27. 10. 2026
Prix LITRA 2026 : comment les chemins de fer peuvent optimiser la maintenance des disques de frein et des roues des train
Les roues et les disques de frein des wagons sont soumis à des règles très strictes : lorsqu’un certain niveau d’usure est atteint, ils doivent être remplacés. Lors des révisions des véhicules ferroviaires, une « cote limite d’atelier » permet de déterminer le kilométrage résiduel avant le remplacement de ces composants. Une détermination judicieuse de la cote limite d’atelier permet de rendre les travaux de maintenance plus économique. C’est ce que montre une étude récompensée par le Prix LITRA 2026.
Nikolett Seben a obtenu le Prix LITRA 2026 pour son travail de bachelor sur la révision des roues et des disques de frein. © LITRA
Par Benedikt Vogel, auteur indépendant
Quiconque voyage en train se fie à sa sécurité. Pour garantir une exploitation fiable et sûre, les wagons sont régulièrement entretenus et soumis à des protocoles de contrôle stricts. À cette fin, des révisions complètes sont effectuées généralement tous les 1,2 à 1,5 million de kilomètres, complétées par des inspections supplémentaires à intervalles plus rapprochés.
Ce principe s’applique également aux essieux montés. L’essieu monté d’un wagon se compose des deux roues et de l’arbre qui les relie. À cela s’ajoutent les disques de frein et les roulements d’essieux, qui relient les essieux montés en rotation à la structure fixe du wagon. Chacun de ces composants est soumis à des prescriptions spécifiques en matière de maintenance, de contrôles et d’intervalles de révision, afin de garantir la sécurité des véhicules ferroviaires.
Il existe ainsi des valeurs limites d’usure maximale pour les roues ou les disques de frein (appelées « cotes limites d’exploitation »). Si, lors d’une inspection, le diamètre de la roue ou l’épaisseur du disque de frein passe en dessous de cette valeur limite, le composant doit être remplacé immédiatement.
Les cotes limites d’atelier revêtent également une grande importance dans le travail quotidien des techniciens de maintenance. Celles-ci sont utilisées lors d’une révision dans un atelier des CFF pour déterminer si un composant de l’essieu monté dispose encore d’une réserve d’usure suffisante pour rester en service jusqu’à la prochaine révision. Elles visent à garantir que les composants ne doivent, dans la mesure du possible, être remplacés que lors des révisions périodiques, afin de ne pas perturber l’exploitation.
Dans son travail de bachelor, Nikolett Seben a notamment étudié le remplacement imprévu d’essieux montés sur les voitures à deux étages IC 2000. © CFF
Pour une utilisation plus ciblée des ressources de maintenance
Les cotes limites d’atelier appliquées dans le cadre de la maintenance des CFF sont au cœur du travail de bachelor de Nikolett Seben, qu’elle a mené à bien cette année à la Haute école spécialisée bernoise et qui a été récompensé début octobre par le Prix LITRA 2026.
Dans son travail, la technicienne en mécanique a étudié les cotes limites d’atelier applicables aux roues et aux disques de frein des véhicules de transport de voyageurs des CFF. « Mon étude montre comment définir ces cotes limites d’atelier de manière à réduire les coûts liés aux pièces de rechange et aux travaux de maintenance », résume Nikolett Seben en présentant le principal résultat de son travail.
Pour illustrer cette démarche, Nikolett Seben s’est penchée dans son travail sur un exemple concret : le train à deux étages Dosto, utilisé pour le trafic longue distance, dont les CFF exploitent 62 compositions. À l’état neuf, les disques de frein du FV-Dosto disposent d’une réserve d’usure de 7 millimètres. Sa cote limite s’élève à 3,5 millimètres. Cela signifie que lors d’une révision, si un disque de frein présente encore une épaisseur d’au moins 3,5 millimètres, les CFF considèrent qu’il peut être utilisé en toute sécurité jusqu’à la prochaine révision périodique.
En s’appuyant sur des données réelles d’usure, Nikolett Seben a pu démontrer que la valeur limite de 3,5 millimètres est mesurée avec une marge importante et qu’elle pourrait être abaissée à 2,2 millimètres. « Cette nouvelle valeur limite permettrait une meilleure exploitation de la durée de vie des disques de frein et d’éviter une mise au rebut trop précoce des composants », explique Nikolett Seben.
Représentation schématique d’un essieu monté comprenant les roues monobloc, les disques de frein, l’essieu et les roulements d’essieu. © Nikolett Seben
À la recherche de l’optimum écologique
Pour approfondir son sujet, Nikolett Seben a également étudié, à titre d’exemple, les flottes de trains IC 2000 et ICN des CFF. Elle a cherché à identifier les causes des remplacements imprévus d’essieux montés au sein de ces deux flottes. L’une des principales causes était l’usure trop importante des disques de frein constatée lors d’une inspection. Ceux-ci ne pouvaient plus être utilisés jusqu’à la prochaine révision et devaient être remplacés.
Un dilemme s’est alors posé : soit exploiter les composants jusqu’à la fin de leur durée de vie, soit les retirer du service plus tôt afin de réduire les coûts de maintenance. « Le choix de la solution la plus économique dépend de nombreux facteurs et doit être réévalué régulièrement », explique Nikolett Seben.
Tous les 100 000 kilomètres, l’épaisseur des disques de frein diminue d’environ 0,1 à 0,3 millimètre. Cela représente 1 à 4 % de leur réserve d’usure de 7 millimètres. © Nikolett Seben
Un autre résultat important du travail de bachelor est qu’il faut disposer d’un grand nombre de données de mesure empiriques pour organiser les travaux de maintenance de la manière la plus efficace possible. La collecte des données nécessaires n’est pas chose aisée, car les CFF utilisent à eux seuls plus de 50 types d’essieux montés différents.
Il faut disposer des données nécessaires pour chaque type afin de déterminer l’optimum propre à chaque flotte et de mettre en place des stratégies de maintenance sur mesure. Nikolett Seben recommande d’améliorer le traitement des données afin de disposer d’une base de travail adéquate.
Le Prix LITRA 2026 : Martin Candinas, président de la LITRA, Nikolett Seben (lauréate), la conseillère fédérale Karin Keller-Sutter, Jakob Luca Deutschel (lauréat) et Nico Wyss (lauréat). © LITRA
Nikolett Seben fait partie des trois lauréats du Prix LITRA 2026. Elle a grandi en Hongrie, où elle a obtenu sa maturité gymnasiale. Dans le cadre de sa formation en tourisme, elle a effectué un stage dans l’Oberland bernois en 2017. Alors âgée de 22 ans, elle a d’abord travaillé dans la restauration avant d’entamer en 2021 un bachelor en technique mécanique à la Haute école spécialisée bernoise (BFH).
« Je me suis toujours intéressée à la technique, mais pendant longtemps, je n’ai pas eu la possibilité de vivre pleinement cette passion », confie Nikolett Seben. Elle a suivi son bachelor à temps partiel tout en travaillant pour subvenir à ses besoins. En juin 2026, elle a présenté son travail de bachelor, lequel vient de remporter le Prix LITRA 2026.
Ce travail a été réalisé sous la direction de Roland Fischer, professeur à la BFH. L’encadrement technique a été assuré par Sebastian Hirsiger et Matthias Grob des CFF, qui avaient proposé le sujet du travail. Nikolett Seben envisage de se lancer plus tard dans un travail de master en technique ferroviaire. Pour l’instant, elle souhaite cependant poursuivre son activité chez son employeur actuel, Enotrac SA. Depuis deux ans, elle travaille dans le domaine des lignes de contact au sein de ce bureau d’ingénieurs spécialisé dans la technique ferroviaire. « J’y suis très heureuse », confie Nikolett Seben.