unidad 4_material ferroviario

8/18/2019 Unidad 4_material Ferroviario

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variables que nos dan la información sobre el estado del sistema, el estado dinámico en el que seencuentran las partículas del sistema.

Variables y equilibrio termodinámicos

Macroscópicamente el estado del sistema se define estudiando un conjunto de propiedades queafectan globalmente al sistema (como el volumen o la carga eléctrica) que denominaremos variables

o coordenadas termodinámicas. Hay que hacer notar que las variables termodinámicas sonmensurables y que no se necesitan conocer todas las posibles variables que definen un sistema, va aexistir un número mínimo de variables que definirán el estado del sistema de forma unívoca, son lasvariables o coordenadas de estado.

Estas variables se suelen clasificar de dos modos diferentes: por un lado están las variablesextrínsecas (que dependen de la naturaleza del sistema y el valor que toman ciertas magnitudes deentorno) e intrínsecas (que sólo dependen de la naturaleza y el estado del sistema); por otro ladotenemos las variables extensivas (las que dependen de la cantidad de materia del sistema) y lasintensivas (no dependen de la cantidad de materia del sistema). Es esta última clasificación la más

importante y que se empleará a lo largo de los apuntes.

Definimos como magnitud específica a las variables extensivas partidas de una cantidad que nos décuenta de la materia del sistema (bien la masa, bien los moles). Es una variable intensiva.

Procesos e interacción termodinámicos

Decimos que un sistema termodinámico sufre un proceso termodinámico cuando pasa de un estadoinicial de equilibrio1 a otro estado final (también de equilibrio). Los diferentes estados por los que pasael sistema durante el proceso se llaman camino o trayectoria del proceso.

Para que se dé este proceso es necesario que haya interacción entre el sistema y el entorno, y estosólo puede ocurrir a través de la pared. Básicamente hay tres tipos de interacción: mecánica, másicay térmica.

La interacción mecánica se debe a una variación en las variables extrínsecas (por ejemplo el volumen)y se producirá hasta que las variables intrínsecas asociadas (en el caso del volumen sería la presión)se igualen en el entorno y el medio. En este caso decimos que la pared es adiabática.

La interacción másica se debe al intercambio de materia a través de una pared permeable.

Una interacción térmica es cualquier otro tipo de intercambio de energía. En este caso la pared sedenomina diatérmica.

Decimos que el sistema es abierto si pueden existir los tres tipos de interacción, decimos que escerrado si no se permite el intercambio de materia y decimos que es aislado si no se permite ningúnintercambio de energía.

4.3 Sistemas de tracción:


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El transporte ferroviario ha de ser uno de los elementos más importantes en el futuro de la movilidad.En unos tiempos en los que se priorizan los sistemas sostenibles, el ferrocarril presenta múltiplesventajas, tanto a nivel medioambiental como económico. La sociedad ha entendido que un transportebasado en un gasto energético de combustibles contaminantes no es sostenible.

Los tipos de tracción que se emplean de forma intensiva en la actualidad en el ferrocarril son la traccióneléctrica y la tracción diésel, pero existen o han existido otros sistemas con poco uso en la actualidad(la tracción vapor y tracción por turbina de gas).

4.3.1 Tipos y desarrollo de los medios de tracción

4.3.2 Comparación desde el punto de vista de la operación

4.3.3 Comparación desde el punto de vista energético

4.3.4 Tracción a vapor

Para que naciese el ferrocarril fue requisito previo el invento de una máquina que crease su propiomovimiento, a partir de la recepción de energía del exterior. La primera máquina o locomotora conocida(y con la que comenzó la andadura del ferrocarril) es la de vapor.

En esencia, la máquina de vapor es un vehículo con un depósito (caldera) lleno de agua que se calientaal quemar un combustible (al principio era carbón o madera, pero posteriormente se evolucionótambién hacia el fuelóleo). Al calentarse el agua, se produce vapor de agua, y al expandirse éste, semueven unos pistones situados en cilindros y se traslada el movimiento a las ruedas a través de unsistema de

bielas-manivelas. Este principio básico constituyó la única máquina conocida hasta bien entrado esiglo XIX, y evolucionó fuertemente para conseguir mayores potencias y velocidades.

Ventajas e inconvenientes

Uno de los principales obstáculos al desarrollo de la locomotora de vapor hay que buscarlo en einconveniente que supone la gran cantidad de carbón que quema una locomotora y la subsiguientenecesidad de aprovisionar permanentemente la máquina de combustible. También, al evaporarse eagua de la caldera, las locomotoras de vapor necesitan frecuentes aprovisionamientos de agua; por lotanto era habitual ver unas grúas hidráulicas (con sus depósitos de agua) junto a la vía en lugaresestratégicamente situados en los cuales las locomotoras reponían el agua que habían consumido. Enalgunos países (como Inglaterra o Francia) se instalaban canales de agua entre los dos carriles de la


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vía, y al pasar por ellos la locomotora (con una pala especial) recogía agua en marcha, evitando laparada para el aprovisionamiento.

Las locomotoras de vapor fueron evolucionando al incrementar el tamaño de la caldera, el número deruedas y su tamaño, y posteriormente se introdujeron mejoras tales como aumentar el número decilindros (unos trabajando en alta y otros en baja presión) o dividir la locomotora en dos partesarticuladas entre sí.

La locomotora de vapor dejó de ser hegemónica ya bien entrado el siglo XX y los últimos ejemplaresque se fabricaron lo fueron poco después de la mitad de ese siglo. En España, las postreraslocomotoras de vapor se construyeron en 1960, y la tracción vapor desapareció en servicio regular enla red de ancho normal en 1975.

En los últimos años, uno de los problemas básicos, que era el suministro de carbón, se habíasolucionado con la utilización del fuelóleo como combustible. La fuelización en España se realizódesde los años 50 y afectó a la mayor parte de las grandes locomotoras de vapor.

Además de las limitaciones de suministro ya descritas, la locomotora de vapor presentaba el problemade la enorme dificultad para aumentar la potencia por encima de unos ciertos valores, y sobre todo unbajísimo rendimiento energético. En efecto, el motor de vapor necesita grandes cantidades decombustible para producir el movimiento; motivo por el cual fue desechado y sustituido por máquinascon mayor productividad.

Por otra parte, para la conducción y aprovisionamiento de la máquina de vapor se necesitaba grancantidad de personal sometido a condiciones de trabajo inhumanas: normalmente la dotación de unalocomotora la componían el maquinista y el fogonero, este último se dedicaba a alimentar el fuegopaleando carbón.

La tracción vapor desapareció del servicio regular de transporte en los primeros años del siglo XXsiendo en Cuba y China los últimos países en los que se empleó. Existen en el mundo, sin embargo,numerosos ferrocarriles turísticos que utilizan este tipo de máquinas, y también parques de ocio en losque circulan nuevas locomotoras de vapor alimentadas por gasóleo.

Oportunidades de futuro

Es preciso anotar algunas posibilidades de la tracción vapor que sugieren que su utilización futurapueda ser considerada en ciertos casos.

En primer lugar, la máquina de vapor puede emplear una gama muy amplia de combustiblesincluyendo los de la biomasa, por lo que en ciertos entornos puede sustituir con ventaja al motor diésel

En segundo lugar, y algunos desarrollos realizados en Argentina y Suiza recientemente han elevadode forma importante su rendimiento. Sobre la experiencia Suiza, concretada en la mejora ymodernización de una antigua locomotora, señala Ángel Maestro (2003): “Las pruebas efectuadas endiversos tramos de la red suiza, entre Winterthur y Frauenfeld y remolcando el Orient

Express han resultado apabullantes en relación con la locomotora original. Se ha conseguido aumentarsu potencia en un 30%, pasando de 2.200 CV a 3.000 CV, obteniendo una disminución del consumo


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de combustible de un 40 %, aumentando la velocidad de 80 km/h a 100 km/h. (…) Los rendimientosson también sensacionales, lejanos de ese 5% esgrimido por los detractores de la máquina de vapordemostrando sus enormes posibilidades sin explotar, que no es “un extravagante consumidor decarbón”, como diría un cierto personaje a principios de los años 50.

Se ha pasado del rendimiento del 13% logrado por Porta en anteriores realizaciones, al 15 % deWardale –en servicio normal un 13%-, ahora al 16’5-17 %. En la relación peso/potencia Porta diseñó

hace años máquinas avanzadas, pero no correspondientes a la ultimísima tecnología, disponiendo deuna relación 44 CV/t”.

También en Cuba, en el año 2003, se terminó la reconstrucción de una locomotora de vapor connuevas técnicas, de alto rendimiento, baja contaminación y, lo que es más importante, que permite laindependencia del petróleo. En esta línea, cabe prever que en entornos locales (lo que limita losinconvenientes del aprovisionamiento de agua) y en ciertas condiciones, pequeñas máquinas de vapopueden realizar un servicio energéticamente eficiente.

4.3.5 Tracción diésel

La aparición de los motores de combustión interna (de gasolina y gasóleo) que se aplicaron a laautomoción desde los últimos años del siglo XIX, apuntaron la posibilidad de sustituir con ventaja lasmáquinas de vapor. Sin embargo, hasta entrado el siglo XX, el desarrollo de vehículos ferroviarios coneste nuevo tipo de tracción fue muy limitado.

Primero se empleó el motor de gasolina y posteriormente el de gasóleo (diésel) para aumentar laspotencias; pero en todo caso, hasta la construcción de grandes motores diésel, la aplicación ferroviariase limitó a automotores (vehículos semejantes a los autobuses con ruedas ferroviarias que circulabanpor la vía). Estos automotores, con cajas de cambio análogas a las de los autobuses, tenían al principio

pequeños motores de gasolina; posteriormente fueron adoptando motores diésel, pero no consiguieronacoplarse éstos en las locomotoras por falta de potencia, y sobre todopor falta de un desarrolloadecuado de las transmisiones, ya que la tradicional caja de cambios mecánica no permite trabajarcon altas potencias.

Entrado ya el siglo XX se fueron construyendo motores cada vez más potentes que han permitido edesarrollo de locomotoras diésel, singularmente en Estados Unidos y

Gran Bretaña donde la electrificación ha tenido poca penetración y se ha preferido siempre laversatilidad del diésel.

Frente a la tracción vapor, la diésel tiene la ventaja de una conducción más limpia y fácil, de unaprovisionamiento más sencillo, y de un suministro de combustible más ágil. Por otra parte, tambiénpermite potencias mayores sin aumentar el peso de la locomotora. Frente a la tracción eléctrica tienela ventaja de que no precisa las inversiones iniciales ni el gasto de conservación de la catenaria; peropresenta el inconveniente del menor rendimiento energético de la máquina, mayores emisionesemisión de productos contaminantes en el lugar de circulación de la máquina; y mayor costo decombustible, aunque estas diferencias oscilan en función de la estructura de generación energética decada país.


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Lo cierto es que la tracción diésel ha sustentado el desarrollo del ferrocarril de mercancías en EstadosUnidos, mientras que en la Europa continental se ha destinado fundamentalmente a servicios demaniobras y de mercancías en las líneas no principales y desde los años 60 ha “barrido” las máquinasde vapor, de manera que en todos los países europeos la tracción vapor ha sido sustituida por la diésel

Modernamente, los motores diésel mueven generadores que alimentan motores de tracción eléctricos(en las llamadas máquinas diésel-eléctricas) con lo cual se ha conseguido el mayor apogeo de la

tracción diésel, al combinar las ventajas del suministro del motor diésel con las de la transmisióneléctrica. Además, la tracción diésel presenta una alta flexibilidad para la explotación, ya que puedecircular por,todo tipo de líneas, con independencia de que estén electrificadas o no, su combustibletiene una excelente red de distribución y las locomotoras tienen una gran autonomía.

Por el contra, las máquinas diésel no son aptas para muy altas potencias (lo que desaconseja su usocon frecuentes aceleraciones o en alta velocidad), el rendimiento energético en el vehículo es bajo (deorden del 30 al 35 %), dependen casi totalmente del petróleo y tienen un nivel alto de emisiones y decontaminación locales, lo que hace imposible su utilización intensiva en líneas subterráneas.

La tracción diésel está evolucionando mucho, especialmente en Norteamérica con el desarrollo denuevos motores de mayor rendimiento y bajas emisiones, y este tipo de tracción se beneficiará deldesarrollo de las tecnologías de la automoción y del uso de nuevos combustibles.

Por otra parte, se están realizando experimentos de uso de biocombustibles para la alimentación demotor.

4.3.6 Tracción eléctrica

Las locomotoras eléctricas se desarrollan desde finales del siglo XIX por un doble impulso. Por unaparte, por la necesidad de resolver en los ferrocarriles subterráneos (fundamentalmente urbanos) e

problema de la contaminación que producían las máquinas de vapor; por otro lado, por la convenienciade aumentar la potencia en las líneas con fuertes rampas y pendientes, en las cuales las máquinas devapor tenían un rendimiento muy bajo (lo que obligaba a emplear dos o tres máquinas) y pocavelocidad.

La tracción eléctrica ofrece enormes ventajas en cuanto a limpieza, potencia, rendimiento, etc., frenteal vapor, pero presenta el inconveniente de la necesidad del suministro continuo de energía. Esteinconveniente ha impedido el desarrollo a gran escala de vehículos de carretera de tracción eléctricaporque requieren acumuladores de energía muy pesados. Sin embargo, al circular el ferrocarril sobreuna vía con un único grado de libertad, se aprovecha la posibilidad de suministrar la energía eléctricaal tren en el momento que la va necesitando, con un conductor paralelo a la misma vía (cables aéreoso tercer carril).

En ocasiones se ha empleado un tercer carril para suministro de energía al tren, pero ha sidofrecuentemente desechado por dificultades técnicas y sobre todo por motivos de seguridad, ya quecualquier viandante puede resultar electrocutado al tocar simultáneamente uno de los dos carrilessobre los que circula el tren y el que le alimenta de energía eléctrica.

Más utilizada es la alimentación al tren con conductores aéreos situados sobre la vía.


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Estos conductores empezaron siendo cables muy sencillos, pero posteriormente se fue mejorando lainstalación para mantener perfectamente la horizontalidad, surgiendo así la catenaria o conjunto decables que aseguran el suministro de energía a los trenes. A su vez, las máquinas eléctricas tienen ensu parte superior un pantógrafo de altura variable que se va adaptando a la posición de la catenariapara la captación de corriente.

Desde el primer momento, se comprobaron las ventajas de la tracción eléctrica frente a la tracción

vapor. Sin embargo, al requerirse unos mayores gastos iniciales de instalación (catenariasubestaciones que reciben la energía de la red, adquisición de material motor más sofisticado)solamente es económicamente interesante la electrificación a partir de un cierto nivel de tráfico.

Como ya se ha señalado, primero se electrificaron las líneas urbanas y las que tienen mayorespendientes, pero posteriormente (a partir de mediados del siglo XX) se lanzó una campaña deelectrificación más extensiva para dar continuidad a las existentes, y así lograr una tracciónhomogénea de los trenes a lo largo de su recorrido.

Modernamente, la tracción eléctrica (que ha entrado en competencia con la tracción diésel) se ha

revelado como la única capaz de desarrollar muy altas velocidades, por lo cual, a las ventajastradicionales se ha añadido su exclusividad en el campo de la alta velocidad. En efecto, paraexplotación regular por encima de 220-240 km/h está prácticamente desechada la tracción diésel o latracción a base de turbinas de gas (que fue experimentada a mediados de siglo en Francia). La altavelocidad se ha transformado en un patrimonio exclusivo de la tracción eléctrica. Los equipos hanevolucionado muy notablemente desde las primeras locomotoras eléctricas. En efecto, han pasado detener sistemas de control basados en mecanismos complejos y en resistencias, a sistemaselectrónicos; y el motor ha pasado de ser de corriente continua (el más empleado en los primeros añosde la electrificación) a ser de corriente alterna trifásico (síncrono y, mas frecuentemente, asíncrono).

El suministro de energía al tren puede ser en corriente continua (tensiones de 600V,

1.500 V y hasta 3 kV) o en corriente alterna (el sistema normal, empleado en las más modernaselectrificaciones y en todas las de alta velocidad es 25 kV a 50 Hz, aunque en Japón hay líneas 25 kV60 Hz, y en Alemania y en otros países de su en torno a 15

kV, 16 2/3 Hz).

El rendimiento energético de la tracción eléctrica es muy alto en la máquina, del orden del 80-90%, emayor de entre todos los tipos de tracción. Sin embargo, el análisis del rendimiento global debe teneren cuenta el rendimiento con el que se produce y transporta la energía eléctrica que consume elsistema ferroviario (este rendimiento y los factores de emisión pueden variar en el tiempo y entrepaíses).

Este análisis global, puede llegar a bajar el rendimiento de la tracción eléctrica cerca de los valores dela tracción diésel, por lo que puede afirmarse que la ventaja de la tracción eléctrica frente a la diéseno proviene de un mejor rendimiento energético, aunque si produce normalmente menos emisionesde CO2, menos energía no renovable, y deslocalización de las emisiones de contaminantes de efectolocal.


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Utilización de la tracción

Los trenes de tracción eléctrica no pueden circular por líneas no electrificadas, pero los vehículosdiésel sí que pueden hacerlo por líneas electrificadas, por lo que es preciso adoptar decisiones en elámbito de la explotación sobre si interesa o no, y cuándo, que circulen vehículos diésel por líneaselectrificadas (bajo catenaria).

Las razones que, en un momento determinado, pueden favorecer el empleo de la tracción diésel enlíneas electrificadas se refieren a trenes que circulan en la mayor parte de su recorrido por líneas noelectrificadas y que recorren un tramo corto electrificado. En este caso, puede no ser interesantecambiar la locomotora, pues el menor coste de tracción no se compensaría con el tiempo perdido y laduplicidad recursos necesarios. También si al final del recorrido el tren debe entrar a un apartadero opunto de descarga no electrificado puede interesar que sea la propia máquina titular del tren la quehaga la maniobra.

Este problema se soluciona modernamente con vehículos (locomotoras o trenes)

“híbridos”, que son a la vez eléctricos y diésel-eléctricos.

4.4 Material rodante remolcado:

Material rodante

Antigua locomotora de aire comprimido utilizada en minas,California.

Dentro del transporte por ferrocarril se llama material rodante o material móvil a todos los tiposde vehículos dotados de ruedas capaces de circular sobre una vía férrea, considerándolos comovehículo aislado.

Una composición de tren —también denominada formación y, fuera del ámbito ferroviario, tren — esuno o más vehículos que forman un tren. En el ámbito ferroviario la palabra tren se aplica a unacomposición formada, con una estación de salida, un horario y un itinerario establecido. También seutiliza para designar a servicios de tren que resultan peculiares por algún motivo, como el Tren a lasnubes, Argentina.

Por contrapartida a la composición de un tren, dos o más vehículos acoplados entre sí por cualquiercircunstancia —maniobras interiores en la estación por clasificación, agrupación de vehículosestacionados, etc.— pero que no forman la composición de un tren propiamente dicha, sedenominan corte de material .

https://es.wikipedia.org/wiki/Locomotorahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aire_comprimidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Californiahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarrilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ruedahttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADa_f%C3%A9rreahttps://es.wikipedia.org/wiki/Trenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Tren_a_las_nubeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Tren_a_las_nubeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Argentinahttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:0-4-0-engine.JPGhttps://es.wikipedia.org/wiki/Argentinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tren_a_las_nubeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Tren_a_las_nubeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Trenhttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADa_f%C3%A9rreahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ruedahttps://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarrilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Californiahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aire_comprimidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Locomotora


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4.4 .1 Evolución y estructura del vehículo ferroviario

Evolución:

El primer tren o ferrocarril:

El primer medio de transporte que usó ruedas montadas sobre rieles y que utilizaba la fuerza motrizproporcionada por la máquina de vapor, fue diseñado por el inglés Richard Trevithick, el 24 de febrero

de 1804, al adaptar la máquina de vapor utilizada desde principios del siglo XVIII. La usó para bombearagua y así tirar de una locomotora que hizo circular a una velocidad de 8km/h. Este se puedeconsiderar el primer tren y fue usado para transportar 10 toneladas de acero y 70 hombres, sobre unavía de 15 km, desde la fundición de Pen-y-Darren, en el sur de Gales

La distancia entre rieles:

Los ferrocarriles requerían de guías para el transporte de los vagones; era necesario tener una líneametálica sobre la cual montar los vagones y que estos fueran arrastrados por la locomotora. Estaslíneas férreas se construyeron como líneas paralelas separadas por una medida específica. La

definición de esta distancia surgió de las prácticas anteriores.

En Europa y Estados Unidos esta medida fue de 1.435 mm (56 pulgadas y media), originada en laseparación de las ruedas de las vagonetas de minas, usadas en el pueblo de origen de StephensonDicha separación correspondía a un diseño estable para ser arrastrado por medios humanos o concaballos. Posteriormente, en la Conferencia de Berna sobre el transporte público en 1887, seestableció como norma internacional.

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Transporte público: El primer transporte público que funcionó con locomotoras de vapor, sobre víasférreas, fue inaugurado en 1830. Seguía la vía de Liverpool a Manchester, Inglaterra. Esta primeraempresa de transporte ferroviario fue dirigida por George Stephenson con ayuda de su hijo Robert.

En Estados Unidos el ferrocarril se desarrolló por el deseo de comunicar las ciudades de la costa estehacia el interior del país. El primer ferrocarril de vapor se inauguró en 1830 en Charleston (Carolinadel Sur).

La construcción de ferrocarriles se siguió extendiendo por todo el mundo, porque era un medio detransporte efectivo, público y de bajo costo y permitía el transporte de carga y de personas a zonas enel interior de los continentes.

El mantenimiento y la competencia impulsaron cambios:

El mantenimiento que requieren las locomotoras con motores de vapor, resultó ser un inconvenienteante el surgimiento del automóvil, que permitía transportes más rápidos que el tren. A mediados desiglo XX surgen otras energías alternativas para ser usadas en los medios de transporte guiados porrieles. Se inicia así la era de locomotoras movidas por motores diesel, las cuales requerían menor

tiempo de mantenimiento.

En la década de los 60, Francia y Japóndesarrollaron una gran experiencia en la construcción detrenes eléctricos. Como resultado a finales del siglo XX el transporte ferroviario fue dominado por estatecnología. Esto permitió competir, ya no sólo con el automóvil, sino también con los aviones deentonces, pues los trenes lograron desarrollar velocidades mayores.

Ferrocarriles Magnéticos (El metro):

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Por los años 1960, en Japón se empezó a desarrollar un tren que lograba altas velocidades con pocapérdida de energía debido a que no hacía contacto con los rieles. Así se inició la era de los trenes delevitación magnética

Los primeros trenes de este tipo se movían a velocidades de 270 km/h. Ya para 1994 otros paíseshabían logrado desarrollar sus propios ferrocarriles MAGLEV, entre ellos Estados Unidos, Francia,

Alemania, Italia y España. En estos momentos su velocidad ha superado los 300 kilómetros porhora.La Unión Europea, bajo su criterio de unir a los países que la integran, tiene como proyectoconectar nuevas líneas nacionales que permitan ofrecer viajes internacionales en trenes de altavelocidad sin tener interrupciones.

Después de Japón, en Oriente hay otro país que ha desarrollado la tecnología de levitación magnéticapara construir su propio tren "bala" y este es Corea del Sur. Su proyecto de unir la capital Seúl conPusan en el sureste peninsular

Este tipo de transporte terrestre se ha estado perfeccionando con miras a que sea el transporte de

futuro, ya que no presenta problemas de contaminación, alcanza velocidades competitivas con eltransporte aéreo, y no genera pérdidas de energía por rozamiento.

Su mantenimiento es relativamente cómodo.A finales del Siglo XX los trenes de levitación magnéticason los que marcan el camino del desarrollo ferroviario

Este modelo sigue evolucionando y ha generado la puesta en servicio de un tren controladoautomáticamente. Las computadoras que controlan este servicio puede corregir el horario de un treno modificar la ruta de alguno que venga fuera de su plan original. En 1989 se puso en funcionamientoel metro de Lille, en Francia, gracias a esta renovada tecnología.

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Estructura


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3. Características generales del material móvil

Tanto el material móvil motor como el material remolcado tienen las siguientes características:

• Ruedas troncocónicas: la inclinación de las generatrices es de 1/20, la misma que la de loscarriles. Con esto se mejora el apoyo de las ruedas sobre los carriles y se ayuda a la inscripción deeje en las curvas, al permitir que cada rueda adopte un radio de contacto distinto para de esta formapoder girar a diferente velocidad lineal pero a iguales revoluciones (el eje une ambas ruedas, siendorígido).

• Ruedas caladas: como ventaja el calaje confiere al conjunto eje-rueda una mayor robustezque lo hace muy apropiado para el ferrocarril, donde se mueven grandes cargas a grandesvelocidades. Un inconveniente es la problemática de la inscripción en las curvas. Como excepción,

existe el sistema de Talgo que se muestra en la siguiente figura, en el que las ruedas no están caladassino que son independientes. Este sistema no es un eje típico ferroviario.

Figura 4. Ruedas de un vehículo ferroviario.

• Pestañas interiores: permiten el guiado del tren.

• Cargas aplicadas sobre la parte exterior de las ruedas: el eje ferroviario sobresale de lasruedas, este saliente se denomina “mangueta”. Sobre estas manguetas se apoya la caja del vehículo(a través de la suspensión). Con esta longitud adicional del eje se obtienen dos ventajas: las cajas delos vehículos pueden ser más anchas (mayor capacidad de transporte) y, se aumenta la estabilidadde los vehículos.


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• Peso suspendido y no suspendido: el peso suspendido de un vehículo ferroviario es aqueque pasa por la suspensión para llegar al carril, es decir, está amortiguado. El peso no suspendido(ejes, cajas de grasa y todo o parte del peso de los motores y/o de la transmisión) está sin amortiguarCuanto mayor sea el peso no suspendido de un vehículo, más agresivo será este con la vía, ya quelas cargas dinámicas incidirán sobre ella bruscamente.

• Ruedas debajo de las cajas: esto permite aumentar la anchura de las cajas, ya que no se ve

limitada lateralmente por las ruedas, pero penaliza la altura de las mismas, al ser el gálibo limitado.Para ganar altura, las ruedas se fabrican con un radio pequeño (normalmente de 0,5 m).

• Material móvil rígido o articulado: se dice que es rígido cuando sus ejes no pueden girarrespecto a un eje vertical para mejorar su inscripción en las curvas. La distancia entre 2 ejes fijos sedenomina “empate”. Cuanto mayor es el empate de un vehículo, peor será su capacidad de inscripciónen las curvas y, por ello su agresión a la vía y su posibilidad de descarrillar serán mayores. Hoy endía, se utilizan los vehículos articulados, cuyos ejes pueden colocarse en una posición más o menoscercana al radio de curvatura, con lo cual mejora su inscripción. Actualmente, la mayor parte delmaterial móvil utiliza bogies (ejes agrupados en carretones), cuyos bastidores tienen un pivote centra

que les permite girar. Con el material articulado se reduce el empate de los vehículos y, además (enel caso de los bogies) se obtienen más ejes sobre los cuales repartir la carga. Los vehículos articuladosque mejor se inscriben en las curvas son los trenes articulados guiados, en los cuales el eje siemprese sitúa radialmente y, por ello, la rueda es tangente a los carriles.

Partes del material móvil ferroviario

Las partes más importantes de un material móvil ferroviario son las siguientes:

• Caja: en su interior se sitúan los viajeros, la mercancía, los motores, etc., según el tipo devehículo (coche, vagón o locomotora).

• Bastidor: es la estructura metálica o armazón formada por el bogie, que sirve como elementode fijación de los ejes, las ruedas, los motores de tracción y las suspensiones, entre otras partes.

• Larguero: elemento longitudinal que forma parte de la estructura del bastidor de un vehículo.

• Traviesas extremas o cabeceros: elemento estructural situado en el extremo del bastidor deun vehículo que une los largueros de forma perpendicular a éstos y, que soporta normalmente los

aparatos de choque y tracción. Al conjunto de elementos que configuran la caja del vehículo sobre latraviesa extrema se le denomina “testero”.

• Suspensión: la caja transmite las cargas a las ruedas a través de la suspensión. La suspensiónferroviaria es doble: primaria y secundaria. La suspensión primaria tiene como misión absorber lasirregularidades del carril y deformaciones geométricas de la vía, está situada entre las cajas de grasasy el bastidor del bogie o en el caso de los vagones de 2 ejes, entre la caja de grasa y el bastidor delvehículo. La suspensión secundaria es la encargada de absorber los movimientos verticales y laterales


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del bogie con respecto al bastidor del vehículo; además, sirve de apoyo de éste con el bastidor delbogie.

• Cajas de grasas: las cargas de la caja pasan al bastidor, del bastidor a la suspensión y de éstaa las manguetas de los ejes a través de las cajas de grasas. Son unos recipientes metálicos quecontienen lubricantes y llevan encajado un rodamiento en el apoyo de las cargas sobre los ejes.

•

Rodadura: permite que el vehículo se mueva sobre la vía. Puede estar formada por ejesindependientes o bogies. Para el desplazamiento de los vehículos son necesarios los órganos derodadura que están compuestos por:

— Eje: pieza cilíndrica de acero en la que se montan las ruedas, en los extremos están las manguetasque van dentro de los rodamientos y éstos en el interior de la caja de grasa.

En algunos vehículos están instalados discos de frenos. Para aligerar la masa no suspendida, a vecesse utiliza un mecanismo consistente en un taladro a lo largo de todo el eje. Las manguetas son la partede los ejes sobre la que se acopla la pista interior del rodamiento permitiendo su giro. Normalmentese encuentran en los extremos del eje (caja de grasa exteriores).

— Bogie: es el conjunto de elementos constituidos por el bastidor con elementos de suspensión,rodadura y freno. Generalmente, este bastidor suele tener una forma de H cerrada o abierta. Enalgunos vehículos el bastidor se utiliza para depósitos auxiliares de aire.

— Rodamientos: permiten el giro de la mangueta con el mínimo rozamiento posible y están lubricadoshabitualmente con grasa consistente.

— Caja de grasa: son los elementos que contienen los rodamientos; están situadas en torno a lamangueta del eje y, sobre ellas, descansa el peso del vehículo a través de la suspensión.

— Ruedas: son los elementos de forma circular que giran con su eje, teniendo su superficie decontacto con forma troncocónica. Éstas permiten el movimiento y guiado del vehículo. Actualmente,las ruedas son de tipo monoblock, esto quiere decir, que están fabricadas de una sola pieza. La ruedatiene tres zonas diferenciadas. La llanta es la superficie de rodadura, que presenta una forma concretallamada perfil, que es ligeramente cónico y tiene la función de realizar el guiado, existiendo distintostipos de perfiles dependiendo de la velocidad, el diámetro, la masa, la solución de amortiguación, etc.La parte central de la ruedas se llama cubo. Esta es la parte que se cala en la mangueta del eje. Evelo es la zona de la rueda que une la llanta con el cubo, puede ser plano o presentar un prominenciaque disminuye la masa no suspendida, manteniendo o aumentado su resistencia lateral.


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Figura 5. Partes de un bogie.

• Aparatos de tracción y choque: los aparatos de tracción transmiten la fuerza de tracción a lolargo de todo el tren. Pueden ser enganches automáticos, cadenas, ganchos, barras, etc. Loselementos de choques están formados por 2 topes situados en el testero del vehículo, tienen la misiónde amortiguar las fuerzas longitudinales de compresión que se producen durante la marcha, tanto enlas frenadas como en las paradas o los impactos que reciben los vagones en diferentes situaciones,protegiendo así la estructura de los vehículos y las mercancías que transportan.

• Canalizaciones: discurren a lo largo de toda la composición. Las principales son la conducciónde aire para el frenado del tren (que acciona las zapatas o los discos de freno de los coches y vagones)y las líneas eléctricas para tracción, gobierno y servicios auxiliares de la composición, tales como porejemplo climatización o luminaria en los coches de pasajeros.

4.4.2 Material remolcado

Coche de viajeros convencional (centro) y caja tipoTalgo (izquierda).

El material remolcado es el material rodante ferroviario autónomo que puede acoplarse con otrospara formar un tren y que no tienetracción propia. Existen, principalmente, tres tipos:

Los vagones de mercancías.

https://es.wikipedia.org/wiki/Talgo_(tipo_de_tren)https://es.wikipedia.org/wiki/Material_rodantehttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarrilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Trenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Locomotorahttps://es.wikipedia.org/wiki/Vag%C3%B3n_(ferrocarril)https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Coche9k.JPGhttps://es.wikipedia.org/wiki/Vag%C3%B3n_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Locomotorahttps://es.wikipedia.org/wiki/Trenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarrilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Material_rodantehttps://es.wikipedia.org/wiki/Talgo_(tipo_de_tren)


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Los coches de pasajeros.

Los furgones.1

En la jerga ferroviaria se denomina vagón exclusivamente a los de mercancías, y es incorrecto el usode «vagón de pasajeros» por «coche de pasajeros». Existen otros tipos de vagones minoritarios, comolas dresinas, que se utilizan para trabajos y mantenimientosobre la vía.

Para crear un tren necesitan ser traccionados por una o varias locomotoras.

Coche de viajeros

Artículo principal: Coche (ferrocarril)

Los coches de pasajeros tienen como única finalidad el transporte de personas y su equipaje. Suinterior puede estar distribuido de varias formas, entre las que las más habituales son:

Tipo compartimentos: Un pasillo lateral da acceso a diferentes departamentos independientes con

dos filas de asientos enfrentadas

Tipo salón: Un pasillo central y asientos en perpendicular a la vía, todos en la misma estancia

Tipo ferrocarril suburbano: Un único espacio con asientos en paralelo o en perpendicular a la vía,preparado para llevar pasajeros de pie

Distribución tipo salón

https://es.wikipedia.org/wiki/Coche_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Material_remolcado#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Material_remolcado#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Material_remolcado#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Jergahttps://es.wikipedia.org/wiki/Mercanc%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Dresinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Mantenimientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Locomotorahttps://es.wikipedia.org/wiki/Coche_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Coche_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Coche_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarril_suburbanohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarril_suburbanohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarril_suburbanohttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:TGV_Lacroix_2e_cl.JPGhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarril_suburbanohttps://es.wikipedia.org/wiki/Coche_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Locomotorahttps://es.wikipedia.org/wiki/Mantenimientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Dresinahttps://es.wikipedia.org/wiki/Mercanc%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Jergahttps://es.wikipedia.org/wiki/Material_remolcado#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Coche_(ferrocarril)


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Distribución tipo compartimentos

Distribución tipo ferrocarril suburbano

Es también habitual que el número de asientos por fila sea 3, 4 o 5, y que cada asiento o grupo de

asientos dispongan de una mesilla.

Los coches de viajeros pueden tomar el suministro de electricidad (necesariapara calefacción, iluminación, vídeo y otros servicios) conectándolos a través de una manga (cablegrueso dispuesto al efecto) a una locomotora o un furgón generador, o a través de un generador queacciona uno de los ejes del coche. Los modernos suelen tener aire acondicionado o ventanas que sepueden abrir (a veces las ventanas se bloquean por seguridad), o ambos. También puedenproporcionar varios tipos de instalaciones de aseo.

Los coches de pasajeros, en la mayoría de los gálibos de vía ancha, pueden ser construidos con dos

pisos. A menudo, aunque no siempre, los coches de un tren están unidos entre sí por un paso cerradopor conexiones flexibles y una pasarela por la que se puede pasar de un coche a otro. En ocasiones,especialmente cuando se emplean ramas, se puede circular por los coches que componen una rama,pero no se puede pasar de una rama a otra. La unión entre un coche y otro, además del acople, sueleincorporar dispositivos que evitan que los coches se dañen excesivamente entre sí en caso de colisión

Coche-cama

Artículo principal: Coche-cama

https://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Calefacci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Iluminaci%C3%B3n_f%C3%ADsicahttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADdeohttps://es.wikipedia.org/wiki/Locomotorahttps://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Aire_acondicionadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ventanahttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Aseo&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/G%C3%A1libohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ancho_de_v%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Acople_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Coche-camahttps://es.wikipedia.org/wiki/Coche-camahttps://es.wikipedia.org/wiki/Coche-camahttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:MRT-NELmetropolis.JPGhttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:00509_Ter_Massiac-Aurillac.jpghttps://es.wikipedia.org/wiki/Coche-camahttps://es.wikipedia.org/wiki/Acople_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Ancho_de_v%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/G%C3%A1libohttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Aseo&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Ventanahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aire_acondicionadohttps://es.wikipedia.org/wiki/Generador_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Locomotorahttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADdeohttps://es.wikipedia.org/wiki/Iluminaci%C3%B3n_f%C3%ADsicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Calefacci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad


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Entre los coches de viajeros destaca el coche-cama, que es capaz de acomodar a cada viajero enuna cama o litera. Se utiliza en los trenes nocturnos que recorren largas distancias y ocupan toda lanoche en el trayecto.

Están equipados con compartimentos o pequeñas habitaciones. Los coches-litera son los queproporcionan el alojamiento más básico. A veces, debido a la estrechez de los compartimentos esnecesario unir un furgón para equipajes al tren. En la práctica europea solían ser común los

compartimentos, aunque en algunos países como Reino Unido cayeron en desuso en los años 1980por falta de seguridad.

Coche-motor

Un coche-motor es un coche utilizado normalmente en trenes automotores, con uno o varios motoresen su bogies, que es capaz de traccionar un tren pero no dispone de cabina. El espacio en el interiordel coche-motor se puede dedicar a viajeros, con la misma disposición que los coches convencionalesEn la práctica, los trenes en los que se incluyen coches motores ya disponen de locomotoras en susextremos, por lo que sirven para añadir más potencia al tren. Por ello se utiliza en trenes que requieren

gran potencia, como los trenes demetro o de alta velocidad.

Coche-piloto

Un coche-piloto es aquel coche que no tiene tracción propia pero incorpora una cabina que permiteconducir el tren. Se utiliza para evitar las maniobras en trenes compuestos de locomotora y cochesconvencionales, de modo que el tren pueda funcionar con la locomotora empujando al resto, en lo quese denomina una composición « push-pull ».

Coche-bar y coche-restaurante

Un coche-bar está preparado para servir comidas y bebidas a los pasajeros de un tren. Su ditribuciónsuele ser similar a la de una cafetería con barra, en la que los asientos están anclados al suelo yexisten elementos para agarrarse. En los coches-restaurante existen además mesas fijas y cocinaque permiten servir comidas completas.

Caja

Algunas ramas de ferrocarril incorporan remolques que no son autónomos entre sí, pues no puedencircular desacoplados del resto de la rama. Este tipo de remolques reciben diversos nombres, como ede cajas o remolques articulados. Entre los trenes que se componen de cajas están las ramas Talgo y

los TGV.

Coche de observación

Los coches de observación fueron construidos para la parte trasera de muchos trenes para permitira los viajeros ver el paisaje. Esto fue bien admitido por los pasajeros, lo que llevó al desarrollo decoches-cúpula que podían ser colocados a mitad de tren, con una zona acristalada más alta que eresto de los coches para ver el paisaje.

https://es.wikipedia.org/wiki/Coche-camahttps://es.wikipedia.org/wiki/Coche-camahttps://es.wikipedia.org/wiki/Coche-camahttps://es.wikipedia.org/wiki/Camahttps://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reino_Unidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Motorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Automotorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Metro_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Alta_velocidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Talgo_(tipo_de_tren)https://es.wikipedia.org/wiki/TGVhttps://es.wikipedia.org/wiki/Paisajehttps://es.wikipedia.org/wiki/Paisajehttps://es.wikipedia.org/wiki/TGVhttps://es.wikipedia.org/wiki/Talgo_(tipo_de_tren)https://es.wikipedia.org/wiki/Alta_velocidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Metro_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Automotorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Motorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Reino_Unidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Camahttps://es.wikipedia.org/wiki/Coche-cama


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Interior de compartimento de coche-cama

Coche-motor

Coche-piloto

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Duepiani_pilot.jpghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:599_en_Vitoria-Gasteiz_2.jpghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Liggvagnskupe.jpg


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Interior de coche-restaurante

Cajas formando una rama

Interior de coche de observación

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Observation_Car_in_Montana.jpghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:TGV_doucle_decker_phl250.jpghttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:BBQ_Train.JPG


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Coche de dos pisos

Aseo en un coche de viajeros

Vagón de mercancías

Artículo principal: Vagón (ferrocarril)

En los inicios del ferrocarril la mayoría de los vagones de mercancías no incorporaban bojes, teníandos ejes y eran de muy simple construcción. La mayoría eran vagones simples de caja de madera, sinespecialización según la carga. En países como Alemania surgieron compañías de gran tamaño quese dedicaban exclusivamente al alquiler de vehículos de mercancías. Las velocidades se manteníanen torno a los 32 km/h. La introducción de bojes y de frenos de aire comprimido a partir de los años1920 permitió aumentar la velocidad mientras se mantenía la seguridad. Los actuales vagones de

https://es.wikipedia.org/wiki/Vag%C3%B3n_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Vag%C3%B3n_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Vag%C3%B3n_(ferrocarril)https://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarrilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bojehttps://es.wikipedia.org/wiki/Maderahttps://es.wikipedia.org/wiki/Alemaniahttps://es.wikipedia.org/wiki/Km/hhttps://es.wikipedia.org/wiki/Bojehttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:JR_East_Kiha_E130_series_DMU_065.JPGhttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doubledecker_Train_Interior_Germany.jpghttps://es.wikipedia.org/wiki/Bojehttps://es.wikipedia.org/wiki/Km/hhttps://es.wikipedia.org/wiki/Alemaniahttps://es.wikipedia.org/wiki/Maderahttps://es.wikipedia.org/wiki/Bojehttps://es.wikipedia.org/wiki/Ferrocarrilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Vag%C3%B3n_(ferrocarril)


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mercancías suelen estar homologados a velocidades en torno a 120 km/h y algunos están equipadoscon GPS y transpondedores. La DBha introducido vagones de mercancías en líneas de altavelocidad a velocidades cercanas a los 200 km/h.

La construcción de vagones de ferrocarril tiene que estar basada en la estandarización, ya que eshabitual que circulen por diferentes países con redes ferroviarias diferentes.

Furgón

Artículo principal: Furgón

Un furgón es un vehículo ferroviario que acompaña a un tren. Tiene una función diferente al resto delos vehículos del tren, por ejemplo, transportar paquetería en trenes de viajeros o personas en trenesde mercancías.

Limitaciones

Cada vagón/coche se homologa con unas limitaciones de velocidad y en ocasiones

de aceleración lateral que no puede sobrepasar. Estas limitaciones se denominan tipo. Por lo tantocada tren queda limitado según la limitación que tiene el peor vagón/coche. Esto hace que, porejemplo, si un tren se compone de 20 vagón/coche tipo 180B y 1 vagón/coche tipo 160A, el tren tengaque ser tipo 160A.

Trenes:

material rodante del transporte ferroviario

A. Berbey1 | R. Caballero1 | J.D. Sanz Bobi2 |

J. Brunel2 | K. Guerra1 | J. Flores1 | A. Samaniego1 | W. Orozco1

1 Universidad Tecnológica de Panamá2 Universidad Politécnica de Madrid

Resumen: se le conoce como material rodante a todos los tipos de vehículos dotados de ruedas

capaces de circular sobre una vía férrea cuyo principal objetivo es trasportar diferentes tipos de cargas

Los mismos se pueden clasificar de muchas formas, aunque los criterios fundamentales para clasificar

el material rodante suelen ser su capacidad tractora y su uso comercial. En este artículo de divulgacióntecnológica/científica se presentan varios aspectos del material rodante tales como: tipos de trenes,

ventajas y desventajas de cada uno de ellos, características y partes del material móvil ferroviario y

tipos de material móvil remolcado.

Palabras claves: material rodante, transporte, trenes.

Title: Trains: Rolling Stock of the Railroad Transportation.

https://es.wikipedia.org/wiki/Km/hhttps://es.wikipedia.org/wiki/GPShttps://es.wikipedia.org/wiki/Transpondedorhttps://es.wikipedia.org/wiki/DBhttps://es.wikipedia.org/wiki/Alta_velocidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Alta_velocidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Estandarizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Furg%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Estandarizaci%C3%B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Alta_velocidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Alta_velocidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/DBhttps://es.wikipedia.org/wiki/Transpondedorhttps://es.wikipedia.org/wiki/GPShttps://es.wikipedia.org/wiki/Km/h


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Abstract: rolling stock comprises all types of vehicles equipped with wheels capable of moving on a

railroad, which main objective is to transport different types of loads. These can be classified in many

ways, although the basic criteria to classify the rolling stock are, typically, its tractive capacity and its

commercial use. In this popular technical/science article, several aspects of the rolling stock such as:

types of trains, advantages and disadvantages of each of them, features and parts of the rolling stock

and the types of towed rolling stock, are presented.

Keywords: rolling-stock, transportation, trains.

1. Introducción

La necesidad de transportar grandes cargas, a grandes distancias llevó al hombre a la construcción demáquinas con gran capacidad de tracción. El constructor de la primera locomotora (25 de julio

de 1814), que derivaría más tarde en un ferrocarril, fue George Stephenson. El destino inicial de lalocomotora fue su utilización en las minas carboníferas, en cuya primera demostración se logróarrastrar una carga de cuarenta toneladas, a una velocidad de seis kilómetros por hora. El ferrocarrifue producto de la Revolución Industrial surgida en Inglaterra durante los siglos XVIII y XIX. Suevolución ha sido notable, y la utilización de material rodante es necesaria no sólo para el transportede grandes cargas en vagones, sino también para el trasporte de pasajeros en coches, tanto parapequeñas como para grandes distancias.

2. Trenes convencionales y automotores

Dentro del material móvil hay diversos tipos de vehículos que pueden ser motores o materialremolcado. Dentro del material motriz se encuentran las locomotoras y los automotores. En lassiguientes figuras se presentan las clasificaciones de las locomotoras de acuerdo a la tracción que lasacciona.

Figura 1. Clasificación de las locomotoras según el tipo de tracción.


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Figura 2. Clasificación de locomotoras con tracción diesel.

Figura 3. Clasificación de locomotoras con tracción eléctrica.

Existe otro tipo de clasificación de las locomotoras que corresponden a su funcionalidad, es decir,allí encontramos locomotoras de maniobras, locomotoras de carga para los medios y largos recorridosy, las locomotoras para servicios de viajeros que llegan a alcanzar hasta 220 km/h, como las últimas252 de RENFE de toneladas.

En cuanto a su nomenclatura, los vehículos ferroviarios tienen

asignada una matrícula internacional que está integrada dentro de la Unión Internacional deFerrocarriles (UIC) y que corresponde a parámetros tales como el tipo de vehículo, la compañía a laque pertenece y el país en el que está inscrita en los registros. Luego, con respecto a la distribuciónde la tracción en el material rodante nos encontramos con los trenes convencionales y automotores.

• Trenes convencionales: se caracterizan por las locomotoras, que son los vehículos que dan traccióna los trenes convencionales (locomotora(s) + coches o vagones); es decir, es una locomotora quetira de una serie de vagones o coches.

• Automotores: cuando la tracción se incorpora en los mismos vagones o coches; ocasiona unacomposición indeformable con un número fijo de vagones y, se forma un vehículo que en el argot


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ferroviario se denomina “automotor”; otros autores los denominan “material autopropulsado” o“unidad del tren”.

En la tabla 1 se muestra una explicación de las configuraciones comunes de los automotores.

Tabla 1.

Configuraciones comunes de los automotores

Configuración Denominación

Coche motor-Coche intermedio-Coche motor M-Ri-M

Coche motor-Remolque intermedio-Remol- M-Ri-Rc

que con cabina

Coche motor-Coche motor M-M

Coche motor M

Los coches con ausencia de tracción también se llaman remolques. Existen coches motores concabina y sin cabina. Los coches intermedios también pueden denominarse por la letra R sola si sonremolcados, o con la letra S o M si son motrices (en algunos sitios se utiliza la letra S para definir loscoches motores sin cabina).

Hay ocasiones en las que la tracción es distribuida a lo largo de todo el tren, y existen coches con

capacidad motriz que no disponen de cabina. El tren serie 7000 o el 9000 de Metro de Madrid disponede unidades motrices sin cabina. Igualmente el ICE-3 alemán o serie 103 de RENFE tiene cochesmotores sin cabina.

Como desventajas del material rodante autopropulsado frente al convencional tenemos dos aspectosla rigidez de las composiciones y la comunicación entre composiciones acopladas. El primer aspectose refiere al hecho de que, como los automotores se utilizan sobre todo para transporte de viajeros, laúnica forma de variar la oferta de plazas en un servicio asegurado por automotores, es acoplando 2 o3 de ellos, pero en ese caso la oferta de plazas aumenta bruscamente, por lo que la adaptación a lademanda es peor que en el caso de los trenes convencionales. Los trenes convencionales pueden

adaptarse mejor a la demanda incorporando o segregando coches o vagones.El segundo aspecto negativo se refiere a que hay que disponer de puertas de intercomunicaciones enel frontal de las cabinas y éstas suelen dar problemas de estanqueidad. En la mayoría de losautomotores modernos se ha optado por suprimirla.


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Tabla 2. Ventajas del material rodante autopropulsado frente al tren convencional.

Propiedad Descripción

Tracción distribuida Permite tener una mejor prestación de ace-

leración y frenado, al tener mejor repartido

el peso adherente. Además, el peso máximopor eje (que siempre corresponde al eje de

los motores) es menor, por lo que la agre-

sión o desgaste de la vía es menor y, esto

beneficia a las actividades de mantenimien-

to posterior de la vía.

Posibilidad de Al tener la tracción distribuida en varios va-redundancia en la gones, el fallo de un motor no deja inacti-

conducción vo o fuera de servicio al tren, sino que sólo

habría una disminución de la potencia decirculación.

Reversibilidad Al contar con 2 cabinas de una misma com-posición, la cabeza del tren se puede con-

vertir en cola y viceversa, según la dirección

de la conducción.

Sencillez de Entre automotores, permite agregar ramasenganche a lo largo del recorrido en comparación con

los trenes convencionales.

Mayor espacio físico Al no llevar locomotora, casi toda la longi-

tud es aprovechable para el transporte de

pasajeros.

Comunicación entre La unión entre los coches se realiza a través

los coches del de enganches “semipermanentes”. automotor

unidad 4_material ferroviario

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