Desde los años 70 cobró importancia saber cómo funciona una locomotora a vapor para su modernización, a propósito del incremento de los precios del petróleo.
La máquina que sobre ruedas arrastra los vagones de un tren impulsada por vapor, electricidad o motor de combustión interna es denominada locomotora.
La primera locomotora de vapor fue construida por el ingeniero inglés Richard Trevithick en 1803. La Rocket, fue la primera locomotora que contaba con una caldera multitubo con 25 tuberías de cobre que aumentaban el tiro del fuego, fabricada en 1829 por George Stephenson en conjunto con su hijo Robert Stephenson.
Hasta mediados del siglo XX, las locomotoras fungían como la forma predominante de tracción para los ferrocarriles. En ese momento, fueron reemplazadas por locomotoras más modernas: de diésel y eléctricas.
Qué es y cómo funciona una locomotora
La locomotora es una máquina de hierro colado que cuenta con una especie de caldera alimentada por agua que mueve o arrastra los vagones del ferrocarril. El vapor que proviene de esa gran caldera, es expulsado por válvulas que dan movimiento alternadamente a dos pistones que a su vez mueven unas bielas que hacen girar las ruedas. Las locomotoras de vapor tienen que ser reabastecidas de agua cada cierto tiempo, ya que sin ella no funcionaría el sistema.
Las primeras locomotoras utilizaron bombas accionadas por los movimientos de los pistones; posteriormente se emplearon inyectores de vapor y algunas máquinas usan turbo bombas. Lo más común era disponer dos sistemas independientes para suministrar agua a la caldera.
Las locomotoras de los Ferrocarriles Indios tienen 16 cilindros en disposición en V (V16), excepto algunas de las de menor potencia, como la WDG5, que tiene un motor V20, y la WDM2, con sólo 12 cilindros.
Las locomotoras de vapor se utilizan en servicios especiales o turísticos, en la actualidad no están en servicio regular. Desde los años 70, se han modernizado las locomotoras de vapor a propósito del incremento de los precios del petróleo.
Tipos de locomotoras y su funcionamiento
Existen diferentes tipos de locomotoras, y su principal distintivo radica en el tipo de combustible empleado para su funcionamiento. En la actualidad, son tres las locomotoras más utilizadas: locomotoras a diésel, diésel-eléctricas y eléctricas. Pero cómo funciona una locomotora en la actualidad.
1. Locomotora de vapor
Equipadas con calderas que utilizan carbón, madera o aceite para calentar el agua y producir vapor. Es ese mismo vapor el que alimenta pistones que hacen girar las ruedas. La primera locomotora de vapor utilizado en el sector comercial fue utilizada en 1812. Este tipo de locomotora fue de uso común hasta 1950, cuando cayó en desuso y otros tipos de locomotora tomaron ese lugar.
2. La locomotora diésel
Este tipo de locomotora es impulsada por un motor diésel de combustión interna. La primera de esta serie de locomotoras, apareció en Suiza en 1912. En principio quienes buscaron conocer cómo funciona una locomotora vieron como este tipo fracasó comercialmente y aunque se intentó par de veces más relanzarse, la primera Guerra Mundial obstruyó este proceso.
Hermann Lemp, diseñó el equipo que permite la transmisión eléctrica de la potencia del motor a las ruedas. Tras el rotundo éxito los experimentos prosiguieron en los Estados Unidos. Se pudo comprobar que este tipo de locomotoras, requerían de menos mantenimiento y eran menos contaminantes para el ambiente. En la actualidad continúa siendo uno de los equipos más utilizados.
3. Locomotora de cieno o zángano
Es una locomotora sin motor además de una locomotora diésel-eléctrica. Esta locomotora ofrece poder adicional de tracción y frenado. El procedimiento responde a motores de tracción que funcionan en la locomotora principal.
4. La locomotora atómico-eléctrica
Antes de conocer los riesgos y consecuencias de utilizar energía atómica, fue inventada este tipo de locomotora en los años 50. Tenía una cámara de reactor de 200 toneladas recubierta con 1,5 m de plomo. En la actualidad se ha inutilizado para cualquier uso.
5. La locomotora eléctrica
A través del aire o por un tercer carril funciona una locomotora eléctrica. En el año 1890 fue patentado el primer modelo de esta línea por Jean Jacques Heilmann, sin embargo no fue sino hasta 1893. Una de las características más resaltantes es su mayor eficiencia y los menores costos de operación. Con respecto a su impacto en el ambiente, este tipo de locomotora, es mucho menos contaminante que las locomotoras de vapor y diésel.
Locomotora eléctrica. Fuente: caf.net/es
6. Otra versión de locomotora eléctrica
Este modelo La se fabricó en 1920 pero no fue hasta 1930 que se comercializó. Fue utilizada hasta 1973 cuando ocurrió la crisis del petróleo, sin embargo hoy en día tiene poca utilización. Esta locomotora de gas tiene turbina de gas que activa el generador eléctrico y un alternador que al mismo tiempo, enciende motores de tracción.
7. La locomotora híbrida
Este tipo de locomotora comenzó a aparecer a principios del siglo XX. Su característica principal es que su almacenamiento recargable a bordo con batería, que además incluye fuentes de alimentación eléctrica y un motor eléctrico. El interesante formato de frenado regenerativo es otra de sus bondades, en él la energía cinética termina convirtiéndose en energía de frenado.
8. La locomotora híbrida diésel-vapor
Los altos costos del combustible a utilizar por esta locomotora hicieron que países como Rusia, Italia y Reino Unido hayan retirado sus esfuerzos en la utilización. La locomotora híbrida diésel- vapor fue experimental y era capaz de utilizar de utilizar vapor de caldera o combustible diésel en su motor de pistón.
9. La locomotora eléctrica de pila de combustible (hydrail)
De las más actuales. Su funcionamiento se basa en hidrógeno que es transformado en energía mecánica. La primera vez que se supo de esta locomotora fue en 2002 en Val-d’Or, Quebec.
Es un tipo de locomotora muy reciente. Pocos lugares tienen este tipo de ferrocarril entre los que destacan Kaohsiung, Taiwán. Funciona con hidrógeno y transforma la energía química del hidrógeno en energía mecánica. Algunas naciones también tienen locomotoras GG20B Rail Power que en principio funcionan con diésel, pero que son convertidas a hidrógeno.
Tren de hidrógeno. Fuente: motor.es
Como se puede observar, las locomotoras aportaron con su gran capacidad el traslado efectivo de cantidades importantes de mercancías de diferentes tipos en largos recorridos. A pesar de que transitan grandes distancias los costes de operación son bastante bajos, ofreciendo entre otra de las ventajas, la baja siniestralidad.
Dentro de la revolución industrial el impacto de los ferrocarriles fue importante y la construcción de la red ferroviaria también alimentó la demanda de carbón y acero.
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