Porque se chama uma locomotiva?
O termo locomotiva está enraizado na palavra latina loco – “de um lugar”, e o termo latino medieval motivo que significa, “resultando em movimento”. Usado pela primeira vez em 1814, é uma forma curta da palavra motor de locomotiva. Foi utilizado para diferenciar entre motores a vapor estacionários e motores autopropulsionados.
Um motor ou uma locomotiva é um automóvel de transporte ferroviário que dá ao comboio a sua energia motriz. Se uma locomotiva é competente o suficiente para transportar uma carga útil, normalmente é abordada por múltiplos termos como vagão, vagão motorizado ou autocaravana.
Para que é usada uma locomotiva?
Convencionalmente, as locomotivas são usadas para puxar trens na via pela frente. No entanto, o push-pull é um conceito muito amplo, onde à frente, em cada extremidade, ou atrás, o comboio pode ter uma locomotiva, conforme necessário. Mais recentemente, as ferrovias começaram a abraçar distribuidores de energia ou DPU.
Qual é a diferença entre um comboio e uma locomotiva?
Locomotivas geralmente funcionam em certos papéis como: –
- A locomotiva que está ligada à frente de um comboio para puxar o comboio chama-se locomotiva do comboio.
- Piloto da estação – A locomotiva é colocada numa estação ferroviária para mudar os comboios de passageiros.
- Motor piloto – A locomotiva conectada ao motor do trem no lado da frente, para facilitar a dupla cabeceira.
- Motor bancário – A locomotiva está ligada à parte traseira do motor de um trem; isto é possível através de uma partida afiada ou difícil.
As locomotivas são utilizadas em várias operações de transporte ferroviário, tais como: puxar trens de passageiros, manobras e trens de carga.
A configuração da roda de uma locomotiva representa o número de rodas que ela possui; técnicas populares incluem a classificação UIC, sistemas de notação Whyte, arranjo de rodas AAR e assim por diante.
Diferença entre as locomotivas de carga e de passageiros
A distinção mais aparente está na forma e no tamanho do corpo da locomotiva. Como os trens de passageiros viajam mais rápido do que os outros trens, a resistência do ar desempenha um papel maior do que para as unidades de carga. A maioria das locomotivas de passageiros geralmente tem um capô ao longo do comprimento do corpo; isto pode ser por razões estéticas.
Por outro lado, as unidades de carga tendem a ter mais razões para parar onde o condutor tem de entrar e sair do motor, e são mais susceptíveis de estar a andar para trás, e por isso têm um capô fino à volta da verdadeira central eléctrica. Isto dá melhor visibilidade quando se corre para trás, e dá espaço para ter escadas em vez de escadas, o que torna muito mais confortável para o pessoal que tem de subir e descer frequentemente na locomotiva.
As locomotivas de carga são criadas para maior torque (uma força de torção) e as locomotivas de passageiros são fabricadas para maior velocidade. Um motor de locomotiva de carga normal produz entre 4.000 e 18.000 cavalos de potência.
A engrenagem das locomotivas de passageiros também é distinta da da carga, na medida em que a sua relação é menor, pelo que o motor de tracção gira menos vezes por rotação da roda.
Normalmente, os motores de passageiros requerem maiores velocidades máximas enquanto os motores de carga precisam de maiores forças de tracção de arranque porque atiram comboios mais pesados. Isto resulta em várias relações de transmissão na transmissão (que, nos motores eléctricos e diesel-eléctricos, não tem numerosas engrenagens).
História da invenção da locomotiva
A longa narrativa do transporte ferroviário começou nos tempos antigos. A história das locomotivas e carris pode ser categorizada em vários intervalos discretos, distinguindo-se pelos principais meios dos materiais pelos quais os caminhos ou trilhos foram construídos, e pela força motriz utilizada.
200 anos de tecnologia em locomotivas de comboios
A tecnologia do impulso ferroviário assistiu a uma explosão da invenção nos dois séculos anteriores.
O engenheiro da Cornualha, Richard Trevithick, rachou os miolos e educou o mundo sobre a criação ferroviária na aldeia mineira galesa há vinte décadas. A introdução da dinâmica transformada da ferrovia para as pessoas através do processo em todo o mundo.
Ao exemplificar a primeira locomotiva a vapor operacional, Trevithick normalizou a revolta do transporte ferroviário; a Revolução Industrial estimulou o fulgor da revolta do transporte que foi intensificado e facilitado ao longo do século XIX por modernas fontes de energia e uma crescente preocupação com o desempenho ambiental e a produtividade.
Desde as rudimentares máquinas a vapor produzidas durante o século XIX até ao impulso progressivo (o processo de puxar e empurrar para fazer avançar um objecto) noções que ainda não foram completamente inspeccionadas, aqui vamos descendo a faixa da memória através do passado, o destino actual e esperado dos avanços na tecnologia da locomotiva.
Foi apenas em 2004 que o esforço de Richard foi amplamente reconhecido, após duzentos anos de sua influente apresentação – da Casa da Moeda Real, que circulou uma moeda memorial de £2 com o nome e a inovação de Trevithick.
Em 1804: Richard Trevithick presenteia o mundo com a era do vapor.
Em 1804: Richard Trevithick presenteia o mundo com a era do vapor.
Em 1804, um engenheiro mineiro na Grã-Bretanha, explorador e inventor Richard Trevithick, antes da sua revolução ferroviária maciça, pesquisou durante muito tempo motores a vapor utilizando alta pressão com descobertas variadas; desde a apresentação triunfante da locomotiva rodoviária a vapor em 1802 chamada “Puffing Devil” até à catástrofe em 1803, em Greenwich, quando houve quatro baixas devido a uma explosão de um dos seus motores de bombeamento fixo. Seus oponentes utilizaram esta infeliz ocorrência para ridicularizar os perigos da alta pressão de vapor.
No entanto, o trabalho duro de Trevithick foi recompensado e a sua “locomotiva Penydarren”, alcançou uma posição de destaque devido às inovações na tecnologia da locomotiva, uma vez que se tornou a primeira locomotiva a vapor a funcionar correctamente nos caminhos-de-ferro.
Eletrificação ferroviária – 1879
No final do século XIX, a Alemanha era o núcleo de crescimento da locomotiva elétrica. Werner von Siemens demonstrou o teste inicial do trem elétrico de passageiros. Ele foi o criador e pai da ampla organização de engenharia Siemens AG. A locomotiva, que solidificou a noção do terceiro trilho isolado para obter eletricidade, transportou um total de noventa mil passageiros.
A Siemens levou à montagem da primeira linha de bondes elétricos do planeta em 1881, no exúrbio de Berlim de Lichterfelde, construindo uma fundação para locomotivas semelhantes em Mödling & Hinterbrühl Tram, em Viena, e a Volk’s Electric Railway, em Brighton, ambas inauguradas em 1883.
A exigência de carris ecológicos em passagens subterrâneas e metrôs instigou a inovação dos trens elétricos. Após alguns anos, uma melhor eficiência e uma construção fácil deram origem ao início de um ar condicionado.
Kálmán Kandó, engenheiro húngaro, desempenhou um papel importante na evolução das linhas electrificadas de longa distância, compreendendo os cento e seis km da linha férrea Valtellina, em Itália.
Nos dias de hoje, as locomotivas eléctricas continuam a ter um papel significativo a desempenhar no terreno ferroviário através de ajudas de alta velocidade como o Acela Express e o TGV francês nos Estados Unidos. No entanto, o enorme gasto de linhas eletrificantes para alavancar locomotivas elétricas, como catenária aérea ou terceiro trilho, continua sendo um contratempo e um obstáculo para a aplicação extensiva da tecnologia mencionada.
Procedimento Diesel Isation(!) 1892 – 1945
Os direitos autorais atuais do Dr. Rudolf Diesel em 1892 sobre seu motor diesel rapidamente provocaram presunções de como essa técnica atual de combustão interna poderia talvez impulsionar as ferrovias também. Isso exigiu muitos anos desde que as vantagens do diesel podem ser adequadamente compreendidas nas locomotivas ferroviárias.
No final do século XIX e início do século XX, o desenvolvimento e crescimento contínuo foram observados na indústria de locomotivas através de motores diesel mais eficientes, com maior relação potência/peso.
Muitos deles emanaram da Sulzer, uma empresa de engenharia suíça na qual a Diesel trabalhou durante muito tempo – fez do diesel o zênite para compor locomotivas a vapor quase ultrapassadas pela possibilidade crescente da iminência da Guerra Mundial, a segunda. Em 1945, a locomoção a vapor tinha-se tornado extremamente invulgar em nações avançadas e progressistas e, no final dos anos 60, tornou-se uma fera rara.
As locomotivas diesel deram múltiplos benefícios funcionais aparentes, compreendendo múltiplas operações de locomoção, a acessibilidade à localização remota tornou-se uma realidade sem a necessidade de electrificação em áreas difíceis como montanhas e florestas, sustentação barata, tempo de espera, procedimento de trabalho menos trabalhoso e eficiência térmica adequada.
1945 - presente: O crescimento das locomotivas diesel-elétricas
Uma vez confirmada a autoridade do diesel sobre as locomotivas a vapor, o período após a guerra foi reabastecido de sugestões – teorias e invenções para melhorar a propulsão ferroviária, com cada uma delas realizando realizações ecléticas. Em meio a uma das muitas estratégias bizarras e bizarras planejadas pelo Dr. Lyle Borst da Universidade de Utah no século dezenove inicial, está o trem nuclear-elétrico.
Embora a extensa importância da proteção e segurança do transporte de um reator nuclear de duzentas toneladas por todo o país a altas velocidades seja negligenciada, as despesas de aquisição do urânio e da fabricação de reatores de locomotivas para alimentá-los rapidamente fez com que os cientistas e técnicos percebessem que esta idéia não era prática.
Muitas idéias diferentes, melhores e lógicas, como as locomotivas de turbinas a gás-elétricas ganharam atração a alguns graus durante o período após a guerra, mas o diesel continua a ser o monarca mesmo agora.
A partir dos 3 sistemas de transmissão de potência generalizados para a potência, a transmissão experimentada para uso em motores diesel – elétrico, mecânico e hidráulico – era óbvio que o diesel-elétrico tinha se tornado o novo ideal no mundo. Dos três sistemas, incluindo as locomotivas eléctricas, mecânicas e hidráulicas, diesel-eléctricas – em cujo funcionamento um motor diesel funciona com um gerador de corrente alternada ou de corrente contínua – têm apresentado até agora a maior melhoria no final do século XX e retratam o máximo de locomotivas diesel em implantação no momento.
No final do século XX, as locomotivas diesel-elétricas haviam estabelecido o palco para sistemas de locomoção novos e contemporâneos que reconheciam o ceticismo ambiental que começava a surgir e a conquistar os debates sobre propulsão ferroviária até hoje. Por exemplo, até 2017, os comboios híbridos tinham acrescentado um sistema de armazenamento de energia (RESS) recarregável ao procedimento diesel-eléctrico que dá direito aos comboios, incluindo as numerosas locomotivas que foram construídas no âmbito do compromisso Intercity Express do Reino Unido, a começar a trabalhar.
As tendências do século XXI: Hidrail e Gás Natural Liquefeito
O Diesel impulsionou o desenvolvimento de redes ferroviárias em todo o mundo durante a maior parte do século XX.
No entanto, no século XXI, os efeitos negativos substanciais das empresas de comboios a diesel na nossa atmosfera, especialmente a emissão de gases com efeito de estufa como o CO2 e as emissões tóxicas como os óxidos de azoto (NOx), pó e fuligem, resultaram no avanço das técnicas mais ecológicas das locomotivas. Poucos destes estão a funcionar enquanto o resto ainda está a ser planeado.
A revolta do gás de xisto, um esforço interminável nos EUA que começa a ganhar força em todo o mundo, tem exigido um escrutínio considerável quando se trata da perspectiva do gás natural liquefeito (GNL) como combustível de impulso ferroviário. O diesel sendo classificado notavelmente mais alto do que o GNL, e o GNL com trinta por cento menos emissões de carbono e setenta por cento menos NOx, pode revelar-se benéfico tanto economicamente como ambientalmente.
Numerosos operadores de carga importantes, incluindo a BNSF Railway e a Canadian National Railway nos últimos anos, têm experimentado com locomotivas LNG para tornar o turno razoável. As questões logísticas e regulamentares continuam, mas se o preço da vantagem do combustível continuar elevado, as questões provavelmente serão resolvidas.
O GNL pode implicar alguma dedução de emissões, no entanto, liga a indústria à economia de hidrocarbonetos após consenso científico sugerir que a civilização inicie imediatamente a mudança para um futuro pós-carbono para evitar modificações climáticas perigosas.
As locomotivas de controle remoto começaram a entrar em serviço em operações de deslocamento, na segunda metade do século XX sendo reguladas um pouco através de um operador externo da locomotiva. A grande vantagem é que 1 operador pode gerir o carregamento de carvão, cascalho, grãos, etc., para os carros. Um operador semelhante pode conduzir o comboio conforme necessário.
OHydrail, uma noção moderna de locomotiva que diz respeito à utilização de células combustíveis de hidrogénio sustentáveis em vez de motores a diesel, exala apenas vapor na operação. O hidrogênio pode ser gerado por derivados de energia com baixo teor de carbono, como a energia nuclear e eólica.
Os veículos Hydrail utilizam a energia química do hidrogênio para a propulsão, seja por carbonização do hidrogênio em um motor de combustão interna de hidrogênio ou por conseguir que o hidrogênio reaja com o oxigênio em uma célula de combustível para operar motores elétricos. O uso extensivo de hidrogênio para o transporte ferroviário de combustível é um componente fundamental da economia direcionada de hidrogênio. O termo é usado amplamente por professores de pesquisa e maquinistas de todo o mundo.
Os veículos Hydrail são normalmente veículos híbridos com armazenamento de energia renovável, como super condensadores ou baterias que podem ser utilizados para reduzir a quantidade de armazenamento de hidrogénio necessária, travagem regenerativa e aumento da eficiência. As prováveis aplicações hidraviárias compreendem todas as categorias para o transporte ferroviário como o trânsito rápido ferroviário, trem de passageiros, trem de minas, trem metropolitano, trem de carga, trem leve, bondes, sistemas ferroviários industriais e passeios únicos em museus e parques.
Os empreendimentos do modelo Hydrail foram realizados através de uma organização de pesquisa eficaz em nações como Japão, Estados Unidos, Reino Unido, África do Sul e Dinamarca, enquanto a pequena ilha holandesa de Aruba pretende estrear a primeira frota mundial de bondes de hidrogênio para Oranjestad, a capital da ilha holandesa de Aruba.
Stan Thompson, um conhecido defensor da economia do hidrogênio, disse que a Hydrail será provavelmente a principal tecnologia de propulsão ferroviária autônoma do planeta até o final do século 21, por isso ainda pode substanciar a invenção do cleantech para eventualmente chutar locomotivas a diesel de seu assento.
Locomotivas - classificação
Antes das locomotivas começarem a funcionar, a força operacional para as ferrovias tinha sido criada por diferentes técnicas tecnológicas menos avançadas, tais como a potência humana, motores estáticos ou por gravidade que impulsionavam sistemas de cabos. As locomotivas podem produzir energia com os meios de combustível (madeira, petróleo, carvão ou gás natural), ou podem tomar combustível de uma fonte externa de eletricidade. A maioria dos cientistas geralmente categoriza as locomotivas com base na sua fonte de energia. As mais populares incluem:
Motor a Vapor Locomotivo
Uma locomotiva a vapor utiliza uma locomotiva a vapor na sua principal fonte de energia. A forma mais popular da locomotiva a vapor inclui uma caldeira para produzir o vapor empregado pelo motor. A água da caldeira é aquecida por carbonização de substâncias inflamáveis – madeira, carvão ou petróleo – para gerar vapor.
O vapor do motor movimenta os pistões recíprocos que são chamados de “rodas motrizes”, adjacentes às suas rodas principais. Tanto a água como o combustível são transportados com a locomotiva, seja em bunkers e tanques ou na locomotiva. Esta configuração é chamada de “locomotiva-tanque”. Richard Trevithick criou a principal locomotiva a vapor ferroviária em pleno funcionamento em 1802.
As locomotivas diesel e elétricas contemporâneas valem mais a pena do que, e uma tripulação consideravelmente menor é necessária para gerenciar e manter tais locomotivas. Os números ferroviários da Grã-Bretanha mostraram que o gasto de combustível de uma locomotiva a vapor é cerca do dobro do gasto de apoio a uma locomotiva diesel comparável; a quilometragem diária que eles podiam fazer era também menor.
Quando o século XX chegou ao fim, qualquer locomotiva a vapor que ainda circulava nos trilhos era considerada uma ferrovia ancestral.
Locomotiva de combustão interna
O motor de combustão interna é utilizado em locomotivas de combustão interna, acopladas às rodas motrizes. Normalmente, eles mantêm o motor a uma velocidade aproximadamente constante, quer o trem esteja estático ou em funcionamento. As locomotivas de combustão interna são classificadas pela sua variedade de combustível e sub-categorizadas pelo seu tipo de transmissão.
Locomotiva de Querosene
O querosene é empregado como fonte de energia nas locomotivas de querosene. Os comboios a óleo de lâmpadas foram as primeiras locomotivas de combustão interna a nível mundial, vindo antes da eléctrica e do diesel. O principal veículo ferroviário reconhecido que funcionava com querosene foi construído por Gottlieb Daimler em 1887, mas este veículo não era exatamente uma locomotiva, pois estava acostumado a movimentar cargas. O principal trem triunfante de óleo de lâmpada foi “Lachesis”, criado por Richard Hornsby & Sons Ltd.
Locomotiva de gasolina
A gasolina é consumida como combustível pelas locomotivas a gasolina. Uma locomotiva a gasolina-mecânica foi a primeira locomotiva a gasolina de sucesso econômico e foi fabricada no início do século XX em Londres para o Deptford Cattle Market pela Maudslay Motor Company. As locomotivas a gasolina-mecânicas são o tipo mais popular de locomotiva a gasolina, que emprega a transmissão mecânica na forma de caixas de velocidades para transmitir a saída de energia do motor para as rodas motoras, tal como um automóvel.
Isto evita a necessidade de caixas de velocidades com os meios de transformar a força mecânica rotacional do motor em energia eléctrica. Isto pode ser conseguido com um dínamo e, posteriormente, alimentando as rodas da locomotiva com motores de tracção eléctrica de várias velocidades. Isso favorece uma maior rapidez, pois evita a necessidade de alterações de engrenagens, embora seja mais cara, pesada e, por vezes, mais pesada do que a transmissão mecânica.
Diesel
Os motores diesel são utilizados para abastecer as locomotivas diesel. Nos primeiros tempos de crescimento e avanço da propulsão Diesel, inúmeras estruturas de transmissão foram utilizadas com diferentes magnitudes de realização, acabando a transmissão elétrica sendo a mais proeminente entre todas.
Houve desenvolvimento entre todos os tipos de trens a diesel; o método pelo qual a força mecânica foi disseminada para as rodas motrizes da locomotiva.
Quando o mundo se curava monetariamente após a Guerra Mundial, fê-lo através de uma ampla selecção de comboios a diesel em diferentes países. As locomotivas diesel deram um tremendo desempenho e flexibilidade, e provaram ser melhores do que as locomotivas a vapor, além de necessitarem de muito menos manutenção e despesas operacionais. O sistema diesel-hidráulico foi inaugurado em meados do século XX, mas, após os anos 70, as transmissões diesel-elétricas foram consumidas em um nível superior.
A transmissão motorizada para disseminar energia a todas as rodas é empregada pela locomotiva diesel-mecânica. Esse tipo de transmissão é normalmente restrito a locomotivas de manobra de baixa velocidade e baixa potência, automotoras e numerosas unidades leves. As locomotivas diesel iniciais eram diesel-mecânicas. A maioria das locomotivas diesel hoje em dia são locomotivas diesel-elétricas.
Os fatores mais cruciais e absolutamente vitais da propulsão diesel-elétrica são os motores diesel (também chamados de motor principal), o gerador central/alternador-retificador, um sistema de controle composto pelo regulador do motor e elementos elétricos ou eletrônicos, motores de tração (geralmente com quatro ou seis eixos), englobando retificadores, comutadores outros elementos, que regulam ou alteram a alimentação elétrica dos motores de tração.
No caso mais geral, o gerador pode estar directamente ligado aos motores com apenas comutadores extremamente simples. A maior parte do gerador de caixas está ligado a motores com interruptores extremos apenas.
As locomotivas Diesel movidas por transmissão hidráulica são chamadas locomotivas Diesel-hidráulicas. Nesta configuração, eles utilizam mais de um conversor de torque, em uma mistura com engrenagens, com acionamento final mecânico para disseminar a potência do motor diesel para as rodas.
O maior usuário mundial de transmissões hidráulicas de linha principal foi a República Federal da Alemanha.
Uma locomotiva de turbina a gás é uma locomotiva que utiliza um motor de combustão interna com uma turbina a gás. A transmissão de energia é exigida pelos motores para alavancar as rodas e, portanto, deve ser permitido continuar a funcionar quando a locomoção é interrompida.
Estas locomotivas utilizam uma transmissão auto-reguladora para fornecer a produção de energia das turbinas a gás para as rodas.
As turbinas a gás oferecem certas vantagens sobre os motores a pistão. Estas locomotivas têm peças móveis limitadas, reduzindo a necessidade de graxa e lubrificação. Reduz as despesas de manutenção, e a relação potência/peso é consideravelmente maior. Um motor de cilindro sólido semelhante é maior do que uma turbina de determinado rendimento de força, permitindo que um comboio seja excepcionalmente rentável e eficaz sem ser enorme.
A eficiência e a potência de uma turbina diminuem com a velocidade de rotação. Isto torna a estrutura de uma locomotiva de turbina a gás compatível, principalmente para acionamentos de distância significativa e acionamentos rápidos. Outros problemas com as locomotivas a gás de turbinas eléctricas envolveram o ruído extremo e evocaram ruídos peculiares.
Locomotiva elétrica
Um trem que é movido exclusivamente por eletricidade é chamado de trem elétrico. É utilizado para deslocar comboios com um condutor sem paragens ao longo da via que pode, de uma maneira geral, levar um destes: uma bateria de fácil acesso; um terceiro carril subiu ao nível da via, ou uma linha aérea, unido a partir de postes ou pináculos ao longo da via ou telhados de passagem.
Tanto os sistemas de terceiro carril como os cabos aéreos utilizam geralmente os carris de rolamento como condutor de recuperação, mas algumas das estruturas utilizam um quarto carril distinto para este objectivo. O tipo de energia utilizada é corrente alternada (CA) ou corrente contínua (CC).
A análise dos dados mostra que as relações baixas são geralmente encontradas em motores de passageiros, enquanto as relações altas são comuns em unidades de carga.
A eletricidade é normalmente produzida em estações geradoras bastante grandes e produtivas, disseminadas para os trens e distribuídas para o sistema ferroviário. Apenas algumas poucas ferrovias elétricas têm depósitos de produção e linhas de transmissão comprometidos, mas podem ter acesso à máxima potência de compra de uma estação geradora de eletricidade. A ferrovia normalmente fornece suas linhas de distribuição, transformadores e interruptores.
As locomotivas diesel custam normalmente vinte por cento mais do que as locomotivas eléctricas; as despesas de sustento são vinte e cinco a trinta por cento mais elevadas e ascendem a até cinquenta por cento mais para operar.
Locomotiva de corrente alternada
As locomotivas diesel-elétricas são preparadas com um forte “motor principal” diesel, que produz corrente elétrica para uso nos motores de tração elétrica, para literalmente se desviar ao redor dos eixos do trem. Com base no layout da locomotiva, ela pode gerar corrente alternada ou corrente contínua utilizando um gerador alimentado pelo motor diesel.
Charles Brown formulou a locomotiva elétrica AC pragmática inicial, depois trabalhando para Oerlikon, Zurique. Charles tinha ilustrado a transmissão de energia de longa distância, entre uma usina hidroelétrica, utilizando uma corrente alternada trifásica, em 1981.
As locomotivas AC contemporâneas conseguem manter melhor tracção e dar o adesivo adequado às vias do que as categorias e modelos anteriores. Os comboios diesel-eléctricos alimentados por corrente alternada são normalmente utilizados para o transporte de cargas maciças. No entanto, os trens diesel-elétricos movidos a corrente contínua ainda são muito proeminentes, pois são bastante baratos de construir.
Os caminhos-de-ferro de Itália foram os pioneiros, a nível mundial, em trazer tracção eléctrica para todo o troço de uma linha principal, em vez de apenas uma curta distância.
Locomotiva Elétrica a Bateria
Uma locomotiva que é carregada por baterias a bordo é chamada de locomotiva a bateria-elétrica; um tipo de automóvel a bateria-elétrica.
Estas locomotivas são utilizadas onde uma locomotiva tradicional eléctrica ou diesel será ineficaz. Por exemplo, quando a alimentação eléctrica não está disponível, os carris de manutenção nas linhas electrificadas têm de utilizar locomotivas a bateria. Pode utilizar locomotivas eléctricas a pilhas em edifícios industriais onde uma locomotiva movida por uma locomotiva (ou seja, uma locomotiva movida a diesel ou vapor) possa resultar em problemas de segurança devido aos riscos de incêndio, erupção ou vapores numa área fechada.
As locomotivas elétricas a bateria são de 85 toneladas e empregadas em cabos aéreos de 750 volts com alcance adicional substancial enquanto operam em argamassas. A tecnologia da bateria de níquel-ferro (Edison) foi utilizada pelas locomotivas para fornecer numerosas décadas de serviço. A tecnologia da bateria de níquel-ferro (Edison) foi substituída por baterias de chumbo-ácido, e as locomotivas foram retiradas de serviço pouco tempo depois. Todas as quatro locomotivas foram dadas aos museus, exceto uma que foi descartada.
O metrô de Londres periodicamente opera locomotivas elétricas a bateria para as tarefas comuns de manutenção.
O avanço do serviço de muito alta velocidade deu origem a mais electrificação, na década de 1960.
A electrificação dos caminhos-de-ferro tem aumentado continuamente nos últimos anos e, hoje em dia, os caminhos-de-ferro electrificados representam praticamente mais de setenta e cinco por cento de todos os caminhos-de-ferro do mundo.
Quando as ferrovias elétricas são comparadas ao motor diesel, observa-se que as ferrovias elétricas oferecem muita eficiência energética decente, menores emissões e menores despesas de funcionamento. São também normalmente silenciosos, mais fortes, mais reactivos e mais credíveis do que o gasóleo.
Eles não têm emissões provinciais, um benefício significativo no metrô e nos setores municipais.
OSteam-diesel híbrido pode utilizar vapor produzido a partir de diesel ou caldeira para alavancar um motor de pistão.
Os locos a vapor necessitam de uma manutenção consideravelmente mais elevada do que os locos movidos a diesel, é necessário menos pessoal para manter a frota em serviço. Mesmo os locos a vapor mais promissores gastavam em média dois a seis dias por mês na garagem para manutenção básica regular e reabilitação operacional.
Restaurações maciças foram regulares, muitas vezes implicando o descarte da caldeira do quadro para grandes reabilitações. Mas um loco diesel normal necessita apenas de sete a onze horas de manutenção e afinação todos os meses; pode funcionar durante vários anos a fio entre reparações significativas. O loco Diesel não contamina o ambiente ao contrário dos comboios a vapor; as unidades modernas geram escassos graus de emissão de gases de escape.
Célula de combustível Loco elétrico
Alguns fabricantes de ferrovias e locomotivas avaliaram a perspectiva de implantação de locomotivas de célula combustível nos próximos 15-30 anos.
O comboio principal de 3,6 toneladas, 17 kW de hidrogénio (unidade de energia), em 2002 – comboio de mineração controlada foi mostrado. Era menor do que o normal pela Hydrail em Kaohsiung, Taiwan, e foi empregado para o serviço em 2007. O GG20B é mais um retrato de um trem elétrico a célula de combustível.
A mudança ambiental é acelerada, e é hora de limitar as emissões de carbono do transporte – de imediato.
O relatório, um estudo sobre o “Uso de Pilhas de Combustível e Hidrogênio no Ambiente Ferroviário”, deduz que os trens a célula de combustível desempenharão um papel crucial na evolução de uma economia com zero emissões. Na verdade, o relatório afirma que, até 2030, muitos veículos ferroviários recentemente comprados na Europa poderão ser alimentados com hidrogênio.
Os trens movidos a hidrogênio são estabilizados para perturbar a indústria ferroviária como uma opção de emissão zero, econômica e de alto desempenho para o diesel.
Um estudo recente mostra que os trens a hidrogênio têm potencial comercial real – mas mais mão de obra tem que ser feita para testar e aumentar a disponibilidade do produto para as requisições de shunter e de carga principal.
A participação de mercado dos comboios de hidrogénio a pilhas de combustível pode aumentar para quarenta e um por cento até 2030 na Europa, dadas as condições optimistas de crescimento e avanço do mercado. A Ballard está dominando a indústria na criação de soluções ferroviárias explícitas.
Vantagens da locomotiva elétrica de célula de combustível:
- Graus flexíveis de hibridação
Formular layouts compostos de baterias e trilhos de células de combustível é crucial para melhorar o alcance e o desempenho.
- Comboios de células combustíveis compostas
Pode lidar com pesos de 5.000 toneladas e pode atravessar a velocidades de cerca de 180 km/h, completando um longo trecho de cerca de 700 km.
Os sortimentos adaptáveis são realizados modificando a relação entre as células de combustível e as baterias.
- Abastecimento rápido, menos tempo parado
Os vagões ferroviários movidos a hidrogênio são reabastecidos em muito menos de 20 minutos e podem funcionar por mais de 18 horas sem reabastecimento novamente.
- Sem limitações funcionais de uma configuração de bateria 100%.
Os trens movidos a bateria têm deficiências substanciais, abrangendo um alcance menor e tempo de parada maior necessário para a restauração das baterias. Como resultado, eles só são adequados para passagens e rotas específicas, o que restringe consideravelmente os operadores ferroviários.
Os comboios movidos a células de combustível podem funcionar eficazmente num espectro mais amplo de caminhos, sem praticamente nenhum tempo de paragem. Os comboios de pilhas de combustível fazem o maior sentido monetário quando utilizados em percursos mais longos e não electrificados de mais de 100 km.
- Menor despesa acumulada de operação
Não só a infraestrutura catenária para trens 100% elétricos é cara para estabelecer ($1-2 milhões por quilômetro), como também pode ser cara para regular e sustentar.
Por outro lado, os comboios a hidrogénio têm uma despesa de operação promissora menos bruta.
Uma análise do TCO mostra que os comboios movidos a hidrogénio são a opção mais económica em relação à electrificação tanto a diesel como a catenária, quando:
O preço do gasóleo ultrapassa 1,35 euros por litro.
As tarifas de electricidade são inferiores a 50 euros por MWh.
- Desempenho extremamente elevado
São tão adaptáveis e versáteis como as locomotivas diesel com uma gama semelhante. Eles também podem suportar os requisitos do transporte ferroviário quando o diesel for gradualmente eliminado.
Uma locomotiva híbrida
que utiliza um sistema de armazenamento de energia recarregável a bordo (RESS), posicionado entre a fonte de energia (muitas vezes um motor diesel principal) e o sistema de transmissão de tração acoplado às rodas giratórias. Com exceção da bateria de armazenamento, as locomotivas diesel-elétricas são diesel-elétricas no máximo, elas possuem todos os elementos de uma transmissão híbrida em série, tornando esta uma possibilidade bastante simples.
Existem vários tipos de cruzamentos ou locomotivas de modo duplo que empregam mais de duas variedades de força motriz. As locomotivas electro-diesel são os híbridos mais proeminentes, alimentadas quer por alimentação eléctrica quer por um motor diesel a bordo. As locomotivas híbridas são utilizadas para proporcionar viagens contínuas ao longo de caminhos que são apenas parcialmente electrificados. Alguns dos representantes desta categoria são a Bombardier ALP-45DP e a EMD FL9.
Fatos divertidos da Locomotiva !
- A mais longa rota de locomotiva direta é encontrada em Moscou.
- Diferentes tipos de locomotivas podem funcionar para vários tipos de fontes: – eletricidade, diesel, vapor.
- Os comboios bala de hoje podem correr a uma velocidade máxima de 300 mph.
- WAG – 9 é a locomotiva de carga mais potente das Ferrovias da Índia com uma potência de 6120 cavalos e uma velocidade máxima de 120 kmph.
- A locomotiva de elevação magnética é actualmente a mais rápida do mundo.
- Nova Iorque detém o recorde de ter o maior número de plataformas de passageiros em uma estação.
- A Austrália tem o caminho mais reto do mundo.
- A Austrália também detém o recorde de ter a locomotiva mais pesada.
- A empresa estatal Chittaranjan Locomotive Works (CLW) concedeu à Indian Railways o seu motor mais rápido de sempre. O WAP 5 alterado, que ainda não tem um título, está previsto viajar a 200 mph.
- Há setenta e cinco anos, um recorde mundial, ainda não emparelhado, foi alcançado por uma máquina a vapor chamada Mallard. Durante apenas dois minutos, a locomotiva trovejou a uma velocidade de 126 milhas por hora num trecho da via, ao sul de Grantham.
- A locomotiva da Union Pacific chamada “Big Boy” 4014 é a maior locomotiva já construída. Transformou-se no Sul da Califórnia após um enorme programa de restauração.
- O único país do mundo que não tem caminho-de-ferro é a Islândia. Embora tenha havido poucos sistemas ferroviários na Islândia, a nação nunca teve uma rede ferroviária geral.
- As locomotivas diesel podem circular a 160 km por hora.
- Em 21 de junho de 2001, o recorde do trem mais longo já puxado foi estabelecido, na Austrália Ocidental, entre Port Hedland e Newman, um comprimento de 275 km e o trem inclui 682 vagões de minério de ferro embalados e 8 locomotivas GE AC6000 e movimentou 82.262 toneladas de minério, dando um peso total de quase 100.000 toneladas
- No verão de 1912, a primeira locomotiva a diesel do planeta foi operada na Winterthur-Roman’s horn railroad na Suíça. Em 1913, durante testes adicionais, muitos problemas foram descobertos.
- A AC6000CW é globalmente uma das locomotivas diesel mais importantes e fortes, com um único motor.
- A locomotiva mais potente da Indian Railways, a WAG12B, foi montada e juntou-se à rede das Indian Railways. O WAG12B é fornecido com 12000 HP e foi desenvolvido em parceria com a empresa francesa Alstom.
- Existem aproximadamente 12.147 locomotivas na Índia.
- A primeira locomotiva do mundo tinha uma velocidade de 10mph.
- A companhia ferroviária de classe um dos Estados Unidos é a BNSF Railway, que produziu mais de 23,5 bilhões de dólares em 2019. A ferrovia concentra-se na transferência de produtos de frete como produtos industriais, carvão, carga ou commodities agrárias.
- A linha ferroviária mais longa e uma das mais ocupadas do mundo é a Linha Trans-Siberiana (a linha Moscou-Vladivostok), que se estende por uma distância de 9.289 km.
Princípio de funcionamento de uma locomotiva
As locomotivas (vulgarmente conhecidas como “locomotivas”) são o centro e a essência da rede ferroviária. Eles dão vitalidade às carruagens e carruagens, que de outra forma são pedaços de metal sem vida, transformando-os em comboios. Locomotivas trabalhando são estabelecidas com base em um princípio muito fácil.
Seja elétrica ou diesel, as locomotivas são realmente “rodadas” por um grupo de motores elétricos de indução CA chamados motores de tração fixados em seus eixos. Estes motores precisam de electricidade para funcionar, e a fonte que fornece esta potência é o que distingue as locomotivas eléctricas das diesel.
O que é um motor de tracção de locomotiva?
Os motores de tração são motores elétricos maiores, esculpidos, reforçados, versões mais complexas e importantes do motor de indução elétrica tradicional visto em conjuntos de bombas, ventiladores elétricos, etc. A eletricidade gerada pela fonte é eventualmente fornecida aos motores de tração, que operam e giram as rodas da locomotiva.
Além da potência energética do motor, o funcionamento da locomotiva também depende de vários outros elementos como velocidade máxima, esforço de tracção, relações de transmissão, factores de aderência, peso da locomotiva, carga por eixo, etc. Eles definem o tipo de assistência e função para a qual a locomotiva será utilizada, seja para transportar passageiros, carga ou ambos. Isto é aplicável tanto para as locomotivas eléctricas como para as diesel.
Actualmente todas as locomotivas são reguladas por microprocessador, o que lhes permite funcionar de forma metódica e frutífera. Estes computadores recolhem, compilam e avaliam regularmente informações para calcular a potência óptima necessária para cada eixo da locomotiva para o seu desempenho de topo de gama de acordo com a massa, velocidade, grau, aspectos de aderência e assim por diante.
Eles então fornecem a quantidade adequada de energia para os motores de tração correspondentes. Fortificar isto são todas as funções de apoio da locomotiva, tais como radiadores, escape, baterias, equipamento de travagem e lixagem, resistências de travagem dinâmicas, sistema avançado de arrefecimento da suspensão, etc.
As locomotivas a diesel são essencialmente enormes geradores de electricidade autopropulsionados. Uma “Locomotiva Diesel” é um veículo ferroviário auto-alimentado que corre ao longo dos trilhos e empurra ou puxa um trem afixado a ele usando um enorme motor de combustão interna que funciona com combustível Diesel como o principal motor ou o fornecedor fundamental de energia.
Embora não sejam como os veículos normais, as locomotivas diesel modernas não têm uma relação mecânica explícita entre as rodas e o motor, daí a energia produzida pelo motor não rodar realmente as rodas. O objetivo do motor diesel não é mover o trem, mas converter um grande gerador/alternador de eletricidade gerando uma corrente elétrica (inicialmente Corrente Direta, atualmente Corrente Alternada), que é passada por um retificador para transformar a CA em CC, se necessário. Em seguida, é difundido para motores de tração, que podem gerar ainda mais o torque real (rotacional) que rola as rodas da locomotiva.
Assim, o papel do motor diesel é apenas produzir energia para os motores de tração e ferramentas auxiliares como sopradores, compressores, etc.
As locomotivas diesel indianas têm no máximo três pares de motores de tração, um para cada eixo exceto o WDP4 com apenas dois pares de motores de tração para três pares de eixos. Os motores Indian Railway têm 16 cilindros no arranjo em V (V16), exceto por alguns dos de menor potência que compreendem o WDG5 que tem um motor V20 e o WDM2 com apenas 12 cilindros.
Ao contrário da hipótese convencional, as locomotivas diesel são uma tecnologia muito mais moderna (1938) correspondente à elétrica (1881). Assim, as locomotivas eléctricas funcionam com o mesmo preceito que as locomotivas diesel. Não seria incorreto dizer que as locomotivas diesel operam com eletricidade, razão pela qual as locomotivas que utilizam este esquema de operação são chamadas de “Diesel-Elétricas”, que abrange todas as locomotivas diesel de linha principal na Índia.
Em tempos anteriores, havia locomotivas que tinham o motor diesel dirigindo diretamente as rodas através de um grupo de engrenagens como os veículos chamados de locomotivas Diesel-Hidráulicas. Mas, eles não só eram extremamente complexos, como também ineficazes e problemáticos e foram deslocados por motores de locomotivas Diesel-Elétricas.
“Transmissão” para locomotivas, significa o procedimento ou tipo de electricidade difundida do motor para os motores de tracção. Algumas das locomotivas anteriores tinham transmissão DC (corrente contínua), mas todos os modelos modernos têm transmissão AC e todos os processos dentro da locomotiva são regulados por computadores.
A locomotiva diesel é um equipamento bastante intrincado e refinado. As locomotivas diesel são incrivelmente autónomas, muito adaptáveis, podem circular onde e quando quiserem, desde que tenham combustível suficiente nos seus tanques. Um gerador sobre rodas que elicita a sua electricidade para se conduzir a si próprio!
Como funciona a locomotiva diesel-hidráulica?
As locomotivas diesel-hidráulicas são bastante raras em comparação com as diesel-elétricas, mas são extremamente difundidas na Alemanha. É análoga, em princípio, a uma variedade de locomotivas diesel-mecânicas, onde o acionamento do motor é transmitido por eixos e engrenagens a cada um dos eixos motores.
A diferença é que, em vez de uma transmissão com muitas relações fixas, é utilizado um conversor de torque especializado. Isto aumenta exponencialmente o torque em função da taxa de deslizamento entre os eixos de entrada e saída de forma semelhante à de um carro com transmissão automática. Haverá uma caixa de marcha à frente/atrás para permitir que a locomotiva circule em ambas as direcções, mas caso contrário, nenhuma outra engrenagem é empunhada.
O maior benefício, especialmente nos primeiros tempos do diesel, foi um benefício pragmático. Não existiam redes eléctricas de alta tensão para transmitir energia do motor para os eixos, e durante a transferência do vapor para o gasóleo, as empresas tinham um grande número de técnicos mecânicos qualificados e profissionais, mas poucos com conhecimentos e experiência eléctrica em AT.
Isso tornou a manutenção do sistema diesel-hidráulico econômica e frugal. O acionamento mecânico também poderia ser teoricamente mais frutífero do que a transformação em energia elétrica e de volta.
A desvantagem estava mais nos componentes móveis, pois a potência tinha de ser enviada mecanicamente para cada eixo motor-diesel-eléctrico, onde podia ter apenas um motor em cada eixo, conduzindo-o directamente e de forma mais eficiente.
Hoje em dia, com as melhorias e progressos nos motores eléctricos e equipamentos que aumentam a eficiência do diesel-eléctrico, juntamente com um maior número de técnicos eléctricos, o diesel-hidráulico é uma besta invulgar.
Como funcionam as Locomotivas Elétricas?
Uma “Locomotiva Elétrica” é um veículo ferroviário que emprega energia elétrica retirada de uma fonte externa para se mover ao longo dos trilhos e puxar ou empurrar um trem preso a ele. Esta electricidade é geralmente proveniente de um terceiro cabo ferroviário ou aéreo.
Quer se trate de uma locomotiva autônoma ou de um conjunto de locomotivas da UEM, todas as locomotivas elétricas operam sob a única doutrina de terceirização de corrente de diferentes fontes e depois de alterá-la adequadamente para fornecer os motores de tração que giram as rodas.
Esta “modificação” da energia eléctrica destina-se a fornecer a melhor alavancagem aos motores para um desempenho impecável sob diversas circunstâncias e cargas, englobando um árduo processo de conversão, reconversão, tensão, alisamento e conversão de corrente para diferentes magnitudes de frequência, utilizando rectificadores/tirístores, bancos de transformadores de segmentos, compressores, condensadores, inversores e outros componentes semelhantes, alojados dentro do corpo da locomotiva.
É este procedimento de “modificação” ou adaptação que gira em torno da tecnologia da locomotiva elétrica. Pode-se dizer que os motores de tracção são os verdadeiros ‘motores’ da locomotiva eléctrica, uma vez que as locomotivas eléctricas não têm um ‘motor’ principal ou um motor primário que desenha paralelos ao diesel.
Há duas formas de categorizar as locomotivas eléctricas:
- Uma baseia-se no tipo de corrente que retiram das linhas (potência de tracção): CA (corrente alternada) ou CC (corrente contínua)
- O outro é definido de acordo com o tipo de motores de tracção que empregam (accionamentos): Aqueles com motores de tração de corrente alternada (CA) trifásica ou com motores de tração de corrente contínua (CC). Tanto os motores CC como os motores CA podem funcionar tanto na tracção CC como CA. O objectivo central de todos os equipamentos alojados nas locomotivas é transformar a energia eléctrica recebida e torná-la adequada para motores de tracção.
Locomotiva Diesel Works (Varanasi)
A Locomotiva Banaras Locomotive Works (BLW) é uma unidade de produção da Indian Railways. A Banaras Locomotive Works (BLW) cessou a fabricação de locomotivas a diesel em março de 2019 e foi rechistada BLW em outubro de 2020.
Fundada no início dos anos 60 como DLW, lançou a sua primeira locomotiva no dia 3 de Janeiro de 1964, três anos após o seu lançamento. A Locomotiva Banaras Locomotive Works (BLW) fabrica locomotivas que são modelos originários dos projetos ALCO atuais que datam dos anos 60 e dos projetos EMD GM dos anos 90.
Em julho de 2006, a DLW terceirizou o negócio de algumas locomotivas para a Oficina Parel, Central Railway, Mumbai. Em 2016, ganhou o título de “Melhor Escudo de Unidade de Produção 2015-16”. A primeira fase do empreendimento de desenvolvimento da BLW foi inaugurada em 2016.
Em 2017, alcançou novamente o “Best Production Unit Shield 2016-17” pelo 2º ano consecutivo. Em 2018, realizou o “Best Production Unit Shield 2017-18” das Indian Railways pelo 3º ano contínuo. No mesmo ano, ele reformulou com sucesso dois antigos locos diesel ALCO WDG3A em um loco elétrico WAGC3, o primeiro em todo o mundo.
Diesel Locomotive Works (DLW) foi o maior fabricante de locomotivas diesel-elétricas da Índia. Em 2020, ela formulou a primeira locomotiva bimodal do país, a WDAP-5. A BLW hoje fabrica principalmente locomotivas elétricas WAP-7 & WAG.
Além disso, a Indian Railways, BLW envia periodicamente locomotivas para vários territórios como Mali, Sri Lanka, Senegal, Vietnã, Bangladesh, Nepal, Tanzânia e Angola, também alguns fabricantes dentro da Índia, tais como siderúrgicas, grandes portos de energia e ferrovias privadas.
Vantagens da Locomotiva Diesel sobre a Locomotiva a Vapor
- Podem ser conduzidos com segurança por uma pessoa, tornando-os aptos para a mudança e manobras em jardas. O ambiente de trabalho é mais suave, totalmente impermeável e livre de sujeira e fogo, e muito mais atraente, o que é uma parte inevitável do serviço da locomotiva a vapor.
- As locomotivas diesel podem ser operadas em múltiplos com uma única tripulação operando várias locomotivas em um único trem – algo inviável com as locomotivas a vapor.
- Como o motor diesel pode ser ligado e desligado instantaneamente, não há desperdício de combustível que poderia acontecer se o motor fosse mantido em marcha lenta para poupar tempo.
- O motor diesel pode ficar sem vigilância durante horas ou mesmo dias, porque quase todos os motores diesel usados nas locomotivas têm sistemas que desligam o motor se houver problemas automaticamente.
- Os modernos motores diesel são projetados para permitir que os conjuntos de controle sejam removidos enquanto mantém o bloco principal na locomotiva. Isto diminui drasticamente o tempo que a locomotiva está fora das operações geradoras de receitas enquanto é necessária a manutenção.
Os pré-requisitos para ser abastecido por uma locomotiva diesel ideal são:
- As locomotivas diesel devem ser capazes de exercer uma enorme quantidade de torque sobre os eixos, de modo a puxar cargas mais pesadas.
- Deve ser capaz de cobrir uma gama de velocidades muito ampla, e
- Deve ser capaz de correr com facilidade em ambas as direcções.
- É apropriado para adicionar um dispositivo intermediário entre as rodas da locomotiva e o motor diesel para satisfazer os requisitos operacionais acima mencionados da locomotiva.
Desvantagens das locomotivas diesel
Por mais omnipresentes que sejam as locomotivas diesel em geral, os motores diesel têm os seguintes inconvenientes:
- Não pode começar por si só.
- Para pôr o motor a trabalhar, tem de ser ligado a uma determinada velocidade, conhecida como velocidade de arranque.
- O motor não pode funcionar a uma velocidade inferior à velocidade crítica, que é suposto ser 40% da velocidade nominal, numa base normal. A definição desta velocidade implica quando não há escape liberado ou vibrações causadas.
- O motor não pode funcionar acima de um limite de velocidade anormal chamado de alta velocidade crítica. É suposto ser cerca de 115% da velocidade nominal. A definição desta velocidade implica a velocidade a que o motor não pode funcionar sem auto-dano devido à carga térmica e outras forças centrífugas.
- Independentemente das suas rpm, é um motor de torque constante para um ambiente de combustível específico. Só à velocidade nominal e à regulação do combustível é que pode desenvolver potência nominal.
- É unidireccional.
- O motor tem que ser desligado para o controle da embreagem, ou um mecanismo separado tem que ser adicionado.
Com todas as limitações listadas acima, uma transmissão deve aceitar o que quer que o motor diesel forneça e ser capaz de alimentar os eixos de tal forma que a locomotiva cumpra os requisitos.
Qualquer transmissão deve preencher os seguintes requisitos:
- Deve retransmitir para as rodas a potência do motor diesel.
- Deve ter uma disposição para ligar e desligar o motor dos eixos para que a locomotiva arranque e pare.
- Deve incluir um mecanismo para inverter a direcção do movimento da locomotiva.
- Como as velocidades dos eixos são normalmente muito baixas em comparação com a velocidade do virabrequim do motor diesel, este deve ter uma redução de velocidade permanente.
- No início, deve ter uma alta multiplicação de torque, que deve cair progressivamente à medida que o veículo acelera e vice versa.
Os requisitos de tracção
- Para um arranque sem solavancos e suave, a tracção requer um binário elevado a velocidade zero.
- O torque deve diminuir rapidamente, de maneira uniforme, e a velocidade deve aumentar com alta aceleração quando o trem for iniciado.
- Dependendo das condições da estrada, as características de velocidade e potência podem se ajustar automaticamente e uniformemente para garantir que a transmissão de energia seja livre de solavancos.
- Com características de velocidade e torque iguais, a transmissão de potência deve ser reversível, com reversibilidade simples em ambos os sentidos.
- Sempre que necessário, deve haver um dispositivo de desacoplamento de potência.
Utilização ideal de uma transmissão de locomotiva diesel
A transmissão do motor deve ser capaz de aumentar o torque e reduzir a velocidade a tal ponto que seja possível pôr o trem em marcha sem um solavanco. Ele deve diminuir substancialmente o torque e aumentar a velocidade conforme necessário quando o trem começar. As especificações de torque e velocidade da tração devem ser consistentemente variadas, dependendo dos requisitos da estrada, para que a transmissão de energia seja livre de solavancos.
Com especificações de torque e velocidade iguais em ambos os sentidos, deve ser capaz de inverter rapidamente a transmissão de energia. Deve ser leve, robusto, e deve haver muito pouco espaço para preenchê-lo. Deve ser correcto e deve ser necessária uma manutenção mínima. Deve ser convenientemente acessível para manutenção e pedir quantidades mínimas de consumíveis baixas.
A obrigação da transmissão ideal é que os choques e vibrações da estrada não devem ser transmitidos ao motor. Deve ter melhor desempenho, um bom factor de consumo e um bom grau de transmissão. Deve, se necessário, ser capaz de ligar o motor. E deve ser capaz de aplicar os travões, se necessário.
Factores relacionados com a eficiência do motor diesel-locomotivo
- Fator de Utilização de Energia
Quando visto como um motor de torque constante, o motor diesel só é capaz de produzir sua potência total quando operando em sua velocidade máxima e configuração máxima de combustível. O motor deve, portanto, funcionar sempre à sua velocidade ideal com a configuração de combustível completa para utilizar toda a sua potência desde zero até cem por cento da velocidade do veículo. Mas na realidade, este não é o caso.
A velocidade do motor é directamente controlada pelas características inerentes à transmissão quando o motor está ligado às rodas através de um mecanismo de transmissão como um acoplamento ou uma caixa de velocidades multi-estágio e, portanto, a sua resistência varia proporcionalmente. A relação entre a potência de entrada para a transmissão em qualquer momento da velocidade do veículo em serviço de pico de entalhe e a potência máxima montada nas condições do local é conhecida como o fator de utilização de energia.
- Eficiência da transmissão
Isto é conhecido como a relação a qualquer velocidade do veículo entre a potência do trilho e a potência de entrada para a transmissão.
- Grau de transmissão
Ao escolher um sistema de transmissão para uma locomotiva diesel, esta é uma consideração muito importante. Isto é estabelecido como resultado do fator de utilização de energia e da eficiência da transmissão. Esta é a relação entre a potência ferroviária em qualquer momento e a potência construída na estação, em outras palavras.
Manual de Manutenção da Locomotiva Diesel
No ano de 1978, foi lançado o Manual de Manutenção das Ferrovias Indianas para a Locomotiva Diesel, amplamente referido como o “Manual Branco”. Desde então, foram feitos vários desenvolvimentos técnicos, como o design do loco diesel foi integrado com MBCS, MCBG, PTLOC, filtros Moatti, centrífugas, secadores de ar, RSB, núcleos de radiadores ligados mecanicamente, motores CA, filtros de admissão de ar estilo bolsa, compressores atualizados e muito mais.
Estes locos tecnologicamente superiores têm um requisito de manutenção diferente dos antigos locos convencionais. O número de locos diesel instalados nos galpões a diesel multiplicou-se aproximadamente ao mesmo tempo, causando a criação de diferentes organizações.
Uma mudança radical na filosofia de manutenção exigiu a instalação de locos diesel tão avançados nas Indian Railways, preservando a essência da experiência adquirida ao longo dos anos de experiência.
Este Manual Branco complementa a necessidade de longa data dos engenheiros de transporte não só de fornecer uma coleção registrada de direções e orientações de acordo com o cenário atual, mas também de servir como um arauto na sua busca por conhecimento especializado.
Entretanto, a idéia de manutenção preditiva precisa ser adotada por RI para reduzir tanto o custo quanto o tempo de inatividade da manutenção. Para isso, deve ser criada uma lista de critérios que precisam ser monitorados remotamente e também pagos para decidir o próximo horário a ser dado ao loco durante o último derramamento de atenção. Para alcançar este objectivo, a monitorização remota é um requisito importante. É proposto que no esquema de manutenção preditiva, poucos locos devem ser colocados em julgamento.
Manutenção eléctrica diesel-locomotora
Muito pouco está envolvido na reparação de equipamento eléctrico. Limita-se à análise e inspeção da cabine de controle das escovas e dos comutadores. O tempo mínimo entre os cheques é de um mês e a duração é de aproximadamente quatro horas. Em geral, aceitar que o design é capaz de melhorar é sugerir que uma peça de equipamento necessita de modificação ou inspeção a qualquer momento. Em determinadas situações, sem qualquer aumento de custos, esta melhoria pode ser realizada. Naturalmente, entende-se que problemas imprevisíveis podem ocorrer, e estes devem ser reconhecidos antes que conduzam a resultados sérios.
A inspeção mensal de comutadores e engrenagens de escovas pode ser assumida como pertencente a este grupo, mas não se pode concordar que seja apropriado considerar questões mecânicas ou elétricas devido ao funcionamento solto de porcas ou outros arranjos de fixação. A fiabilidade total a este respeito pode ser assegurada. Não há razão para que o equipamento de controle precise de atenção com mais freqüência do que a cada seis meses, supondo que assim seja, e que os diferentes contatores e relés estejam à altura de seu trabalho. Um equipamento de controlo tem de ser trabalhado sem qualquer atenção durante mais do que este período para testar esta teoria, e o horário está a ser progressivamente ajustado em conformidade.
Os rolamentos de rolos devidamente concebidos podem funcionar durante pelo menos três anos sem lubrificação, a menos que sejam expostos a altas temperaturas. As buchas autolubrificantes são capazes de remover a lubrificação das engrenagens de controle. Se forem deixados sozinhos os contatos que quebram a corrente devem funcionar satisfatoriamente por pelo menos seis meses. O tipo com cara de prata, operado por cames, deve ter pequenos contactos. Embora fornecendo a ventilação necessária, vale a pena passar por dificuldades consideráveis para remover o pó. A manutenção do motor da bateria de arranque é cuidadosamente considerada. Há resultados satisfatórios de várias oficinas com baterias de chumbo-ácido ou alcalinas, e não há diferença significativa entre os seus custos anuais. As baterias de chumbo ácido são muito superiores em muitos aspectos.
A despesa não se deve tanto ao tempo gasto no trabalho real, mas sim ao longo tempo que pode levar para viajar. Pela mesma causa, a falha mais simples pode implicar uma perda substancial de tempo por parte do electricista e, mais importante ainda, uma perda de disponibilidade da locomotiva. Ele enfatiza a necessidade de continuidade, que pode ser realizada pela simplicidade e atenção a cada detalhe da arquitetura.
Problemas únicos ocorrem em conexão com o motor diesel, e o desempenho da tração diesel depende de sua solução satisfatória. No que diz respeito à atenção ao projeto, ela pode ser abordada da mesma forma que os equipamentos elétricos, mas é claro que os problemas mecânicos e térmicos a serem resolvidos são mais precisos e os efeitos de uma falha podem ser catastróficos. Além disso, é necessário um grau de precisão maior do que no caso da locomotiva a vapor. Mais uma vez, a menos que haja um mínimo de oito a dez locomotivas envolvidas, não se justifica um instalador a tempo inteiro.
Isto aponta novamente para a necessidade de um design estável e simples. O motor Diesel pode ser dividido nas seguintes seções para consideração do que está envolvido:
a) Superfícies muito carregadas que deslizam a grandes velocidades – rolamentos, pistões, anéis, etc.
(b) Válvulas e engrenagem de trabalho da válvula.
(c) O processo para governar.
(d) Bombas e injectores para injecções.
A taxa de desgaste padrão, também o desgaste admissível, foi identificada com os três primeiros itens; portanto, em geral, estes itens podem ser esquecidos por pelo menos três ou quatro anos.
Rolamentos, onde qualquer indicação de desconforto é exibida pelo metal branco, são removidos, embora isso raramente seja necessário. Apenas três rolamentos principais e nove de grande porte foram substituídos nos galpões de rolamento nos últimos quatro anos, com uma média de cerca de 40 locomotivas em operação. Nenhum destes estava em estado perigoso, mas foram identificados durante inspecções periódicas.
Os parafusos e o alinhamento do virabrequim são os itens mais críticos a observar do ponto de vista de evitar problemas sérios, influenciados pela perda potencial ou desgaste indevido do rolamento principal. Os parafusos de extremidade grande são puxados até uma extensão de 0-009 e são testados após um mês de funcionamento até esta dimensão. Um micrómetro de relógio entre as teias controla a orientação do virabrequim, uma vez que o virabrequim é pressionado para baixo nas metades inferiores dos mancais principais com macacos especiais.
Se quilometragem, horas de operação, rotações do motor ou combustível consumido devem ser utilizados como base para os ciclos de manutenção é um ponto de interesse. Note-se que a quilometragem é mais conveniente quando as locomotivas estão envolvidas em tarefas de manobra idênticas.
A infra-estrutura dos galpões de locomotivas diesel na Índia
O layout do galpão é definido como um plano para um arranjo ideal que inclua todas as instalações, incluindo doca de manutenção, tipos de equipamento, capacidade de armazenamento, equipamento de manuseio de material e todos os outros serviços de suporte, ao mesmo tempo em que a estrutura mais aceitável é planejada.
Os objectivos do Shed Layout são:
a) racionalizar o fluxo de loco e materiais através do galpão,
b) incentivar o procedimento de reparação,
c) reduzir o custo do manuseio de materiais,
d) uso eficiente do pessoal,
e) equipamento e espaço,
f) fazer uso efetivo do espaço compacto,
g) versatilidade dos processos e arranjos operacionais,
h) proporcionar facilidade aos funcionários,
i) segurança e conforto,
j) minimizar o tempo total para os horários de loco, e
k) manter a estrutura organizacional, etc.
Tamanho e Localização de um Galpão de Manutenção de Locomotivas
Os principais fatores que determinam a localização e o tamanho de um galpão de manutenção são as condições de operação prevalecentes. No entanto, não é necessário fornecer galpões em pontos que correspondam a amplos pátios de tráfego devido à versatilidade no serviço disponível a partir de locos diesel. Se um galpão estiver situado perto de um exame de comboio ou de uma fase de mudança de tripulação, será suficiente.
Ao selecionar as localizações dos galpões, deve-se levar em consideração possíveis melhorias futuras na tecnologia, como o modo de tração, a transição do diesel para a transmissão de energia. Caso ocorra alguma mudança de tração, as características de todos os novos e antigos tipos de tração devem ser avaliadas de forma consolidada, tanto em termos de localização quanto de tamanho do galpão.
Do ponto de vista tecnológico, o tamanho de um galpão de manutenção é ideal quando o desempenho da manutenção é confiável e eficaz. A experiência tem mostrado que há uma exigência para este foco personalizado. Além disso, durante os pequenos horários de manutenção, o histórico completo e loco deve ser facilmente acessível no galpão de alojamento, para que os locos que necessitem de cuidados adicionais possam ser tratados de forma selectiva.
Devem ser fornecidas ao galpão de manutenção boas instalações de comunicação para uma manutenção eficiente. Em caso de emergência, fortes conexões de comunicação com os principais centros industriais ajudam a coordenar suprimentos e componentes a curto prazo. Do ponto de vista de manutenção eficaz, todos os prazos de reparação M2 (60 dias) e superiores são invariavelmente executados no barracão da casa.
Exame Especial de Peças de Locomotivas Estressadas
A falha de certas partes do motor Diesel pode ser acompanhada de graves consequências. Embora a possibilidade seja extremamente remota, é considerado desejável examinar certas partes quando as locomotivas estão a passar pelas lojas. Por exemplo, virabrequins, bielas, parafusos grandes, hastes de válvulas e molas de válvulas são submetidos a detecção de fissuras magnéticas.
Em um exame de amostra, seis parafusos grandes mostraram fissuras longitudinais que não eram sérias e estavam muito possivelmente presentes quando novos. Foi encontrada uma haste de válvula com uma fenda transversal perto da cabeça. Tais exames são ainda mais importantes em motores de unidades de linha principal, onde é provável que as peças estejam mais stressadas, e por períodos mais longos do que em motores de manobras.
Capacidade de combustível da Locomotiva Diesel
O combustível é uma componente significativa dos gastos em operações de locomotivas. Portanto, a eficiência do combustível é um fator significativo na redução dos custos operacionais. Para evitar perdas devido a derramamento e enchimento excessivo de tanques, deve ser dada a devida consideração ao manuseio do óleo combustível. Além disso, está em vigor um esquema adequado e infalível para o recebimento e emissão de contabilidade de combustível para tomar diferentes decisões gerenciais sobre os registros.
Em uma locomotiva diesel, o equipamento de injeção de combustível é projetado para tolerâncias finas. Problemas no motor diesel podem ser causados devido à contaminação do combustível. Embora a empresa petrolífera deva entregar óleo combustível comercialmente limpo conforme necessário, é dever dos empregados locais garantir que a água, sujeira, cascalho, solo, etc. não sejam contaminados de forma alguma durante o seu manuseio.
As características relacionadas de ambos os motores de locomotivas são descritas abaixo. Ambos os motores funcionam com gasóleo e estão equipados com 16 cilindros no segmento de 45o V. Uma com placas de aço é criada pelo motor e as camisas de cilindro molhadas são inseridas nos blocos de cilindros. A injeção de combustível é feita diretamente no cilindro e tem uma bomba injetora de combustível por cilindro. Eles têm essencialmente injeção mecânica de combustível, mas há injeção integrada de combustível unitário no motor EMD. O turbocompressor tem um intercooler que fornece entre 1,5 e 2,2 barras de ar.
As camisas de cilindro estão molhadas e têm rolamentos nitretados no virabrequim de liga fundida. Os eixos de comando de válvulas têm peças substituíveis com lóbulos de maior diâmetro e se forem parados por 48 horas ou mais, os motores precisam de pré-lubrificação.
Os componentes de um motor diesel-elétrico são:
- Motor Diesel
- Tanque de combustível
- Motor de tração
- Alternador principal e alternador auxiliar
- Turbocompressor
- Caixa de velocidades
- Compressor de ar
- Radiador
- Estrutura do camião
- Retificadores/inversores
- Rodas
| Destaque | ALCO | GM ( EMD) | Observações |
|---|---|---|---|
| Modelo | 251 B, C | GT 710 | ALCO - Tecnologia de 4 Tempos GT 710 - Tecnologia a 2 tempos |
| Injector de combustível | Bomba de combustível e injetor separados | Bomba Combinada e Injector(Unidade de injecção) | A mangueira de alta pressão que liga a a bomba para o injector é eliminada. Assim, as falhas on line são reduzidas |
| Capacidade do Cilindro | 668 polegadas cúbicas | 710 polegadas cúbicas | Um cc mais alto leva a uma potência mais elevada geração por cilindro |
| Furo e AVC | Furo 9", AVC 10,5" | - | - |
| Taxa de Compressão (CR) | 12:1, 12.5:1 | 16:1 | Uma RC mais elevada leva a uma temperatura mais elevada eficiência |
| Freio significa pressão efetiva | 13-18 bar Contínuo e 4-20 bar em espera | - | - |
| Turbo sobrealimentador | Purely Exhaust driven | Inicialmente acionamento mecânico a partir do motor , posteriormente acionado por gás de escape a 538oC | Nos locos EMD não encontramos fumaça preta durante o arranque inicial, pois o excesso de ar é fornecido pelo turbo para a combustão completa do combustível. |
| Revestimentos cilíndricos | Revestimentos cromados de grão aberto | - | Revestimentos de grãos abertos garantem um óleo adequado espessura da película com baixas taxas de desgaste e baixo consumo de óleo lubrificante |
| Cabeça cilíndrica | Carcaça de aço | - | Uma fundição mais forte mantém a distorção térmica e a deflexão mecânica ao mínimo. |
| Motor | 4 tempos | 2 tempos | 4 tempos tem melhor eficiência térmica em comparação com 2 pancadas. Os motores de 2 tempos são mais fáceis de arrancar e de arrancar. |
| Pistão | Super tigela | - | Melhor combustão, maior eficiência de combustível. |
| Válvulas | 2 Válvulas para entrada e 2 para exaustão | Orifícios de entrada e válvulas de escape 4 | Existem 2 válvulas para admissão e 2 válvulas para escape em ALCO. No EMD locos 2, as válvulas são apenas para exaustão. |
| Funcionamento da válvula | Vara de empurrar | Eixo de comando de válvulas suspenso (OHC) | A OHC elimina os longos varões de empurrar e, portanto, o ruído, o atrito e as falhas devido aos varões de empurrar são reduzidos. |
| Destaque | ALCO | GM ( EMD) | Observações |
|---|---|---|---|
| Partida do motor | A bateria aciona o gerador auxiliar | 2 motores CC com acionamentos bendix que giram a engrenagem do anel no volante de inércia | Fácil de arrancar, pois os dois motores de arranque produzem torque suficiente para ligar o motor. |
| Radiador | Montado no chão | Slanted e Roof montado | Manutenção fácil. Nenhum líquido refrigerante armazenado em tubos radiadores quando em repouso. |
| Ligação do radiador | Soldado | Ligado mecanicamente - Mais forte | Os radiadores ligados mecanicamente são mais fortes do que os soldados e também dão maior confiabilidade no serviço. |
| Consumo específico de combustível | 160 gm/kWh | 156 gm/kWh | Os SFC estão muito próximos e em sintonia com a tecnologia em voga. |
| RPM máximo do motor | 1000 | 904 | Rpm mais altas resultam em maior potência de saída, sendo os outros parâmetros os mesmos. |
| rpm ociosas | 400 | 250 | Baixa rpm resulta em baixo ruído, consumo de combustível reduzido. |
| Função low idle | Não disponível | 205 rpm quando o entalhe está em Zero | A característica de baixo ralenti garante um consumo de combustível reduzido durante o ralenti. |
| Ventilador do Radiador | Embreagem por corrente parasita 86 cv | motor CA | Menos consumo de energia pelos auxiliares. |
| Manutenção | A cada quinze dias | A cada três meses | Uma maior periodicidade de manutenção garante uma maior disponibilidade de loco para uso no tráfego. |
| Capacidade do Cilindro | - | 710 Polegadas cúbicas | - |
| Procura | NA | Uniflow scavenging | A limpeza Uniflow resulta em melhor limpeza quando comparada com motores convencionais de 2 tempos. |
| Pulso de potência | A cada 45°. | A cada 22,5°. | Os motores EMD desenvolvem uma potência suave, torque e, portanto, menos vibrações. |
| Destaque | ALCO | GM ( EMD) | Observações |
|---|---|---|---|
| Design de motores | - | Tipo estreito V | - |
| Ventilação do cárter | Dc motor Blower | Sistema Educacional, Venturi Mecânico | Sistema Eductor emprega sistema venturi e, portanto, não se consome energia |
| Caixa de ar | - | Disponível com Pressão Positiva | A pressão do ar na caixa de ar é positiva e acima da pressão atmosférica. |
| Virabrequim | Uma peça forjada | Queda de duas peças forjadas unidas por flange no centro ( 5 e 6 rolamentos principais) | O custo e complexidade de fabricação do virabrequim é reduzido por ter um eixo de manivela de 2 peças. |
| Pacote de energia | - | Consiste em Cilindro, cabeça de cilindro, pistão, transportadora e CR | Permite a desmontagem e substituição de toda a unidade de carga. |
| Pistão | Coroa de pistão de aço forjado aparafusado. | Revestido com liga de ferro fundido fosfatado | - |
Fonte: Mane, Suresh. (2016). Tecnologias adotadas em Motores Locomotivos Diesel sobre Ferrovias Indianas
locomotivas GE
Enquanto as locomotivas diesel chegaram na década de 1920 nas ferrovias americanas, o objetivo era limitado aos interruptores de motor, e depois às locomotivas para trens de passageiros. Foi só em 1940 que a Divisão Electro-Motive da General Motors (EMD) provou que o diesel era praticamente capaz de substituir as locomotivas a vapor para serviço pesado. Um pioneiro do frete diesel, o modelo “FT”, percorreu as ferrovias do país e mudou a história. Foi desenhado com nariz e pára-brisas, tal como um automóvel idêntico às suas locomotivas irmãs de passageiros da época; um desenho que persistiu até ao final dos anos 50.
As locomotivas são acionadas eletricamente, embora geralmente chamadas de “diesel”. Um alternador alimenta o motor diesel, que gera eletricidade para alimentar motores elétricos montados nos eixos da locomotiva. Um aumento dramático no desempenho da locomotiva a vapor foi o motor de combustão interna, permitindo enormes economias em manutenção e a remoção de instalações possíveis.
A locomotiva mais rápida da Índia
Os caminhos-de-ferro indianos receberam o seu motor mais rápido de sempre da empresa estatal Chittaranjan Locomotive Works (CLW). Estima-se que o WAP 5 actualizado, que ainda não tem uma etiqueta, irá viajar 200 kmph. Também vem com aerodinâmica melhorada e tem um design ergonômico que cuida do conforto e da proteção do motorista.
O primeiro motor da série foi enviado para Ghaziabad, sua provável base futura. Comboios como o Rajdhani Express, Gatimaan Express e Shatabdi Express são susceptíveis de ser utilizados para transporte. Para estes comboios, isso reduziria o tempo de viagem e de regresso.
Os caminhos-de-ferro têm tentado melhorar a velocidade média dos seus comboios. Além do projeto do trem bala planejado e do último trem T-18, o novo motor construído pela CLW é um passo nessa direção. A versão WAP 5 produz 5400 HP e tem uma relação de engrenagens rearranjadas.
O motor tem câmaras de CCTV e gravadores de voz no cockpit que irão gravar o contacto entre os membros da equipa de condução. As gravações serão gravadas durante 90 dias e podem ser analisadas em caso de incidentes e emergências, ajudando a fornecer uma imagem clara do que ocorreu. Devido a um sistema de travagem regenerativa de próxima geração, este motor pode utilizar menos energia do que os seus predecessores.
O novo motor foi projetado a um custo de aproximadamente Rs 13 crore. O novo design, no entanto, ajudará os comboios a atingir velocidades mais elevadas. Além de diminuir a enorme conta de importação de combustível, a ênfase em motores elétricos ajudaria a diminuir o uso de diesel e assim diminuir a pegada de carbono.
A primeira locomotiva diesel na Índia
Em 3 de fevereiro de 1925, o primeiro trem elétrico começou no Sistema 1500 V DC de Mumbai Victoria Terminus ao Porto de Kurla. Foi o momento crucial para a cidade de Mumbai, assim como para outras cidades metropolitanas, na construção das ferrovias e no crescimento do sistema de transporte suburbano. Na Southern Railway, a 11 de Maio de 1931, a Madras foi a segunda cidade metropolitana a obter tracção eléctrica. A Índia tinha apenas 388 rkm de pistas electrificadas até à Independência.
A secção Howrah Burdwan foi electrificada após a independência em 3000 V DC. Em 14 de dezembro de 1957, Pandit Jawahar Lal Nehru iniciou os serviços da UEM na seção Howrah-Sheoraphuli.
Na Chittaranjan Loco-motive Works (CLW), em 1960, a construção de locomotivas elétricas foi simultaneamente retomada indigenamente e a primeira locomotiva elétrica de 1500 V DC para a Região de Bombaim, Lokmanya, foi sinalizada em 14 de outubro de 1961 por Pt. Jawahar Lal Nehru, o primeiro PM da Índia.
F7 Locomotiva para venda
A EMD F7 é uma locomotiva diesel-elétrica com 1.500 cavalos de potência (1.100 kW) construída pela Divisão Eletro-Motriz da General Motors (EMD) e General Motors Diesel entre fevereiro de 1949 e dezembro de 1953. (GMD).
O F7 foi frequentemente utilizado como trem de transporte de passageiros nos modelos como o Super Chief e El Capitan da Estrada de Ferro Santa Fé, mesmo quando foi originalmente comercializado como unidade de transporte de carga pela EMD.
O modelo estreou imediatamente após a F3 no final da década de 1940 e as ferrovias rapidamente fizeram encomendas para a F7 com a popularidade da EMD no mercado até esse momento. O novo modelo F, mais uma vez, provou ser eficaz, robusto e fácil de manter.
Quase 4.000 unidades foram fabricadas na F7 antes do fim da produção, superando todos os protótipos de todos os outros fabricantes juntos. Para várias ferrovias, a F7 provou ser tão confiável e útil que, durante os anos 70 e 80, centenas permaneceram em operações diárias de frete.
Hoje, numerosos F7s permanecem preservados (em parte porque é o último modelo de grande escala do seu tipo) e alguns até continuam a transportar mercadorias, um verdadeiro testemunho da sua natureza. Uma frota operada pela Classe I Norfolk Southern é o conjunto mais proeminente (um par de unidades B) utilizado como parte do seu comboio comercial oficial.
Um modelo de alta confiabilidade e fácil manutenção; um conjunto de F7s, acoplado a uma unidade B de 1.500 cavalos de potência correspondente, poderia dobrar a potência do trem para 3.000 cv. Em princípio, seja na cabeceira ou em toda a linha, você pode equipar tantos Fs para um único trem quanto desejar.
A primeira locomotiva diesel “comum” de sua época, a SD40-2, foi a EMD F7; milhares foram produzidos e puderam ser encontrados alimentando quase qualquer trem. Quando a produção terminou, foram produzidos cerca de 2.366 F7As e 1.483 F7Bs foram fabricados apenas quatro anos após a primeira catalogação da locomotiva, em 1953.
Para a nova Divisão Electro-Motive, esta foi também a primeira instância das novas encomendas de enchimento da subsidiária General Motors Diesel (GMD). A nova fábrica, localizada em Londres, Ontário, tornou muito mais fácil para as linhas canadenses a venda de locomotivas.
Ao todo, por sua linha no sul do Ontário entre Detroit e Niagara Falls/Buffalo, Nova York, a GMD vendeu 127 exemplos para o Canadian National, Canadian Pacific e Wabash.
Na série F, o modelo foi o mais bem sucedido da EMD desde que nenhum outro design futuro chegou perto de igualar os números de vendas da F7.
A robustez e confiabilidade do EMD F7 pode ser vista atualmente como vários permanecem e continuam a operar com um subconjunto de trens de carga, especialmente em linhas curtas Grafton & Upton (agora contidas) e Keokuk Junction Railway (duas FP9A’s e uma F9B).
Ainda há lugares onde se pode encontrar f7s, eles são:
- Conway Scenic Railway
- Sociedade Técnica e Histórica da Empresa de Leitura
- Adirondack Estrada de Ferro Cênica
- Estrada de Ferro Royal Gorge
- Museu Ferroviário de Illinois
- Potomac Eagle Scenic Railroad
- Fillmore & Western
Princípios Funcionais e Funcionamento das Locomotivas
Locomotiva Diesel
Peças
- Motor Diesel
Um motor diesel é a principal fonte de resistência de uma locomotiva. Consiste em um bloco de cilindros largo, com cilindros dispostos em linha reta ou em V. O motor gira o eixo de acionamento a até 1.000 rpm, que aciona os diferentes componentes utilizados para alimentar a locomotiva. Como a transmissão é geralmente eléctrica, o gerador é utilizado como fonte de energia para o alternador que fornece energia eléctrica.
- Alternador principal
O motor alimenta o alternador principal que fornece a potência para a propulsão do comboio. O alternador produz electricidade CA que é utilizada para fornecer energia aos motores de tracção dos camiões. O alternador das locomotivas anteriores era uma unidade de corrente contínua designada por gerador. Ele gerava corrente contínua que era usada para fornecer energia a motores de tração DC.
- Alternador auxiliar
As locomotivas utilizadas para a condução de comboios pendulares devem estar equipadas com um alternador auxiliar. Inclui energia CA para iluminação, ventilação, ar condicionado, assentos, etc. no trem. A saída é transportada através da linha auxiliar de energia ao longo do trem.
- Entradas de ar
O ar para refrigerar os motores da locomotiva é aspirado do exterior da locomotiva. Deve ser purificado para eliminar pó e outras impurezas e seu fluxo deve ser controlado pela temperatura, tanto dentro como fora da locomotiva. O sistema de controlo do ar deve ter em conta a ampla gama de temperaturas desde os possíveis +40ºC do Verão até aos possíveis-40ºC do Inverno.
Locomotivas Elétricas
Peças
- Inversores
A saída do alternador principal é AC, embora possa ser utilizada em locomotivas com motores de tracção DC ou AC. Os motores CC têm sido o tipo convencional utilizado durante vários anos, mas os motores CA têm sido padrão para as locomotivas modernas nos últimos 10 anos. São mais fáceis de instalar e custam menos para operar, e podem ser geridos com muita precisão por gestores electrónicos.
São necessários corretores para converter a saída AC do alternador principal para DC. Se os motores são CC, a saída dos retificadores é utilizada diretamente. Se os motores são AC, a saída DC dos retificadores é convertida para AC trifásico para os motores de tração.
Se um inversor morre, a máquina só é capaz de gerar 50% do esforço de tração.
- Controles eletrônicos
Quase todas as secções da maquinaria da locomotiva actual têm algum tipo de controlo electrónico. Estes são normalmente recolhidos numa cabina de controlo perto da cabina para facilitar o acesso. Os controles normalmente fornecem um sistema de gerenciamento de manutenção de algum tipo que pode ser usado para baixar dados para um dispositivo compacto ou móvel.
- Motor de tração
Como a locomotiva diesel-elétrica utiliza uma transmissão elétrica, os motores de tração são dados sobre os eixos para dar o acionamento final. Estes motores têm sido historicamente CC, mas o avanço da eletrônica moderna de potência e controle levou ao advento dos motores CA trifásicos. A maioria das locomotivas diesel-elétricas tem entre quatro e seis cilindros. Um novo motor AC com fluxo de ar proporciona até 1000 cv.
É quase direito uma vez que o acoplamento é normalmente um acoplamento fluido para dar algum escorregamento. Locomotivas de alta velocidade usam dois a três conversores de torque em uma série semelhante a mudanças de marcha em uma transmissão mecânica e outras usam uma mistura de conversores de torque e engrenagens. Qualquer versão de locomotivas diesel-hidráulicas tinha dois motores diesel e dois sistemas de transmissão para cada tanque.
- Acoplamento de fluidos
Numa transmissão diesel-mecânica, o eixo de transmissão principal é ligado ao motor através de um acoplamento fluido. Esta é uma embreagem hidráulica, composta por uma caixa cheia de óleo, um disco giratório com lâminas curvas acionadas pelo motor, e outro preso às rodas da estrada.
Quando o motor gira o ventilador, um disco empurra o óleo para dentro do outro. No caso de uma transmissão diesel-mecânica, o eixo de transmissão principal é ligado ao motor através de um acoplamento de fluido. Esta é uma embreagem hidráulica, composta por uma caixa cheia de óleo, um disco rotativo com lâminas curvas acionadas pelo motor, e outro conectado às rodas da estrada. Quando o motor gira o ventilador, um disco move o óleo do outro disco.
Algumas peças comuns de motores de locomotivas
- Baterias
Um motor loco diesel utiliza uma bateria loco para ligar e alimentar as luzes e comandos enquanto o motor está desligado e o alternador não está a funcionar.
- Reservatórios de ar
Reservatórios de ar contendo ar comprimido a alta pressão são necessários para a frenagem de trens e alguns outros sistemas de locomotivas. Eles são instalados ao lado do tanque de combustível sob o piso da locomotiva.
- Equipamento
A engrenagem pode variar de 3 a 1 no caso de motor de carga e 4 a 1 no caso de locomotivas mistas.
- Compressor de ar
O compressor de ar é necessário para fornecer à locomotiva e aos freios do trem um suprimento contínuo de ar comprimido.
- Eixo de acionamento
A saída principal do motor diesel é transferida pelo eixo de acionamento para as turbinas em uma extremidade e os ventiladores do radiador e o compressor na outra extremidade.
- Sandbox
As locomotivas trazem frequentemente areia para ajudar na aderência do mau tempo do carril.
Tipos de Motores Diesel
Existem dois tipos de motores diesel com base no número de movimentos do pistão necessários para completar cada ciclo de operação.
- Motor a dois tempos
O mais fácil é o motor a dois tempos. Não tem nenhuma válvula.
O escape da combustão e o curso eficiente do combustível é puxado através dos orifícios da parede do cilindro, à medida que o pistão atinge o fundo do curso de descida. A compressão e a combustão acontecem durante a convulsão.
- Motor a quatro tempos
O motor a quatro tempos funciona da seguinte forma: entrada de ar 1 a descer, entrada de ar 1 a subir, entrada de ar 2 a descer, saída de ar 2 a subir. São necessárias válvulas para admissão e escape de ar, normalmente duas para cada. A este respeito, é mais parecido com o motor a gasolina actual do que com o design a dois tempos.
Ignição do motor
O motor diesel é ligado girando a cambota antes dos cilindros começarem a queimar. A partida pode ser feita elétrica ou pneumaticamente. Arrancadores pneumáticos têm sido utilizados por alguns motores. O ar comprimido é bombeado para dentro dos cilindros do motor até que haja velocidade adequada para permitir a ignição, e depois o combustível é utilizado para ligar o motor. O ar comprimido é fornecido por um motor auxiliar ou por cilindros de ar de alta pressão a cargo da locomotiva.
O arranque eléctrico é agora padrão. Funciona da mesma forma que no caso de um veículo, com baterias que fornecem a energia para ligar o motor de arranque, que gira sobre o motor principal.
Monitorização do motor
Quando o motor diesel está funcionando, a velocidade do motor é rastreada e controlada pelo governador. O governador garante que a velocidade do motor permanece alta o suficiente para o ralenti à velocidade adequada e que a velocidade do motor não aumenta muito quando a potência máxima é necessária. O governador é um mecanismo básico que apareceu pela primeira vez nos motores a vapor. Funciona com um motor diesel. Os motores diesel modernos utilizam um sistema de regulador integrado que satisfaz as especificações do sistema mecânico.
Controle de Combustível
No motor a gasolina, a resistência é regulada pela quantidade de mistura combustível/ar adicionada ao cilindro. A combinação é misturada fora do cilindro e depois adicionada à válvula do acelerador. Em um motor diesel, o volume de ar fornecido ao cilindro é constante, de modo que a potência é controlada alterando a alimentação de combustível. A pulverização fina de combustível bombeado em cada cilindro deve ser controlada para que a quantidade possa ser atingida.
O volume de combustível utilizado nos cilindros varia através da modificação da taxa de distribuição eficiente do pistão nas bombas de injeção.
Cada injector tem a sua própria bomba, accionada por uma came motorizada, e as bombas estão dispostas em fila para que todas possam ser ajustadas em conjunto; a modificação é feita por uma cremalheira dentada chamada cremalheira de combustível, operando sobre uma porção dentada do sistema de bomba. Quando o suporte de combustível se move, a parte dentada da bomba gira e permite que o pistão da bomba se movimente dentro da bomba. O movimento circular do pistão altera o tamanho do canal aberto dentro da bomba para que o combustível flua para o tubo de transmissão do injector.
Controle da Potência do Motor
O motor diesel da locomotiva diesel-elétrica alimenta o alternador principal com a potência necessária para o motor de tração, igualmente alimentado pelo motor diesel, também está conectado à potência necessária para os geradores. Para tirar mais combustível dos geradores, tirar mais energia do alternador para que o gerador tenha de trabalhar mais para o produzir. Portanto, para obter o máximo rendimento da locomotiva, devemos relacionar o controlo das necessidades de potência do motor diesel do alternador.
O controle de injeção de combustível elétrico é outra melhoria que já foi implementada para os motores modernos. O sobreaquecimento pode ser controlado por monitorização electrónica da temperatura do líquido refrigerante e pela alteração da potência do motor em conformidade. A pressão do óleo pode ser controlada e utilizada para gerir a potência do motor de forma semelhante.
Refrigeração
Tal como um automóvel, o motor diesel deve funcionar a uma temperatura óptima para obter o melhor desempenho possível. Antes de começar, está muito frio, e quando está a correr, não é permitido ficar muito quente. Um mecanismo de arrefecimento é fornecido para manter a temperatura constante. Consiste num líquido de arrefecimento à base de água que circula à volta do núcleo do motor, mantendo o líquido de arrefecimento arrefecido ao movê-lo através do radiador.
Lubrificação
Como um motor, um motor diesel tem de ser lubrificado. Há um tanque de óleo, geralmente mantido no reservatório, que deve ser mantido cheio, e uma bomba para manter o óleo fluindo uniformemente ao redor do pistão.
O óleo é quente pelo seu movimento em torno do motor e deve ser mantido frio para que passe através do radiador durante a sua viagem. O radiador é frequentemente equipado como permutador de calor, onde o óleo flui para tubagens seladas num tanque de água que está ligado ao sistema de arrefecimento do motor. O óleo deve ser filtrado para eliminar as impurezas e monitorado para baixa pressão.
Se a pressão do óleo descer a um grau que possa causar a gripagem do motor, o “interruptor de baixa pressão do óleo” desligará o motor. Existe também uma válvula de escape de alta pressão para bombear o óleo extra até ao poço.
Nomenclatura de Locomotivas
Para identificar cada locomotiva, uma certa nomenclatura deve ser seguida pelas Indian Railways. O sistema de nomenclatura ajuda a identificar várias características do motor e também do seu modelo. O nome completo de uma locomotiva está dividido em duas partes. O prefixo do código denota a classe da locomotiva ou o seu tipo. A segunda parte do sufixo numérico representa o número do modelo do motor. Antes da descoberta do combustível líquido, bastava uma letra para representar o tipo de locomotiva.
O significado de cada letra utilizada no código das locomotivas foi descrito abaixo.
A primeira carta
É utilizado para representar a bitola da via para a qual o motor pode ser utilizado. Existem quatro variantes da primeira letra na nomenclatura das locomotivas.
- De largo calibre: W. A via de bitola larga pode variar até 1676 mm.
- Medidor de metro: É representado com um Y.
- Calibre estreito: Medidas de bitola estreita a 2’6”.
- Medidor de brinquedo: Tem uma medida de 2′.
A segunda letra
A segunda letra é usada para representar o sistema de combustível que é usado no motor. Durante o tempo das máquinas a vapor, esta letra não foi incluída na nomenclatura, pois só havia um combustível possível para ser utilizado. As seguintes letras são usadas para representar diferentes tipos de combustíveis que são usados nas locomotivas na Índia.
- Locomotiva Diesel:
- Linha aérea DC para locomotiva eléctrica: C. Denota que a locomotiva funciona com 1500V de corrente contínua.
- Linha aérea AC para motor elétrico: Funciona com uma corrente alternada de 25kV 50 Hz.
- Para linha aérea AC ou DC: Encontrado apenas na região de Mumbai, este tipo de locomotiva usa energia CA de 25kV. Note que o CA é considerado como uma única letra.
- Motor da bateria: B.
- A terceira carta: Esta letra é usada para representar a função para a qual a locomotiva é destinada. A carta dá uma ideia sobre o tipo de carga para a qual o motor é mais adequado. Estas cartas são as seguintes.
- Comboio de mercadorias: Estes incluem comboios de carga e outros usados para transportar mercadorias pesadas.
- Comboio de passageiros: Estes incluem comboios expresso, correio, comboios de passageiros, locais, etc.
- Comboios de mercadorias e Passageiros (Mistos): M.
- Manobras ou comutação: Estes comboios são de baixa potência.
- Múltiplas unidades (diesel ou elétrico): U. Tais motores de locomotivas não têm um motor separado. O motor está incluído no ancinho.
- Carro ferroviário:
A quarta letra
A letra ou número representa a classe do motor da locomotiva. É utilizado para classificar o motor com base na sua potência ou versão. Para motores diesel e elétricos, um número junto com sua potência. Por exemplo, o WDM3A representa um motor diesel de grande porte que é usado para transportar passageiros e mercadorias e tem uma potência de 3000 cavalos.
A quinta letra
A última letra é para o subtipo do motor da locomotiva. Eles representam a potência nominal para motores diesel e para todos os outros, representa a variante ou o número do modelo. Como no exemplo acima, você pode ver que a letra A representa que a potência é aumentada em 100 cavalos de potência. As letras utilizadas são explicadas abaixo.
- Acréscimo de 100 cavalos de potência: A.
- Acréscimo de 200 cavalos de potência: B.
- Acréscimo de 300 cavalos de potência:
E assim por diante. Note que estas letras são aplicáveis apenas a motores diesel. Em alguns motores mais recentes, esta letra pode representar o sistema de travagem utilizado na locomotiva.
Por exemplo, a primeira locomotiva diesel usada na Índia, que é a WDM-2, representa que é usada para bitola larga (W), abrange o diesel como combustível (D) e é usada para transportar passageiros e mercadorias (M). O número 2 representa a geração da locomotiva. Eles são precedidos pelo WDM-1. O WDM-1 teve de ser invertido, pois só tinha a cabina do condutor numa das extremidades. Na outra ponta, era plano.
Embora, para a WDM-2, a estrutura foi alterada de tal forma que a cabine do motorista estava presente em ambas as extremidades. Tal estrutura pode eliminar a necessidade de inverter o motor. Estes motores de locomotivas são fabricados em BLW (Banaras Locomotive Works), Varanasi. Eles foram licenciados pela ALCO (American Locomotive Company). Da mesma forma, a locomotiva de classe de passageiros, WDP-1, é um trem de passageiros de grande porte da geração um. A nomenclatura tem facilitado o processo de classificação dos diferentes tipos de locomotivas utilizadas em toda a Índia.
Locomotiva na Índia
A partir dos dados recentes, existem mais de 6000 locomotivas diesel na Índia. A Índia substituiu mais da metade da sua frota de locomotivas por motores eléctricos, que ascendem a 6059, de acordo com a contagem ocorrida durante o ano fiscal de 2019. Estas locomotivas estão classificadas entre as seguintes séries.
Locomotiva Diesel na Índia
Série WDM (ALCO)
WDM 1
A primeira locomotiva diesel que veio para a Índia foi fabricada sob a série DL500 World Series da ALCO. Era um motor de 12 cilindros de 4 tempos com uma potência de 1900 cavalos de potência. As unidades tiveram um problema com a sua exigência de inversão frequente devido à cabine do motorista presente apenas de um lado. Apenas 100 modelos deste tipo foram produzidos. Eles tinham um arranjo de rodas Co-Co e podiam adquirir uma velocidade de 100 kph. Eles estavam baseados em Gorakhpur, Patratu, Vizag, Rourkela, e Gonda.
Alguns destes motores estiveram em serviço até 2000, embora agora a maioria tenha sido desmantelada. Pode-se encontrar esta versão da locomotiva diesel ainda em uso em algumas áreas do Paquistão, Sri Lanka, Grécia, etc.
Um dos modelos é adicionado à colecção do Museu Nacional dos Caminhos-de-Ferro em Nova Deli.
WDM 2
Esta locomotiva diesel de segunda geração, destinada a passageiros e mercadorias e a ser utilizada em uma linha de bitola ampla, tinha um motor turbo de 12 cilindros e 4 tempos. Estes foram produzidos pela ALCO, bem como pela BLW. Originalmente denominado ALCO DL560C, o motor da locomotiva tinha uma potência de 2600 cavalos de potência.
O arranjo da roda co-co foi usado na locomotiva. Estes são os motores de locomotivas mais comuns utilizados em toda a Índia, com mais de 2600 unidades produzidas de 1962 a 1998.
Estes motores foram especialmente escolhidos devido ao clima e condições ambientais da Índia. Eles tinham poder suficiente e podiam ser usados em quase todas as condições. A tecnologia de construção era simples, resultando na produção em massa do loco.
Ao longo dos 37 anos da sua produção, foram produzidas várias variantes que incluíam diferentes características. Jumbos eram as locomotivas que incluíam janelas enormes com um capuz curto. Outra variante incluía freios a ar e foi chamada WDM2A. Para as manobras, vários desses motores foram remodelados quando quase completaram a sua vida útil. Estes chamavam-se WDM2S.
WDM2G
Estas são algumas das últimas novidades em locomotivas diesel com seus três motores paralelos de 800 cavalos de potência cada. As duas unidades criadas têm um arranjo de rodas Co-Co com velocidade máxima de 120 kph. A série é completamente feita na Índia e é bem aclamada por sua eficiência para economizar energia. Os três motores separados, denominados grupos geradores, podem ser utilizados individualmente numa combinação paralela para obter a potência total de tracção de 2400 hp.
A principal vantagem do motor é que dois dos grupos geradores podem ser desligados quando a locomotiva não está puxando ou está ociosa. Assim, poupa energia e pode ser utilizado para trabalhos de baixa potência. Aqui, o “G” significa “gensets”.
WDM 3
Depois do ALCO, a Indian Railway chegou a Henschel e Sohn. Originalmente chamadas DHG 2500 BB, estas locomotivas tinham motores a diesel Mercedes e eram um híbrido de diesel e hidráulico. Embora tenham estado em serviço durante cerca de 25 anos, nada de concreto é conhecido sobre estes motores. Eles tinham um arranjo de rodas B-B com uma velocidade de 120 km/h.
WDM3A
Baseada principalmente no modelo de locomotiva WDM-2, a WDM3A foi a produção da Indian Railway para substituir os antigos motores WDM-2. Tem um motor turbo diesel de 16 cilindros a 4 tempos com uma potência de 3100 cavalos de potência. Eles usaram o arranjo da roda Co-Co e não foram mais do que uma atualização do modelo usado no WDM-2. Dos 1200 WDM3A, apenas 150 foram originalmente fabricados. Os restantes foram reconstruídos a partir do WDM-2.
WDM3B
Embora tenham sido fabricados após o WDM3C e o WDM3D, os 23 modelos são baseados no WDM3D. Tinha a mesma estrutura e funcionamento exceto que não tinha um sistema de controle com microprocessador. Em vez disso, ele usou um sistema de controle conhecido como Excitação de Tipo E. Alojado principalmente nas áreas de Uttar Pradesh, incluindo Lucknow, Gonda, Jhansi, Samastipur, etc. A locomotiva tinha uma potência de 3100 cavalos de potência com arranjo de rodas Co-Co. A maioria dos modelos foi criada através da remoção das características do microprocessador do WDM3D.
WDM3C
Estas foram as versões remodeladas do WDM2 e do WDM3A. Eles tinham a mesma estrutura e disposição de rodas que eles, apenas a potência de saída foi aumentada para 3300 cv. Eles podem adquirir uma velocidade máxima de 120 kph. Estes tinham como objectivo desenvolver motores com mais potência. Desenvolvido em 2002, nenhum desses motores está disponível agora, uma vez que foram removidos para a WDM2 e WDM3A.
WDM3D
Estas são as versões atualizadas do WDM3C. A maioria delas foram originalmente incorporadas em 2003. Eles têm uma potência de tracção de 3300 cv e podem atingir a velocidade de 160 kph. Este foi o primeiro motor com o qual a ferrovia indiana pôde construir com sucesso um sistema que poderia fornecer a potência de 3300 hp. Eles eram um híbrido da tecnologia básica ALCO e EMD. Eles têm uma estrutura distinta com seu corpo estreito e DBRs no teto do capô curto.
Estes são os únicos modelos ALCO, juntamente com o WDG3A que ainda estão em produção até à data.
WDM3E
Estes motores turbo-diesel de 16 cilindros e 4 tempos também são baseados no design do motor ALCO. Eles foram produzidos em 2008, mas depois foram convertidos para o WDM3D. Com uma potência de tracção impressionante de 3500 cv, estes motores loco podem atingir a velocidade máxima de 105 kph. Todos eles são utilizados como comboios de mercadorias e têm restrições de velocidade de 85 kph.
WDM3F
Estes motores foram o último esforço das Indian Railways para desenvolver uma versão mais potente dos motores ALCO. Apenas quatro dessas unidades foram produzidas contendo uma potência de tracção de 3500 cv. Eles têm características semelhantes às do WDM3D. Embora estes pudessem fornecer uma potência elevada, os caminhos-de-ferro indianos decidiram contra o desenvolvimento dos motores, pois perceberam que a tecnologia ALCO estava demasiado desactualizada.
WDM 4
Concorrente do ALCO DL560C, esta produção da General Motors foi seleccionada para encontrar a locomotiva diesel perfeita para a Índia. Embora, nos anos seguintes, estes tenham sido abandonados pelos caminhos-de-ferro indianos, apesar da sua melhor tecnologia e velocidade. Foi um motor WDM4 que puxou o primeiro Rajdhani Express de Howrah para Delhi. Actualmente, todos os modelos importados foram desactivados.
WDM 6
Esta locomotiva tinha todos os aspectos necessários para um motor de manobras com o seu motor de 6 cilindros a 4 tempos que fornecia 1350 cv de potência de tracção e 75 kph de velocidade nominal máxima. Desenvolvidos como parte de uma experiência para desenvolver motores de baixa potência, apenas dois desses modelos foram fabricados. Um destes ainda corre na área à volta de Bardhaman.
WDM 7
Estas são versões leves da tecnologia ALCO. Desenvolvidas entre 1987 e 1989, 15 dessas locomotivas foram construídas, todas elas ainda em serviço. Tem as mesmas especificações que os outros motores baseados no ALCO e fornece 2000 cv de potência de tracção com uma velocidade máxima de 105 kph. Eles são usados na área de Tondiarpet atualmente para transportar trens de passageiros mais leves e para serviços de vaivém.
Depois de 4 décadas passadas a trabalhar a mesma tecnologia de motores ALCO, a Indian Railways passou de motores mistos para desenvolver motores especializados para passageiros e mercadorias. A diferença entre as locomotivas destinadas aos comboios de passageiros e aos comboios de mercadorias reside nas relações de peso e de transmissão da locomotiva.
As produções de destaque da série são descritas abaixo:
WDP 1
Depois da WDM7, as ferrovias indianas fizeram experiências para desenvolver um motor de baixa potência baseado na tecnologia ALCO que pode ser usado para serviços de passageiros com pouca carga e proporcionar melhor velocidade. A locomotiva tinha uma carga de 20t de eixo com arranjo de rodas Bo-Bo. A estrutura era perfeita para uma carga mais leve, transportada a maior velocidade. Tem um motor turbo diesel de 4 tempos com uma potência de tracção de 2300 cv.
Eles poderiam correr à velocidade máxima de 140 km/h, embora todas as unidades enfrentassem problemas de manutenção. Devido a isso, a produção foi interrompida e os motores nunca foram utilizados para um Express. Estas locomotivas ainda estão em serviço e são utilizadas como comboios locais de passageiros.
WDP3A
Originalmente chamadas WDP2, estas locomotivas baseadas no ALCO tinham uma carapaça completamente diferente que suportava a forma aerodinâmica moderna. Com 3100 cv de potência, o motor pode atingir a velocidade de 160 kph. Embora os resultados fornecidos pela locomotiva fossem favoráveis, a produção foi finalmente interrompida em 2002, quando a Indian Railway decidiu desenvolver a tecnologia EDM para locomotivas. Estes ainda estão em serviço e podem ser vistos em Trivandrum Rajdhani.
WDP 4
Importados como EMD GT46PAC, estes motores V16 turbo diesel de 2 tempos tinham a potência de 4000 cv com uma velocidade máxima de 160 km/h. Entre 2002 e 2011, foram produzidas 102 unidades. Eles usam o arranjo de rodas Bo1-Bo. Estas unidades foram especialmente construídas pela EMD, EUA, para as Indian Railways. Algumas das unidades foram importadas diretamente da EMD, após o que foram montadas aqui. Mais tarde, a DLW começou a desenvolver unidades na Índia.
Eles tinham um sistema de controle com microprocessador com injeção de combustível unitária e sistema de auto-diagnóstico. A locomotiva tornou-se o futuro das locomotivas diesel na Índia, pois trouxe tecnologia de ponta que estava anos à frente dos modelos ALCO originais. Embora o motor tenha falhas com seu design de cabine única e disposição das rodas Bo1-1Bo, o primeiro causa problemas de visibilidade no modo LHF enquanto o segundo resulta no baixo esforço de tração de 28t.
O baixo esforço de tração causou deslizamentos de rodas, que então se tornaram a causa do desenvolvimento do WDP4B.
WDP4B
A locomotiva tem as mesmas características e funciona como o modelo em que se baseia, o WDG4. O seu desenvolvimento começou em 2010 e ainda continua. A locomotiva fornece 4500 hp de potência de sondagem com 130 kph de velocidade nominal máxima. Tem um arranjo de rodas Co-Co com 6 motores de tracção para os seis eixos. Assim, o esforço de tração passa a ser de 40t com uma carga de eixo de 20,2t. A locomotiva desporta janelas maiores com uma frente aerodinâmica da cabine.
WDP4D
O modelo WDP4B ainda não abordava a questão da baixa visibilidade quando operado no modo LHF. Assim, a Indian Railways teve que modificar a cabine e adicionar outra à EMD. O D significa Dual Cab. A cabine extra torna a locomotiva mais fácil de operar e muito mais confortável para motoristas e pilotos conduzirem mais rápido e seguro. São locomotivas muito potentes com 4500 cv a 900 RPM e podem adquirir uma velocidade de 135 kph.
WDG 1
O WDG1 é suposto ser um protótipo de motor desenvolvido para frete. Atualmente, não há nenhum motor nas Indian Railways que esteja classificado como WDG1.
WDG3A
Originalmente denominada WDG2, esta foi a primeira locomotiva de carga bem sucedida que tinha um motor V16 turbo a 4 tempos. A locomotiva tinha uma potência de tracção de 3100 cv e proporcionava uma velocidade máxima de 100 kph. É considerado um primo dos outros dois motores desenvolvidos após EDM2, WDM3A e WDP3a por ter um maior esforço de tração a 37,9t em comparação com o WDM3A.
É a locomotiva mais utilizada na Índia para comboios de mercadorias até à data. Estes são utilizados para conduzir vários produtos pesados, tais como cimento, grãos, carvão, produtos petrolíferos, etc. Pode-se encontrar o motor ao redor de Pune, Guntakal, Kazipet, Vizag, e Gooty.
WDG3B
Depois do WDG3A, a Indian Railways tentou criar uma locomotiva com melhor potência de saída. O WDG3B foi uma experiência, embora nenhuma das unidades exista hoje em dia. Não há especificações ou informações confirmadas sobre esta variante.
WDG3C
Outra experiência que não foi considerada bem sucedida. A única unidade produzida está actualmente alojada em Gooty. Embora a unidade ainda esteja em serviço, não está mais classificada como WDG3C.
WDG3D
Esta locomotiva foi outra na linha de experiências que não tiveram sucesso. Só foi produzida uma unidade que forneceu cerca de 3400 hp de potência de saída. Tinha um sistema de controle com microprocessador e outras especificações favoráveis.
WDG 4
Após quatro décadas de experimentos, o WDG4 foi produzido na Índia depois que algumas unidades foram importadas da EMD, EUA. O desenho monstruoso da locomotiva foi suportado com um esforço de tracção de 53t e uma carga por eixo de 21 toneladas. A locomotiva fornece 4500 hp de potência com todas as mais recentes tecnologias, tais como auto-diagnóstico, controle de tração, radar, piloto automático, lixamento automático e várias outras. É um motor de carga económico e energeticamente eficiente com uma quilometragem de 4 litros de gasóleo utilizado por quilómetro.
WDG4D
A versão modificada do WDG 4, a locomotiva está completamente desenvolvida na Índia e o motor turbo diesel esportivo V16 de 2 tempos com potência de saída de 4500 RPM a 900 RPM. Foi nomeada ‘Vijay’ e é a primeira locomotiva de carga de cabine dupla da Índia. A locomotiva é projetada tendo em mente o conforto e a facilidade dos pilotos, juntamente com tecnologias de primeira classe, como ser completamente controlada por computador com IGBT.
WDG 5
Chamada ‘Bheem’, a locomotiva é desenvolvida pela colaboração da RDSO e da EMD. Este motor V20 de 2 tempos fornece 5500 hp de potência de saída a 900 RPM. A locomotiva também inclui todas as novas características e tecnologias. No entanto, o motor tem má reputação pelo seu sistema LHF.
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