jueves, 14 de marzo de 2013

Locomotoras diesel

La locomotoras diesel son las que llevan un motor de combustión interna que es el que genera el movimiento. Se usan motores diesel porque son los motores más adecuados para aplicaciones "pesadas" como trenes, autobuses, camiones, barcos, grúas, excavadoras, máquinas de cualquier tipo... Y los de gasolina son más adecuados para aplicaciones "ligeras" (coches, motos, motosierras, motocultores, motoazadas...). Seguro que nunca habéis visto una moto diesel.

La tracción diesel tiene varias ventajas con respecto a los otros sistemas de tracción (vapor y eléctrico). Con respecto a la tracción vapor, la principal ventaja es el rendimiento del motor y el aprovechamiento energético. Mientras que en una máquina de vapor el rendimiento es del 6-8% (ya lo dijimos anteriormente), en una diesel puede llegar al 30% de la energía consumida transformada en movimiento. El resto, como en la de vapor, se pierde en calor y rozamientos.

Con respecto a la tracción eléctrica, la principal ventaja es que los trenes no necesitan de ninguna otra instalación, aparte de la vía, para circular. Es decir, es independiente.

Como desventajas, frente al vapor, prácticamente ninguna. Los trenes diesel son más limpios, más ligeros, más rápidos, más económicos, prácticamente igual de potentes, y sobre todo, el trabajo en ellos es mucho menos penoso. Frente a la electricidad sí tiene inconvenientes. Los trenes diesel son más sucios, más pesados, más lentos, menos potentes, más ruidosos y más contaminantes que los eléctricos (sin tener en cuenta cómo se genera la electricidad, en cuyo caso podríamos abrir un debate interesante).

Dicho esto, vamos a ver qué tipos de locomotoras diesel existen.


Locomotoras diesel-mecánicas

Por lo general, se trata de locomotoras pequeñas, aptas para maniobras y trenes ligeros. Mecánicamente, no tienen grandes diferencias con un camión grande. Tienen un motor diesel acoplado a una caja de cambios mecánica a través de un embrague. Pero las cajas de cambios mecánicas no son todo lo robustas que nos gustaría, y es carísimo construir una capaz de manejar las potencias que requieren los pesados trenes de mercancías. Además, el mantenimiento de esos sistemas sería muy complejo (recordad que complejo = caro), y tendríamos averías continuas. Por eso, sólo se usaron para hacer maniobras en estaciones, o para automotores, que son mucho más ligeros que los trenes de mercancías y tienen la tracción distribuida,

Un automotor es un coche de viajeros con motor incorporado que puede moverse por sus propios medios, sin necesidad de una locomotora. Hay automotores diesel y eléctricos, pero en España, a los eléctricos se les suele llamar Unidades de Tren (UT) o Unidades de Tren Eléctricas (UTE), mientras que a los diesel se les suele llamar simplemente "automotores".

Y con tracción distribuida me refiero a que los ejes que mueven el tren están repartidos a lo largo de la composición, y no sólo en la locomotora, como pasa en los trenes convencionales.

En la vía ancha en España, las locomotoras diesel con transmisión mecánica fueron las 10100 (301) y  las 10200 (302, procedentes de MZA). En cuanto a automotores, las antiguas compañías (las anteriores a Renfe), adquirieron muchos, de diversos tipos y fabricantes, y casi todos tenían transmisión mecánica. Estaban destinados a líneas con poco tráfico y eran vehículos relativamente pequeños (normalmente un solo coche) cuyas potencias iban desde los 18 CV de los "Zaragozas" que compraron Norte y Central de Aragón entre 1933 y 1937 a los 410 CV de los automotores Maybach de Norte (Renfe 9403 a 9405).

Posteriormente ya llegaron los automotores modernos, como los conocemos hoy, con la adquisición de los TAF (Renfe 9500 -595-) y los "Camellos" (Renfe 593). Estas series de trenes fueron fabricados bajo licencia FIAT.


Locomotoras diesel-eléctricas

Las locomotoras diesel-eléctricas tienen un motor diesel que mueve un generador eléctrico que proporciona la energía necesaria para mover los motores eléctricos que son los que proporcionan el movimiento a la máquina. Su gran ventaja es que el mantenimiento de estas máquinas es relativamente sencillo, como el de una máquina eléctrica, pero incluyendo el motor diesel. Si le quitásemos el motor diesel, serían prácticamente iguales que una locomotora eléctrica, así que, como ya hemos hablado de máquinas eléctricas, no vamos a hablar más, porque sería repetirnos.



Las primeras locomotoras diesel-eléctricas que circulan en España (en vía ancha) fueron las locomotoras 1T a 4T construidas por American Car & Foundry para remolcar el recién nacido Talgo II. Fueron entregadas en 1949 las tres primeras, y en 1959 la cuarta. y tenían dos motores de 450 CV cada una (o sea, 900 CV en total). A partir de ahí, y gracias a la "Ayuda Americana" (plan Marshall y esas cosas), España empieza a comprar productos norteamericanos. Fruto de esas compras, viene a España la primera locomotora diesel de línea totalmente compatible con todos los trenes (las máquinas del Talgo II sólo podían remolcar este tren). Se trató de la 1615, fabricada por ALCO (American Locomotive Company), equipada con un motor diesel de 1.600 CV, que llegó a España en 1955. Se puede decir que con esta máquina empezó el absoluto declive de la tracción vapor, ya que, a partir de entonces, y gracias a sucesivos planes de "dieselización" o "modernización" del ferrocarril en España, las máquinas diesel fueron sustituyendo a las de vapor hasta su completa desaparición en 1975. Después de las 1600 (316), llegaron a España las 1800 (318), 1400 (314 -de éstas sólo hubo una, el prototipo-), 1300 (313), 2100 (321), 1900 (319), 333 y ya por último, las 334  (aptas para 200 km/h) y en mercancías el modelo Euro4000 de Vossloh (serie 335), que han adquirido varios operadores privados de mercancías, además de operadores de otros países.

Las primeras locomotoras diesel-eléctricas de maniobras (en vía ancha) fueron las 10300 (303) de Renfe, que llegaron en 1953 y tenían una potencia de 272 CV. Después llegaron las 10700 (307), 10800 (308), 10400 (304), 311 y por último las 310. En realidad, de estas máquinas, sólo las 10300 y las 10400 son máquinas puras de maniobras, porque el resto son máquinas mixtas, es decir, que lo mismo sirven para maniobras que para remolcar trenes en línea.


Locomotoras diesel-hidráulicas

Estas máquinas tienen un motor diesel que está conectado a una transmisión hidráulica que es la que proporciona el movimiento.

Para explicar lo que es una transmisión hidráulica vamos a utilizar el siguiente símil. Además, podéis hacer el experimento en casa, si os da por ahí. Ponemos dos ventiladores, uno frente al otro, y encendemos uno de ellos. El aire en movimiento provoca que las aspas del ventilador que tenemos enfrente se empiecen a mover también. Cuanto más rápido se mueva el ventilador principal (vamos a llamarle "rotor"), más rápido se moverá el ventilador secundario. El problema es que el aire es un fluido que transmite muy mal el movimiento, por lo que vamos a coger nuestros dos ventiladores y los vamos a encerrar dentro de una caja. Y esa caja la vamos a llenar con un líquido denso, generalmente aceite. Pero además, vamos a poner los ventiladores tan cerca el uno del otro que casi se van a tocar, pero no llegan a hacerlo. Con esto conseguimos que el el rotor mueva el aceite, que como es mucho más denso que el aire, va a provocar que se mueva el rotor secundario. Este es el principio básico. De hecho, así funcionan los embragues hidráulicos de los coches automáticos, o los variadores hidráulicos de las motos de pequeña cilindrada. Luego aquí ya vienen todas las modificaciones y mejoras que queramos hacerle para mejorar el rendimiento y la potencia que son capaces de transmitir.

Las primeras locomotoras diesel-hidráulicas que circularon por las vías anchas de España fueron las 10500, construidas en Alemania por Henschel y Krauss-Maffei en 1954. Fueron máquinas de maniobras. También como máquinas para maniobras diesel-hidráulicas existieron los tractores de la serie 309, fabricados entre 1986 y 1987 por la Maquinista Terrestre y Marítima (MTM).

En cuanto a locomotoras de línea, las primeras diesel-hidráulicas fueron las 2000T (352) de Renfe, destinadas únicamente a remolcar los Talgo III (bueno, algo más llevaron, pero sólo como hecho anecdótico), que llevaban dos motores Maybach-Mercedes de 1.200 CV conectados a un convertidor de par cada uno de ellos. Llegaron a España, construidas por Krauss-Maffei en Alemania, entre 1964 y 1965. El convertidor de par era hidromecánico, o sea, que era una transmisión hidráulica, pero con 4 velocidades. Estas máquinas son una modificación de las V200 alemanas. Después vinieron las 3000T (353), las 4000 (340) y las 354. La última locomotora diesel-hidráulica son las dos de la serie 355 que Talgo construyó para su prototipo de tren Talgo XXI y que actualmente prestan servicio en ADIF en dos trenes auscultadores.

En cuanto a automotores diesel-hidráulicos, tenemos los TER (Renfe 9700 -597-), los "Camellos" 592, los 594, 598 y 599.


De todo esto podemos sacar varias conclusiones.

La primera es que en cuanto a diesel-eléctrico se refiere en España, los estadounidenses son los amos (prácticamente todas las máquinas diesel-eléctricas, excepto las 10300, son americanas, y las que no -334 y 335- llevan motores americanos).

La segunda es que en cuanto a diesel-hidráulico se refiere, los amos son los alemanes (todo, excepto las 309, es de origen alemán).

Y con esto, acabamos con los sistemas de tracción.

7 comentarios:

  1. Interesante post. ¿Podrías poner algo de bibliografía?

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    1. Hola:

      Si te digo la verdad, casi no he consultado nada de documentación. Algo de la Ferropedia (http://www.ferropedia.es) para concretar datos y poco más. Casi todo es elaboración propia.

      Un saludo.

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    2. Estimado. Espero que aun le puede llegar este mensaje.
      Para mi su nota es espectacular. Su forma clara de explicar, con un toquecito de humor y mucho conocimiento.
      Desearía enviarle un proyecto de tren de alta velocidad pero no se como hacerlo, ¿Me puede enviar su E Mail?
      Saludos Vinicio Completa
      viniciocompleta@yahoo.com.ar

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    3. Hola:

      Gracias por el ofrecimiento, pero, lamentablemente, no tengo posibilidades de darle ningún tipo de uso o salida a un proyecto como el que me comentas. No es que no tenga interés en él, es que no sabría qué hacer más allá de leerlo para satisfacer mi curiosidad y no creo que esa sea la única finalidad de un proyecto de esas características.

      Un saludo.

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  2. Muchas gracias, es un artículo maravilloso y me ha servido de mucha ayuda.

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  3. Mirá, hay formas también de economizar el diesel o burlar el tipo de combustible, pero yo que soy
    service grupo electrogeno, te digo que he visto cada motor descompuesto por poner malos combustibles. El diesel le da buena duración a los motores. No son muy distintos de los motores de tren.

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  4. Tengo un peque que es un absoluto enamorado de los trenes. Trato de contrarrestar su curiosidad ampliando mis pequeños conocimientos sobre la materia. He leído todas sus entradas de sistemas de tracción para conseguir contestarle algunas de las preguntas que me hace casi todos los días y he de felicitarle. Enhorabuena por el desarrollo de este blog y enormemente agradecido por mostrar todos sus conocimientos.
    Gracias.

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