Ferrocarril

Material rodante

Dentro del transporte por ferrocarril se llama material rodante a todos los tipos de vehículos dotados de ruedas capaces de circular sobre una vía férrea, considerándolos como vehículo aislado.

Una composición de tren —también denominada formación y, fuera del ámbito ferroviario, tren — es uno o más vehículos que forman un tren. En el ámbito ferroviario la palabra tren se aplica a una composición formada, con una estación de salida, un horario y un itinerario establecido.

1: Sistemas de tracción:

1.1: Sistemas de tracción

Antes de entar en materia, os comento que he ajustado un par de detalles de diseño del blog. He ajustado el ancho del texto para que coincida con las imágenes y así no salga descuadrado. Y además, he incluido una mención a los derechos de autor y la licencia para copiar/distribuir/compartir cualquier cosa que veáis por aquí. Es algo que tenía pendiente desde el principio. Pero vamos a lo que nos interesa.

Para mover los trenes hay varios sistemas. Vamos a profundizar un poquito en los más usados aunque hay otros cuyo uso es muy reducido. Esos sistemas son la tracción de sangre, la tracción vapor, la tracción diesel, la tracción eléctrica y luego el resto de sistemas testimoniales como aire comprimido, turbinas, hélices y otros inventos extraños.

1.2: Tracción vapor

El origen de la máquinas de las máquinas de vapor se remonta al año 1698, cuando el ingeniero inglés Thomas Savery inventó una bomba para extraer el agua de las minas de carbón inglesas que generaba un vacío gracias al enfriamiento del vapor. Posteriormente, en 1712, el también inglés y también Thomas, pero de apellido Newcomen, mejora la máquina de Savery incluyendo un cilindro con un pistón que se movía alternativamente por el mismo principio de la expansión y compresión del vapor por su enfriamiento. Pero estas máquinas, por su funcionamiento, tenían unas pérdidas por calor enormes (su funcionamiento se basaba en enfriar el vapor) y un rendimiento bajísimo, además de que los depósitos de agua y vapor que se podían construir en la época eran bastante frágiles, y sufrían con los cambios de temperatura.

1.3Tracción eléctrica

Aunque parezca mentira, la tracción de trenes gracias a la electricidad es anterior a la tracción con motores térmicos (diesel, en su mayoría). Y es que, la primera locomotora eléctrica la inventó un escocés llamado Robert Davidson en 1837. Se movía gracias a celdas galvánicas (una especie de baterías muy primitivas) que daban muy poca potencia. Por eso, la gran locomotora que construyó en 1839 para el ferrocarril de Edimburgo a Glasgow quedó en el olvido. Lamentablemente, no hay imágenes de esta máquina.

No fue hasta 1879 cuando un alemán, Werner von Siemens (seguro que el apellido os suena de algo) inventó el primer tren eléctrico. Y si por tren eléctrico os estáis imaginando a un niño jugando con el "Ibertren" en el suelo de su habitación haciendo que un tren dé vueltas y más vueltas a un óvalo, eso es exactamente lo que inventó von Siemens. Bueno, exactamente no, pero muy parecido. Se trataba de un recorrido circular de 300 metros de longitud en el que se movía una locomotora con tres vagones y la gente se subía en él para dar una vuelta. Eso sí, fue el primer tren eléctrico en el que la fuente de alimentación era externa al propio tren, y es que la corriente la tomaba de un tercer carril instalado en el centro de la vía.

1.4: Tracción diesel

Una locomotora diesel es la que se mueve gracias a un motor de combustión interna de ciclo Diesel. Esto tan raro que he dicho es que lleva un motor diesel dentro, como el de cualquier coche que veáis por la calle, pero a lo bestia.

El origen de los motores de combustión interna se remonta al año 1853 en que dos italianos, Eugeni Barsanti y Felice Matteucci (un sacerdote y un ingeniero), describieron cómo debería de funcionar un motor capaz de generar movimiento al quemar un combustible dentro del mismo (por eso lo de combustión interna). Posteriormente, en 1862, el francés Alphonse Beau de Rochas hizo una serie de estudios para mejorar el rendimiento del motor de los italianos, que era paupérrimo. Pero fue un alemán, el ingeniero Nikolaus Otto, quien, en 1886 construyó un motor de combustión interna con un rendimiento aceptable basándose en los estudios de los anteriores. Pero la gasolina tenía un problema y es que puede reaccionar muy violentamente provocando una explosión. Así que otro alemán, Rudolf Diesel se dedicó a investigar con motores de combustión interna, pero que usaran un combustible alternativo menos peligroso. Así, en 1897, construyó para la firma MAN el primer motor Diesel, que quemaba "fuel-oil" ligero, un derivado del petróleo que hoy día llamamos gasóleo.

No vamos a entrar en detalle de cómo son los motores, su ciclo de funcionamiento y demás, porque nos desviaríamos totalmente del tema de los trenes, pero sólo aclarar que en el motor Otto, o motor de gasolina, es necesaria una chispa que inflame la mezcla de combustible y aire comprimida en el cilindro, mientras que en el motor Diesel, se inyecta a alta presión una cantidad determinada de combustible dentro del cilindro con el aire comprimido y éste se inflama espontáneamente. Debido a sus diferentes características, los motores de gasolina son los más utilizados en aplicaciones ligeras, y los Diesel en aplicaciones más pesadas, como en el caso que nos ocupa, los trenes.

Las primeras aplicaciones de motores de combustión interna a los trenes datan de 1891 en que construyó una pequeña locomotora de maniobras (un motor de gasolina) pero con pobres resultados, por lo que se descartó seguir construyéndolas. En 1912 se construye la primera locomotora diesel de gran potencia del mundo, adquirida por los ferrocarriles prusianos (lo que hoy día sería Alemania, más o menos), pero tenía el problema (junto con todas las que se desarrollaron esos años) de que sus transmisiones mecánicas (como una caja de cambios, pero a lo bestia) no eran tan resistentes como necesitaban las grandes cargas del ferrocarril. Así que a un ingeniero ruso, el profesor Yuri Vladimirovich Lomonosov ideó las locomotoras diesel-eléctricas. Su primera locomotora, y por tanto la primera diesel del mundo, fue construida en Alemania por laAG für Lokomotivbau Hohenzollern bajo su dirección entre 1923 y 1924. Posteriormente, en Estados Unidos, construyeron, en 1925 la primera locomotora diesel-eléctrica del continente americano.. El siguiente hito en las locomotoras diesel es la aparición, en 1935 de la primera locomotora diesel hidráulica de gran potencia.

2: Rendimiento termodinámico de los diversos

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