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.
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Fichero Técnico (VI)

Los areneros en la era del vapor

A partir de la década de 1840, se convirtió en práctica habitual echar arena desde la locomotora a la cabeza del carril para mejorar la adherencia e impedir que las ruedas patinaran. En el transcurso de los años, se han desarrollado distintos métodos para garantizar que la arena llegue siempre al punto donde pisan las ruedas motrices, sean cuales sean las condiciones meteorológicas.
En la mayoría de estos métodos, era necesario que la arena estuviese seca, que no contuviera grava y que tuviese un bajo contenido en arcilla para que llegara a las vías y efectuara bien su cometido.
En el siglo XIX, se empleaban sistemas poco perfeccionados. En algunos casos, los areneros iban montados en la cabina; el fogonero se encargaba de palear y verter la arena a mano por un conducto con boca en forma de embudo, que desembocaba en el carril. Los resultados no eran muy satisfactorios, ya que no podía echarla en ambos carriles a la vez; como sólo agarraban las ruedas de un lado, los ejes se veían sometidos a peligrosas tensiones de torsión.
Lo más habitual era que los areneros estuvieran situados delante de las ruedas, a nivel de la plataforma. Una válvula de disco situada en la parte inferior del arenero, accionada desde la cabina, hacía salir la arena por el conducto de modo que incidiera directamente en el carril. El mecanismo era sencillo, pero como las válvulas podían atascarse en ese medio arenoso, era necesario efectuar la descarga a cierta distancia por delante de la rueda; un viento fuerte podía llevársela de la cabeza del carril antes de que la rueda pisara ese punto, de modo que podía resultar ineficaz en los momentos en que más se necesitaba la adherencia, como, por ejemplo, al poner en marcha la locomotora.
El ferrocarril británico Midland Railway se dio cuenta de estas limitaciones y adoptó en 1886 un sistema, ideado por el director de los talleres de Derby, mediante el cual la arena era arrojada bajo las ruedas por un chorro de aire comprimido procedente de la bomba del freno de aire Westinghouse. Cuando Westinghouse puso reparos, se remodeló el sistema para que funcionara por vapor; a partir de entonces fue ampliamente adoptado. Sin embargo, muchas compañías ferroviarias que empleaban frenos de aire, sobre todo en Estados Unidos, siguieron realizando el arenado por aire comprimido hasta el fin de la era del vapor.
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Secuencia operativa
El éxito del arenado dependía de que la arena contenida en el depósito y el sifón permanecieran secos. Los depósitos instalados sobre, o bajo, los costados de la plataforma eran vulnerables a la lluvia y la condensación, de modo que, previamente, había que limpiar de arena húmeda del mecanismo para que funcionara. En algunos ferrocarriles, los depósitos iban instalados encima de la caldera, para que el calor secara la arena y para mantenerla alejada de la maquinaria.
A principios de los años 50, cuando se diseñaron las locomotoras Standard de British Rail (BR), se las equipó con una variante del sistema de arenado por vapor que recibió el nombre de su inventor, Downs. No llevaba sifones para la arena, ya que el eyector la succiona directamente del depósito a través de un conducto espiral provisto de ranuras. Para mantenerla seca, alrededor había una tubería de vapor. El sistema Downs no tuvo demasiado éxito.
Otro sistema era el de Lambert, por el que una serie de lanzas de agua dispuestas en el depósito de arena la expulsaban por una apertura con trampilla para que cayera directamente sobre el carril.
Tecnología moderna
En los años 80, durante una racha de frío particularmente Intensa en el Reino Unido, muchos de los trenes de BR experimentaron problemas de adherencia sobre los helados carriles. Como plan de emergencia se dispuso que los maquinistas llevaran pequeños sacos de arena en la cabina para que, en caso de deslizamiento, detuvieran el tren y la palearan sobre las vías.
Cuando un maquinista de una Unidad Eléctrica regresaba exasperado a su puesto después de realizar la operación, se le oyó rezongar: "¡En los días del vapor no hubiera tenido que moverme de mi asiento para hacer esto!". ¡Bravo por la tecnología moderna!
Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)

Fichero Técnico (V)

El sistema de recalentamiento del vapor

Después de que, a mediados del siglo XIX, la locomotora de vapor adqui­riera su configuración definitiva, la intro­ducción del sistema de recalentamiento del vapor fue el logro más importante. El recalentamiento posibilita que la potencia de una locomotora se vea incrementada en hasta un 25%, con el ahorro equivalen­te de carbón y de agua, comparada con las máquinas sin sistema de recalentamiento. Su implantación a partir de 1910 supuso un nuevo avance en el diseño de las loco­motoras de vapor, coincidiendo con la demanda de los empresarios ferroviarios de trenes más pesados que fueran arrastra­dos a velocidades superiores.
Los principios básicos
El vapor que se genera en una caldera a una presión y temperatura determinadas se llama vapor saturado, y, debido a que está en contacto con el agua, tiene un alto grado de humedad. Al añadirle más calor, ese vapor se recalienta. En una locomotora, el vapor pasa a través de la válvula del regulador, las conducciones principales del vapor y las válvulas de distribución hasta los cilindros, donde su presión se aplica a los pistones.
El contacto con las superficies metálicas de las tuberías y de los cilindros hace que el vapor se enfríe, lo cual ocasiona la forma­ción de gotas de agua, rozamientos en el movimiento de los pistones y pérdida de pre­sión. Todos estos factores reducen potencia.
Cuando se aplica el recalentamiento suficiente al vapor saturado, la humedad de éste se convierte en vapor adicional, y, si su temperatura sube lo suficiente, se mantendrá por encima del punto de satu­ración durante todo el ciclo de trabajo, hasta que sea descargado por la tobera de soplado de la caja de humos. Ello elimina la pérdida de potencia por condensación.
La otra gran ventaja del recalentamien­to es que el vapor se aproxima a la condi­ción de gas perfecto, expandiendo su volumen progresivamente a medida que absorbe más calor. El calor que se absor­be en los elementos recalentadores reduce ligeramente el ritmo de producción de vapor saturado de la caldera, pero éso es mucho menos importante que el aumento de volumen del vapor y de la potencia conseguida por el recalentamiento.
El recalentador Schmidt es el tipo más comúnmente utilizado en las locomotoras. La válvula del regulador permite que el vapor saturado pase desde el domo a la tubería principal de vapor. Desde aquí, el vapor pasa al distribuidor del recalentador; después, sigue por los elementos del recalentador en el interior de los grandes tubos de salida de humos del hogar, donde el vapor saturado se calienta y se convierte en vapor recalentado. Luego, el vapor vuelve al distribuidor del recalentador y se dirige a los cilindros a través de las tuberías de vapor. Click en la imagen para ver en mayor tamaño.
Su historia
La idea de recalentar el vapor saturado data de principios del siglo XIX. El pri­mer diseño de un recalentador de locomo­tora capaz de originar un grado aceptable de recalentamiento, a diferencia del vapor seco, que sólo aumenta un poco su tempe­ratura para superar la humedad inicial, se presentó en 1850.
El ingeniero francés Montcheuil propu­so que el vapor saturado de la caldera pasa­ra a través de unos tubos en forma de U, recorriendo el armazón de la caldera en uno y otro sentido por uno o más tubos, para después pasar a las válvulas y cilindros.
Pasaron casi 50 años antes de que el desarrollo de la metalurgia y de los acei­tes lubricantes, incapaces de resistir las agresiones del vapor recalentado, permi­tiera que los recalentadores se convirtie­ran en una proposición práctica. Al final se consiguió alcanzar el éxito gracias, en gran parte, al trabajo del doctor Wilhelm Schmidt, conocido por sus amigos como “Willie vapor caliente”, ayudado por el doctor Robert Garbe, ingeniero mecánico de los ferrocarriles estatales de Prusia y por J.B. Flamme, de los ferrocarriles de Bélgica.
¿Por qué el recalentamiento?
El recalentamiento convierte la humedad que contiene el vapor en vapor adicional. Esto hace que no se pierda potencia por condensación. El vapor se enfría al pasar por las diferentes conducciones y superficies metálicas de su circuito. Al enfriarse se producen gotas de agua, lo que origina resistencia al movimiento de los pistones con pérdida de presión y de potencia.
Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. - Madrid (España)

Fichero Técnico (IV)

El carbón de las locomotoras

Salvo muy pocas excepciones, las locomotoras de vapor funcionaban con carbón. De todas las variedades de carbón disponibles, sólo servían unas cuantas, de modo que la mayoría de las compañías ferroviarias diseñaban sus locomotoras pensando en un tipo determinado de carbón.
El calor que produce el carbón proviene de su contenido de carbono e hidrógeno, por lo cual siempre se preferían los carbones que tuvieran una gran proporción de esos elementos.
El carbón tiene tendencia a formar una masa caliente (pastel) sobre el fuego que impide la circulación del aire. Si la composición química del carbón es la adecuada, esa masa caliente hará que el fogonero tenga que trabajar tan sólo un poco más a fin de romper la corteza formada. Esa tendencia del carbón a formar el pastel es una propiedad inherente que no puede evitarse.
Las cenizas forman un sedimento duro que hay que romper. Ese sedimento se forma por la fusión de la ceniza y el azufre a una temperatura inferior a la que se da en el hogar para mantener la presión del vapor. El carbón ideal de locomotora tiene bajo contenido en ceniza y azufre; la ceniza suele atascar los tubos de la caldera y puede además comerse y rayar las superficies de metal al ser barrida por los gases calientes a velocidades de más de 300 km/h.
Un alto contenido de azufre resulta perjudicial. Combinado con la humedad que tiene el carbón da lugar a ácidos en la carbonilla de la caja de humos y en los restos de ceniza del hogar. Los ácidos atacan las superficies de metal de esas zonas.
El tamaño de carbón sólo importa cuando se necesita una gran producción de vapor en una parrilla de pequeño tamaño. La capacidad de combustión de cada tipo de carbón depende del tamaño en que esté fragmentado. Los trozos pequeños incrementan el área total de la superficie de carbón en el hogar. El carbón de mala calidad, es en gran parte carbón en polvo y carbón de baja combustibilidad. La mayor parte del carbón en polvo sale directamente por la chimenea sin quemar, y el carbón de baja combustibilidad suele obstruir el flujo de aire en los tubos de la caldera.
Generalmente, cuando sale mucho humo por la chimenea significa que la combustión no es buena. Para lograr una combustión completa se necesita una temperatura alta en el hogar y esto requiere un buen flujo de aire y sólo una fina capa de carbón sin quemar sobre el fuego. Cuando la temperatura del hogar es baja, como cuando se enciende, ciertos carbones emiten un humo amarillo. Sin embargo, el humo está formado por el contenido de hidrocarburos del carbón, y el hidrógeno tiene cuatro veces el valor calorífico del carbono. El humo negro es anti económico. Amontonar el carbón en el hogar durante grandes intervalos era una manera segura de producir humo negro y un consumo excesivo.
Los carbones bituminosos fueron muy utilizados para locomotoras, pero sólo servían los que no formaban sedimentos, eran duros y tenían poca cantidad de ceniza.
El carbón semi bituminoso tenía más carbono y quemaba con poca llama. Pero no por ello quemaba mejor; eso dependía totalmente de la habilidad del fogonero al utilizar los reguladores de tiro, la puerta del hogar, aberturas regulables y el grosor del lecho de fuego.
El carbón que se manipulaba con demasiada frecuencia (especialmente en las plantas mecánicas donde era conducido a través de largos conductos) tendía a romperse en trozos pequeños; por eso la mayoría de los ferrocarriles preferían el carbón duro.
Los carbones de peor calidad, como los carbones blandos o de lignito se utilizaban, sobre todo, en Alemania y África del Sur.
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Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)

Fichero Técnico (III)

El Motor Diésel
La finalidad de un motor diésel es producir energía mecánica mediante la conversión de calor en trabajo, lo que correctamente se conoce como motor diésel de inyección directa y combustión por compresión. Este tipo de motor fue desarrollado por un alemán, el Dr. Rudolph Diésel, hacia 1900, y estaba basado en las máquinas fabricadas por el Dr. Nicholas August Otto en 1878.
Cuando el aire está altamente comprimido. se pone muy caliente. En un motor diésel, la mezcla de combustible y aire entra en el interior del cilindro, el cual actúa como una cámara de combustión, y es comprimida por el pistón. Debido a la alta temperatura del aire comprimido, la mezcla prende y arde con una explosión controlada, la cual se expande y fuerza al pistón a moverse a lo largo del cilindro. Entonces, los gases de la combustión escapan a través de un tubo de salida hacia la atmósfera.
Cuando el pistón se desliza arriba y abajo en el interior del cilindro (en movimiento alternativo), empuja una biela que hace girar un volante grande. Un cigüeñal unido al volante transmite la energía al generador principal, el cual la suministra a los motores de tracción.
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Los dos tipos principales
Los motores diésel se dividen en dos grupos: motores de dos y de cuatro tiempos. Esta división se refiere a la manera en que los motores llevan a cabo su ciclo de funcionamiento.
La versión más sencilla del motor de dos tiempos no tiene válvulas para dejar pasar el aire y la mezcla de combustible en el interior del cilindro, y dejar salir los gases quemados fuera. Para llenar los cilindros, se necesita aire comprimido, ya que éste no es absorbido por el pistón (admisión) como ocurre en los motores de cuatro tiempos. El aire entra y sale del cilindro a través de una lumbrera situada en un costado, la cual queda a la vista o escondida en el movimiento alternativo del pistón.
El motor de cuatro tiempos es más complejo que el de dos, pues en él se necesitan bielas, engranajes y mecanismos de distribución para hacer funcionar las válvulas de admisión y escape. El movimiento descendente del pistón puede ser el tiempo de admisión o explosión, mientras que el movimiento ascendente puede ser el tiempo de compresión o escape. Esto significa que el cigüeñal debe girar dos veces para que el pistón realice un ciclo de trabajo.
Rendimiento térmico
La energía calorífica que produce un motor diésel se distribuye de varias formas. Los motores diésel que llegaron a BR a finales de los años 50 perdían un 37 % de su energía en escape y calor radiado, un 8% se perdía en fricción interna, un 25% por el sistema de enfriamiento del agua y sólo un 30% era aprovechado (en una locomotora de vapor, el 4% era lo más que se podía obtener de una locomotora media). Este porcentaje que se aprovecha se denomina "rendimiento térmico".
Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. - Madrid (España)

Fichero Técnico (II)

Estaciones de Pruebas

A principios del siglo XX, las pruebas científicas de las locomotoras de vapor inglesas, en un intento de mejorar su diseño, se basaban básicamente en las mediciones realizadas en un coche dinamométrico acoplado detrás de la locomotora. Mientras la locomotora arrastraba el tren, se relacionaba la potencia con el recorrido en un gráfico que se dibujaba en una cinta de papel.
Pero al probar las locomotoras en las vías (prueba en línea) aparecían los inconvenientes de tiempo variable, diferentes pendientes y demoras a consecuencias de las señales. Para conseguir resultados sobre los que poder basar conclusiones y teorías nuevas, lo mejor era realizar las pruebas en la vía y complementarlas con estudios en instalaciones fijas para pruebas. En ellas, las locomotoras pueden circular continuamente a una velocidad y potencia fijas.
Las instalaciones de Rugby y Swindon
Las primeras plantas de pruebas se construyeron en Rusia y en América, pero en 1905 Great Western Railway (GWR) abrió su propia planta en Swindon. Ésta fue la única instalación de pruebas británica hasta que London & North Eastern Railway (LNER) y London Midland & Scottish Railway (LMS) acordaron construir una en Rugby. Sin embargo, a consecuencia de la guerra, la planta no se terminó hasta 1948. Su primer trabajo fue el de investigar el efecto que la variación en el funcionamiento de las válvulas causaba en el ahorro de combustible y la potencia de las locomotoras y, de este modo, aportar datos para el diseño de las locomotoras de las Series estándar BR.
La planta de Swindon, aunque fue renovada en 1936, carecía de los medios para medir y trazar en un gráfico la potencia en la barra de tracción. En vez de ello, se utilizaba la potencia indicada del cilindro; pero eso limitaba sus aplicaciones, de modo que los ingenieros de GWR solían utilizarla sobre todo para el rodaje de las locomotoras reparadas. Cuando Nigel Gresley de LNER quiso probar su máquina Cock o'the North, una 2-8-2 de la Serie P2, no la mandó a Swindon, sino a Vitry, Francia.
En Inglaterra, había dos estaciones de pruebas: GWR tenía una en Swindon y la otra, construida conjuntamente por LMS y LNER, estaba en Rugby. Las locomotoras sometidas a pruebas circulaban sobre unos rodillos, siendo su marcha controlada por un dinamómetro, el cual estaba sujeto a su barra de tracción. Otros instrumentos registraban las temperaturas, las presiones y el vacío de la máquina. Se contaba la cantidad de agua introducida en la caldera, y el carbón del hogar se extraía de una tolva de autopesado anotándose el consumo. Un químico analizaba el carbón y los gases de escape. En los años 50, la estación de pruebas de Rugby alojó a la máquina Garth N 0 62.764, una 4-4-0 de la Serie D49/2 Hunt, del antiguo LNER.

La maquinaria de la planta
En los centros de pruebas, la locomotora sometida a examen se acoplaba a la barra de tracción del centro. Entonces, se bajaba la plataforma de soporte y las ruedas se colocaban sobre unos rodillos que habían sido cuidadosamente colocados en la posición apropiada.
Los rodillos bajo las ruedas de tracción eran acoplados a unos frenos de absorción de potencia. La resistencia de los frenos podía ajustarse para poner la resistencia adecuada, de modo que se pudiera absorber la potencia generada por las ruedas a cualquier velocidad. Con la locomotora intentando vencer esta resistencia, la tendencia natural a moverse hacia delante se neutralizaba por medio de una barra de tracción acoplada detrás de la máquina.
Métodos científicos
En Rugby, la barra de tracción se sujetaba a un dinamómetro hidráulico, cuya presión de aceite era transmitida a una sofisticada mesa de registro de datos situada en la sala de control y aislada acústicamente, de modo que el esfuerzo de tracción de la llanta de la rueda quedaba grabado en una cinta de papel.
La velocidad de la llanta se transmitía eléctricamente a la mesa por medio de un rodillo, que era arrastrado por una de las ruedas de la máquina. El sistema de la mesa también calculaba y grababa la potencia desarrollada por la máquina. Además, se registraban temperaturas, presiones, grado de vacío y consumos de agua y carbón.
Al cabo de unos cuantos años, Rugby desarrolló el indicador eléctrico Farnboro con un diseño adecuado a las máquinas de vapor. Este indicador reunía varias ventajas más que el mecánico y elaboraba diagramas indicadores mucho más completos.
La planta de Rugby
La demora causada por la guerra significó que, cuando finalmente la planta de Rugby hubo superado algunos problemas iniciales y establecido unos procedimientos de pruebas totalmente fiables, el diseño de la mayoría de las Series estándar de BR ya estaba muy adelantado. Con el anuncio del Plan de Modernización del Ferrocarril de 1954, pronto decayó la voluntad de realizar importantes modificaciones para mejorar las locomotoras de vapor. La planta fue cerrada para las pruebas en 1959.

Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)

Fichero Técnico (I)

Así funciona una máquina de vapor

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El corazón de una máquina de vapor es su caldera. Su tradicional forma de construcción la hace apta para trabajar a presiones de hasta unas 20 atmósferas. Normalmente se utiliza con carbón, aunque el petróleo se ha usado mucho, y también, en circunstancias especiales, la madera, los deshechos de la caña de azúcar y la turba. El combustible sólido se quema sobre la parrilla (1) en la parte interna del hogar (2). La carcasa exterior del hogar está rodeada de agua para absorber el calor emitido por el fuego. Con el fin de poder soportar la presión de la caldera, las envolturas exteriores e interior del hogar están unidas por cientos de cilindros de cobre o acero llamados virotillos. El aire requerido para la combustión llega por dos caminos diferentes. El aire primario entra por debajo de la parrilla y se controla con unas portezuelas regulables (3) en el cenicero, dirigiéndolo después hacia la parte inferior del fuego. Este sistema mantiene incandescente el combustible, pero no es suficiente para quemar todos los elementos que contiene el carbón. El aire secundario llega por encima del lecho de fuego, generalmente por la puerta del hogar, aunque a veces también lo hace a través de tubos o virotillos huecos colocados en las paredes del hogar. La bóveda (5), construida con hormigón o ladrillo refractario, tiene tres funciones: facilita, al estar incandescente, la combustión; hace que los gases recorran un camino más largo, aumentando así el tiempo de combustión; e impide que el aire frío secundario alcance los tubos. Los gases calientes son conducidos a través de tubos largos o haces tubulares (6), que están rodeados por agua en el cuerpo de la caldera, hacia la caja de humos (7). El vapor saturado producido se recoge sobre el agua de la caldera (8). Su paso hasta los cilindros es controlado por una válvula reguladora (9) que se maneja desde la cabina y está habitualmente en el domo (10), un recipiente de forma redondeada situado en el punto más alto de la caldera. Luego, sigue a través de la tubería principal de vapor hasta el recalentador (12), una caja dividida en dos espacios separados. El vapor saturado (a una presión de 17 atmósferas y una temperatura de 207°C) fluye por los tubos del recalentador (13), colocados dentro de otros tubos grandes hasta el lateral del mismo. Ahora, el vapor se ha transformado en vapor recalentado, con una temperatura que puede llegar a alcanzar entre 316 y 371°C. Después, sigue fluyendo por las tuberías de vapor (14), a través de las válvulas, hasta los cilindros (15). Los gases calientes, son expulsados al exterior por la chimenea (16). Esto se hace gracias al vapor de escape de los cilindros, que llega a la chimenea a gran velocidad a través de un pequeño orificio en el tubo de soplado (17), arrastrando los gases con él. De este modo se crea una depresión en la caja de humos que fuerza el tiro. Para mantener un nivel seguro de agua por encima del hogar, ésta se va reponiendo en la caldera por medio de inyectores o bombas. Si la presión sube por encima del nivel de seguridad, las válvulas de seguridad (18), que están situadas en la parte más elevada de la caldera, se abren para soltar vapor.

Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)

Los bogies de los coches BR
a
Los coches Mark I de British Rail (BT) entraron en servicio a principios de los años 50, siendo fabricados en cantidades y tipos considerables hasta 1963. Iban provistos del bogie B1,el cual utilizaba ballestas para su suspensión primaria y demostró ser adecuado por su fiabilidad y eficacia. Sin embargo, con el tiempo fue cada vez más criticado, y a partir de 1961 muchos de los coches Mark I se equiparon con el bogie de fundición Commonwealth, de resorte helicoidal y más caro. 
El bogie Commonwealth fue una medida provisional hasta la introducción de un nuevo diseño. En 1963, apareció el bogie B4, con muelles helicoidales para suspensión primaria y secundaria. Se instaló en todos los coches Mark II y, retrospectivamente, en algunos vehículos Mark I.
El bogie B1 aún en uso, puede circular como máximo a 144 km/h, aunque, con un mantenimiento especial, algunos pueden llegar a los 160 km/h. El bogie B4 puede circular a 160 km/h.
Los coches Mark III de BR utilizan un diseño de bogie conocido como BT10, el cual puede circular a 200 km/h, aunque en algunas regiones se opera con una velocidad máxima menor. Emplea muelles helicoidales como sistema primario de suspensión, y un sistema neumático como secundario. La perfecta marcha de los coches Mark III se debe al bogie BT10.
Los últimos coches Mark IV utilizan un diseño suizo, el BT41. Este bogie tiene frenos de triple disco ventilado en cada eje, suspensión primaria con brazo oscilante y muelles helicoidales montados sobre goma, así como suspensión secundaria neumática. Esta tiene balonas que incorporan sus propios muelles de goma a fin de absorber las oscilaciones laterales. Puesto que la caja del coche descansa en esos muelles, en el caso de que las balonas se desinflen, los muelles mantienen cierto grado de confortabilidad. La suspensión neumática contribuye en gran manera a la suavidad de marcha de los nuevos coches Mark IV.

El bogie B1 entró en servicio a principios de los años 50 y se estuvo fabricando hasta 1963. Está dotado de muelles de ballesta para su suspensión primaria. Algunos de estos bogies están utilizándose aún, con una velocidad máxima de 144 km/h.

En 1963, apareció el bogie B4, con muelles helicoidales para la suspensión primaria y secundaria. Se colocó en todos los coches Mark II y en algunos vehículos Mark I. Tienen una velocidad máxima de 160 km/h.


El bogie BT10 está instalado en todos los coches Mark III de BR, siendo capaz de circular a 200 km/h. Utiliza muelles helicoidales como soporte de suspensión primaria, con un sistema secundario neumático.


Los coches Mark IV utilizan el bogie BT41 de diseño suizo. Este bogie tiene frenos de disco en cada eje, muelles helicoidales montados sobre goma y suspensión secundaria neumática.

La historia del bogie

Los bogies se utilizaron por vez primera en Inglaterra en 1873, en el ferrocarril de vía estrecha Ffestiniog, un año antes de que Midland Railway presentara un tren Pullman en el recorrido Londres Sant Pancras-Bradford. Los Pullman se habían desarrollado en América, específicamente para mejorar el confort de los pasajeros, incrementado previamente con los coches más cortos de armazón rígido de cuatro o seis ruedas. Los Pullman utilizaban bogies, lo cual les proporcionaba un recorrido superior al de los coches normales. Con la nueva década se introdujeron coches de bogies en Great Northern Railway, en la línea Londres-Brighton y en GWR.

Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)

Suspensión neumática

Un sencillo eje puede deslizarse por los carriles con bastante suavidad, pero, a fin de amortiguar los golpes, reducir el desgaste tanto del vehículo como de la vía y proporcionar a los viajeros una marcha suave, se le coloca un sistema de suspensión. Con los años, los ingenieros han ido ideando diferentes dispositivos, pero, en la actualidad, la creencia general es que la naturaleza es quien proporciona la mejor suspensión: un cojín de aire. De hecho, algunos automóviles de lujo llevaban ese sistema desde hacía varias décadas, por lo que la idea de aplicarlo a los ferrocarriles no es nueva. Sin embargo, un sistema que quiera imponerse requiere un nivel tecnológico considerable para encontrar el grado de confort que demandan los trenes de hoy día.

Dos sistemas de suspensión


El diseño del bogie de un coche varía según los requerimientos de éste, especialmente en lo que se refiere a su potencial de carga y velocidad, pero el principio de la suspensión neumática es el mismo.
Los bogies sobre los que circulan los coches modernos de BR utilizan una combinación de muelles y cojines de aire o "balonas". Los muelles actúan como suspensión primaria para amortiguar la mayor parte del golpe, y las balonas como suspensión secundaria.
La suspensión primaria es invariablemente de muelles helicoidales, con amortiguadores para reducir la tendencia natural del muelle a rebotar arriba y abajo. La suspensión secundaria tiene unas balonas sobre las que reposa la caja del coche. Esta es la característica visual más específica del sistema, la cual se asemeja bastante a una cámara de rueda de camión.
La balona se hincha con aire comprimido, y su volumen está controlado por una válvula de nivelación, la cual vigila constantemente la cantidad de aire en relación con el peso del tren al subir o bajar los viajeros. Cuando el peso varía, la caja del coche empuja más hacia abajo las balonas tendiendo a comprimirlas, o sube, dejando que se expandan. Una válvula de nivelación admite o expulsa el aire, a fin de permitir que la balona vuelva a su forma original. Este proceso mantiene el coche a una altura constante sobre el nivel del carril.
Si bien la suspensión neumática es más compleja que la convencional de muelles, además de ser más cara de instalar y mantener, el sistema tiene muchas ventajas. La balona mantiene separado de modo efectivo el coche del bogie, de modo que no sólo amortigua muy bien los golpes, sino que además reduce de modo considerable la transmisión de ruido al interior del coche, haciendo la marcha mucho más suave.


Bogie moderno con unidad de suspensión neumática


Este tipo de bogie se puede ver en los coches remolque de muchas de las últimas unidades de BR. La suspensión primaria consiste generalmente en muelles helicoidales, con amortiguadores para reducir el efecto que produce la tendencia natural de los muelles a rebotar arriba y abajo. La suspensión secundaria está formada por una balona sobre la que se asienta el bastidor de la caja.

Unidad de suspensión neumática - sección transversal


La suspensión secundaria del bogie está formada por una balona llena de aire comprimido. Una válvula de nivelación controla el aire de la bolsa. A medida que varía el peso del coche, según la gente entre o salga del tren, el chasis del coche sube o baja sobre la bolsa, y ésta se comprime o expande con la acción. De esta forma, la caja del coche se mantiene siempre a una misma altura sobre el nivel del carril.


Frenado más suave
a

El frenado de carga variable es relativamente fácil de conseguir una vez que se tiene instalada la suspensión neumática. Dado que las bolsas de aire vigilan la presión con relación al número de pasajeros, este parámetro se puede medir e integrar en el sistema de frenado, de modo que la fuerza del frenado pueda ajustarse de acuerdo con la carga.

Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)