- Cristalis
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Irisbus Cristalis
Pour les articles homonymes, voir Contrat d'insertion dans la vie sociale.Irisbus Cristalis 
Constructeur Irisbus Production totale ??? exemplaires Usines d'assemblage Rorthais, 
FrancePuissance maximale 88 ch Châssis - Carrosserie Carrosseries 2 ou 3 portes Dimensions Longueur 12 000 ou 18 000 mm Largeur 2 500 mm Hauteur 3 400 mm Chronologie des modèles (2004 -) Renault ER 100 modifier 
L'Irisbus Cristalis est un trolleybus disponible en deux versions de 12 et 18 mètres appelées ETB (Electric Trolley Bus) 12 et ETB 18.
Il en existe en 5 versions :
- ETB 12 : trolleybus 12 m (standard, avec perches ; autonomie par moteur 88 ch) ;
- ETB 18 : trolleybus 18 m (articulé, avec perches ; autonomie par moteur 88 ch) ;
- Bimode 12 m (standard, avec perches et moteur 300 ch Euro 3)
- Bimode 18 m (articulé, avec perches et moteur 300 ch Euro 3)
- Thermique 18 m (articulé, sans perches et moteur 300 ch Euro 3)
Sommaire
Historique
Intérieur d'un Irisbus Cristalis TCL.
Le Cristalis devait se décliner en une version trolleybus, pour remplacer les anciens Renault ER 100 qui équipaient les villes françaises, et une version Diesel électrique qui équipée du système de guidage issu du Irisbus Civis devait concurrencer les tramways.
Malheureusement la chaîne diesel électrique ne réussit pas, en termes de rendement, à concurrencer une chaine de traction mécanique. Le système Civis fut monté sur des bus Agora puis sur des Citelis et le Cristalis fût commercialisé en trolleybus uniquement
Chaine de Traction diesel - électrique
Le Cristalis se démarque des trolleybus classiques par le choix de la chaine de traction électrique. En effet un "Moteur Roue" électrique est placé dans les roues arrières alimenté, par un coffre trolley qui capte le courant de la caténaire, et en secours par un générateur placé à l'arrière du bus, alimenté par un moteur diesel. Ce système permet de dégager intégralement le plancher bas du bus et un fauteuil roulant peut passer entre les passages de roues arrières.
Problème de la sécurité électrique
Il existe trois moyens d’assurer la sécurité des personnes avec un appareil électrique
- la mise a la terre de la carcasse avec un fils de terre (Comme par exemple les machines à Laver)
- Le double isolement avec 2 barrières d’isolement (Par exemple les perceuses et robot ménager)
- L’isolement galvanique avec un transformateur (Par exemple les prises rasoir dans les salles d’eau)
Sur un tramway, les roues en fer garantissent que la carcasse du véhicule est en contact avec la terre, jouent le rôle du fil de masse. Au contraire les pneus des trolleys assurent un excellent isolement, et historiquement on a eu recours au double isolement.
La mise en œuvre dans un trolley d’un double isolement est complexe. Il faut isoler de la caisse tous les organes électriques y compris mettre un isolant entre le rotor du moteur de traction et l’arbre de transmission. Ce qui est complexe dans un trolley classique devient presque irréalisable avec des moteurs roues ultracompact
La solution originale adopté pour le Cristalis a consisté à concentrer toutes les contraintes dans le « Coffre Trolley » qui contient un transformateur réalisant un isolement galvanique entre la caténaire et le véhicule
Les perches
Les perches permettent de capter le courant sur la caténaire. La tension est comprise suivant les réseaux entre 600 et 750V continu. Les perches sont pilotées par des vérins leur montée et leur descente et commandée via le coffre trolley depuis le tableau de bord. La descente peut se commander n’importe où. Pour la monté le chauffeur doit se placer sous un ‘Entonnoir’ ces plaques en formes de W inversé installé aux endroits stratégiques sur le réseau, permettent de positionner au mm les patins sur les Caténaires
Le coffre trolley
C’est une des innovations majeures du Cristalis. Ce coffre en toiture complètement isolé de la carrosserie est composé en entrée d’un contacteur, d’un jeu de diodes permettant emprunter les caténaires à contre-sens, d’un Thrystor permettant de shunter les diodes pour permettre la récupération d’énergie. Ensuite côté HT on trouve un onduleur 700V et coté BT un onduleur 350V, les 2 onduleurs sont reliés par un transformateur 700V / 350V, qui assure l’abaissement de la tension et l’isolement galvanique. Si l’on est en traction l’onduleur HT travail en onduleur monophasé le transformateur abaisse la tension et l’onduleur BT fonctionne en redresseur pour fournir le 350V continu nécessaire aux onduleurs de traction En freinage les rôles sont inversés et le courant 700V continu est renvoyé vers la caténaire. La simplicité du système n’a d’égale que la complexité des algorithmes qui synchronise les 2 onduleurs dans tous les modes de fonctionnement Le coffre reçoit ses consignes par un réseau CAN.
La puissance nominale du coffre est 225 Kw, Les onduleurs sont refroidies par un circuit d’eau spécifique embarqué dans le Coffre
Les onduleurs de traction
Les onduleurs de traction convertissent le 350V continu en courant alternatif triphasé variable en tension entre 0 et 350V et en fréquence entre –450 et + 450 hz pour entraîner le moteur de traction en fonction de la consigne transmise par un réseau CAN. Le design de l’onduleur est ultra compact pour pouvoir être intégré dans l’épaisseur du plancher bas du Cristalis. Le refroidissement est assuré par le circuit d’eau des moteurs électriques Les algorithmes de pilotage sont d’une très grande sophistication, pour pouvoir piloter parfaitement le moteur Asynchrone qui est intrinsèquement instable, aussi bien à Très haute vitesse, qu’a vitesse nulle avec un couple nominal. Des fonctions d’antiglissement et d’antipatinage permettent d’adapter instantanément le couple de la roue aux conditions d’adhérences. Ces caractéristiques permettent au Cristalis d’avoir une motricité hors du commun
Les moteurs de traction
La difficulté d’installer un moteur de traction de 80KW dans le moyen de la roue. A obligé a concevoir un moteur ultra-compact tournant a très haute vitesse(9000tr/mn), refroidie par eau. C’est un moteur triphasé asynchrone choisi pour son excellent rapport poids puissance. Ce moteur est accouplé à un réducteur sur le quel vient se fixer la Jante. Pour réaliser un ensemble le plus compact possible, Michelin à développé un pneu Double largeur qui permet de remplace les classiques pneu jumelé. Un frein a bain d’huile complète l’ensemble. Le bruit du réducteur tournant à haute vitesse est la principale source de bruit du Cristalis.
Le frein rhéostatique
En cas de freinage, au début de la course de la pédale, le véhicule freine exclusivement grâce aux moteurs électriques qui fonctionne en génératrice. Le courant produit est si possible renvoyé à la caténaire via le coffre trolley. Sinon il est diriger par un module hacheur sur une série de résistance en toiture qui dissipent l’énergie de freinage
La génératrice
En cas de circulation sur des voies sans caténaire, deux génératrice courant continu 350V sont disponibles. Une petite de 65KW entraîné par un moteur diesel permet d’obtenir les pleines performances jusqu'à 20 km/h environ, au-delà les performances du véhicule sont dégradées Elle ne permet qu’une exploitation occasionnelle sans caténaire.
L’autre génératrice de 225KW permet d’obtenir les pleines performances dans tous les cas. Elle permet d’exploiter le Cristalis sur des lignes qui ne serait que partiellement équipées de Caténaire. Ou d’utiliser le véhicule sur des lignes sans caténaire comme le Civis de Las Vegas
Le convertisseur statique
Pour fournir l’énergie 24V à la partie classique du véhicule (porte, éclairage, etc.…) un convertisseur permet d’abaisser la tension de 350V à 24V.
Refroidissement
Comme les principaux composants de la chaîne de traction sont refroidie par eau des radiateurs sont installé en toiture et une batterie de ventilateur bien visible a l’arrière maintient la température de l’eau entre 20 et 40 °
Caractéristiques techniques
Un Irisbus Cristalis sur la ligne 1 à Limoges.- Longueur
- ETB 12 : 12 m 1 essieu moteur
- ETB 18 : 18 m 2 essieu moteur
- Largeur : 2,55 m
- Hauteur : 3,40 m
- Masse à vide
- ETB 12 : 13,4 t
- ETB 18 : 19,1 t
A noter que les ETB 18 avec leurs 2 essieux moteur sont plus maniables que les autobus articulés classiques qui n'ont qu'un seul essieu moteur à l'arrière.
Exploitation
- Lyon, depuis 2001 : Les TCL l'exploitent sur plusieurs lignes dont 2 lignes majeures, les C1 et C3. La future ligne C2 devrait également être équipée.
- Saint-Étienne. La STAS exploite la ligne 3 et 10 avec des Cristalis.
- Milan et Bologne en Italie
Annexes
Notes, sources et références
Articles connexes
- Irisbus Civis, la version diesel-électrique à guidage optique.
- Irisbus
- Trolleybus
Liens externes
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