent de leur assurer une rigidité convenable quelles que soient leurs dimensions. On peut ainsi utiliser de longs panneaux d'une seule pièce et l'esthétique du véhicule s'en trouve améliorée par la suppression des joints qui en altèrent habituellement la ligne. Au droit du compartiment moteur, des panneaux très facilement démontables permettent d'accéder à tous les organes installés dans ce compartiment.   ELEMENTS   Raisons d'emploi du plastique   Pour la première fois, à notre connaissance, le plastique a été utilisé pour la construction d'éléments très importants de caisse, c'est-à-dire: Le dôme panoramique et les deux extrémités de caisse. Parlons d'abord des raisons qui nous ont conduits à utiliser cette technique nouvelle. Pour le dôme panoramique, nous avons dit que les glaces devaient rester claires par tous les temps ; Ceci a conduit à l'emploi de vitres chauffantes dont nous parlerons en détail plus loin. Conjointement, par souci d'esthétique, la S.N.C.F. a désiré donner à ces vitres des formes galbées ; Il en résultait, non seulement de très grosses difficultés pour les réaliser, mais aussi pour construire avec une précision suffisante les encadrements qui devaient les recevoir. L'emploi du plastique a permis d'éliminer complètement les écarts de cotes de ce support et par voie de conséquence, il a été possible d'accorder aux Glaceries de Boussois les tolérances suffisamment larges dont elles avaient absolument besoin pour pouvoir réaliser les glaces bombées que nous leur demandions. En ce qui concerne les extrémités, ce sont des considérations analogues qui ont conduit également à l'emploi du plastique, quoique les glaces de cette partie de l'autorail aient une forme un peu moins tourmentée que celles du dôme. L'emploi du plastique était rendu intéressant Par ailleurs par le fait que de nombreux motifs normalement surajoutés à la carrosserie, comme les buses de phares et l'écusson S.N.C.F., pouvaient être directement incorporés à la pièce. Ajoutons encore que l'emploi du plastique dans la construction est également très favorable : Au point de vue insonorisation ; Parce qu'il supprime toute peinture aussi bien intérieure qu'extérieure. Réalisation Les pièces plastiques sont exécutées en polyester stratifié suivant une technique connue mais qui se perfectionne de jour en jour dans les détails et qui prenait ici un aspect inhabituel par suite des dimensions très importantes des ensembles fabriqués. Le dôme est en effet constitué de 4 éléments dont chacun mesure 3,50 m de longueur et 2,80 m de largeur. Chaque élément est obtenu par l'assemblage de deux pièces, l'une extérieure, l'autre intérieure, qui sont intimement réunies par un collage à la résine. On constitue en somme "un corps creux " en plastique qui a toutes les qualités des corps creux métalliques, c'est-à-dire un très grand moment d'inertie pour un poids minimum. Le dôme complet ne pèse que 780 kg. Ce poids est à rapprocher de celui des glaces qui l'équipent, lesquelles pèsent 1 000 kg avec leur caoutchouc de montage.
Pour les pièces d'extrémités la conception est différente. Ces pièces qui ne jouent qu'un rôle de revêtement ne comportent qu'une seule paroi. Elles sont collées sur une armature métallique formant bouclier protecteur pour le conducteur de l'autorail.
ISOLATION THERMIQUE ET ACOUSTIQUE   Comme nous l'avons souligné dans notre préambule, la position du moteur placé directement sous un compartiment où se trouvent des voyageurs conduisait à prendre des précautions toutes spéciales pour éviter la transmission des bruits et assurer une isolation thermique convenable. Planchers Pour éviter la transmission directe du bruit et des vibrations à travers le plancher du compartiment surélevé, celui-ci a été constitué par toute une série d'isolants visant à obtenir dans l'espace disponible le maximum de protection. Ce plancher a une épaisseur totale est de 130 mm. Il est à remarquer que dans le compartiment moteur proprement dit, malgré l'intérêt que présentait au point de vue isolation acoustique l'utilisation comme revêtement intérieur d'une tôle perforée, nous avons dû, par mesure de sécurité, prévoir une tôle pleine, de façon à éviter l'imprégnation de la laine de verre par les projections de gas-oil. Nous avons alors choisi une tôle de 1,5 mm qui, par sa masse, intervient également très favorablement pour contrarier la propagation des ondes sonores. Le plancher des compartiments d'extrémité est constitué d'une tôle d'acier de 2 mm d'épaisseur garnie d'amiante, le sol du compartiment étant réalisé par deux épaisseurs de contreplaqué de 10 mm recouvert d'un tapis Gerflex. Parois des compartiments voyageurs Les parois extérieures sont garnies d'une couche de laine de verre de 30 mm d'épaisseur collée à l'aide d'lnsonastic. Pour le garnissage intérieur nous avons fait un large usage de plastique, sous la forme bien Connue maintenant des panneaux en plastique stratifié de 1,6 mm d'épaisseur, collés sur de l'lsorel de 4 mm. Par souci d'esthétique, tous ces panneaux sont montés sans aucune vis apparente et les quelques couvre-joints qui sont nécessaires se présentent sous une forme rainurée, les vis étant cachées par un cordon en plastique. Les arrondis de pavillon sont garnis avec de la tôle d'aluminium de 1,5 mm d'épaisseur, légèrement ondulée et oxydée anodiquement, ce qui contribue à l'effet décoratif. Parois des compartiments moteur, auxiliaires et soute à bagages  Nous avons utilisé : Dans les compartiments moteur et auxiliaires : Des tôles perforées en alliage d'aluminium AG 3 de 1,2 mm d'épaisseur ; Dans la soute à bagages : De la tôle à petites pointes de diamant en alliage d'aluminium AG 3 de 1,2 d'épaisseur. Pavillons  Les pavillons des compartiments extrêmes sont garnis comme les parois . Cloisons du compartiment moteur Comme le plancher de ce compartiment, les cloisons qui limitent le compartiment moteur doivent empêcher dans toute la mesure du possible la propagation des ondes sonores. Ces cloisons ont donc été particulièrement soignées pour obtenir ce résultat leur épaisseur est de 100 mm.
MOTEUR
	Le moteur Diesel construit par la Société Alsacienne de Constructions Mécaniques (S.A. C.M.) est un moteur MGO type 12 V 175 SH. C'est le même moteur que celui qui est monté sur les autorails Tous Services type 2800 de la S.N.C.F, mais il est ici équipé avec une Turbo soufflante Napier type HP 100 Sa puissance est de 800 ch à 1500 t/mn. Son poids est de 4600 kg (sans dynamo, ni eau, ni huile). Aspiration du moteur  L'aspiration d'air du moteur se fait dans le compartiment des auxiliaires à travers 4 cartouches filtrantes Miofiltre ou Vokes disposées sur un caisson solidaire de la cloison séparant le compartiment moteur du compartiment des auxiliaires.Cet air est pré-filtré à l'entrée de ce compartiment lors de son passage à travers des plaques filtrantes montées sur les panneaux démontables d'une des faces.
Échappement du moteur Nous avons dit que pour ne pas réduire la qualité panoramique du dôme par altération directe de la visibilité et en provoquant le salissement rapide des vitres, I'échappement se faisait à la partie inférieure. On trouve en outre à cette disposition l'avantage de dégager entièrement les compartiments voyageurs et les plates-formes de tout conduit qu'il aurait été très difficile d'y installer sans nuire à l'esthétique d'une part et au confort de l'autre (bruit et chaleur ne peuvent jamais être complètement éliminés quelles que soient les dispositions prises à cet effet). L'échappement du moteur aboutit donc par des gaines rectangulaires de forte section au niveau du brancard et sur chacune des faces de l'autorail. L'échappement normal se fait en marche, du côté opposé aux panneaux d'aspiration. A l'arrêt dans les gares, s'il se produit que ce côté soit celui du quai, il est possible d'inverser le sens de l'échappement par la manœuvre de volets commandés électropneumatiquement à distance par le conducteur. Simultanément et automatiquement les ventilateurs qui renouvellent l'air du dôme sont arrêtés ; Ils sont remis de même en service lorsque l'échappement normal est rétabli. Un silencieux Boet est disposé verticalement sur le conduit d'échappement normal. Refroidissement du moteur  Le refroidissement de l'eau du moteur est assuré par un groupe monobloc réunissant tous les organes nécessaires : Les radiateurs ; Le ventilateur ; Les réservoirs de distribution, d'expansion et de réserve, lesquels sont montés sur un bâti en tôles et cornières.  Le ventilateur est commandé mécaniquement et directement par le moteur Diesel à l'aide d'un arbre à cardans. En dehors de cette liaison mécanique, les seules jonctions à réaliser entre le groupe et le moteur sont celles des tuyauteries d'entrée et de sortie d'eau, de remplissage et d'évents. Ces jonctions sont faites par raccords souples en caoutchouc. Deux types de groupes refroidisseurs équiperont les autorails X4201 à X4210. Groupe Voith sur les autorails X 4201 à 4205 Groupe Chausson sur les autorails X 4206 à 4210 . Ces groupes sont rigoureusement interchangeables. Leur régulation entièrement automatique est asservie à un thermostat placé sur la tuyauterie de sortie d'eau du moteur. Elle est obtenue : Pour les groupes Voith, par action sur le coupleur hydraulique qui entraîne le ventilateur et dont le remplissage automatiquement variable fait varier le glissement et par conséquent la vitesse du ventilateur d'une façon continue ; Pour les groupes Chausson, par action sur l'embrayage magnétique Alsthom, dont l'alimentation, à intensité variable par paliers, correspond à des valeurs différentes du glissement et de la vitesse du ventilateur.   Alimentation du moteur en combustible  Le combustible est emmagasiné dans 3 réservoirs cylindriques d'une capacité totale de 1500 litres. Le remplissage de ces réservoirs se fait de chaque côté de l'autorail par deux tubulures symétriques aboutissant dans des niches. Les raccords sont groupés à l'extrémité d'un collecteur reliant les réservoirs entre eux. Une dérivation de l'eau de refroidissement du moteur traverse le collecteur pour réchauffer le combustible en saison froide. Une armoire groupant la pompe d'alimentation et les filtres est placée à proximité du moteur. Une pompe à main de secours est fixée sur le côté de l'armoire. Les réservoirs de combustible ont été construits de la même matière plastique que celle du dôme. Chaque réservoir de 0,70 m de diamètre et de 1,30 m de longueur ne pèse que 38 kg.   Installation du groupe-moteur La conception de l'autorail impose le montage du groupe moteur par le dessous.   Installation du groupe refroidisseur  Nous avons dit que l'ensemble du groupe refroidisseur constituait un bloc indépendant. Ce bloc qui pèse 900 kg, est monté sur l'autorail de la même façon que le groupe moteur, c'est-à-dire par en dessous, et il est accroché à la charpente par 4 blocs élastiques Paulstra type SC 31.   TRANSMISSION ET EQUIPEMENT ELECTRIQUE La transmission électrique qui nous a fournie par la Compagnie Electro-Mécanique est constituée par une génératrice principale type GD 650 auto ventilée à un seul palier, entraînée par le moteur. Diesel. Ses caractéristiques principales sont : Tension maxi : 1 000 V ; Intensité : 2 000 A ; Régime continu 970 A à 505 V et 1 490 t/n 2 moteurs de traction type GDTM, autoventilés, à suspension par le nez : Tension : 1000 V ; Intensité :1000 A ; Régime continu 485 A à 505 V et 1292 t/n Pour alimenter les servitudes on dispose  D'une génératrice auxiliaire EVR à courant continu 18 kW-100 V ; D'une batterie d'accumulateurs SAFT type GP 1000 composée de 58 éléments 85 Cette batterie est chargée par la génératrice auxiliaire à travers une résistance. La batterie assure seule le lancement du mot. Diesel. En parallèle avec la génératrice, et assure également : L'alimentation du pupitre de conduite ; La signalisation ; L'éclairage ; L'alimentation des auxiliaires, contacteurs relais, etc. La génératrice auxiliaire assure seule : L'excitation de la génératrice principale ; L'alimentation des vitres chauffantes ; L'alimentation du groupe de climatisation Tous les appareillages électriques sont montés sur deux châssis indépendants de la charpente de l'autorail dans laquelle ils sont introduits par le dessous (comme le groupe moteur) sur laquelle ils sont fixés par plots élastiques Paulstra type SC 31.