En este blog se mostrarán, sin respetar cronológicamente su fecha de fabricación, todo tipo de locomotoras: vapor, diésel y eléctricas con algunas de sus características (datos clave y técnicos, informe complementario, dónde verlas) como así también -algunas- cuando dejaron de prestar servicios. Sitio sin fines de lucro.

Serie 311 (Diésel)

Locomotoras de maniobras de Renfe

A principios de la década de los ochenta, se empezó a planificar en RENFE cómo se procedería a la sustitución de casi todo el parque existente de máquinas de maniobras, el cual ya se acercaba al final de su vida económica, que es aproximadamente de unos 30 años de servicio activo, pasados los cuales se consideran las máquinas económicamente amortizadas.
Tres máquinas de la Serie 311 junto con una vieja diésel de la Serie 2100 (310), que ha sido sustituida en servicios de maniobras en muchas estaciones por estas nuevas locomotoras.
Se consideró la necesidad de desarrollar o de adquirir algunos prototipos de locomotoras de maniobras, las que posteriormente constituirían las Series 309, 310 y 311, para resolver el proble­ma que se iba a plantear.
Las soluciones organizativas y técnicas escogi­das por RENFE fueron muy distintas entre sí, para cada uno de los tres diseños.
Aquí trataremos del modelo que constituiría la Serie 311, cuya novedad principal era estar dotada de motores eléctricos trifásicos, cuyas curvas características de funcionamiento son muy aptas para la tracción ferroviaria, y con control por microprocesador.
El encargo del prototipo por RENFE se hizo en 1982 al amparo del Plan PID, con ayuda del CEDETI (Centro de Desarrollo Tecnológico Industrial) a tres empresas españolas del INI, cons­tructoras de material ferroviario: la Maquinista Terrestre y Marítima (MTM) de Barcelona, Babcock Wilcox Española (BWE) de Galindo en Vizcaya y Aplicaciones Técnicas Industriales (ATEINSA) de Villaverde Bajo en Madrid.
En la actualidad, tanto MTM como ATEINSA pertenecen al grupo multinacional franco británico Gec-Alsthom, estando a la espera actualmente de la venta, a un grupo privado, de Babcock Wilcox Española, empresa en pésimo estado económico, y con notables problemas organizativos debido a su propiedad estatal.
En el pliego de condiciones de la nueva locomoto­ra, se indicaba que debía ser de tipo mixto, es decir apta para maniobras y para arrastrar trenes de peque­ño peso en línea, tener unos 700 kW de potencia, dis­posición de ejes de tipo Bo-Bo, es decir dos bogies de dos ejes montados cada uno con un motor eléctrico por eje, un peso de unas 80 Tn, 90 km/h de velocidad máxima y ser del tipo diésel-eléctrica con motores eléctricos trifásicos, como requisitos principales.
Los ingenieros y técnicos de RENFE e ITF (Insti­tuto Tecnológico Ferroviario) realizaron numerosas visitas a los talleres de mantenimiento de locomotoras de maniobra, tanto de la propia RENFE como incluso de otros ferrocarriles, para conocer toda la problemá­tica que debía superar la nueva locomotora.
Todo esto llevaría a la construcción de una Uni­dad prototipo, denominada Mabi (311-001), debido a las siglas de las empresas españolas que la diseñaron y construyeron, comenzando las pruebas en 1985, y no empezándose a construir la Serie, numerada como 311-101 a 160 hasta 1989.
El prototipo estuvo pintado en color naranja con diversos adornos durante cuatro años hasta que su pintura fue unificada con el resto de la Serie, en colo­res rojo y gris, básicamente.
Entre 1995 y 1996, Gec-Alsthom, propietaria ya de este proyecto de locomotora, construyó en sus factorías de Valencia (España) y Villeurbane (Francia), en colaboración con la suiza SLM, que hizo los bogies, 30 locomotoras para los Ferrocarriles Federales Suizos, constituyendo la Serie Am 841. En la foto, se puede ver a la Am 841 012-8 en Portbou (Girona), colocada sobre bogies de ancho español, durante su transporte hacia Suiza.
Descripción de la locomotora 
Bastidor
No presenta características singulares, salvo la buena visibilidad y el gran confort que tiene el maquinista, debido al acertado diseño de la cabi­na, la cual está sobreelevada y colocada de forma asimétrica con respecto a sus dos capós.
Debajo del capó largo, se encuentra el conjunto del motor diésel y el alternador principalmente, mientras que debajo del capó corto están los equi­pos eléctricos y neumáticos.
Bogies
Los bogies son bimotores, disponiendo cada eje de su propio motor eléctrico. Es de diseño senci­llo y muy resistente, teniendo un bastidor propio en forma de H, con sus dos extremos abiertos y hecho mediante chapa soldada, es decir como un gran “recortable de chapa de acero” pegado pos­teriormente.
La resistencia del bastidor del bogie fue probada en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Bilbao. Los motores eléctricos están “suspendidos por la nariz”, disposición en la que el motor se sujeta entre el bastidor del bogie y el propio eje al que mueve, a través de un piñón en el motor y una corona en dicho eje. Es la primera vez que se emplean en RENFE rodamientos para el apoyo de los motores de tracción sobre el eje montado.
El frenado de la máquina se realiza a través de zapatas dobles, accionadas por el mismo cilindro de freno de cada rueda. La mitad de éstos tienen freno de estacionamiento, mediante un muelle de accionamiento automático. Finalmente, este bogie dispone de areneros y acoplamientos neumáticos de freno.
Locomotora prototipo numerada como 311-001-2 durante su larga época de destino en Fuencarral (Madrid- Chamartín), donde se comprobaron y ensayaron en servicio normal todos sus elementos de diseño. Se diferencia de la verdadera Serie de locomotoras 311 en numerosos detalles, como los faros, escaleras de los extremos, falsa chimenea del lado del morro corto, decoración...
Motor diésel y alternador
En general, las locomotoras diésel-eléctricas poseen un motor térmico que acciona un generador de ener­gía eléctrica de diversos tipos, el cual alimenta los motores eléctricos que mueven los ejes.
El motor diésel es de diseño y fabricación par­cial de MTU (Motoren und Turbinen Union) de Alemania, concretamente del modelo 396 8V TC 13, montado y fabricado parcialmente por la Empresa Nacional Bazán en Cartagena (Murcia), que poseía la licencia para España. Estos motores se destinan, normalmente, a la motorización de bar­cos, aunque MTU tiene gran experiencia en aplica­ciones para locomotoras. Posee 8 cilindros en V.
Un hecho importante, a efectos de la gestión de repuestos de este tipo de motor, era el que motores de la misma familia de MTU están mon­tados en las locomotoras de la Serie 354 de los trenes Talgo (16 cilindros) y en las de la Serie 309 de maniobras (6 cilindros), ambas de RENFE.
Este motor diésel era el de dimensiones más pequeñas, dentro de los que, dando la potencia deseada, se construían parcialmente en España.
El motor diésel está unido al generador eléctrico trifásico directamente, y éste es el encargado de general la electricidad que consumen los cuatro motores eléctricos existentes en los dos bogies.
En el frontal del motor diésel, está el radiador, protegido por unas persianas que se abren auto­máticamente con la puesta en marcha del ventila­dor. Cuando el motor está al relentí, la bomba de inyección sólo suministra combustible a 4 de los 8 cilindros que tiene.
Con el fin de evitar desgastes prematuros del motor diésel, éste arranca cuando el agua de la refrigeración está a 40°, poseyendo para esto un equipo denominado Webasto, de calentamiento del agua.
Típica maniobra entre los andenes de la estación de Chamartín y el centro de tratamiento de material de Fuencarral. Esta tarea está encomendada actualmente a tres máquinas de la Serie 311. En la foto, con el expreso Estrella Galicia, hacia el depósito de Fuencarral.
Cabina
La cabina de conducción está soldada sobre el bas­tidor, disponiendo de dos pupitres de conducción y todo el equipo eléctrico de control auxiliar. Los pupitres están en la parte derecha, según el sentido de conducción, delante de las ventanillas perpen­diculares al sentido de marcha, y el resto de los equipos en las partes frontales del interior de la cabina.
El pupitre de conducción se ha simplificado al máximo para que su manejo sea muy fácil, sin que tenga que prestar casi atención a los mandos, y el maquinista centre su atención en las maniobras, especialmente en el personal que engancha y desengancha vagones y coches, caracterizado por sus monos amarillos.
En la parte horizontal del pupitre, están los mandos de maniobra, que son el inversor, manipu­lador de tracción y de freno eléctrico, etc., así como los mandos de freno neumático y parada del motor diésel.
En la parte vertical del pupitre, están los apara­tos de medida y de señalización.
Dado que se trata de una máquina básicamen­te de maniobras, se ha diseñado de forma que el cambio de conducción del maquinista de un pupi­tre al situado enfrente sea muy sencillo y rápido, para lo cual se han separado adecuadamente los mandos.
Para evitar que los mandos de los dos pupi­tres estén operativos simultáneamente, pudiendo existir mandos activados a la vez, existe un enclavamiento entre ambos que evita automáti­camente que se puedan producir estas situacio­nes, quedando sólo activo el mando del freno neumático en ambos pupitres para poder produ­cir frenazos de emergencia con gran acceso para el maquinista.
Equipo de tracción
Esta locomotora tiene un alternador, es decir, pro­duce corriente eléctrica alterna en vez de continua como casi todas las anteriores locomotoras de maniobras de RENFE, las cuales estaban y están dotadas de una dinamo.
El alternador está unido directamente al motor diésel y es autoventilado, siendo su temperatura máxima de trabajo de 120°C. Al hacer que fun­cione siempre así, el alternador dura mucho más tiempo y tiene menos averías. Está situado junto con el motor diésel en el morro largo de la loco­motora.
En el morro corto de la misma, se encuentran los diversos armarios de equipos eléctricos, venti­lados por la turbina que refrigera los motores de tracción.
Los motores de tracción son del tipo asíncrono trifásico, con rotor en jaula de ardilla, siendo muy rápidos en su giro y con menor entrehierro (distan­cia entre estator y rotor) que lo habitual.
Aunque, en la actualidad, los motores trifásicos se emplean en RENFE en la Serie 252 y en algunas Unidades de Cercanías, tales como las de la Serie 447 y las Ramas de 2 Pisos; la locomotora prototipo de la Serie 311 (Mabi) fue la primera en utilizarlos, impulsando a los ingenieros de RENFE por este camino. Lógicamente, toda la Serie 311 está dotada de motores trifásicos.
La resistencia del bastidor del bogie fue probada en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Bilbao.
Tracción
El control de marcha de la locomotora manda la excitación del alternador y este último gene­ra una corriente alterna senoidal de frecuencia variable, que posteriormente origina tres corrientes alternas desfasadas 120°, las cuales mueven los cuatro motores trifásicos de los dos bogies.
Tanto la tracción como el frenado se man­dan a través de un microprocesador denomina­do Sibas 16, que realiza además todos los demás controles. Este microprocesador es similar al de las locomotoras de la Serie 252 de RENFE.
La locomotora Mabi, prototipo de esta Serie, también tiene actualmente instalado el microprocesador Sibas 16.
Detalle de la cabina de esta máquina, la cual ha sido diseñada con un cuidado total para que el maquinista tenga siempre la máxima visibilidad.
Características Generales
Tipo de locomotora: Bo-Bo.
Peso en servicio: 80 Toneladas.
Longitud entre topes: 14.200 mm.
Anchura: 2.900 mm.
Altura: 4.250 mm.
Distancia entre pivote de los bogies: 7.450 mm.
Empate del bogie: 2.300 mm.
Diámetro de las ruedas: 1.100 mm.
Potencia nominal: 504 kW.
Velocidad Máxima: 90 km/h.
Tipo de Bogie: Bimotor y Monoreductor.
Cabinas de conducción: Una, con dos pupitres.
Capacidad de combustible: 2.200 litros.
Señalización en cabina: ASFA.
Motor diésel: Uno, con 8 cilindros en V, modelo 396 8V TC 13.
Potencia nominal UIC del motor: 785 kW.
Potencia de servicio del motor: 705 kW.
Revoluciones máximas del motor: 1.800 rpm.
Transmisión: Eléctrica trifásica/trifásica.
Equipo eléctrico: Alternador Ni 4535 A-6.
Convertidor F-118.
Cuatro motores de tracción: 1TB 2329.
Freno: Reostático y neumático.
Control: Microprocesador Sibas 16.
Maniobra pesada con un largo tren de automóviles en el apartadero existente en Fuencarral, en Madrid. Este tipo de servicios, en los que se precisa un gran esfuerzo de tracción a baja velocidad, supone un gran calentamiento de los motores eléctricos, problema al que responde muy bien este diseño de máquina.
Testero del lado largo de la máquina, con las rejillas dotadas de persianas que se abren automáticamente con la puesta en marcha del ventilador del motor diésel.
Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)

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