Pennsylvania Railroad
La K4 fue la American Pacific más relevante producida en grandes cantidades. Modernizada y modificada a lo largo de toda su vida, esta Serie abrió una leyenda a través de las duras montañas de Allegheny, que perdura en la historia de los ferrocarriles norteamericanos.
La K4 fue la American Pacific más relevante producida en grandes cantidades. Modernizada y
modificada a lo largo de toda su vida, esta Serie abrió una leyenda a través de
las duras montañas de Allegheny, que perdura en la historia de los ferrocarriles norteamericanos.
La locomotora K4 llegó a ser el
símbolo de la Compañía Pennsylvania Railroad (PRR). Introducida en vísperas de la I Guerra Mundial, en la época
de la carga manual del hogar, de las lámparas de aceite en la cabeza del tren,
de la inversión de marcha manual y de los coches con cajas de madera, la Serie
se mantuvo en producción durante 14 años hasta llegar a convertirse en un
auténtico percherón con carga mecánica del hogar e inversión de marcha
motorizada.
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| Cuando apareció la primera de la Serie, en 1914, el diseño tenía la apariencia de un modelo de finales de siglo, con las luces de cabecera, que quemaban aceite, cubiertas con una estructura cuadrada, montadas encima de la caja de humos y una estructura con tablillas de madera que se llama quita piedras y sirve para desviar de la vía cualquier obstáculo que pudiera suponer peligro para el tren. |
El
ferrocarril más largo
A principios del siglo XIX, PRR
estaba considerado como el ferrocarril más largo de los EE.UU. Lo que le
faltaba en kilómetros de trayecto, comparado con algunos de los ferrocarriles
del oeste de los EE.UU., lo compensaba en kilómetros de vía, número de coches y
locomotoras - 7.667 en 1920- y densidad de tráfico.
PRR era una línea que contaba con
muchos trenes de alta velocidad: entre Nueva York, Filadelfia y Washington, en
el este, y Chicago y San Luis en el medio oeste.
En el trayecto de Filadelfia a
Chicago, la gran dificultad estaba en el trayecto de 209 kilómetros de la montaña
de Allegheny, entre Altoona y Pittsburgh. A fin de mantener la pendiente en un
máximo de 17,24 milésimas por metro hasta la cima de Gallitzin, en la línea
principal de cuatro vías, fue necesaria una serie de túneles y la curva de
Horse Shoe (curva de herradura), famosa en el mundo entero.
Si bien muchos ferrocarriles
norteamericanos fabricaban sus propias locomotoras, ninguno lo hizo a tan gran
escala como PRR, cuyas fábricas de Juniata, Altoona y la planta fija contigua
para las pruebas de locomotoras eran las más grandes del mundo. A principios
de siglo, PRR buscaba un diseño nuevo para transportar trenes de viajeros por
las duras pendientes al oeste de Pittsburgh. En 1906, con esta idea en mente,
el ferrocarril probó un prototipo Pacific, N° 7067, de ALCo. Satisfecho con
los resultados de la prueba, PRR se decidió por la máquina Pacific, designada
con la letra K.
A partir de 1910 y 1911, los
talleres de Juniata de PRR estuvieron muy ocupados en la producción de 215
Pacific Serie K2 y K2a de vapor saturado. Estas locomotoras de vapor no
recalentado se afanaban en la curva Horse Shoe y con frecuencia contaban con
doble y triple tracción a fin de mantener una velocidad fija con trenes
pesados.
En esa época, en los talleres de
Juniata había una gran actividad: en ellos se desarrollaba y construía la
Atlantic E6 4-4-2, una locomotora con una caldera más grande y
sobrecalentadores, una joya de máquina capaz de dar 2.600 HP por cilindro. Las
máquinas de esta resistente Serie superaban a las de la Serie K2 en los tramos
llanos del ferrocarril.
Para responder a la necesidad
apremiante de una locomotora más potente, en 1911 ALCo entregó otro prototipo
Pacific, la Serie K29 Nº 3395, con ruedas motrices de 2 metros. Esta 4-6-4,
con un gran hogar, mostró un funcionamiento impresionante y afianzó la confianza
de PRR en la Pacific. Aunque nunca se duplicó, la Nº 3395, junto con las
exitosas Atlantic E6, llegaron a ser buenos puntos de referencia, ya que PRR,
en 1913, empezó a desarrollar su propia y renovada Pacific.
La nueva
tecnología
Hubo un momento en que el trabajo
que se estaba realizando en la nueva locomotora se paralizó. Los ingenieros se
dieron cuenta de que el tercer par de ruedas motrices de 2 metros no podría
dejar libre una junta convencional remachada entre el anillo posterior del
hogar de la caldera y su mamparo. Para solucionar este problema, se utilizó uno
de los primeros ejemplos de construcción en una sola pieza de la ingeniería
ferroviaria. Se consiguió ganar un espacio de 4.75 cm. para las ruedas
construyendo el mamparo del hogar y la mitad inferior de la caldera unidos en
una sola pieza.
La nueva Pacific K4 (conocida
también como K4s, pues la "s" se refería a "superheating",
es decir sobrecalentamiento), Nº 1737, salió de los talleres Juniata en mayo de
1914. La locomotora contaba con lo que más tarde sería la marca de fábrica de
PRR: un hogar Belpaire con un característico perfil cuadrado. Anteriormente,
los hogares de la mayoría de las locomotoras tenían la cubierta redonda,
siguiendo la forma de "barril" de la caldera. Al ser más angular, el
hogar Belpaire proporcionaba mayor espacio de vapor en la parte superior, donde
más necesario era.
La Nº 1737 tenía una cámara de
combustión de 0,9 m. de larga, (ampliada hacia el hogar, detrás del barril de
la caldera), que proporcionaba una superficie de calentamiento directo mayor,
para una superficie equivalente de la parrilla, que la de la ALCo N° 3395. PRR
había adoptado el sistema de recalentamiento del vapor en 1912, y utilizó un
sobrecalentador Schmidt en la K4. El sistema de distribución Walschaerts
llevaba el vapor a los cilindros, los cuales tenían unas dimensiones bastante
grandes: 68x71 cm. Se utilizaba un mecanismo manual de inversión de marcha, de
manivela de varilla roscada, para ajustar en corte y avance. La locomotora se
apoyaba en su parte posterior sobre un gran carro de acero fundido.
Al principio, las modernas
características de la N° 1737 quedaban empañadas por la falta de un atizador mecánico
y, si bien la caldera producía una cantidad extraordinaria de vapor, tenía una
presión relativamente modesta: 13,9 atmósferas. La caldera, el ténder y algunos
otros componentes eran idénticos a los que se habían instalado en la
contemporánea 2-8-2 Serie L1, una locomotora de mercancías resistente y de
gran éxito.
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| Estacionada en su lugar de origen, Altoona, el 12 de abril de 1987, la N° 1361, una de las dos locomotoras K4 que se conservan, espera tras haber realizado su primera excursión como máquina en estado de conservación. En sus días de apogeo, los talleres de PRR de Altoona eran los talleres ferroviarios más grandes del mundo. |
En servicio
Dos años de servicio en la
conflictiva sección de Pittsburgh, convencieron a PRR de la validez del diseño.
En 1917, los talleres de Juniata produjeron 41 locomotoras más, seguidas de 111
en 1918 y 15 en 1919. Durante un tiempo, la Serie K4 pudo mantener la
programación de los 19 km. de pendiente de la curva Horse Shoe, de un promedio
de 15,6 milésimas por metro hasta Gallitzin, sin doble tracción. Pero ello
resultaba más difícil a medida que los trenes eran más largos y los coches más
pesados, y con cajas hechas con acero en vez de con madera. Llegó a ser una
práctica habitual que en los servicios más duros los trenes con más de ocho
coches utilizaran doble tracción con una K4, a la que se añadía a la cabecera
una ayuda extra, otra K4 o una L1 hasta Gallitzin.
En 1920, se fabricaron otras 50
locomotoras K4. Se hicieron algunas modificaciones en el sistema de tuberías:
se introdujo un nuevo piloto con chapas horizontales de metal, conocido como
"el gallinero", y se utilizó un ténder más grande, aunque con una
capacidad de agua relativamente pequeña, pues PRR se abastecía de canales de
agua.
Datos Clave: Pennsylvania
Railroad
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Serie K4 4-6-2
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Diseñador: J.T. Wallis, director del departamento de energía, y
W.F. Kiesel, ingeniero mecánico de la Pennsylvania Railroad.
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Fabricación: 1914-1928. 350 máquinas en la fábrica de Juniata,
Altoona y 75 en la de Baldwin, Eddystone, ambas en Pennsylvania.
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Servicio: Trenes locales y expresos de viajeros.
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Mejor marca: en 1937, una K4 estándar, la Nº 5341, dotada de
atizador mecánico, produjo 3.500 HP en el cilindro a 104 Km/h. en la planta
de pruebas de Altoona. La reconstruida Nº 5399 desarrolló 4.267 HP por
cilindro a 104 Km/h., pudiendo superar los 144 Km/h con trenes de 810-990
toneladas.
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Colores distintivos: Verde Brunswick y con rayas cuando eran nuevas.
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Retirada del servicio: 1946- 1957
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La mejora del
diseño
En 1927, la competencia
ferroviaria de PRR, el New York Central, sacó la Serie Hudson 4-6-4, comprada a
ALCo, la cual elevó el nivel del diseño de las locomotoras de vapor de
viajeros. En 1929, PRR respondió con un prototipo Pacific perfeccionado,
designado como K5. Tenía un sobrecalentador Tipo E, de 17 atmósferas, para obtener
temperaturas de vapor más altas y mayor potencia. A consecuencia de la
depresión económica, sólo se llegaron a fabricar dos unidades de esta Serie.
PRR mejoró la Serie K4s para
hacerla funcionar con trenes pesados a velocidades más altas: Atizadores
mecánicos (instalación obligada por el gobierno), engrasadores mecánicos,
parrillas de mesa y toberas de escape mejoradas a fin de incrementar la
potencia de 3.200 a 3.600 HP. Entre 1927 y 1928, durante la fabricación de
nuevas locomotoras, se introdujo una modificación en la cabina.
Más mejoras
Cuando, en los años 30, PRR
electrificó las líneas de Nueva York a Washington y Harrisburg, las K4 establecieron
las reglas de funcionamiento para las nuevas máquinas eléctricas P5a, que se
hicieron cargo de los trenes arrastrados por las K4 procedentes de Chicago en
Harrisburg, a 304 km. de Nueva York.
El proyecto permitió que cientos
de locomotoras de vapor, incluidas las K4, pudieran realizar cualquier otro
servicio. Esto fue una gran suerte, pues PRR se convirtió en el protagonista
principal de los servicios de trenes de viajeros y de mercancías durante la II
Guerra Mundial (en realidad, PRR tenía muchísimas locomotoras de vapor durante
la guerra, algunas de ellas almacenadas). La doble tracción de la Serie K4 se
convirtió en una regla en las líneas principales de PRR, incluso al este de
Pittsburgh.
A mediados de los años 40, la
supremacía de las K4 se vino abajo con las nuevas máquinas diésel. Cuando éstas
se implantaron, tras la II Guerra Mundial, la primera Serie K4 fue retirada. El
12 de noviembre de 1957 una K4, la N° 5351, realizó el último recorrido de un
servicio regular de viajeros Pemberton - Camden, Nueva Jersey. Se han conservado
dos locomotoras de la Serie, una en Strasburg y otra en Altoona, Pennsylvania.
Una
máquina extraordinaria
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| En 1939, la K4 N° 5399 fue remodelada con un circuito del flujo del vapor más grande, válvulas de vástago activadas por un cigüeñal oscilante Franklin, con compartimentos y supercalentadores de vapor mayores y un escape Kiesel mejorado. Las limitaciones anteriores de la Serie, debidas a las restricciones en el circuito del flujo de vapor a toda máquina, fueron superadas. La potencia del cilindro se incrementó un 22%, de 3.500 a 4.267 HP a 120 Km/h, y un 47 %, de 2.810 a 4130 a 160 Km/h. La N° 5399 podía manejar ella sola muchos trenes que normalmente necesitaban doble tracción en el tramo de Fort Wayne. |
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| Cuando, en los años 30, la era aerodinámica entró de lleno en los ferrocarriles americanos, PRR respondió con un diseño aerodinámico realizado por Raymond Loewy. En 1936, la K4 N° 3768 deja Englewood durante el primer recorrido aerodinámico Chicago- Nueva York del expreso Trail Blazer. |
Datos Técnicos:
K4 4-6-2
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Dos cilindros: 68,5 cm. de diámetro, 71 cm. de carrera.
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Ruedas acopladas: 2,03 metros.
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Diámetro de la caldera: 2,22 m., disminuyendo a 1,92 en el anillo frontal
del barril de la caldera.
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Superficie de la parrilla: 6,50 m2
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Presión de la caldera: 13,9 at.
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Esfuerzo de tracción: 20 toneladas.
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Capacidad de agua: de 26.462 a 61.176 litros (según ténder).
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Capacidad de carbón: de 11 a 20 toneladas (según
ténder).
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Longitud entre topes: 25,05 metros.
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Peso en orden de marcha: 239 toneladas.
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Información Complementaria
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Se fabricaron en total 425 locomotoras K4. La
primera K4, Nº 1737, y otras 133 locomotoras más fueron bautizadas al azar.
Al resto se les asignaron los números de producción de la Serie, dependiendo
del año en que fueron fabricadas.
1918 - Nos.
3667 - 84 y 5334- 5349
1920 - Nos. 3762-75 1923 - Nos. 3800, 3805-07, 3838- 89 1924 - Nos. 5350-99 1927 - Nos. 5400-91 1928 - Nos. 5492-9 |
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La K4 no era la Pacific más
grande, ni la más potente, ni la más moderna de los EE.UU., pero era la más
conocida. Combinando el buen funcionamiento del hogar Belpaire y una gran
caldera con una modesta presión y unos grandes cilindros, proporcionó durante
cuarenta años un servicio de gran fuerza y fiabilidad.
La K4 pasó por numerosas
remodelaciones a lo largo de sus 40 años de servicio. Un quitapiedras más
pesado, hecho a partir de la plancha de la caldera, ofrecía una mayor
protección que el original de tablillas y contribuía a que la locomotora
tuviera delante una mayor resistencia. Al mismo tiempo, la luz de cabecera se
montó encima de la caldera y el generador se trasladó frente a la caja de
humos.
Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)
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