Co-Co

Une locomotive Co-Co possède six essieux moteurs, répartis à raison de trois essieux par bogie, chaque essieu étant entraîné indépendamment par son propre moteur ou groupe de moteurs. Cette configuration offre un effort de traction élevé à partir d'un empattement relativement compact, ce qui en fait le cheval de trait des opérations de fret lourd et de manœuvre dans le monde entier. La notation Co-Co utilise la nomenclature abrégée du système Whyte : chaque lettre ou paire représente des essieux moteurs sur un seul bogie, donc Co-Co signifie un total de 3+3 essieux moteurs.

L'avantage clé est le poids adhérent. Une locomotive à six essieux répartit sa masse sur un plus grand nombre de roues, ce qui améliore l'adhérence sur le rail sans dépasser les limites de charge par essieu fixées par les normes de voie (généralement 20 à 25 tonnes par essieu dans la plupart des réseaux). Cela permet aux machines Co-Co de tracter des trains plus longs et plus lourds que les configurations plus petites comme le Bo-Bo, qui n'utilisent que quatre essieux moteurs. Le compromis est un empattement légèrement plus long et une flexibilité réduite dans les courbes serrées, bien que les bogies modernes gèrent bien cela.

Variantes électriques et diesel

Les machines Co-Co dominent le transport de fret sur les lignes principales, sous forme électrique et diesel-électrique. Les locomotives électriques Co-Co sont courantes sur les chemins de fer continentaux où une puissance de sortie élevée et soutenue est importante : les chemins de fer autrichiens ÖBB, par exemple, ont déployé des milliers d'unités Co-Co électriques pour le fret. Les locomotives diesel-électriques Co-Co restent la norme dans les opérations de fret en Amérique du Nord, en Australie et ailleurs, souvent évaluées à 3000 à 4500 chevaux.

Un détail d'ingénierie critique est l'accouplement moteur-essieu. Les premières machines Co-Co utilisaient des transmissions par arbre à cardan pour transmettre la puissance d'un moteur central à chaque essieu ; les conceptions modernes utilisent des moteurs à induction AC entièrement asynchrones montés directement sur les essieux (dans les unités électriques) ou des systèmes de transmission hydraulique (dans les diesel-électriques). Cela élimine le fouettement de l'arbre et réduit la maintenance, mais exige une précision dans l'alignement des essieux, car tout désalignement sous charge dégrade l'adhérence et accélère l'usure des roulements.

Le patinage des roues est le mode de défaillance le plus courant sur les locomotives Co-Co, en particulier dans des conditions de rail humide ou gras. Les six essieux doivent tirer ensemble ; si une roue perd son adhérence, la traction chute. Les unités modernes utilisent des systèmes de détection de patinage des roues et des dispositifs d'application de sable pour maintenir l'adhérence. Le bogie lui-même doit permettre un mouvement latéral dans les courbes sans bloquer les essieux moteurs, ce qui complique la conception par rapport aux bogies porteurs non motorisés.

Le Co-Co est présent sur les chemins de fer industriels, les lignes principales et les tâches de manœuvre lourdes partout où la combinaison d'un poids adhérent élevé et d'un empattement raisonnablement court convient au travail. Il est en concurrence avec le Bo-Bo+Bo (huit essieux moteurs sur trois bogies) pour les travaux les plus lourds, et avec les machines plus petites Co-Bo ou Bo-Bo sur les lignes où les charges plus légères ou les courbes plus serrées dominent. Comprendre la disposition des roues d'une locomotive est essentiel pour la planification des itinéraires et la programmation de la maintenance.