Locomotora
Es denomina locomotora al material rodante en motor que s'utilisa per a donar tracció als trenés, sent, per tant, una part fonamental d'estos. La paraula "locomotora" prové del llatí "loco", ablatiu de "locus", que significa lloc, i del llatí medieval "motivus", que significa provocar moviment.
Des dels seus inicis a principis de el XIX fins a mediats de el XX, les locomotores varen ser de vapor. La primera locomotora de vapor va ser construïda per Richard Trevithick en 1802,[1] 10 anys abans de la màquina de George Stephenson. Esta màquina no va donar resultat perque circulava per rieles de ferro fos inapropiats per al seu pes. Fins a 1825, l'utilisació de locomotores de vapor va ser exclusiva de llínees férrees en mines de carbó.
Algunes locomotores de vapor estaven dissenyades per a rodar sense necessitat de rieles, per camins i carreteres. Es denominaven locomóviles, estaven dotades de rodes de tractor i eren amprades per a encarrilar els vagons que s'eixien de les vies en accidents, per a l'arrastre de maquinària pesada o en els treballs d'instalació dels rieles entre atres tasques.
En 1814, George Stephenson va construir la seua primera locomotora, la Locomotion n.º1. Eixe any es va inaugurar el Ferrocarril de Stockton i Darlington, que va anar el primer en prestar servici públic de transport de càrregues en locomotores de vapor. Els trens de passagers no obstant consistien en diligències tirades per cavalls. La primera llínea en servici regular de passagers en tracció a vapor va ser la Canterbury-Wishtable en el sur de Gran Bretanya. La primera llínea considerada "moderna" va ser la Liverpool-Mánchester inaugurada en 1830. Les tres llínees utilisaven locomotores construïdes per George Stephenson.[2]
Les locomotores elèctriques existixen des de finals de el XIX, pero l'alt cost de l'instalació i lo nou de la seua tecnologia les varen relegar a usos concrets com, per eixemple, els grans ports de montanya de Suïssa a on, encara a pesar del sobrecoste, donaven millors resultats que les locomotores de vapor.
Les locomotores diésel no es varen desenrollar plenament fins als anys 1950, quan les millores en dita tecnologia varen permetre fabricar motors en la potència necessària per als trens.
Locomotores de vapor
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Locomotora de vapor.
Una locomotora de vapor és una màquina que, per mig de la crema d'un combustible (carbó, fueloil, fusta, biomassa, etc.) en una caldera, calfa aigua, i el vapor resultant de l'ebullició d'esta genera una pressió que acciona uns pistones, que a la seua volta impulsen les rodes per mig d'un joc de bielas (per esta raó es diuen motors de combustió externa). Les locomotores de vapor tenen que ser reabastecidas d'aigua cada cert temps, ya que sense ella no funcionaria el sistema.
Encara que no s'utilisen en servici regular (sí en servicis especials o turístics) en la majoria dels països del món des de mediats dels anys 1970, l'increment dels preus del petròleu ha fet que es modernisen locomotores de vapor existents[3] i es construïxquen atres noves en la més moderna tecnologia.
La primera locomotora de vapor de ferrocarril en funcionament a escala operativa va ser construïda per Richard Trevithick en 1803
. Es va fabricar per a la fundició de Coalbrookdale en Shropshire en Anglaterra, encara que no ha conservat cap vestigi del seu funcionament en aquell lloc.[4] El 21 de febrer de 1804, el primer viage ferroviari a vapor registrat va tindre lloc quan una atra de les locomotores de Trevithick va remolcar un tren des de la fundició de Penydarren, en Merthyr Tydfil, fins a Abercynon, en el sur de Gales.[5][6] Associat en el seu cosí Andrew Vivian, les seues locomotores varen obtindre un èxit parcial, llastrades per l'encara incipient desenroll dels carrils metàlics.[7] El disseny va incorporar una série d'innovacions importants, inclós l'us de vapor a alta pressió, un alvanç que va reduir el pes del motor i va aumentar la seua eficiència.
En 1812, la locomotora Salamanca de Matthew Murray va funcionar per primera volta en la llínea de cremallera i piñón del Ferrocarril de Middleton;[8] que és considerada generalment com la primera locomotora comercialment exitosa.[9][10] Una atra locomotora primerenca ben coneguda era la Puffing Billy, construïda entre 1813 i 1814 per l'ingenier William Hedley per a la Wylam Colliery, una explotació carbonera situada prop de Newcastle upon Tyne. Esta locomotora és la més antiga conservada i es troba en exhibició estàtica en el Museu de Ciències de Londres. George Stephenson va construir la Locomotion No. 1 per al Ferrocarril de Stockton i Darlington en el norest d'Anglaterra, que va anar el primer ferrocarril de vapor públic del món. En 1829, el seu fill Robert va construir "The Rocket" en Newcastle upon Tyne. Esta locomotora va participar i va guanyar les proves de Rainhill. Este èxit va fer que l'empresa emergira com el primer constructor principal de locomotores de vapor utilisades en els ferrocarrils del Regne Unit, EE. UU. i gran part d'Europa.[11] El Ferrocarril de Liverpool i Mánchester, construït per Stephenson, es va inaugurar un any despuix, fent us exclusiu de l'energia de vapor per a trens de passagers i trens de mercaderies.
Locomotores diésel
[editar | editar còdic]Les locomotores diésel són aquelles que utilisen com a font d'energia la produïda per un motor de combustió interna de cicle diésel, estos motors poden ser de dos o quatre temps, sent molt utilisats els de dos temps. La transmissió de la potència es realisa en transmissió mecànica convencional en chicotetes locomotores de maniobra, dresinas, ferrobuses, automotorés i màquines auxiliars. En locomotores de major potència, la transmissió mecànica no és adequada i se substituïx per la transmissió hidràulica o elèctrica.
Existixen locomotores diésel de transmissió elèctrica o hidràulica arrastrant trens de viagers capaços de superar els 250 km/h. Una locomotora diésel-elèctrica es considera el mig de tracció per a ferrocarrils més indicat quan les condicions són adverses: temperatures baix zero, forts pendents i trenés de gran tonellage.
Locomotores diésel-elèctriques
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Locomotora diésel-elèctrica.
La Locomotora diésel-elèctrica (també cridada híbrida elèctrica) consistix bàsicament en dos components: un motor diésel que mou un generador elèctric, i varis motors elèctrics (coneguts com motors de tracció) que comuniquen a les rodes (parells) la força tractora i que mouen la locomotora. Generalment, hi ha un motor de tracció per cada eix, sent generalment 4 o 6 en una locomotora típica. Els motors de tracció s'alimenten en corrent elèctrica procedent del generador principal i després, per mig de piñones, mouen els eixos en a on estan acoplades les rodes.
Per un atre costat, el tren pot dur bateries (que es poden recarregar en parades predeterminades) o supercondensadorés (que es poden recarregar en qüestió de pocs minuts en cada parada).
Locomotores diésel-hidràuliques
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Locomotora diésel-hidràulica.
Les locomotores diésel-hidràuliques utilisen un sistema de turbines hidràuliques acoplades entre sí. El mecanisme permet fer aplegar la potència de forma gradual des del motor girant permanentment cap a les rodes que partixen de parat. El principal inconvenient d'este sistema és l'incapacitat de moure càrregues molt grans, per lo que s'usa principalment en automotorés.
Locomotores elèctriques
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Locomotora elèctrica.
Les locomotores elèctriques són aquelles que utilisen com a font d'energia l'energia elèctrica provinent d'una font externa, per a aplicar-la directament a motors de tracció elèctrics.
Les locomotores elèctriques requerixen l'instalació de cables elèctrics d'alimentació a lo llarc de tot el recorregut, que se situen a una altura per damunt dels trens a fi d'evitar accidents. Esta instalació es coneix com catenària, per la forma que adopta el cable del que penja el cable electrificado, que deu permanéixer paralel a les vies. Les locomotores prenen l'electricitat per un trole, que la majoria de les voltes té forma de pantógraf i com tal es coneix. En atres casos, poden prendre la corrent de la pròpia via (es requerix que hi haja a lo manco un carril electrificado), sense necessitat de catenària ni de pantógraf.
El cost de l'instalació d'alimentació fa que la tracció elèctrica solament siga rendable en llínees de molt tràfic, o be en vies en gran part del recorregut en túnel baix montanyes o per baix de la mar, en dificultats per a la pren d'aire per a la combustió dels atres tipos de motor.
Una volta desenrollada una llínea ferroviària per a la circulació de vehículs elèctrics, fa que l'elecció d'este tipo de tracció siga el més econòmic, el menys contaminant i el més ràpit. En els anys 1980 es varen integrar com a propulsors de vehículs elèctrics ferroviaris els motors asíncronos, i varen aparéixer els sistemes electrònics de regulació de potència que varen donar l'espalada definitiva a l'elecció d'este tipo de tracció per les companyies ferroviàries.
Les dificultats d'aplicar la tracció elèctrica en zones en climatologia extrema fa que les companyies i governs s'inclinen per la tracció diésel. La neu intensa i la seua filtració per ventiladors a les cambres d'alta tensió originen #derivació de circuits elèctrics que desapareixen en secar-se adequadament el circuit, pero que deixen inservibles estes locomotores mentres dure el temporal. Les baixes temperatures fan que el fil de contacte de la catenària quede inservible durant minuts o mesos, ya que este tipo de locomotores requerix actualment una conexió constant sense pèrdues de tensió.
Us
[editar | editar còdic]Hi ha tres usos principals de les locomotores en les operacions de transport ferroviari: per a transportar trens de passagers, trens de carrega i para maniobres.
Les locomotores de càrrega normalment estan dissenyades per a oferir un alt esforç de tracció inicial i una alta potència sostinguda. Açò els permet iniciar i moure trens llarcs i pesats, pero generalment té el cost de velocitats màximes relativament baixes. Les locomotores de passagers generalment desenrollen un esforç de tracció inicial més baix, pero poden operar a les altes velocitats requerides per a mantindre els horaris dels passagers. Les locomotores de tràfic mixt destinades tant a trens de passagers com de càrrega no desenrollen tant esforç de tracció inicial com una locomotora de càrrega, pero poden transportar trens més pesats que una locomotora de passagers.
La majoria de les locomotores de vapor tenen motors alternatius, en pistones acoplats a les rodes motrius per mig de bielas, sense caixa de canvis intermija. Açò significa que la combinació de l'esforç de tracció inicial i la velocitat màxima està molt influenciada pel diàmetro de les rodes motrius. Les locomotores de vapor destinades al servici de càrrega generalment tenen rodes motrius de menor diàmetro que les locomotores de passagers.
En les locomotores diésel-elèctriques i elèctriques, el sistema de control entre el motor de tracció i l'eix adapta la potència d'eixida a les vies per al servici de càrrega o passagers. Les locomotores de passagers poden incloure atres característiques, com energia de capçalera (també coneguda com a energia d'hotel o suministrament de tren elèctric) o un generador de vapor.
Algunes locomotores estan dissenyades específicament per a operar en ferrocarrils de pendent pronunciada i conten en extensos mecanismes de frenat adicionals i, a voltes, cremallera i piñón. Les locomotores de vapor construïdes para ferrocarrils de cremallera i piñón en freqüència tenen la caldera inclinada en relació en el bastidor de la locomotora, de modo que la caldera permaneix aproximadament nivellada en pendents pronunciades.
Les locomotores també s'utilisen en alguns trens d'alta velocitat: tots els TGV, molts AVE, alguns Korea Train Express i els ara retirats ISSE 1 i ISSE 2 tots els trens utilisen locomotores, que també poden conéixer-se com a vagons de motor. L'us de vagons motorisats permet fàcilment una alta calitat de conducció i menys equip elèctric,[12] pero en comparació a les unitats múltiples elèctriques, també oferixen una acceleració més baixa i pesos d'eix més alts (per als vagons motorisats). El KTX-Sancheon i l'ISSE 1 usen una combinació d'unitats elèctriques múltiples i autos motorisats.
Configuracions especials
[editar | editar còdic]Durant molts anys, les locomotores estaven situades en el cap del comboi i devien canviar de posició quan s'invertia el sentit de la marcha. En temps més recents, molts trens disponen en un extrem d'una locomotora i en l'atre d'un coche de passagers en una cabina, lo que permet al tren circular en qualsevol dels dos sentits sense necessitat de modificar la posició de la locomotora. En el primer cas el tren és arrastrat per la locomotora, i en l'atre és espentat, que en gerga tècnica, es coneix com “push-pull”. També existix la variant coneguda com automotor, a on no existix una locomotora com a tal, sino que tot el tren és al mateix temps coche de passagers i locomotora, o es intercalan remolcs sense tracció pròpia entre coches automotores.
Quan es tracta de desplaçar un número elevat de vagons o de coches de passagers, és freqüent vore l'us de dos o més locomotores tirant dels vagons o de coches de passagers, tant en trens de mercaderies com en alguns de passagers. Quan es realisa en les locomotores de vapor és necessari tindre una dotació completa en cada una. No obstant, en les locomotores diésel o elèctriques, per mig del sistema de mando múltiple, existixen interconexions que permeten manejar el tren complet des d'una sola d'elles i en una sola dotació. Ademés, en les locomotores antigues, les interconexions són elèctriques: en les més modernes, són electròniques. En qualsevol dels tres casos sempre hi ha una interconexió neumàtica per al sistema de frenat.
Existix una configuració particular de locomotores denominada "mexicana", per haver-se desenrollat en Mèxic, que consistix en conectar en mando múltiple dos locomotores diésel-elèctriques pero en la salvetat de que solament una d'elles posseïxca o utilise el motor generador diésel. És dir, els motors de tracció d'abdós locomotores són alimentats en el motor generador d'una sola d'elles. D'esta forma es conseguix aumentar en baix cost la força de tracció, traent-li el màxim profit als motors generadors, normalment #sobredimensionat, ya siga pel disseny mecànic de la locomotora o per la topografia particular del terreny a on s'usarà.
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Ficha tècnica: la locomotora de Trevithick» (en és). ferroviarius. Consultat el 2021-11-03.
- ↑ www.internationalsteam.co.uk Modern Steam Locomotive Developments (en anglés). Consultat el 2008-05-12.
- ↑ www.locomotoravapor.com Locomotores de vapor preservades en Espanya. Consultat el 5 de decembre de 2008.
- ↑ Francis Trevithick. Life of Richard Trevithick: With an Account of His Inventions, Volume 1, I.&F.N.Spon.
- ↑ «Richard Trevithick's steam locomotive | Rhagor». Museumwales.ac.uk.
- ↑ Steam train anniversary begins, BBC News. "Una ciutat del sur de Gales ha començat mesos de celebracions per a commemorar el 200 aniversari de l'invenció de la locomotora de vapor. Merthyr Tydfil va ser el lloc a on, el 21 de febrer de 1804, Richard Trevithick va dur al món a l'era del ferrocarril quan va instalar una de les seues màquines de vapor d'alta pressió en els rieles del tramvia d'un mestre del ferro local."
- ↑ Payton, Philip (2004). Oxford Dictionary of National Biography, Oxford University Press.
- ↑ Young, Robert (2000). Timothy Hackworth and the Locomotive, reprint edició, Lewes, UK: The Book Guild.
- ↑ Developments and Changes in Science Based Technologies, Partridge Publishing, p. 139.
- ↑ Nock, Oswald. Encyclopedia of Railroads, Galahad Books.
- ↑ Hamilton Ellis (1968). The Pictorial Encyclopedia of Railways, Hamlyn Publishing Group, pp. 24–30.
- ↑ https://www.ejrcf.or.jp/jrtr/jrtr17/pdf/f40_technology.pdf
Enllaços externs
[editar | editar còdic]
Locomotora en el Viccionari.
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Locomotora» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.