Locomotiva
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Perché si chiama locomotiva?

La definizione del termine locomotiva è radicata nella parola latina loco – “da un luogo”, e il termine latino medievale motive che significa “risultante in movimento”. Usato per la prima volta nel 1814, è una forma abbreviata della parola locomotiva. È stato utilizzato per differenziare i motori a vapore stazionari da quelli semoventi.

Un motore o locomotiva è un’automobile di trasporto su rotaia che dà al treno la sua energia motrice. Se una locomotiva è abbastanza competente per trasportare un carico utile, di solito è indirizzata con termini multipli come automotrice, macchina elettrica o carrozza.

A cosa serve una locomotiva?

Convenzionalmente, le locomotive sono utilizzate per tirare i treni sui binari dalla parte anteriore. Tuttavia, il push-pull è un concetto molto ampio, dove nella parte anteriore, in ogni estremità, o nella parte posteriore, il treno può avere una locomotiva come richiesto. Più recentemente le ferrovie hanno iniziato ad abbracciare il potere dei distributori o DPU.

Qual è la differenza tra un treno e una locomotiva?

Le locomotive di solito funzionano in certi ruoli come: –

  • La locomotiva che è collegata alla parte anteriore di un treno per tirare il treno è chiamata locomotiva del treno.
  • Pilota di stazione – La locomotiva viene impiegata in una stazione ferroviaria per cambiare i treni passeggeri.
  • Locomotivapilota – La locomotiva collegata alla locomotiva del treno sul lato anteriore, per facilitare il raddoppio.
  • Locomotivabancaria – La locomotiva è collegata al lato posteriore della locomotiva di un treno; questo è possibile attraverso un forte acuto o una partenza.

Le locomotive sono utilizzate in varie operazioni di trasporto ferroviario come: traino di treni passeggeri, smistamento e treni merci.

La configurazione delle ruote di una locomotiva rappresenta il numero di ruote che ha; le tecniche popolari includono la classificazione UIC, i sistemi di notazione Whyte, la disposizione delle ruote AAR e così via.

Differenza tra locomotive merci e passeggeri

La distinzione più evidente è nella forma e nelle dimensioni del corpo della locomotiva. Poiché i treni passeggeri viaggiano più velocemente degli altri treni, la resistenza dell’aria gioca un ruolo maggiore rispetto alle unità di trasporto merci. La maggior parte delle locomotive passeggeri di solito hanno un cofano lungo la lunghezza del corpo; questo può essere per ragioni estetiche.

D’altra parte, le unità merci tendono ad avere più ragioni per fermarsi dove il conduttore deve salire e scendere dal motore, e sono più suscettibili di muoversi all’indietro, e quindi hanno un cappuccio sottile intorno alla centrale elettrica reale. Questo dà una migliore visibilità quando si corre all’indietro, e fornisce spazio per avere scale piuttosto che scalette, il che rende molto più comodo per il personale che deve salire e scendere frequentemente dalla locomotiva.

Le locomotive merci sono create per avere più coppia (una forza di torsione) e le locomotive passeggeri sono prodotte per avere più velocità. Un normale motore di locomotiva merci produce tra i 4.000 e i 18.000 cavalli.

L’ingranaggio delle locomotive passeggeri si distingue anche da quello delle merci in quanto il loro rapporto è più basso, quindi il motore di trazione gira meno volte per rotazione della ruota.

Normalmente, i motori per passeggeri richiedono velocità massime più elevate, mentre i motori per il trasporto merci hanno bisogno di forze di trazione iniziali più elevate, perché lanciano treni più pesanti. Questo si traduce in vari rapporti di marcia nella trasmissione (che, nei motori elettrici e diesel-elettrici, non ha numerosi ingranaggi).

Storia dell’invenzione della locomotiva

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La lunga storia del trasporto ferroviario è iniziata nei tempi antichi. La storia delle locomotive e delle rotaie può essere categorizzata in vari intervalli discreti che si distinguono per il mezzo principale dei materiali con cui sono stati costruiti i percorsi o i binari e la forza motrice utilizzata.

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200 anni di tecnologia delle locomotive ferroviarie

La tecnologia di spinta ferroviaria ha visto un’esplosione dell’invenzione nei due secoli precedenti.

L’ingegnere della Cornovaglia Richard Trevithick si è scervellato e ha istruito il mondo sulla creazione della ferrovia nel borgo minerario gallese vent’anni fa. L’introduzione della ferrovia ha trasformato le dinamiche per le persone attraverso il processo in tutto il mondo.

Esemplificando la prima locomotiva a vapore ferroviaria operativa, Trevithick normalizzò la rivolta dei trasporti; la rivoluzione industriale stimolò la fiammata della rivolta dei trasporti che fu intensificata e facilitata nel corso del 1900 dalle moderne fonti di energia e da una preoccupazione crescente per le prestazioni ambientali e la produttività.

Dai rudimentali motori a vapore prodotti durante il XIX secolo alle nozioni di slancio progressivo (il processo di tirare e spingere per far muovere un oggetto in avanti) che devono ancora essere completamente ispezionate, qui andiamo sul viale della memoria attraverso il passato, l’attuale e il destino previsto dei progressi nella tecnologia delle locomotive.

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Fu solo nel 2004 che lo sforzo di Richard fu ampiamente riconosciuto, dopo duecento anni della sua influente presentazione – dalla Royal Mint, che fece circolare una moneta commemorativa da 2 sterline con il nome e l’innovazione di Trevithick.

Nel 1804: Richard Trevithick regala al mondo l'era del vapore

Nel 1804: Richard Trevithick regala al mondo l’era del vapore

Nel 1804, un ingegnere minerario in Gran Bretagna, l’esploratore e inventore Richard Trevithick, prima della sua massiccia rivoluzione ferroviaria, aveva fatto ricerche sui motori a vapore che utilizzavano l’alta pressione per molto tempo con vari risultati; dalla presentazione trionfale della locomotiva stradale a vapore nel 1802 chiamata ‘Puffing Devil’ alla catastrofe nel 1803, a Greenwich quando ci furono quattro vittime a causa di uno scoppio di uno dei suoi motori a pompaggio fisso. I suoi avversari hanno utilizzato questo sfortunato evento per ridicolizzare i rischi del vapore ad alta pressione.

Tuttavia, il duro lavoro di Trevithick fu premiato e la sua ‘locomotiva Penydarren’, raggiunse una posizione di rilievo a causa delle innovazioni nella tecnologia delle locomotive, in quanto arrivò a diventare la prima locomotiva a vapore correttamente funzionante nelle ferrovie.

Elettrificazione ferroviaria – 1879

Werner von Siemens

Alla fine del XIX secolo, la Germania fu il nucleo della crescita delle locomotive elettriche. Werner von Siemens ha dimostrato il primo treno passeggeri elettrico di prova. È stato il creatore e il padre dell’organizzazione ingegneristica ad ampio raggio Siemens AG. La locomotiva, che consolidò la nozione di terza rotaia isolata per procurarsi l’elettricità, traghettò un totale di novantamila passeggeri.

Siemens ha portato a montare la prima linea di tram elettrici del pianeta nel 1881 nella periferia berlinese di Lichterfelde, costruendo una base per locomotive simili nel tram di Mödling & Hinterbrühl a Vienna e la ferrovia elettrica di Volk a Brighton, entrambe inaugurate nel 1883.

L’esigenza di rotaie ecologiche nei passaggi sotterranei e nelle metropolitane ha stimolato l’innovazione dei treni elettrici. Dopo qualche anno, una migliore efficienza e la facilità di costruzione diedero inizio all’AC.

Kálmán Kandó, ingegnere ungherese, ha avuto un ruolo importante nell’evoluzione delle linee elettrificate a lunga distanza, tra cui la ferrovia della Valtellina di centosei km in Italia.

Al giorno d’oggi, le locomotive elettriche continuano ad avere un ruolo significativo nel terreno ferroviario attraverso aiuti ad alta velocità come Acela Express e il TGV francese negli Stati Uniti. Tuttavia, l’enorme spesa di elettrificazione delle linee per sfruttare le locomotive elettriche, come la catenaria aerea o la terza rotaia, rimane una battuta d’arresto e un ostacolo all’applicazione estesa di questa tecnologia.

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Procedura Diesel Isation(!) 1892 – 1945

L’attuale copyright del dottor Rudolf Diesel nel 1892 sul suo motore diesel ha rapidamente provocato presunzioni su come questa attuale tecnica di combustione interna potrebbe forse anche alla spinta delle ferrovie. Questo ha richiesto numerosi anni poiché i vantaggi del diesel possono essere adeguatamente compresi sulle locomotive ferroviarie.

Alla fine del diciannovesimo e all’inizio del ventesimo secolo, l’industria delle locomotive ha visto uno sviluppo e una crescita continui grazie a motori diesel più efficienti con un maggiore rapporto potenza-peso.

Molti di questi emanati a Sulzer, una società di ingegneria svizzera in cui Diesel ha lavorato per un lungo periodo – ha fatto diesel lo zenit per comporre locomotive a vapore quasi superata dalla crescente possibilità del bordo della seconda guerra mondiale. Nel 1945 la locomozione a vapore era diventata estremamente insolita nelle nazioni avanzate e progressiste e alla fine degli anni ’60 era diventata una bestia rara.

Le locomotive diesel davano molteplici benefici funzionali apparenti, tra cui operazioni con più locomotive, l’accessibilità a località remote divenne una realtà senza bisogno di elettrificazione in aree difficili come montagne e foreste, sostentamento economico, tempo di attesa, procedura di lavoro meno impegnativa e adeguata efficienza termica.

1945 - oggi: La crescita delle locomotive diesel-elettriche

Una volta confermata l’autorità del diesel sulle locomotive a vapore, il periodo dopo la guerra si riempì di suggerimenti – teorie e invenzioni per migliorare la spinta della ferrovia, con ogni realizzazione eclettica. Tra le tante strategie bizzarre e strampalate pianificate dal dottor Lyle Borst dell’Università dello Utah all’inizio del XIX secolo, c’è il treno nucleare-elettrico.

Sebbene si trascuri l’importanza della protezione e della sicurezza nel trasportare un reattore nucleare di duecento tonnellate in giro per il paese a velocità elevate, la spesa per l’acquisto dell’uranio e la fabbricazione dei reattori delle locomotive per alimentarle fece capire rapidamente agli scienziati e ai tecnici che questa idea non era pratica.

Molte idee diverse, migliori e logiche, come le locomotive elettriche a turbina a gas, hanno guadagnato attrazione in qualche misura nel periodo dopo la guerra, ma il diesel continua ad essere il monarca anche adesso.

Dai 3 sistemi di trasmissione di potenza diffusi per la potenza, la trasmissione sperimentata per l’uso sui motori diesel – elettrico, meccanico e idraulico – ormai era ovvio che il diesel-elettrico era diventato il nuovo ideale nel mondo. Dei tre sistemi, elettrico, meccanico e idraulico, le locomotive diesel-elettriche – nel cui funzionamento un motore diesel aziona un generatore a corrente alternata o continua – hanno finora mostrato il maggior miglioramento alla fine del XX secolo e rappresentano il massimo delle locomotive diesel attualmente in uso.

Alla fine del XX secolo, le locomotive diesel-elettriche avevano stabilito il palcoscenico per sistemi di locomozione freschi e contemporanei che riconoscevano lo scetticismo ambientale che cominciava ad emergere e conquistavano i dibattiti sulla propulsione ferroviaria fino ad oggi. Per esempio, nel 2017, i treni ibridi hanno aggiunto un sistema di stoccaggio di energia ricaricabile (RESS) alla procedura diesel-elettrica che autorizza i treni compresi i numerosi locomotori che sono stati eretti nell’ambito dell’impresa Intercity Express del Regno Unito per iniziare a lavorare.

Tendenze del 21° secolo: Hydrail e gas naturale liquefatto

Il diesel ha alimentato lo sviluppo delle reti ferroviarie in tutto il mondo per la maggior parte del XX secolo.

Tuttavia, nel 21° secolo, i sostanziali effetti negativi delle imprese ferroviarie diesel sulla nostra atmosfera, specialmente l’emissione di gas serra come il CO2 e le emissioni tossiche come gli ossidi di azoto (NOx), la polvere e la fuliggine hanno portato all’avanzamento di tecniche di locomozione sempre più verdi. Alcuni di questi sono in funzione, mentre il resto è ancora in fase di progettazione.

La rivolta del gas di scisto, uno sforzo senza fine negli Stati Uniti che comincia a prendere slancio ovunque nel mondo, ha sollecitato un esame considerevole quando si tratta della prospettiva del gas naturale liquefatto (LNG) come combustibile di propulsione ferroviaria. Essendo il diesel valutato notevolmente più alto del GNL, e il GNL promettendo il trenta per cento in meno di emissioni di carbonio e il settanta per cento in meno di NOx, può rivelarsi vantaggioso sia economicamente che ambientalmente.

Numerosi importanti operatori di trasporto merci, tra cui BNSF Railway e Canadian National Railway, negli ultimi anni hanno sperimentato locomotive LNG per rendere ragionevole il passaggio. I problemi logistici e normativi continuano, ma se il prezzo del vantaggio del carburante rimane alto, i problemi saranno probabilmente risolti.

Il GNL può implicare alcune deduzioni sulle emissioni, tuttavia, collega l’industria all’economia degli idrocarburi dopo che il consenso scientifico suggerisce che la civiltà inizi il passaggio a un futuro post-carbonio immediatamente per prevenire pericolose modifiche del clima.

Le locomotive a controllo remoto cominciarono a entrare in servizio nelle operazioni di spostamento, nella seconda metà del XX secolo essendo regolate un po’ attraverso un operatore esterno alla locomotiva. Il vantaggio principale è che 1 operatore può governare il carico di carbone, ghiaia, grano e così via nei vagoni. Un operatore simile può far funzionare il treno come richiesto.

Hydrail, una moderna nozione di locomotiva che riguarda l’utilizzo di celle a combustibile di idrogeno sostenibili piuttosto che motori che funzionano a diesel, emette solo vapore durante il funzionamento. L’idrogeno può essere generato da derivati energetici a basso contenuto di carbonio come il nucleare e l’eolico.

I veicoli Hydrail utilizzano l’energia chimica dell’idrogeno per la propulsione, sia carbonizzando l’idrogeno in un motore a combustione interna a idrogeno o facendo reagire l’idrogeno con l’ossigeno in una cella a combustibile per far funzionare i motori elettrici. L’uso estensivo dell’idrogeno per alimentare il trasporto ferroviario è una componente fondamentale dell’economia dell’idrogeno diretta. Il termine è molto usato dai professori di ricerca e dai macchinisti di tutto il mondo.

I veicoli Hydrail sono normalmente veicoli ibridi con stoccaggio di energia rinnovabile, come supercondensatori o batterie che possono essere utilizzati per ridurre la quantità di stoccaggio di idrogeno necessario, la frenata rigenerativa e il miglioramento dell’efficienza. Le probabili applicazioni hydrail comprendono tutte le categorie per il trasporto ferroviario come il transito rapido su rotaia, la ferrovia per passeggeri, le ferrovie da miniera, la ferrovia per pendolari, la ferrovia per il trasporto merci, la ferrovia leggera, i tram, i sistemi ferroviari industriali e le uniche giostre su rotaia in musei e parchi.

Le imprese modello Hydrail sono state realizzate attraverso un’efficace organizzazione di ricerca in nazioni come il Giappone, gli Stati Uniti, il Regno Unito, il Sudafrica e la Danimarca, mentre la piccola isola olandese di Aruba ha intenzione di far debuttare la prima flotta di tram a idrogeno a livello globale per Oranjestad, la capitale dell’isola olandese di Aruba.

Stan Thompson, un noto sostenitore dell’economia dell’idrogeno ha detto, Hydrail sarà probabilmente la principale tecnologia di propulsione ferroviaria autonoma del pianeta fino alla fine del 21° secolo, quindi potrebbe ancora sostanziare l’invenzione cleantech per cacciare dal suo posto le locomotive a diesel.

Locomotive - classificazione

Prima che le locomotive cominciassero a funzionare, la forza operativa per le ferrovie era stata creata da diverse tecniche tecnologiche meno avanzate come la potenza umana, i motori statici o a gravità che azionavano sistemi di cavi. Le locomotive possono produrre energia con il mezzo del combustibile (legno, petrolio, carbone o gas naturale), o possono prendere combustibile da una fonte esterna di elettricità. La maggior parte degli scienziati di solito categorizza le locomotive in base alla loro fonte di energia. I più popolari sono:

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Locomotiva a vapore

Una locomotiva a vapore utilizza un motore a vapore come principale fonte di energia. La forma più popolare di locomotiva a vapore include una caldaia per produrre il vapore impiegato dal motore. L’acqua nella caldaia è riscaldata dalla combustione di sostanze infiammabili – legno, carbone o petrolio – per ottenere vapore.

Il vapore del motore muove i pistoni alternativi che si chiamano “ruote motrici” adiacenti alle sue ruote principali. Sia l’acqua che il carburante, le scorte d’acqua sono trasportate con la locomotiva, sia in bunker e serbatoi che sulla locomotiva. Questa configurazione è chiamata “locomotiva-cisterna”. Richard Trevithick ha creato la prima locomotiva a vapore ferroviaria funzionante in scala reale nel 1802.

Le locomotive contemporanee diesel ed elettriche sono più convenienti di, e un equipaggio considerevolmente più piccolo è necessario per gestire e mantenere tali locomotive. Le cifre ferroviarie della Gran Bretagna hanno mostrato il fatto che la spesa per alimentare una locomotiva a vapore è circa più del doppio della spesa per sostenere una locomotiva diesel comparabile; il chilometraggio giornaliero che potevano percorrere era anche inferiore.

Con la fine del XX secolo, qualsiasi locomotiva a vapore che ancora percorreva i binari era considerata una ferrovia ancestrale.

Locomotiva a combustione interna

Il motore a combustione interna è utilizzato nelle locomotive a combustione interna, collegato alle ruote motrici. Comunemente, mantengono il motore ad un momento approssimativamente costante sia che il treno sia statico o in marcia. Le locomotive a combustione interna sono classificate in base alla varietà di carburante e sottocategorizzate in base al tipo di trasmissione.

Locomotiva a cherosene

Il cherosene è impiegato come fonte di energia nelle locomotive a cherosene. I treni a olio per lampade furono le prime locomotive a combustione interna al mondo, prima dell’elettrico e del diesel. Il primo veicolo ferroviario riconosciuto che funzionava a kerosene fu costruito da Gottlieb Daimler nel 1887, ma questo veicolo non era esattamente una locomotiva, poiché era usato per trasportare carichi. Il principale treno di olio di lampada trionfante era “Lachesis”, creato da Richard Hornsby & Sons Ltd.

Locomotiva a benzina

La benzina viene consumata come carburante dalle locomotive a benzina. La locomotiva a benzina fu la prima locomotiva a benzina di successo economico e fu prodotta all’inizio del ventesimo secolo a Londra per il Deptford Cattle Market dalla Maudslay Motor Company. Le locomotive a benzina sono il tipo più popolare di locomotiva a benzina, che impiega la trasmissione meccanica sotto forma di riduttori per trasmettere l’energia prodotta dal motore alle ruote motrici, proprio come un’automobile.

Questo evita la necessità dei cambi con i mezzi per trasformare la forza meccanica di rotazione del motore in energia elettrica. Questo può essere ottenuto con una dinamo e in seguito alimentando le ruote della locomotiva con motori elettrici di trazione a più velocità. Questo favorisce una migliore accelerazione, in quanto evita il requisito di cambio di marcia, anche se è più costoso, pesante e occasionalmente più pesante della trasmissione meccanica.

Diesel

I motori diesel sono impiegati per alimentare le locomotive diesel. Nei primi tempi della crescita e dell’avanzamento della propulsione Diesel, sono stati utilizzati numerosi quadri di trasmissione con diverse grandezze di realizzazione, con la trasmissione elettrica che ha finito per essere la più importante tra tutte.

C’è stato uno sviluppo tra tutti i tipi di treni diesel; il metodo attraverso il quale la forza meccanica è stata diffusa alle ruote motrici della locomotiva.

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Quando il mondo si stava risanando monetariamente dopo la guerra mondiale, lo fece selezionando ampiamente i treni diesel in diversi paesi. Le locomotive diesel offrivano prestazioni e flessibilità straordinarie, e si sono dimostrate migliori delle locomotive a vapore, oltre a necessitare di una manutenzione e di spese operative notevolmente inferiori. Il diesel-idraulico è stato inaugurato a metà del XX secolo, ma, dopo gli anni ’70, le trasmissioni diesel-elettriche sono state consumate ad un livello superiore.

La trasmissione motorizzata per diffondere l’energia a tutte le ruote è impiegata dalla locomotiva diesel-meccanica. Questo tipo di trasmissione è normalmente limitato alle locomotive di manovra a bassa velocità e bassa potenza, alle automotrici semoventi e a numerose unità leggere. Le prime locomotive diesel erano diesel-meccaniche. La maggior parte delle locomotive diesel oggi sono locomotive diesel-elettriche.

I fattori più cruciali e assolutamente vitali della propulsione diesel-elettrica sono i motori diesel (chiamati anche prime mover), il generatore centrale/alternatore-raddrizzatore, un sistema di controllo composto dal regolatore del motore e da elementi elettrici o elettronici, motori di trazione (generalmente a quattro o sei assi), comprendenti raddrizzatori, interruttori e altri elementi, che regolano o alterano l’alimentazione elettrica dei motori di trazione.

Nel caso più generale, il generatore può essere legato direttamente ai motori con solo un’apparecchiatura di commutazione estremamente semplice. Nella maggior parte dei casi il generatore di caso è legato a motori con un’apparecchiatura di commutazione estrema.

Le locomotive diesel con trasmissione idraulica sono chiamate locomotive diesel-idrauliche. In questa configurazione, utilizzano più di un convertitore di coppia, in una miscela con ingranaggi, con una trasmissione finale meccanica per diffondere la potenza dal motore diesel alle ruote.

Il principale utente globale di trasmissioni idrauliche di linea principale era la Repubblica Federale di Germania.

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Una locomotiva a turbina a gas è una locomotiva che utilizza un motore a combustione interna con una turbina a gas. La trasmissione di energia è richiesta dai motori per fare leva sulle ruote e quindi deve essere permesso di continuare a funzionare quando la locomozione è ferma.

Queste locomotive utilizzano una trasmissione autoregolante per fornire la produzione di energia delle turbine a gas alle ruote.

Le turbine a gas offrono alcuni vantaggi rispetto ai motori a pistoni. Queste locomotive hanno poche parti mobili, riducendo la necessità di grasso e lubrificazione. Riduce le spese di manutenzione e il rapporto potenza-peso è considerevolmente maggiore. Un simile motore a cilindro solido è maggiore di una turbina di una data forza resa, permettendo a un treno di essere eccezionalmente redditizio ed efficace senza essere enorme.

L’efficienza e la potenza di una turbina diminuiscono entrambe con la velocità di rotazione. Questo rende il quadro di una locomotiva a turbina a gas di supporto soprattutto per azionamenti a distanza significativa e azionamenti veloci. Altri problemi con le locomotive elettriche a turbina a gas riguardavano l’estrema rumorosità e l’evocazione di rumori particolari.

Locomotiva elettrica

Un treno che è alimentato esclusivamente dall’elettricità è chiamato treno elettrico. Si utilizza per muovere i treni con un conduttore ininterrotto che lavora lungo il binario che può in generale prendere uno di questi: una batteria facilmente accessibile; una terza rotaia arrampicata a livello del binario, o una linea aerea, unita da pali o pinnacoli lungo il binario o tetti di passaggio.

Sia i sistemi a terza rotaia che il filo aereo utilizzano generalmente le rotaie di scorrimento come conduttore di recupero, ma alcune strutture impiegano una quarta rotaia distinta per questo obiettivo. Il tipo di potenza esercitata è la corrente alternata (AC) o la corrente continua (DC).

L’analisi dei dati mostra che i rapporti bassi si trovano generalmente sui motori passeggeri, mentre i rapporti alti sono comuni per le unità di trasporto merci.

L’elettricità è comunemente prodotta in stazioni di generazione piuttosto grandi e produttive, diffusa ai treni e distribuita al sistema ferroviario. Solo poche ferrovie elettriche hanno impegnato depositi di produzione e linee di trasmissione, ma possono accedere al massimo acquistare energia da una centrale elettrica. La ferrovia fornisce normalmente le sue linee di distribuzione, i trasformatori e gli interruttori.

Le locomotive diesel costano normalmente il venti per cento in più delle locomotive elettriche; le spese di sostentamento sono dal venticinque al trenta per cento più alte e ammontano fino al cinquanta per cento in più per operare.

Locomotiva a corrente alternata

Le locomotive diesel-elettriche sono preparate con un forte diesel “prime mover”, che produce corrente elettrica per l’utilizzo sui motori di trazione elettrica per girare letteralmente intorno agli assi del treno. A seconda del layout della locomotiva, può generare corrente alternata o corrente continua utilizzando un generatore alimentato dal motore diesel.

Charles Brown ha formulato l’iniziale locomotiva elettrica AC pragmatica, lavorando poi per Oerlikon, Zurigo. Charles ha illustrato la trasmissione di energia a lunga distanza, tra una centrale idroelettrica, utilizzando una corrente alternata trifase, nel 1981.

Le locomotive a corrente alternata contemporanee riescono a mantenere una migliore trazione e a dare un’adeguata aderenza ai binari rispetto alle categorie e ai modelli precedenti. I treni diesel-elettrici a corrente alternata sono normalmente utilizzati per il trasporto di carichi massicci. Tuttavia, i treni diesel-elettrici alimentati a corrente continua sono ancora molto importanti perché sono abbastanza economici da costruire.

Le ferrovie italiane sono state le pioniere, in tutto il mondo, nel portare la trazione elettrica per l’intero tratto di una linea principale invece di una breve distanza.

Locomotiva elettrica a batteria

Una locomotiva che è caricata da batterie a bordo è chiamata locomotiva a batteria; un tipo di automobile a batteria.

Queste locomotive sono utilizzate laddove una locomotiva elettrica o diesel tradizionale sarebbe inefficace. Per esempio, quando la fornitura di elettricità non è disponibile, i binari di manutenzione sulle linee elettrificate devono usare locomotive a batteria. Si potrebbero usare locomotive elettriche a batteria in edifici industriali dove una locomotiva alimentata da una locomotiva (cioè una locomotiva alimentata a diesel o a vapore) potrebbe causare problemi di sicurezza a causa dei rischi di incendio, eruzione o vapori in una zona chiusa.

Le locomotive elettriche a batteria sono di 85 tonnellate e impiegate su filo aereo da 750 volt con una notevole autonomia aggiuntiva durante il funzionamento sui mortai. La tecnologia delle batterie al nichel-ferro (Edison) è stata utilizzata dalle locomotive per fornire numerosi decenni di servizio. La tecnologia delle batterie al nichel-ferro (Edison) fu soppiantata dalle batterie al piombo-acido, e le locomotive furono ritirate dal servizio poco dopo. Tutte e quattro le locomotive furono date ai musei, tranne una che fu scartata.

La metropolitana di Londra utilizza periodicamente locomotive a batteria per i comuni compiti di manutenzione.

L’avanzamento del servizio ad altissima velocità ha dato luogo a una maggiore elettrificazione, negli anni ’60.

L’elettrificazione delle ferrovie è aumentata continuamente negli ultimi anni, e oggi i binari elettrificati sono praticamente più del settantacinque per cento di tutti i binari del mondo.

Quando le ferrovie elettriche sono paragonate al motore diesel, si osserva che le ferrovie elettriche offrono un’efficienza energetica molto più decente, meno emissioni e spese di gestione ridotte. Sono anche normalmente silenziosi, più forti, più reattivi e più credibili dei diesel.

Non hanno emissioni provinciali, un vantaggio significativo nelle metropolitane e nei settori comunali.

L’ibrido vapore-diesel può utilizzare il vapore prodotto dal diesel o dalla caldaia per sfruttare un motore a pistoni.

Le locomotive a vapore hanno bisogno di una manutenzione considerevolmente più alta rispetto alle loco alimentate a diesel, è necessario meno personale per mantenere la flotta in servizio. Anche le locomotive a vapore più promettenti spendevano in media da due a sei giorni al mese nel garage per la manutenzione regolare di base e la riabilitazione operativa.

Massicci restauri erano regolari, molte volte implicando l’eliminazione della caldaia dal telaio per una grande riabilitazione. Ma una normale loco diesel ha bisogno solo da sette a undici ore di manutenzione e messa a punto ogni mese; può funzionare per diversi anni tra una riparazione significativa e l’altra. Le loco diesel non contaminano l’ambiente a differenza dei treni a vapore; le unità moderne generano scarse emissioni di gas di scarico.

Locale elettrico a celle a combustibile

Alcune ferrovie e produttori di locomotive hanno valutato la prospettiva di impiegare locomotive a celle a combustibile nei prossimi 15-30 anni.

Il principale 3,6 tonnellate, 17 kW idrogeno (unità di energia), nel 2002 – treno minerario controllato è stato mostrato. Era più piccolo del normale da hydrail a Kaohsiung, Taiwan ed è stato impiegato per il servizio nel 2007. Il Rail-power GG20B è un altro ritratto di un treno elettrico a celle a combustibile.

Il cambiamento ambientale si sta accelerando ed è ora di limitare le emissioni di carbonio dai trasporti, immediatamente.

Il rapporto, uno studio sull'”Uso delle celle a combustibile e dell’idrogeno nell’ambiente ferroviario”, deduce che i treni a celle a combustibile avranno un ruolo cruciale nell’evoluzione di un’economia a zero emissioni. Infatti, il rapporto afferma che entro il 2030, molti veicoli ferroviari acquistati di recente in Europa potrebbero essere alimentati a idrogeno.

I treni alimentati a idrogeno sono stabilizzati per sconvolgere l’industria ferroviaria come un’opzione a zero emissioni, efficiente in termini di costi e ad alte prestazioni rispetto al diesel.

Uno studio recente mostra che i treni a idrogeno hanno un potenziale commerciale reale, ma bisogna fare più lavoro per i test e per aumentare la disponibilità del prodotto per le richieste di carico per i cacciatorpediniere e le linee principali.

La quota di mercato dei treni a idrogeno a celle a combustibile può salire fino al quarantuno per cento entro il 2030 in Europa, dato che ci sono condizioni ottimistiche per la crescita e l’avanzamento del mercato. Ballard sta dominando l’industria nella creazione di soluzioni ferroviarie esplicite.

Vantaggi della locomotiva elettrica a celle a combustibile:

  • Gradi flessibili di ibridazione

Formulare layout compositi di batterie e celle a combustibile ferroviario è fondamentale per migliorare la gamma e le prestazioni.

  • Treni di celle a combustibile composite

Può affrontare pesi di 5.000 tonnellate e può attraversare a velocità di circa 180 km/h, completando un lungo tratto di circa 700 km.

Gli assortimenti adattabili sono realizzati modificando il rapporto tra le celle a combustibile e le batterie.

  • Rifornimento rapido, meno tempi morti

I vagoni ferroviari a idrogeno si riforniscono in molto meno di 20 minuti e possono funzionare per più di 18 ore senza rifornirsi di nuovo.

  • Nessuna limitazione funzionale di una configurazione con batteria al 100%

I treni a batteria hanno delle carenze sostanziali, tra cui una minore autonomia e un maggiore tempo di inattività richiesto per il ripristino delle batterie. Di conseguenza, sono adatti solo per determinati passaggi e percorsi, il che limita notevolmente gli operatori ferroviari.

I treni alimentati da celle a combustibile possono funzionare efficacemente su un più ampio spettro di percorsi, con tempi di inattività praticamente nulli. I treni a celle a combustibile hanno più senso dal punto di vista economico quando sono impiegati su percorsi non elettrificati più lunghi di 100 km.

  • Meno spese cumulative di funzionamento

Non solo l’infrastruttura della catenaria per i treni 100% elettrici è costosa da stabilire (1-2 milioni di dollari per chilometro), ma può anche essere costosa da regolare e sostenere.

D’altra parte, i treni a idrogeno hanno una promettente minore spesa lorda di funzionamento.

Un’analisi TCO mostra che i treni alimentati a idrogeno sono l’opzione meno costosa in relazione sia al diesel che all’elettrificazione della catenaria quando:

Il prezzo del diesel supera 1,35 euro al litro.

Le tariffe dell’elettricità sono inferiori a 50 euro per MWh.

  • Prestazioni estremamente elevate

Sono altrettanto adattabili e versatili delle locomotive diesel con una gamma simile. Possono sopportare i requisiti del trasporto ferroviario altrettanto bene quando il diesel sarà eliminato.

Una locomotiva ibrida

che utilizza un sistema di accumulo di energia ricaricabile a bordo (RESS), posizionato tra la fonte di energia (spesso un motore diesel principale) e il sistema di trasmissione della trazione collegato alle ruote rotanti. Tranne la batteria di accumulo, le locomotive diesel massimo sono diesel-elettrico, hanno tutti gli elementi di una trasmissione ibrida serie, rendendo questo una possibilità abbastanza semplice.

Ci sono vari tipi di incroci o locomotive dual-mode che impiegano più di due varietà di forza motrice. Le locomotive elettro-diesel sono gli ibridi più prominenti, alimentati sia dalla fornitura di elettricità che da un motore diesel a bordo. Le locomotive ibride sono utilizzate per fornire viaggi continui lungo percorsi che sono solo parzialmente elettrificati. Alcuni dei rappresentanti di questa categoria sono il Bombardier ALP-45DP e l’EMD FL9.

Fatti divertenti sulle locomotive!

  • Il percorso diretto più lungo della locomotiva si trova a Mosca.
  • Diversi tipi di locomotive possono funzionare con vari tipi di fonti: – elettricità, diesel, vapore.
  • I treni proiettile di oggi possono viaggiare a una velocità massima di 300 mph.
  • WAG – 9 è la più potente locomotiva da carico delle ferrovie indiane con una potenza di 6120 cavalli e una velocità massima di 120 km/h.
  • La locomotiva a levitazione magnetica è attualmente la più veloce del mondo.
  • New York detiene il record di avere il maggior numero di piattaforme passeggeri in una stazione.
  • L’Australia ha la strada più dritta del mondo.
  • L’Australia detiene anche il record di avere la locomotiva più pesante.
  • Chittaranjan Locomotive Works (CLW), di proprietà statale, ha conferito alle ferrovie indiane il suo motore più veloce. L’AMP 5 modificato, che non ha ancora un titolo, si prevede che viaggerà a 200 mph.
  • Settantacinque anni fa, un record mondiale, ancora ineguagliato, fu realizzato da un motore a vapore chiamato Mallard. Per soli due minuti, la locomotiva ha tuonato ad una velocità di 126 miglia all’ora su un tratto di binario, a sud di Grantham.
  • La locomotiva della Union Pacific chiamata “Big Boy” 4014 è la più grande locomotiva mai costruita. Si è trasformato nella California del Sud dopo un enorme programma di restauro.
  • L’unico paese al mondo che non ha una ferrovia è l’Islanda. Anche se ci sono stati alcuni sistemi ferroviari in Islanda, la nazione non ha mai avuto una rete ferroviaria generale.
  • Le locomotive diesel possono andare a cento e dieci miglia all’ora.
  • Il 21 giugno 2001, è stato stabilito il record del treno più lungo mai tirato, in Australia occidentale tra Port Hedland e Newman, una lunghezza di 275 km e il treno comprende 682 vagoni di minerale di ferro imballati e 8 locomotive GE AC6000 e ha spostato 82.262 tonnellate di minerale, dando un peso totale di quasi 100.000 tonnellate
  • Nell’estate del 1912, la prima locomotiva a diesel del pianeta fu messa in funzione sulla ferrovia del corno di Winterthur-Roman in Svizzera. Nel 1913, durante ulteriori test, sono stati scoperti molti problemi.
  • La AC6000CW è globalmente una delle più importanti e forti locomotive diesel con un solo motore.
  • La locomotiva più potente delle ferrovie indiane, la WAG12B, è stata assemblata e si è unita alla rete delle ferrovie indiane. WAG12B è fornito di 12000 HP ed è stato sviluppato in collaborazione con la società francese Alstom.
  • Ci sono circa 12.147 locomotive in India.
  • La prima locomotiva del mondo aveva una velocità di 10 miglia orarie.
  • La compagnia ferroviaria merci di classe uno che governa gli Stati Uniti è BNSF Railway, che produce più di 23,5 miliardi di dollari di reddito operativo nel 2019. La ferrovia si concentra sul trasferimento di prodotti di trasporto come prodotti industriali, carbone, merci o prodotti agricoli.
  • La più lunga e una delle linee ferroviarie più occupate del mondo è la ld Transiberiana (la linea Mosca-Vladivostok), che si estende per 9.289 km.

Principio di funzionamento di una locomotiva

Le locomotive (comunemente note come “motori” dei treni) sono il centro e l’essenza della rete ferroviaria. Danno vitalità alle carrozze e ai vagoni, che altrimenti sono pezzi di metallo senza vita, trasformandoli in treni. Le locomotive funzionanti sono stabilite su un principio molto semplice.

Che siano elettriche o diesel, le locomotive sono in realtà “gestite” da un gruppo di motori elettrici a induzione AC chiamati motori di trazione fissati ai loro assi. Questi motori hanno bisogno di elettricità per funzionare, e la fonte che fornisce questa potenza è ciò che distingue le locomotive elettriche da quelle diesel.

Cos’è il motore di trazione di una locomotiva?

I motori di trazione sono motori elettrici che sono versioni più grandi, scolpite, rinforzate, più complesse e importanti del tradizionale motore elettrico a induzione visto nei gruppi di pompaggio, nei ventilatori elettrici ecc. L’elettricità generata dalla sorgente viene infine fornita ai motori di trazione, che azionano e fanno girare le ruote della locomotiva.

Oltre all’energia prodotta dal motore, il funzionamento della locomotiva dipende anche da molti altri elementi come la velocità massima, lo sforzo di trazione, i rapporti di trasmissione, i fattori di aderenza, il peso della locomotiva, il carico sugli assi ecc. Definiscono il tipo di assistenza e la funzione per cui la locomotiva sarà impiegata, se per trasportare passeggeri, merci o entrambi. Questo è applicabile sia alle locomotive elettriche che a quelle diesel.

Oggi tutte le locomotive sono regolate da microprocessori che permettono loro di funzionare in modo metodico e fruttuoso. Questi computer raccolgono, compilano e valutano regolarmente le informazioni per calcolare la potenza ottimale necessaria ad ogni asse della locomotiva per le sue prestazioni al massimo livello in funzione della massa, della velocità, del grado, degli aspetti di aderenza e così via.

Essi forniscono poi la quantità di potenza adeguata ai corrispondenti motori di trazione. A ciò si aggiungono tutte le funzioni di supporto della locomotiva come i radiatori, lo scarico, le batterie, i dispositivi di frenatura e levigatura, le resistenze dinamiche dei freni, l’avanzato sistema di raffreddamento delle sospensioni ecc.

Le locomotive diesel sono essenzialmente enormi generatori di elettricità semoventi. Una “Locomotiva Diesel” è un veicolo ferroviario auto-alimentato che corre lungo le rotaie e spinge o tira un treno affisso su di esso utilizzando un enorme motore a combustione interna che funziona con combustibile Diesel come il principale motore o il fornitore fondamentale di energia.

Anche se non come i veicoli regolari, le moderne locomotive diesel non hanno una relazione meccanica esplicita tra le ruote e il motore, quindi l’energia prodotta dal motore non fa effettivamente ruotare le ruote. L’obiettivo del motore diesel non è quello di muovere il treno, ma di convertire un grande generatore/alternatore di elettricità che genera una corrente elettrica (inizialmente corrente continua, attualmente corrente alternata), che passa attraverso un raddrizzatore per trasformare la corrente alternata in continua se necessario. Viene poi diffusa ai motori di trazione, che possono generare ulteriormente la coppia reale (rotazionale) che fa rotolare le ruote della locomotiva.

Così, il ruolo del motore diesel è semplicemente quello di produrre energia per i motori di trazione e gli strumenti ausiliari come soffiatori, compressori ecc.

Il massimo delle locomotive diesel indiane ha tre coppie di motori di trazione, uno per ogni asse, tranne la WDP4 che ha solo due coppie di motori di trazione per tre coppie di assi. I motori delle ferrovie indiane hanno 16 cilindri in disposizione a V (V16), tranne alcuni di quelli di potenza inferiore, come il WDG5 che ha un motore V20 e il WDM2 con solo 12 cilindri.

A differenza dell’ipotesi convenzionale, le locomotive diesel sono una tecnologia molto più moderna (1938) che corrisponde a quella elettrica (1881). Quindi, le locomotive elettriche funzionano sullo stesso precetto delle locomotive diesel. Non sarebbe errato dire che le locomotive diesel funzionano con l’elettricità, ed è per questo che le locomotive che utilizzano questo schema di funzionamento sono chiamate “Diesel-Elettriche”, che comprende tutte le locomotive diesel della linea principale in India.

In passato c’erano locomotive che avevano il motore diesel che governava direttamente le ruote attraverso un mucchio di ingranaggi come i veicoli chiamati locomotive diesel-idrauliche. Ma non solo erano estremamente complessi, ma anche inefficaci e problematici e furono sostituiti da motori di locomotive diesel-elettriche.

“Trasmissione” per le locomotive, significa la procedura o il tipo di elettricità diffusa dal motore ai motori di trazione. Alcune delle prime locomotive avevano una trasmissione a corrente continua (DC), ma tutti i modelli moderni hanno trasmissioni AC e tutti i processi all’interno della locomotiva sono regolati da computer.

La locomotiva diesel è un pezzo di equipaggiamento abbastanza intricato e raffinato. Le locomotive diesel sono incredibilmente autonome, molto adattabili, possono funzionare ovunque e in qualsiasi momento, purché abbiano carburante sufficiente nei loro serbatoi. Un generatore su ruote che elicita la sua elettricità per guidare se stesso!

Come funziona la locomotiva diesel-idraulica?

Le locomotive diesel-idrauliche sono abbastanza rare rispetto alle diesel-elettriche, ma sono estremamente diffuse in Germania. È analogo, in linea di principio, a una varietà di locomotiva diesel-meccanica, dove l’azionamento del motore è trasmesso da alberi di trasmissione e ingranaggi a ciascuno degli assi motorizzati.

La differenza è che invece di una trasmissione con molti rapporti fissi, viene usato un convertitore di coppia specializzato. Questo aumenta la coppia in modo esponenziale in funzione del tasso di slittamento tra gli alberi di entrata e di uscita in modo simile a quello di un’automobile con un cambio automatico. Ci sarà un cambio avanti/indietro per permettere alla locomotiva di correre in entrambe le direzioni, ma per il resto non ci sono altri ingranaggi.

Il beneficio maggiore, soprattutto nei primi tempi del diesel, era di tipo pragmatico. Non c’erano reti elettriche ad alta tensione per trasmettere la potenza dal motore agli assi, e durante il passaggio dal vapore al diesel, le aziende avevano un gran numero di tecnici meccanici abili e professionali, ma pochi con conoscenze e competenze elettriche HV.

Questo ha reso il mantenimento del sistema diesel-idraulico economico e frugale. L’azionamento meccanico potrebbe anche essere teoricamente più fruttuoso della trasformazione in energia elettrica e ritorno.

Lo svantaggio era più nei componenti mobili, dato che la potenza doveva essere inviata meccanicamente ad ogni asse guidato – diesel-elettrico, dove potrebbe avere solo un motore su ogni asse che lo guida direttamente e in modo più efficiente.

Al giorno d’oggi, con i miglioramenti e i progressi nei motori e nelle attrezzature elettriche che aumentano l’efficienza del diesel-elettrico, insieme a un maggior numero di tecnici elettrici, il diesel-idraulico è una bestia poco comune.

Come funzionano le locomotive elettriche?

Una “locomotiva elettrica” è un veicolo ferroviario che utilizza l’energia elettrica prelevata da una fonte esterna per muoversi lungo le rotaie e tirare o spingere un treno fissato ad essa. Questa elettricità proviene generalmente da una terza rotaia o da cavi aerei.

Che si tratti di uno standalone o dei vagoni di potenza di un treno EMU, tutte le locomotive elettriche funzionano sulla sola dottrina dell’esternalizzazione della corrente da diverse fonti e poi dopo averla adeguatamente modificata per fornire i motori di trazione che fanno girare le ruote.

Questa “modifica” della potenza elettrica è destinata a fornire la migliore leva ai motori per prestazioni impeccabili in varie circostanze e carichi, comprendendo un arduo processo di conversione, riconversione, tensione, livellamento e conversione della corrente a diverse grandezze di frequenza, utilizzando raddrizzatori/tiristori, banche di trasformatori a segmenti, compressori, condensatori, invertitori e altri componenti simili, alloggiati all’interno del corpo della locomotiva.

È questa procedura di “modifica” o adattamento che ruota intorno alla tecnologia delle locomotive elettriche. Si può dire che i motori di trazione sono i veri “motori” della locomotiva elettrica, poiché le locomotive elettriche non hanno un “motore” principale o un motore primario che faccia da parallelo al diesel.

Le locomotive elettriche possono essere classificate in due modi:

  • Uno è basato sul tipo di corrente che traggono dalle linee (potenza di trazione): AC (corrente alternata) o DC (corrente continua)
  • L’altro è definito in base al tipo di motori di trazione che utilizzano (azionamenti): Quelli con motori di trazione a corrente alternata (AC) trifase o quelli con motori di trazione a corrente continua (DC). Sia i motori a corrente continua che quelli a corrente alternata possono funzionare sia con la trazione a corrente continua che con quella a corrente alternata. Lo scopo centrale di tutte le attrezzature alloggiate nelle locomotive è quello di trasformare la potenza elettrica di ricezione e renderla adatta ai motori di trazione.

Fabbrica di locomotive diesel (Varanasi)

Il Banaras Locomotive Works (BLW) è un’unità di produzione delle ferrovie indiane. Banaras Locomotive Works (BLW) ha cessato la produzione di locomotive diesel nel marzo 2019 ed è stata ribattezzata BLW nell’ottobre 2020.

Fondata all’inizio degli anni 1960 come DLW, ha lanciato la sua prima locomotiva il 3 gennaio 1964, tre anni dopo il suo lancio. La Banaras Locomotive Works (BLW) produce locomotive che sono modelli originati dagli attuali progetti ALCO che risalgono agli anni 60 e i progetti GM EMD degli anni 90.

Nel luglio 2006, DLW ha esternalizzato la gestione di alcune locomotive all’officina Parel, Central Railway, Mumbai. Nel 2016, ha guadagnato il titolo di “Best Production Unit Shield 2015-16”. La prima fase dell’impresa di sviluppo di BLW è stata inaugurata nel 2016.

Nel 2017, ha ottenuto nuovamente il “Best Production Unit Shield 2016-17” per il 2° anno consecutivo. Nel 2018, ha ottenuto il “Best Production Unit Shield 2017-18” delle ferrovie indiane per il 3° anno continuo. Nello stesso anno, ha rinnovato con successo due vecchie loco diesel ALCO WDG3A in una loco elettrica WAGC3, la prima in tutto il mondo.

Diesel Locomotive Works (DLW) era il più grande produttore di locomotive diesel-elettriche in India. Nel 2020, ha formulato la prima locomotiva bimodale della nazione, la WDAP-5. BLW oggi produce principalmente locomotive elettriche WAP-7 e WAG.

Inoltre, le ferrovie indiane, BLW spedisce periodicamente locomotive a vari territori come Mali, Sri Lanka, Senegal, Vietnam, Bangladesh, Nepal, Tanzania e Angola, anche alcuni produttori all’interno dell’India, come le acciaierie, i grandi porti di energia e le ferrovie private.

Vantaggi della locomotiva diesel rispetto alla locomotiva a vapore

  • Possono essere condotti in modo sicuro da una sola persona, il che li rende adatti a compiti di commutazione e di smistamento nei cantieri. L’atmosfera di lavoro è più liscia, totalmente impermeabile e priva di sporcizia e fuoco, e molto più attraente, il che è una parte inevitabile del servizio delle locomotive a vapore.
  • Le locomotive diesel possono essere gestite in multipli, con un solo equipaggio che gestisce diverse locomotive in un unico treno – cosa non fattibile con le locomotive a vapore.
  • Poiché il motore diesel può essere acceso e spento istantaneamente, non c’è lo spreco di carburante che potrebbe accadere se il motore fosse tenuto al minimo per risparmiare tempo.
  • Il motore diesel può essere lasciato incustodito per ore o addirittura giorni, perché quasi tutti i motori diesel usati nelle locomotive hanno sistemi che spengono il motore se ci sono problemi automaticamente.
  • I moderni motori diesel sono progettati per consentire la rimozione dei gruppi di controllo mantenendo il blocco principale nella locomotiva. Questo riduce drasticamente il tempo in cui la locomotiva è fuori dalle operazioni generatrici di reddito mentre è necessaria la manutenzione.

I prerequisiti che una locomotiva diesel ideale deve soddisfare sono:

  • Le locomotive diesel dovrebbero essere in grado di esercitare un’enorme quantità di coppia sugli assi in modo da tirare carichi più pesanti.
  • Dovrebbe essere in grado di coprire una gamma di velocità molto ampia e
  • Dovrebbe essere in grado di correre con facilità in entrambe le direzioni.
  • È opportuno aggiungere un dispositivo intermedio tra le ruote della locomotiva e il motore diesel per soddisfare le suddette esigenze di funzionamento della locomotiva.

Svantaggi della locomotiva diesel

Per quanto le locomotive diesel a motore generale siano onnipresenti, i motori diesel hanno i seguenti svantaggi:

  • Non può partire da solo.
  • Deve essere messo in moto a una certa velocità, conosciuta come velocità di avviamento, per avviare il motore.
  • Il motore non può essere fatto funzionare a meno della velocità critica inferiore che dovrebbe essere il 40% della velocità nominale su base abituale. La definizione di questa velocità implica quando non ci sono scarichi rilasciati o vibrazioni causate.
  • Il motore non può funzionare oltre un limite di velocità anormale chiamato alta velocità critica. Dovrebbe essere circa il 115% della velocità nominale. La definizione di questa velocità comporta la velocità alla quale il motore non può funzionare senza autodanneggiarsi a causa del carico termico e di altre forze centrifughe.
  • Indipendentemente dal suo numero di giri, è un motore a coppia costante per un ambiente di carburante specifico. Solo alla velocità nominale e alla regolazione del carburante può sviluppare la potenza nominale.
  • È unidirezionale.
  • Il motore deve essere spento per disinserire il controllo della frizione, o deve essere aggiunto un meccanismo separato.

Con tutte le limitazioni elencate sopra, una trasmissione dovrebbe accettare tutto ciò che il motore diesel fornisce ed essere in grado di alimentare gli assi in modo tale che la locomotiva soddisfi i requisiti.

Qualsiasi trasmissione dovrebbe soddisfare i seguenti requisiti:

  • Deve trasmettere alle ruote la potenza del motore diesel.
  • Deve avere una disposizione per collegare e scollegare il motore dagli assi per l’avvio e l’arresto della locomotiva.
  • Deve includere un meccanismo di inversione del senso di marcia della locomotiva.
  • Poiché le velocità dell’asse sono di solito molto basse rispetto alla velocità dell’albero a gomiti del motore diesel, deve avere una riduzione permanente della velocità.
  • All’inizio, deve avere una moltiplicazione di coppia elevata, che deve diminuire progressivamente quando il veicolo accelera e viceversa.

I requisiti della trazione

  • Per una partenza senza scatti e senza intoppi, la trazione richiede una coppia elevata a velocità zero.
  • La coppia dovrebbe diminuire rapidamente, in modo uniforme, e la velocità dovrebbe aumentare con una forte accelerazione una volta che il treno è partito.
  • A seconda delle condizioni della strada, la velocità e le caratteristiche di potenza possono essere regolate automaticamente e uniformemente per assicurare che la trasmissione di potenza sia senza scatti.
  • Con caratteristiche di velocità e di coppia uguali, la trasmissione di potenza dovrebbe essere reversibile, con reversibilità semplice in entrambe le direzioni.
  • Ogni volta che è necessario, ci dovrebbe essere una disposizione di disinnesto della potenza.

Uso ideale della trasmissione di una locomotiva diesel

La trasmissione del motore deve essere in grado di aumentare la coppia e ridurre la velocità in modo tale che sia possibile avviare il treno senza scatti. Dovrebbe diminuire sostanzialmente la coppia e aumentare la velocità come richiesto quando il treno è partito. Le specifiche di coppia e velocità della trazione devono essere variate in modo coerente, a seconda dei requisiti della strada, in modo che la trasmissione di potenza sia senza scatti.

Con le stesse specifiche di coppia e velocità in entrambe le direzioni, dovrebbe essere in grado di invertire rapidamente la trasmissione di potenza. Dovrebbe essere leggero, robusto, e ci dovrebbe essere poco spazio per riempirlo. Dovrebbe essere giusto e la manutenzione dovrebbe essere minima. Dovrebbe essere convenientemente accessibile per la manutenzione e richiedere basse quantità minime di materiale di consumo.

L’obbligo della trasmissione ideale è che gli urti e le vibrazioni della strada non siano trasmessi al motore. Dovrebbe avere migliori prestazioni, un buon fattore di consumo e un buon grado di trasmissione. Dovrebbe, se necessario, essere in grado di avviare il motore. E dovrebbe essere in grado di frenare se necessario.

Fattori relativi all'efficienza delle locomotive diesel

  • Fattore di utilizzo della potenza

Se visto come un motore a coppia costante, il motore diesel è in grado di produrre la sua potenza massima solo quando funziona alla sua velocità massima e alla configurazione massima del carburante. Il motore deve quindi funzionare sempre al suo regime ottimale con una configurazione completa del carburante per utilizzare tutta la sua potenza da zero al cento per cento della velocità del veicolo. Ma in realtà non è così.

La velocità del motore è direttamente controllata dalle caratteristiche intrinseche della trasmissione quando il motore è collegato alle ruote attraverso un meccanismo di trasmissione come un giunto o un cambio a più stadi, e quindi la sua forza varia proporzionalmente. Il rapporto tra la potenza in ingresso alla trasmissione in qualsiasi momento della velocità del veicolo in servizio di picco di tacca e la potenza massima montata alle condizioni del sito è noto come il fattore di utilizzo della potenza.

  • Efficienza della trasmissione

Questo è noto come il rapporto a qualsiasi velocità del veicolo tra la potenza della rotaia e la potenza in ingresso alla trasmissione.

  • Grado di trasmissione

Nella scelta di un sistema di trasmissione per una locomotiva diesel, questa è una considerazione molto importante. Questo è stabilito come risultato del fattore di utilizzo della potenza e dell’efficienza della trasmissione. Questo è il rapporto tra la potenza della rotaia in qualsiasi momento e la potenza costruita nella stazione, in altre parole.

Manuale di manutenzione delle locomotive diesel

Nell’anno 1978, il manuale di manutenzione delle ferrovie indiane è stato rilasciato per la locomotiva diesel, ampiamente indicato come il “Manuale Bianco”. Da allora, una varietà di sviluppi tecnici sono stati fatti, come il design della loco diesel è stato integrato con MBCS, MCBG, PTLOC, filtri Moatti, centrifughe, essiccatori d’aria, RSB, nuclei del radiatore legati meccanicamente, motori AC, filtri di aspirazione dell’aria a sacchetto, compressori aggiornati e molto altro.

Queste locomotive tecnologicamente superiori hanno un’esigenza di manutenzione diversa dalle vecchie locomotive convenzionali. Il numero di locomotive diesel installate nei capannoni diesel si è moltiplicato più o meno nello stesso periodo, facendo nascere diverse organizzazioni.

Un cambiamento radicale nella filosofia di manutenzione ha imposto l’installazione di tali locomotive diesel avanzate sulle ferrovie indiane, conservando l’essenza di una competenza matura acquisita da anni di esperienza.

Questo manuale bianco completa il bisogno di lunga data degli ingegneri dei trasporti non solo di fornire una raccolta registrata di indicazioni e guida in linea con lo scenario attuale, ma anche di servire come un araldo nella loro ricerca di competenza.

Tuttavia, l’idea della manutenzione predittiva deve essere adottata dall’IR per ridurre sia i costi che i tempi morti della manutenzione. Per fare questo, si deve creare una lista di criteri che devono essere monitorati a distanza e anche pagati per decidere il prossimo programma da dare alla loco durante l’ultima attenzione in rimessa. Per raggiungere questo obiettivo, il monitoraggio remoto è un requisito importante. Si propone che nello schema di manutenzione predittiva, poche locomotive siano messe in prova.

Manutenzione elettrica diesel-locomotiva

Molto poco è coinvolto nella riparazione di apparecchiature elettriche. Si limita all’analisi e all’ispezione del cubicolo di controllo delle spazzole e dei commutatori. L’intervallo minimo tra i controlli è di un mese e la durata è di circa quattro ore. In generale, accettare che il progetto sia suscettibile di miglioramento significa suggerire che un pezzo di equipaggiamento ha bisogno di modifiche o ispezioni in qualsiasi momento. In certe situazioni, senza alcun aumento dei costi, questo miglioramento può essere realizzato. Naturalmente, si capisce che possono verificarsi problemi imprevedibili, e questi devono essere riconosciuti prima che portino a esiti gravi.

Si può supporre che l’ispezione mensile dei commutatori e degli ingranaggi delle spazzole rientri in questo gruppo, ma non si può concordare sull’opportunità di considerare problemi meccanici o elettrici dovuti al funzionamento allentato di dadi o altri dispositivi di fissaggio. La totale affidabilità in questo senso può essere garantita. Non c’è motivo per cui l’attrezzatura di controllo dovrebbe avere bisogno di attenzione più spesso di ogni sei mesi, supponendo che sia così, e che i diversi contattori e relè siano all’altezza del loro lavoro. Un’apparecchiatura di controllo deve lavorare senza alcuna attenzione per più di questo periodo per testare questa teoria, e il programma viene progressivamente adeguato di conseguenza.

I cuscinetti a rulli progettati correttamente possono funzionare per almeno tre anni senza rilubrificazione, a meno che non siano esposti ad alte temperature. Le boccole autolubrificanti sono in grado di rimuovere la lubrificazione degli ingranaggi di controllo. Se lasciati soli, i contatti che interrompono la corrente dovrebbero funzionare in modo soddisfacente per almeno sei mesi. Il tipo con faccia d’argento, a camme, di testa dovrebbe avere dei piccoli contatti. Mentre si fornisce la ventilazione necessaria, vale la pena di prendersi la briga di rimuovere la polvere. La manutenzione del motore della batteria d’avviamento è oggetto di un’attenta considerazione. Ci sono risultati soddisfacenti da vari laboratori con batterie al piombo o alcaline, e non c’è una differenza significativa tra i loro costi annuali. Le batterie al piombo sono di gran lunga superiori sotto molti aspetti.

La spesa non è così alta a causa del tempo speso per il lavoro vero e proprio rispetto al lungo tempo che può richiedere il viaggio. Per la stessa causa, il guasto più semplice potrebbe comportare una notevole perdita di tempo da parte dell’elettricista e, soprattutto, una perdita di disponibilità della locomotiva. Sottolinea il bisogno di continuità, che può essere realizzato attraverso la semplicità e l’attenzione ad ogni dettaglio nell’architettura.

Si verificano problemi unici in relazione al motore diesel, e le prestazioni della trazione diesel dipendono dalla loro soluzione soddisfacente. Per quanto riguarda l’attenzione progettuale, può essere affrontata allo stesso modo delle apparecchiature elettriche, ma è chiaro che le questioni meccaniche e termiche da risolvere sono più precise, e gli effetti di un guasto possono essere catastrofici. Inoltre, è necessario un maggior grado di precisione che nel caso della locomotiva a vapore. Di nuovo, a meno che non ci sia un minimo di otto o dieci locomotive coinvolte, un montatore a tempo pieno non è giustificato.

Questo indica di nuovo la necessità di un design stabile e semplice. Il motore Diesel può essere diviso nelle seguenti sezioni per la considerazione di ciò che è coinvolto:

(a) Superfici molto caricate che scorrono a grandi velocità: cuscinetti, pistoni, anelli, ecc.

(b) Valvole e attrezzi di lavoro della valvola.

(c) Il processo per governare.

(d) Pompe e iniettori per iniezioni.

Il tasso di usura standard, anche l’usura ammissibile, è stato identificato con i primi tre elementi; quindi, in generale, questi elementi possono essere dimenticati per almeno tre o quattro anni.

I cuscinetti, dove qualsiasi indicazione di disagio è mostrata dal metallo bianco, sono rimossi, anche se questo è raramente richiesto. Solo tre cuscinetti principali e nove cuscinetti di testa sono stati sostituiti nelle rimesse negli ultimi quattro anni, con una media di circa 40 locomotive in funzione. Nessuno di questi era in uno stato pericoloso, ma sono stati identificati durante le ispezioni periodiche.

I bulloni big-end e l’allineamento dell’albero motore sono gli elementi più critici da osservare dal punto di vista di evitare guai seri, in quanto influenzati dalla potenziale perdita o usura indebita del cuscinetto principale. I bulloni a testa larga sono tirati fino a un’estensione di 0-009 e sono testati dopo un mese di funzionamento a questa dimensione. Un micrometro a orologio tra i nastri controlla l’orientamento dell’albero a gomito mentre l’albero a gomito viene premuto sulle metà inferiori dei cuscinetti principali con dei martinetti speciali.

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Se il chilometraggio, le ore di funzionamento, i giri del motore o il carburante consumato debbano essere usati come base per i cicli di manutenzione è un punto di interesse. Si nota che il chilometraggio è più conveniente quando le locomotive sono impegnate in compiti di manovra identici.

L’infrastruttura dei depositi di locomotive diesel in India

Il layout del capannone è definito come un piano per una disposizione ottimale per includere tutte le strutture, compreso il bacino di manutenzione, i tipi di attrezzature, la capacità di stoccaggio, le attrezzature di movimentazione dei materiali e tutti gli altri servizi di supporto, allo stesso tempo in cui viene pianificata la struttura più accettabile.

Gli obiettivi di Shed Layout sono:
a) razionalizzare il flusso di loco e materiali attraverso il capannone,
b) incoraggiare la procedura di riparazione,
c) ridurre il costo della movimentazione dei materiali,
d) uso efficiente del personale,
e) attrezzature e sala,
f) fare un uso efficace dello spazio compatto,
g) versatilità dei processi e degli accordi operativi,
h) fornire ai dipendenti un’agio,
i) sicurezza e comfort,
j) minimizzare il tempo complessivo per gli orari delle loco, e
k) mantenere la struttura organizzativa, ecc.

Dimensioni e posizione di un capannone per la manutenzione delle locomotive

I fattori principali che determinano l’ubicazione e le dimensioni di un capannone di manutenzione sono le condizioni operative prevalenti. Tuttavia, non è necessario fornire capannoni in punti che corrispondono a piazzali di traffico ampio a causa della versatilità di servizio disponibile dalle locomotive diesel. Se un capannone è situato vicino a un esame del treno o a una fase di cambio dell’equipaggio, sarà sufficiente.

Mentre si selezionano le ubicazioni dei capannoni, si dovrebbe prestare la dovuta attenzione ai possibili miglioramenti futuri della tecnologia, come la modalità di trazione, la transizione dal diesel alla trasmissione di potenza. Se avviene un cambiamento di trazione, le caratteristiche di tutti i nuovi e vecchi tipi di trazione dovrebbero essere valutate in modo consolidato, sia in termini di posizione che di dimensioni del capannone.

Da un punto di vista tecnologico, la dimensione di un capannone di manutenzione è ottimale quando la prestazione di manutenzione è affidabile ed efficace. L’esperienza ha dimostrato che c’è bisogno di questa attenzione personalizzata. Inoltre, durante i programmi di manutenzione minore, la storia completa di e loco dovrebbe essere facilmente accessibile nella rimessa, in modo che le loco che richiedono ulteriori cure possano essere curate selettivamente.

Si dovrebbero fornire al capannone di manutenzione buone strutture di comunicazione per una manutenzione efficiente. In caso di emergenze, i forti collegamenti di comunicazione con i principali centri industriali aiutano a coordinare forniture e componenti con poco preavviso. Da un punto di vista di manutenzione efficace, tutti i programmi di riparazione M2 (60 giorni) e superiori sono invariabilmente eseguiti nel capannone di casa.

Esame speciale di parti di locomotive sottoposte a stress

Il guasto di alcune parti del motore Diesel può avere gravi conseguenze. Anche se la possibilità è estremamente remota, si considera desiderabile esaminare certe parti quando le locomotive passano per le officine. Per esempio, gli alberi a gomito, le bielle, i bulloni big-end, gli steli delle valvole e le molle delle valvole sono sottoposti al rilevamento magnetico delle crepe.

In un esame a campione, sei bulloni big-end hanno mostrato crepe longitudinali che non erano gravi ed erano molto probabilmente presenti quando erano nuovi. Uno stelo di valvola è stato trovato con una crepa trasversale vicino alla testa. Questi esami sono ancora più importanti sui motori delle unità della linea principale, dove le parti sono probabilmente più sollecitate e per periodi più lunghi che sui motori di manovra.

Capacità del carburante della locomotiva diesel

Il carburante è una componente significativa della spesa per le operazioni di locomozione. Pertanto, l’efficienza del carburante è un fattore significativo per ridurre i costi di gestione. Per evitare perdite dovute alla fuoriuscita e al riempimento eccessivo dei serbatoi, si deve prestare la giusta attenzione alla manipolazione dell’olio combustibile. Inoltre, uno schema adeguato e infallibile per la ricezione e l’emissione della contabilità del carburante è in atto per prendere diverse decisioni manageriali sulle registrazioni.

Su una locomotiva diesel, l’impianto di iniezione del carburante è progettato con tolleranze minime. I problemi nel motore diesel potrebbero essere causati dalla contaminazione del carburante. Mentre la compagnia petrolifera deve consegnare olio combustibile commercialmente pulito secondo le necessità, è dovere dei dipendenti delle loco assicurarsi che l’acqua, lo sporco, la ghiaia, il suolo, ecc. non siano contaminati in alcun modo durante la sua manipolazione.

Le caratteristiche relative di entrambi i motori delle locomotive sono descritte di seguito. Entrambi i motori funzionano a gasolio e sono dotati di 16 cilindri nel segmento 45o V. Una con piastre d’acciaio è creata dal motore e le canne dei cilindri bagnate sono inserite nei blocchi dei cilindri. L’iniezione di carburante è direttamente nel cilindro e ha una pompa iniettore per cilindro. Hanno essenzialmente l’iniezione meccanica del carburante, ma nel motore EMD c’è l’iniezione unitaria integrata. Il turbocompressore ha un intercooler che fornisce tra 1,5 e 2,2 bar di aria.

Le canne dei cilindri sono bagnate e hanno cuscinetti nitrurati nell’albero motore in lega fusa. Gli alberi a camme hanno parti sostituibili con lobi di diametro maggiore e se sono fermi per 48 ore o più, i motori hanno bisogno di pre-lubrificazione.

I componenti di un motore diesel-elettrico sono:

  • Motore diesel
  • Serbatoio del carburante
  • Motore di trazione
  • Alternatore principale e alternatore ausiliario
  • Turbocompressore
  • Cambio
  • Compressore d’aria
  • Radiatore
  • Telaio del camion
  • Raddrizzatori/invertitori
  • Ruote
Locomotive-components.jpg
Caratteristica ALCO GM (EMD) Osservazioni
Modello 251 B, C GT 710 ALCO - Tecnologia a 4 tempi GT 710 - tecnologia a 2 tempi
Iniettore di carburante Pompa del carburante e iniettore separati Pompa combinata e Iniettore (unità di iniezione) Il tubo ad alta pressione che collega il la pompa all'iniettore è eliminata. Così i guasti in linea sono ridotti
Capacità del cilindro 668 pollici cubici 710 pollici cubici I cc più alti portano a una maggiore potenza generazione per cilindro
Alesaggio e corsa Alesaggio 9", Corsa 10.5". - -
Rapporto di compressione (CR) 12:1, 12.5:1 16:1 Un CR più alto porta a un maggiore calore efficienza
Pressione media effettiva del freno 13-18 bar Continuo e 4-20 bar in standby - -
Sovralimentazione turbo Puramente guidato dallo scarico Inizialmente azionamento meccanico dal motore, poi azionato dal gas di scarico a 538oC Nelle locomotive EMD non troviamo fumo nero durante l'avviamento iniziale perché l'aria in eccesso è fornito dal turbo per la combustione completa del carburante.
Canne del cilindro Fodere cromate a grana aperta - Le fodere a grano aperto assicurano un olio adeguato spessore del film che produce bassi tassi di usura e basso consumo di olio lubrificante
Testa del cilindro Involucro in acciaio - La fusione più forte mantiene la distorsione termica e la deformazione meccanica al minimo.
Motore 4 colpi 2 colpi Il 4 tempi ha una migliore efficienza termica rispetto ai 2 tempi. I motori a 2 tempi sono più facili da mettere in moto e da avviare.
Pistone Supercoppa - Migliore combustione, maggiore efficienza del carburante.
Valvole 2 valvole per l'ingresso e 2 per lo scarico Porte d'ingresso e scarico 4 valvole Ci sono 2 valvole di aspirazione e 2 valvole di scarico in ALCO. Nelle locomotive EMD 2 valvole sono solo per lo scarico.
Funzionamento della valvola Asta di spinta Albero a camme in testa (OHC) OHC elimina le aste di spinta lunghe e quindi il rumore, l'attrito e i guasti dovuti alle aste di spinta sono ridotti.
Caratteristica ALCO GM (EMD) Osservazioni
Avvio del motore La batteria aziona il generatore ausiliario 2 motori a corrente continua con azionamenti bendix che ruotano la corona dentata sul volano Facile da avviare perché i due motori di avviamento producono abbastanza coppia per far girare il motore.
Radiatore Montato a pavimento Inclinato e montato sul tetto Facile manutenzione. Nessun refrigerante immagazzinato nei tubi del radiatore quando sono a riposo.
Incollaggio del radiatore Saldato Legato meccanicamente - più forte I radiatori incollati meccanicamente sono più forti di quelli saldati e danno anche una migliore affidabilità in servizio.
Consumo specifico di carburante 160 gm/kWh 156 gm/kWh SFC sono molto vicini e in sintonia con la tecnologia in voga.
Massimo numero di giri del motore 1000 904 Un numero di giri più alto si traduce in una maggiore potenza d'uscita con altri parametri uguali.
Giri al minimo 400 250 Il basso numero di giri si traduce in un basso rumore e in un ridotto consumo di carburante.
Caratteristica di inattività bassa Non disponibile 205 rpm quando la tacca è a Zero La funzione Low idle assicura un consumo di carburante ridotto durante il minimo.
Ventilatore del radiatore Frizione a correnti parassite 86 CV Motore AC Meno consumo di energia da parte degli ausiliari.
Manutenzione Ogni due settimane Ogni tre mesi Una maggiore periodicità di manutenzione assicura una maggiore disponibilità delle loco per l'uso nel traffico.
Capacità del cilindro - 710 pollici cubici -
Scavenging NA Scavenging uniflow Lo scavenging Uniflow si traduce in un migliore scavenging rispetto ai motori convenzionali a 2 tempi.
Impulso di potenza Ogni 45° Ogni 22,5 I motori EMD sviluppano una potenza regolare, una coppia e quindi meno vibrazioni.
Caratteristica ALCO GM (EMD) Osservazioni
Progettazione del motore - Tipo V stretto -
Ventilazione del carter Motore a corrente continua Soffiante Sistema induttore, Venturi meccanico Il sistema induttore impiega il sistema Venturi e quindi non viene consumata energia
Scatola dell'aria - Disponibile con pressione positiva La pressione dell'aria nell'airbox è positiva e sopra la pressione atmosferica.
Albero a gomiti Un pezzo forgiato Due pezzi forgiati a goccia uniti da una flangia al centro (5 e 6 cuscinetti principali) Il costo di fabbricazione dell'albero motore e la complessità sono ridotti avendo un albero motore in 2 pezzi.
Pacchetto di alimentazione - Consiste di cilindro, testa del cilindro, pistone, vettore e CR Permette lo smontaggio e la sostituzione dell'intero gruppo di alimentazione.
Pistone Corona del pistone in acciaio forgiato avvitata. Lega di ghisa fosfatata -

Locomotive GE

Mentre le locomotive diesel arrivarono per la prima volta negli anni ’20 sulle ferrovie americane, lo scopo era limitato agli scambi di motori, e poi alle locomotive per i treni passeggeri. Solo nel 1940 la divisione Electro-Motive della General Motors (EMD) dimostrò che il diesel era virtualmente in grado di sostituire le locomotive a vapore pesanti. Un pioniere del trasporto merci diesel, il modello “FT”, ha girato le ferrovie della nazione e ha cambiato la storia. Era disegnata con un naso e un parabrezza, proprio come un’automobile identica alle sue locomotive passeggeri sorelle dell’epoca; un design che persistette fino alla fine degli anni ’50.

Le locomotive sono azionate elettricamente, anche se generalmente si parla di “diesel”. Un alternatore alimenta il motore diesel, che genera elettricità per alimentare i motori elettrici montati sugli assi della locomotiva. Un drammatico aumento delle prestazioni rispetto alla locomotiva a vapore è stato il motore a combustione interna, consentendo enormi risparmi nella manutenzione e la rimozione delle installazioni possibili.

La locomotiva più veloce dell'India

Le ferrovie indiane hanno ricevuto il loro motore più veloce di sempre dalla Chittaranjan Locomotive Works (CLW) di proprietà statale. Si stima che l’AMP 5 aggiornato, che non ha ancora una targhetta, viaggerà a 200 km/h. È anche dotato di un’aerodinamica migliorata e ha un design ergonomico che si prende cura del comfort e della protezione del conducente.

Il primo motore della serie è stato inviato a Ghaziabad, la sua probabile base futura. Treni come il Rajdhani Express, il Gatimaan Express e lo Shatabdi Express saranno probabilmente utilizzati per il trasporto. Per questi treni, si ridurrebbe il tempo di viaggio e di ritorno.

Le ferrovie hanno cercato di migliorare la velocità media dei loro treni. Oltre al progetto di treno proiettile e all’ultimo treno T-18, il nuovo motore costruito da CLW è un passo in questa direzione. La versione WAP 5 produce 5400 CV e ha un rapporto di trasmissione riorganizzato.

Il motore ha telecamere a circuito chiuso e registratori vocali nell’abitacolo che registreranno i contatti tra i membri del team di guida. Le registrazioni saranno salvate per 90 giorni e possono essere analizzate in caso di incidenti ed emergenze, aiutando a fornire un’immagine chiara di ciò che è accaduto. Grazie a un sistema di frenata rigenerativa di nuova generazione, questo motore può utilizzare meno energia dei suoi predecessori.

Il nuovo motore è stato progettato ad un costo di circa 13 crore di Rs. Il nuovo design, tuttavia, aiuterà i treni a raggiungere velocità più elevate. Oltre a diminuire l’enorme conto delle importazioni di carburante, l’enfasi sui motori elettrici aiuterebbe a diminuire l’uso del diesel e quindi a diminuire l’impronta di carbonio.

Prima locomotiva diesel in India

Il 3 febbraio 1925, il primo treno elettrico iniziò con il sistema a 1500 V DC da Mumbai Victoria Terminus a Kurla Harbour. È stato il momento cruciale per la città di Mumbai, così come per altre città metropolitane, per la costruzione delle ferrovie e la crescita del sistema di trasporto suburbano. Nella Southern Railway l’11 maggio 1931, Madras fu la seconda città metropolitana ad ottenere la trazione elettrica. L’India aveva solo 388 rkm di binari elettrificati fino all’indipendenza.

La sezione Howrah Burdwan fu elettrificata dopo l’indipendenza a 3000 V DC. Il 14 dicembre 1957, Pandit Jawahar Lal Nehru iniziò il servizio EMU nel tratto Howrah-Sheoraphuli.

A Chittaranjan Loco-motive Works (CLW) nel 1960, la costruzione di locomotive elettriche è stato contemporaneamente preso in indigena e la prima locomotiva elettrica 1500 V DC per Bombay Region Lokmanya è stato sbandierato il 14 ottobre 1961 da Pt. Jawahar Lal Nehru, il primo premier dell’India.

Locomotiva F7 in vendita

La EMD F7 è una locomotiva diesel-elettrica con 1.500 cavalli (1.100 kW) costruita dalla divisione Electro-Motive di General Motors (EMD) e General Motors Diesel tra febbraio 1949 e dicembre 1953. (GMD).

L’F7 è stato spesso utilizzato come treno per il servizio passeggeri nei modelli come il Super Chief e El Capitan della Santa Fe Railway, anche quando era originariamente commercializzato come unità per il trasporto merci dalla EMD.

Il modello debuttò subito dopo l’F3 alla fine degli anni ’40 e le ferrovie fecero rapidamente ordini per l’F7 con la popolarità dell’EMD sul mercato fino a quel momento. Il nuovo modello F, ancora una volta, ha dimostrato di essere efficace, robusto e di facile manutenzione.

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Quasi 4.000 unità sono state prodotte sulla F7 prima della fine della produzione, superando tutti i prototipi di tutti gli altri produttori messi insieme. Per diverse ferrovie, l’F7 si dimostrò così affidabile e utile che, negli anni ’70 e ’80, centinaia di esemplari rimasero in servizio giornaliero.

Oggi, numerosi F7 rimangono conservati (in parte perché è l’ultimo modello su larga scala del suo genere) e alcuni continuano anche a trasportare merci, una vera testimonianza della loro natura. Una flotta gestita dalla Norfolk Southern di classe I è il set più importante (una coppia di unità B) utilizzato come parte del suo treno ufficiale d’affari.

Un alto fattore di affidabilità e un modello di facile manutenzione; un set di F7, accoppiato con un’unità B corrispondente da 1.500 cavalli, potrebbe raddoppiare la potenza del treno a 3.000 cavalli. In linea di principio, che sia in testa o in coda su tutta la linea, si possono equipaggiare tante F su un solo treno quante se ne desiderano.

La prima vera locomotiva diesel “comune” del suo tempo, la SD40-2, era la EMD F7; ne sono state prodotte migliaia e si potevano trovare ad alimentare quasi tutti i treni. Quando la produzione finì, furono prodotte circa 2.366 F7As e 1.483 F7Bs solo quattro anni dopo che la locomotiva fu catalogata per la prima volta nel 1953.

Per la nuova divisione Electro-Motive, questo è stato anche il primo caso della nuova filiale General Motors Diesel (GMD) che riempiva gli ordini. La nuova fabbrica, situata a London, Ontario, ha reso molto più facile per le linee canadesi vendere locomotive.

In tutto, per la sua linea nell’Ontario meridionale tra Detroit e Niagara Falls/Buffalo, New York, la GMD vendette 127 esemplari alla Canadian National, alla Canadian Pacific e alla Wabash.

Nella serie F, il modello fu il maggior successo della EMD, poiché nessun altro progetto futuro si avvicinò mai a eguagliare le cifre di vendita della F7.

La robustezza e l’affidabilità dell’EMD F7 possono essere viste attualmente, dato che ne rimangono diverse e continuano ad operare con un sottoinsieme di treni merci, specialmente sulla linea breve Grafton & Upton (ora contenuta) e Keokuk Junction Railway (due FP9A e una F9B).

Ci sono ancora posti dove si possono trovare gli f7, sono:

  • Ferrovia panoramica di Conway
  • Società storica e tecnica di lettura
  • Ferrovia panoramica di Adirondack
  • Ferrovia della gola reale
  • Museo ferroviario dell’Illinois
  • Ferrovia panoramica Potomac Eagle
  • Fillmore & Western

Principi funzionali e funzionamento delle locomotive

Locomotiva diesel

Parti

  • Motore diesel

Un motore diesel è la fonte primaria di forza di una locomotiva. È costituito da un ampio blocco cilindri, con i cilindri disposti in linea retta o a V. Il motore fa ruotare l’albero motore fino a 1.000 giri/min, che aziona i diversi componenti utilizzati per alimentare la locomotiva. Poiché la trasmissione è di solito elettrica, il generatore è usato come fonte di energia per l’alternatore che fornisce energia elettrica.

  • Alternatore principale

Il motore alimenta l’alternatore principale che fornisce la potenza per spingere il treno. L’alternatore produce elettricità AC che viene utilizzata per fornire energia ai motori di trazione sui camion. L’alternatore nelle locomotive precedenti era un’unità a corrente continua chiamata generatore. Generava corrente continua che veniva utilizzata per fornire energia ai motori di trazione a corrente continua.

  • Alternatore ausiliario

Le locomotive utilizzate per gestire i treni pendolari devono essere dotate di un alternatore ausiliario. Comprende la corrente alternata per l’illuminazione, la ventilazione, l’aria condizionata, i posti a sedere, ecc. sul treno. L’uscita viene trasportata attraverso la linea di alimentazione ausiliaria lungo il treno.

  • Prese d’aria

L’aria per raffreddare i motori della locomotiva viene prelevata dall’esterno della locomotiva. Deve essere purificato per eliminare la polvere e altre impurità e il suo flusso controllato dalla temperatura, sia all’interno che all’esterno della locomotiva. Il sistema di controllo dell’aria deve tener conto dell’ampia gamma di temperature, dai possibili +40°C dell’estate ai possibili-40°C dell’inverno.

Locomotive elettriche

Parti

  • Inverter

L’uscita dell’alternatore principale è a corrente alternata, anche se può essere utilizzato in locomotive con motori di trazione a corrente continua o alternata. I motori a corrente continua sono stati il tipo convenzionale usato per diversi anni, ma i motori a corrente alternata sono diventati lo standard per le locomotive moderne negli ultimi 10 anni. Sono più facili da installare e costano meno, e possono essere gestiti con molta precisione dai gestori elettronici.

I correttori sono necessari per convertire l’uscita AC dell’alternatore principale in DC. Se i motori sono a corrente continua, l’uscita dei raddrizzatori viene utilizzata direttamente. Se i motori sono in AC, l’uscita DC dei raddrizzatori è convertita in AC trifase per i motori di trazione.

Se un inverter muore, la macchina è in grado di generare solo il 50% dello sforzo di trazione.

  • Controlli elettronici

Quasi ogni sezione dell’attuale macchinario della locomotiva ha una sorta di controllo elettronico. Questi sono normalmente raccolti in una cabina di controllo vicino alla cabina per un accesso più facile. I controlli in genere forniscono un sistema di gestione della manutenzione di qualche tipo che può essere utilizzato per scaricare i dati su un dispositivo compatto o mobile.

  • Motore di trazione

Poiché la locomotiva diesel-elettrica utilizza una trasmissione elettrica, i motori di trazione sono dati sugli assi per dare la trazione finale. Questi motori sono stati storicamente a corrente continua, ma l’avanzamento della moderna elettronica di potenza e di controllo ha portato all’avvento dei motori trifase a corrente alternata. La maggior parte delle locomotive diesel-elettriche hanno da quattro a sei cilindri. Un nuovo motore AC a flusso d’aria fornisce fino a 1000 CV.

È quasi dritto poiché l’accoppiamento è normalmente un accoppiamento fluido per dare un po’ di slittamento. Le locomotive più veloci usano due o tre convertitori di coppia in una serie simile ai cambi di marcia in una trasmissione meccanica e altre usano un mix di convertitori di coppia e ingranaggi. Qualsiasi versione di locomotive diesel-idrauliche aveva due motori diesel e due sistemi di trasmissione per ogni serbatoio.

  • Accoppiamento del fluido

In una trasmissione diesel-meccanica, l’albero primario di trasmissione è collegato al motore tramite un giunto fluido. Si tratta di una frizione idraulica, composta da una cassa piena d’olio, un disco rotante con lame curve azionato dal motore, e un altro attaccato alle ruote stradali.

Quando il motore fa girare la ventola, un disco spinge l’olio nell’altro. Nel caso di una trasmissione diesel-meccanica, l’albero primario di trasmissione è collegato al motore tramite un giunto fluido. Si tratta di una frizione idraulica, composta da una cassa piena d’olio, un disco rotante con lame ricurve azionato dal motore e un altro collegato alle ruote stradali. Quando il motore fa girare la ventola, un disco muove l’olio sull’altro disco.

Alcune parti comuni del motore della locomotiva

  • Batterie

Un motore di loco diesel usa una batteria di loco per avviare e alimentare le luci e i comandi quando il motore è spento e l’alternatore non funziona.

  • Serbatoi d’aria

I serbatoi d’aria che contengono aria compressa ad alta pressione sono necessari per la frenatura dei treni e alcuni altri sistemi di locomotive. Sono installati accanto al serbatoio del carburante sotto il pavimento della locomotiva.

  • Ingranaggio

L’ingranaggio può essere variato da 3 a 1 nel caso del motore merci e 4 a 1 per le locomotive miste.

  • Compressore d’aria

Il compressore d’aria è necessario per fornire ai freni della locomotiva e del treno una fornitura continua di aria compressa.

  • Albero di trasmissione

L’uscita principale del motore diesel è trasferita dall’albero di trasmissione alle turbine da un lato e alle ventole del radiatore e al compressore dall’altro.

  • Sandbox

Le locomotive portano spesso della sabbia per aiutare l’aderenza delle cattive condizioni atmosferiche della rotaia.

Tipi di motori diesel

Diesel-engine-types.jpg

Ci sono due tipi di motori diesel basati sul numero di movimenti del pistone necessari per completare ogni ciclo di funzionamento.

  • Motore a due tempi

Il più semplice è il motore a due tempi. Non ha valvole.

Lo scarico della combustione e della corsa a basso consumo viene aspirato attraverso i fori della parete del cilindro quando il pistone colpisce il fondo della corsa verso il basso. La compressione e la combustione avvengono durante lo sconvolgimento.

  • Motore a quattro tempi

Il motore a quattro tempi funziona come segue: discesa 1 aspirazione aria, salita 1 compressione, discesa 2 potenza, salita 2 scarico. Le valvole sono necessarie per l’aria di aspirazione e di scarico, normalmente due per ciascuna. In questo senso, è più simile all’attuale motore a benzina che al design a due tempi.

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Accensione del motore

Il motore diesel viene avviato facendo girare l’albero motore prima che i cilindri comincino a bruciare. L’avvio può essere ottenuto elettricamente o pneumaticamente. Gli avviatori pneumatici sono stati utilizzati da alcuni motori. L’aria compressa viene pompata nei cilindri del motore finché non c’è una velocità adeguata per permettere l’accensione, e poi il carburante viene usato per avviare il motore. L’aria compressa è fornita da un motore ausiliario o da cilindri d’aria ad alta pressione a carico della locomotiva.

L’avviamento elettrico è ora standard. Funziona come nel caso di un veicolo, con le batterie che forniscono l’energia per accendere il motorino d’avviamento, che fa girare il motore principale.

Monitoraggio del motore

Quando il motore diesel è in funzione, la velocità del motore è tracciata e controllata dal regolatore. Il regolatore assicura che la velocità del motore rimanga abbastanza alta da far funzionare il motore al minimo e che la velocità del motore non aumenti troppo quando è necessaria la massima potenza. Il governatore è un meccanismo di base che è apparso per la prima volta sui motori a vapore. Funziona con un motore diesel. I moderni motori diesel usano un sistema di regolazione integrato che soddisfa le specifiche del sistema meccanico.

Locomotive-fuel-governor.jpg

Controllo del carburante

Nel motore a benzina, la forza è regolata dalla quantità di miscela carburante/aria aggiunta al cilindro. La combinazione viene mescolata fuori dal cilindro e poi aggiunta alla valvola a farfalla. In un motore diesel, il volume d’aria fornito al cilindro è costante, così che la potenza è controllata cambiando l’alimentazione del carburante. Lo spruzzo fine di carburante pompato in ogni cilindro deve essere controllato in modo che la quantità possa essere raggiunta.

Il volume di carburante utilizzato nei cilindri varia modificando il tasso di distribuzione efficiente del pistone nelle pompe d’iniezione.

Ogni iniettore ha la sua propria pompa, alimentata da una camma azionata da un motore, e le pompe sono disposte in fila in modo che possano essere regolate tutte insieme; la modifica è fatta da una cremagliera dentata chiamata cremagliera, che opera su una porzione dentata del sistema della pompa. Quando la cremagliera del carburante si muove, la parte dentata della pompa ruota e permette al pistone della pompa di spostarsi all’interno della pompa. Muovendo il pistone intorno, si altera la dimensione del canale aperto all’interno della pompa in modo che il carburante passi attraverso il tubo di trasmissione dell’iniettore.

Controllo della potenza del motore

Il motore diesel della locomotiva diesel-elettrica fornisce all’alternatore principale la potenza necessaria per il motore di trazione, allo stesso modo il motore diesel è anche collegato alla potenza richiesta dai generatori. Per ottenere più carburante dai generatori, ottenere più potenza dall’alternatore in modo che il generatore debba lavorare di più per produrla. Quindi, per ottenere il massimo rendimento dalla locomotiva, dobbiamo mettere in relazione il controllo delle richieste di potenza del motore diesel dell’alternatore.

Il controllo elettrico dell’iniezione del carburante è un altro miglioramento che è già stato implementato per i motori moderni. Il surriscaldamento può essere controllato dal monitoraggio elettronico della temperatura del liquido di raffreddamento e cambiando la potenza del motore di conseguenza. La pressione dell’olio può essere controllata e utilizzata per gestire la potenza del motore in modo simile.

Raffreddamento

Proprio come un’automobile, il motore diesel deve funzionare a una temperatura ottimale per ottenere le migliori prestazioni possibili. Prima che parta, è troppo freddo, e quando è in funzione, non gli si permette di scaldarsi troppo. Un meccanismo di raffreddamento è previsto per mantenere la temperatura costante. Consiste in un refrigerante a base d’acqua che circola intorno al nucleo del motore, mantenendo il refrigerante fresco facendolo passare attraverso il radiatore.

Lubrificazione

Come un motore, un motore diesel deve essere lubrificato. C’è un serbatoio dell’olio, generalmente tenuto nella coppa, che deve essere tenuto pieno, e una pompa per mantenere l’olio che scorre uniformemente intorno al pistone.

L’olio si riscalda con il suo movimento intorno al motore e deve essere mantenuto freddo in modo che passi attraverso il radiatore durante la sua corsa. Il radiatore è spesso equipaggiato come uno scambiatore di calore, dove l’olio scorre in tubi sigillati in un serbatoio d’acqua che è collegato al sistema di raffreddamento del motore. L’olio deve essere filtrato per eliminare le impurità e monitorato per la bassa pressione.

Se la pressione dell’olio diminuisce a un livello che potrebbe causare il grippaggio del motore, l'”interruttore di bassa pressione dell’olio” spegnerà il motore. C’è anche una valvola di scarico ad alta pressione per pompare l’olio extra verso la coppa.

Nomenclatura delle locomotive

Per identificare ogni locomotiva, le ferrovie indiane devono seguire una certa nomenclatura. Il sistema di nomenclatura aiuta a identificare varie caratteristiche del motore e anche il suo modello. Il nome completo di una locomotiva è diviso in due parti. Il prefisso del codice denota la classe della locomotiva o il suo tipo. La seconda parte del suffisso numerico rappresenta il numero di modello del motore. Prima della scoperta del combustibile liquido, bastava una lettera per rappresentare il tipo di locomotiva.

Il significato di ogni lettera usata nel codice delle locomotive è stato descritto di seguito.

La prima lettera

Viene utilizzato per rappresentare lo scartamento per il quale il motore può essere utilizzato. Ci sono quattro varianti della prima lettera nella nomenclatura delle locomotive.

  • Scartamento largo: W. Il binario a scartamento largo può arrivare fino a 1676 mm.
  • Scartamento a metri: È rappresentato con una Y.
  • Scartamento ridotto: Lo scartamento stretto misura 2’6”.
  • Calibro giocattolo: Ha una misura di 2′.

La seconda lettera

La seconda lettera è usata per rappresentare il sistema di alimentazione usato nel motore. Durante l’epoca dei motori a vapore, questa lettera non era inclusa nella nomenclatura perché c’era solo un possibile combustibile da utilizzare. Le seguenti lettere sono usate per rappresentare i diversi tipi di combustibili che sono usati nelle locomotive in India.

  • Locomotiva diesel:
  • Linea aerea a corrente continua per locomotiva elettrica: C. Denota che la locomotiva funziona con 1500V di corrente continua.
  • Linea aerea AC per il motore elettrico: funziona con una corrente alternata di 25kV 50 Hz.
  • Per linea aerea AC o DC: Si trova solo nella regione di Mumbai, questo tipo di locomotiva utilizza una potenza di 25kV AC. Si noti che CA è considerato come una singola lettera.
  • Motore della batteria: B.
  • La terza lettera: Questa lettera è usata per rappresentare la funzione a cui è destinata la locomotiva. La lettera dà un’idea del tipo di carico per il quale il motore è più adatto. Queste lettere sono le seguenti.
  • Treno merci: Questi includono treni merci e altri utilizzati per trasportare merci pesanti.
  • Treno passeggeri: Questi includono espressi, posta, treni passeggeri, locali, ecc.
  • Treni merci e passeggeri (misti): M.
  • Smistamento o commutazione: questi treni sono a bassa potenza.
  • Unità multiple (diesel o elettriche): U. Tali locomotive non hanno un motore separato. Il motore è incluso nel rastrello.
  • Carrozza ferroviaria:

La quarta lettera

La lettera o il numero rappresenta la classe del motore della locomotiva. Si usa per classificare il motore in base alla sua potenza o versione. Per i motori diesel ed elettrici, un numero insieme alla sua potenza. Per esempio, WDM3A rappresenta un motore diesel a scartamento largo che viene utilizzato per trasportare sia passeggeri che merci e ha una potenza di 3000 cavalli.

La quinta lettera

L’ultima lettera è per il sottotipo del motore della locomotiva. Rappresentano la potenza per i motori diesel e per tutti gli altri, rappresentano la variante o il numero del modello. Come nell’esempio precedente, si può vedere che la lettera A rappresenta che la potenza è aumentata di 100 cavalli. Le lettere utilizzate sono spiegate di seguito.

  • Aggiunta di 100 cavalli: A.
  • Aggiunta di 200 cavalli: B.
  • Aggiunta di 300 cavalli:

E così via. Si noti che queste lettere sono applicabili solo ai motori diesel. In alcuni motori più recenti, questa lettera può rappresentare il sistema frenante utilizzato nella locomotiva.

Per esempio, la prima locomotiva diesel usata in India, cioè la WDM-2 rappresenta che è usata per lo scartamento largo (W), comprende il diesel come combustibile (D), ed è usata per trasportare passeggeri e merci (M). Il numero 2 rappresenta la generazione della locomotiva. Sono preceduti da WDM-1. La WDM-1 doveva essere invertita perché aveva la cabina di guida solo da un lato. Dall’altra parte, era piatto.

Tuttavia, per la WDM-2, la struttura è stata cambiata in modo che la cabina di guida fosse presente ad entrambe le estremità. Una tale struttura può eliminare la necessità di invertire il motore. Questi motori di locomotive sono fabbricati in BLW (Banaras Locomotive Works), Varanasi. Erano sotto licenza ALCO (American Locomotive Company). Allo stesso modo, la locomotiva di classe passeggeri, WDP-1, è un treno passeggeri a scartamento largo di prima generazione. La nomenclatura ha facilitato il processo di classificazione dei diversi tipi di locomotive utilizzate in India.

Locomotiva in India

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Secondo i dati recenti, ci sono più di 6000 locomotive diesel in India. L’India ha sostituito più della metà della sua flotta di locomotive con motori elettrici, che ammontano a 6059 secondo il conteggio che ha avuto luogo durante l’anno fiscale del 2019. Queste locomotive sono classificate nelle seguenti serie.

Locomotiva diesel in India

Serie WDM (ALCO)

WDM 1

La prima locomotiva diesel che arrivò in India fu prodotta con la DL500 World Series di ALCO. Era un motore a 12 cilindri a 4 tempi con una potenza di 1900 cavalli. Le unità avevano un problema con il loro requisito di frequenti inversioni di marcia a causa della cabina di guida presente su un solo lato. Solo 100 di questi modelli sono stati prodotti. Avevano una disposizione delle ruote Co-Co e potevano acquisire una velocità di 100 km/h. Avevano sede a Gorakhpur, Patratu, Vizag, Rourkela e Gonda.

Alcuni di questi motori sono rimasti in servizio fino al 2000, anche se ora la maggior parte è stata rottamata. Si può trovare questa versione della locomotiva diesel ancora in uso in alcune zone del Pakistan, Sri Lanka, Grecia, ecc.

Uno dei modelli viene aggiunto alla collezione del National Rail Museum di Nuova Delhi.

WDM 2

Questa locomotiva diesel di seconda generazione era destinata a passeggeri e merci e ad essere utilizzata su una linea a scartamento largo; aveva un motore a 12 cilindri e 4 tempi Turbo. Questi sono stati prodotti da ALCO e da BLW. Originariamente chiamato ALCO DL560C, il motore della locomotiva aveva una potenza di 2600 cavalli.

La disposizione delle ruote co-co è stata utilizzata nella locomotiva. Questi sono i motori di locomotive più comuni usati in India, con più di 2600 unità prodotte dal 1962 al 1998.

Questi motori sono stati scelti appositamente per il clima e le condizioni ambientali indiane. Avevano abbastanza potenza e potevano essere usati in quasi tutte le condizioni. La tecnologia di costruzione era semplice, con conseguente produzione di massa della loco.

Durante i 37 anni della loro produzione, furono prodotte varie varianti che includevano diverse caratteristiche. Le Jumbo erano le locomotive che includevano enormi finestre con un cofano corto. Un’altra variante includeva i freni ad aria e fu chiamata WDM2A. Per la manovra, vari motori di questo tipo sono stati rimodellati quando hanno quasi completato la loro vita di servizio. Questi sono stati chiamati WDM2S.

WDM2G

Queste sono alcune delle ultime aggiunte alle locomotive diesel con i loro tre motori paralleli di 800 cavalli ciascuno. Le due unità create hanno una disposizione delle ruote Co-Co con una velocità massima di 120 km/h. La serie è completamente prodotta in India ed è ben acclamata per la sua efficienza nel risparmio energetico. I tre motori separati, chiamati gruppi elettrogeni, possono essere usati individualmente in una combinazione parallela per ottenere una potenza di trazione totale di 2400 CV.

Il vantaggio principale del motore è che due dei gruppi elettrogeni possono essere spenti quando la locomotiva non tira o è inattiva. Così, risparmia energia e può essere utilizzato per lavori a bassa potenza. Qui, la G sta per ‘genset’.

WDM 3

Dopo ALCO, Indian Railway ha contattato Henschel e Sohn. Originariamente chiamate DHG 2500 BB, queste locomotive avevano motori diesel Mercedes ed erano un ibrido di diesel e idraulico. Anche se sono stati in servizio per circa 25 anni, non si sa nulla di concreto su questi motori. Avevano una disposizione delle ruote B-B con una velocità di 120 km/h.

WDM3A

Per lo più basata sul modello di locomotiva WDM-2, la WDM3A fu la produzione della Indian Railway per sostituire i vecchi motori WDM-2. Ha un motore 16 cilindri a 4 tempi turbo diesel con una potenza di 3100 cavalli. Usavano la disposizione delle ruote Co-Co e non erano altro che un up-gradation del modello usato in WDM-2. Dei 1200 WDM3A, solo 150 sono stati prodotti originariamente. Il resto è stato ricostruito da WDM-2.

WDM3B

Anche se sono stati prodotti dopo WDM3C e WDM3D, i 23 modelli sono basati su WDM3D. Aveva la stessa struttura e funzionamento, tranne che non aveva un sistema di controllo a microprocessore. Invece, ha usato un sistema di controllo conosciuto come E-Type Excitation. Principalmente ospitato nelle zone dell’Uttar Pradesh, tra cui Lucknow, Gonda, Jhansi, Samastipur, ecc. La locomotiva aveva una potenza di 3100 cavalli con disposizione delle ruote Co-Co. La maggior parte dei modelli sono stati creati spogliando le caratteristiche del microprocessore da WDM3D.

WDM3C

Queste erano le versioni rimodellate di WDM2 e WDM3A. Avevano la stessa struttura e la stessa disposizione delle ruote, solo la potenza è stata aumentata a 3300 CV. Possono acquisire una velocità massima di 120 km/h. Questi avevano lo scopo di sviluppare motori con più potenza. Sviluppato nel 2002, nessuno di questi motori è disponibile ora perché sono stati ridotti a WDM2 e WDM3A.

WDM3D

Queste sono le versioni aggiornate di WDM3C. La maggior parte di essi erano originariamente incorporati nel 2003. Hanno una potenza di tiro di 3300 hp e possono raggiungere la velocità di 160 km/h. Questo fu il primo motore con il quale la ferrovia indiana poté costruire con successo un sistema in grado di fornire la potenza di 3300 CV. Erano un ibrido della tecnologia di base ALCO e EMD. Hanno una struttura distinta con il loro corpo stretto e i DBR sul tetto del cofano corto.

Questi sono gli unici modelli ALCO, insieme a WDG3A che sono ancora in produzione fino ad oggi.

WDM3E

Anche questi motori turbodiesel a 16 cilindri e 4 tempi sono basati sul design dei motori ALCO. Sono stati prodotti nel 2008 ma sono stati poi convertiti in WDM3D. Avendo un’impressionante potenza di tiro di 3500 hp, questi motori loco possono raggiungere la velocità massima di 105 km/h. Tutti questi sono utilizzati come treni merci e hanno restrizioni di velocità di 85 km/h.

WDM3F

Questi motori furono l’ultimo sforzo delle ferrovie indiane per sviluppare una versione più potente dei motori ALCO. Solo quattro di queste unità sono state prodotte con una potenza di trazione di 3500 CV. Hanno caratteristiche simili al WDM3D. Sebbene questi potessero fornire una potenza elevata, le ferrovie indiane decisero di non sviluppare i motori perché si resero conto che la tecnologia ALCO era troppo obsoleta.

WDM 4

Concorrente della ALCO DL560C, questa produzione General Motors è stata scelta per trovare la locomotiva diesel perfetta per l’India. Anche se, negli anni seguenti, questi sono stati abbandonati dalle ferrovie indiane nonostante la loro migliore tecnologia e velocità. Era un motore WDM4 che tirava il primo Rajdhani Express da Howrah a Delhi. Attualmente, tutti i modelli importati sono stati dismessi.

WDM 6

Questa locomotiva aveva tutti gli aspetti necessari per un motore da manovra con il suo motore a 6 cilindri a 4 tempi che forniva 1350 CV di potenza di trazione e 75 km/h di velocità massima. Sviluppato come parte di un esperimento per sviluppare motori a bassa potenza, solo due modelli sono stati prodotti. Uno di questi funziona ancora nella zona di Bardhaman.

WDM 7

Queste sono versioni leggere della tecnologia ALCO. Sviluppate tra il 1987 e il 1989, sono state costruite 15 di queste locomotive, tutte ancora in servizio. Ha le stesse specifiche degli altri motori basati su ALCO e fornisce 2000 hp di potenza di trazione con una velocità massima di 105 km/h. Attualmente sono utilizzati nella zona di Tondiarpet per trasportare treni passeggeri più leggeri e per servizi di navetta.

WDP-Locomotiva.jpg

Dopo 4 decenni passati a rielaborare la stessa tecnologia dei motori ALCO, le ferrovie indiane sono passate dai motori misti a sviluppare motori specializzati per passeggeri e merci. La differenza tra i motori destinati ai treni passeggeri e ai treni merci sta nel peso e nei rapporti di trasmissione della locomotiva.

Le produzioni di spicco della serie sono descritte di seguito:

WDP 1

Dopo il WDM7, le ferrovie indiane hanno sperimentato lo sviluppo di un motore a bassa potenza basato sulla tecnologia ALCO che può essere utilizzato per i servizi passeggeri a corto raggio e fornire una migliore velocità. La locomotiva aveva un carico assiale di 20 t con disposizione delle ruote Bo-Bo. La struttura era perfetta per un carico più leggero, trainato ad una velocità maggiore. Ha un motore turbodiesel a 4 tempi con 2300 CV di potenza di trazione.

Potevano correre alla velocità massima di 140 km/h, anche se tutte le unità avevano problemi di manutenzione. A causa di questo, la produzione fu fermata, e i motori non furono mai utilizzati per un Express. Queste locomotive sono ancora in servizio e sono utilizzate come treni pendolari locali.

WDP3A

Originariamente denominate WDP2, queste locomotive basate su ALCO avevano un guscio completamente diverso che supportava la moderna forma aerodinamica. Con 3100 CV di potenza in uscita, il motore poteva raggiungere la velocità di 160 km/h. Anche se i risultati forniti dalla locomotiva erano favorevoli, la produzione è stata infine interrotta nel 2002, quando la Indian Railway ha deciso di sviluppare la tecnologia EDM per le locomotive. Questi sono ancora in servizio e possono essere individuati a Trivandrum Rajdhani.

WDP 4

Importati come EMD GT46PAC, questi motori V16 a 2 tempi turbodiesel avevano una potenza di 4000 hp con una velocità massima di 160 km/h. Tra il 2002 e il 2011, sono state prodotte 102 unità. Usano la disposizione delle ruote Bo1-Bo. Queste unità sono state costruite appositamente per le ferrovie indiane dalla EMD, USA. Alcune unità sono state importate direttamente dalla EMD, dopo di che sono state assemblate qui. Più tardi, DLW ha iniziato a sviluppare unità in India.

Avevano un sistema di controllo a microprocessore con iniezione unitaria di carburante e un sistema di autodiagnostica. La locomotiva è diventata il futuro delle locomotive diesel in India perché ha portato una tecnologia di alto livello che era anni avanti rispetto ai modelli originali ALCO. Anche se il motore ha dei difetti con il suo design a cabina singola e la disposizione delle ruote Bo1-1Bo, il primo causa problemi di visibilità in modalità LHF mentre il secondo risulta nel basso sforzo di trazione di 28t.

Il basso sforzo di trazione ha causato slittamenti delle ruote, che poi sono diventati la causa dello sviluppo del WDP4B.

WDP4B

La locomotiva ha le stesse caratteristiche e funzionamento del modello su cui si basa, WDG4. Il suo sviluppo è iniziato nel 2010 e continua tuttora. La locomotiva fornisce 4500 hp di potenza di sondaggio con una velocità massima di 130 km/h. Ha una disposizione delle ruote Co-Co con 6 motori di trazione per tutti e sei gli assi. Così, lo sforzo di trazione diventa 40t con un carico sugli assi di 20,2t. La locomotiva presenta finestre più grandi con una parte anteriore della cabina aerodinamica.

WDP4D

Il modello WDP4B non ha ancora affrontato il problema della bassa visibilità quando si opera in modalità LHF. Così, le ferrovie indiane hanno dovuto modificare la cabina e aggiungerne un’altra alla EMD. La D sta per Dual Cab. La cabina extra rende la locomotiva più facile da usare e molto più confortevole per i conducenti e i piloti per guidare più velocemente e in modo più sicuro. Sono locomotive molto potenti con 4500 hp a 900 RPM e possono acquisire una velocità di 135 km/h.

WDG 1

Si pensa che il WDG1 sia un prototipo di motori sviluppati per il trasporto merci. Attualmente, non c’è nessun motore nelle ferrovie indiane che sia classificato come WDG1.

WDG3A

Originariamente denominata WDG2, fu la prima locomotiva merci di successo che aveva un motore turbo a 4 tempi V16. La locomotiva aveva una potenza di trazione di 3100 CV e forniva una velocità massima di 100 km/h. È considerato un cugino degli altri due motori sviluppati dopo l’EDM2, WDM3A e WDP3a, poiché ha uno sforzo di trazione superiore a 37,9t rispetto al WDM3A.

È la locomotiva più utilizzata in India per i treni merci fino ad oggi. Questi sono utilizzati per guidare varie merci pesanti come cemento, cereali, carbone, prodotti petroliferi, ecc. Si può trovare il motore intorno a Pune, Guntakal, Kazipet, Vizag e Gooty.

WDG3B

Dopo il WDG3A, le ferrovie indiane hanno cercato di creare una locomotiva con una migliore potenza di uscita. Il WDG3B era un esperimento, anche se nessuna delle unità esiste oggi. Non ci sono specifiche o informazioni confermate su questa variante.

WDG3C

Un altro esperimento che non ha avuto successo. L’unica unità prodotta è attualmente ospitata a Gooty. Anche se l’unità è ancora in servizio, non è più classificata come WDG3C.

WDG3D

Questa locomotiva fu un altro degli esperimenti che non ebbero successo. Fu prodotta una sola unità che forniva circa 3400 CV di potenza d’uscita. Aveva un sistema di controllo a microprocessore e altre specifiche favorevoli.

WDG 4

Dopo quattro decenni di esperimenti, il WDG4 è stato prodotto in India dopo che alcune unità sono state importate dalla EMD, USA. Il design mostruoso della locomotiva era supportato da uno sforzo di trazione di 53t e un carico sugli assi di 21 tonnellate. La locomotiva fornisce 4500 hp di potenza con tutte le ultime tecnologie come l’autodiagnostica, il controllo della trazione, il radar, l’autopilota, la levigatura automatica e varie altre. Si tratta di un motore per il trasporto merci efficiente in termini di costi e di energia, con un consumo di 4 litri di diesel per chilometro.

WDG4D

La versione modificata del WDG 4, la locomotiva è completamente sviluppata in India e sfoggia un motore turbodiesel a 2 tempi V16 con una potenza di 4500 output a 900 RPM. È stata chiamata “Vijay” ed è la prima locomotiva merci a doppia cabina dell’India. La locomotiva è stata progettata tenendo presente il comfort e la facilità dei piloti insieme a tecnologie di prima classe come l’essere completamente controllata dal computer con IGBT.

WDG 5

Chiamata ‘Bheem’, la locomotiva è sviluppata dalla collaborazione di RDSO e EMD. Questo motore V20 a 2 tempi fornisce 5500 hp di potenza in uscita a 900 RPM. La locomotiva include anche tutte le nuove caratteristiche e tecnologie. Tuttavia, il motore ha una cattiva reputazione per il suo sistema LHF.

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