Locomotiva
Great Western Railway No. 6833 Calcot Grange , um 4-6-0 classe Grangelocomotiva a vapor , em Bristol Temple Meads estação, Bristol, Inglaterra
A locomotiva é uma estrada de ferro do veículo que fornece a força motriz para um trem , e não tem capacidade de carga de sua própria; seu único propósito é mover o trem ao longo das trilhas. Muitos trens possuem veículos de transporte de carga com propulsão própria; estes não são considerados normalmente locomotivas, e podem ser referidos como várias unidades ou vagões ; o uso destes veículos automotores é cada vez mais comum para os comboios de passageiros , mas muito raro para o frete (veja alemão CargoSprinter ). Os veículos que fornecem a força motriz para transportar um trem sem energia, mas não são geralmente considerados locomotivas porque têm o espaço de carga útil ou raramente são separados de seus trens, são conhecidos como carros de poder .
Tradicionalmente, as locomotivas transportar seus trens. Cada vez mais comum nos dias de hoje em serviço de passageiros é push-pull operação, onde as locomotivas empurrar os trens em uma direção, e são controlados a partir de uma cabine de controle na extremidade oposta do trem na outra.
Hagley Salão locmotive vapor em exibição na área do restaurante do Centro Comercial McArthur Glen, Swindon, Inglaterra
Benefícios de locomotivas
Existem muitas razões pelas quais a força motriz para trens tem sido tradicionalmente isolados em uma locomotiva, ao invés de em veículos autopropulsados. Esses incluem:
- Facilidade de manutenção - é mais fácil de manter uma locomotiva que muitos carros com propulsão própria.
- Segurança - muitas vezes é mais seguro para localizar os sistemas de energia do trem longe de passageiros. Este foi especialmente o caso para a locomotiva a vapor , mas ainda tem alguma relevância.
- Fácil substituição da força motriz - a locomotiva deve quebrar, é fácil substituí-lo por um novo. Falha da unidade de força motriz não necessita de tomar o trem inteiro fora de serviço.
- Eficiência - idle trens não desperdiçar recursos caros força motriz. Locomotivas separadas significa que os ativos de energia motriz caros podem ser movimentados, conforme necessário.
- Ciclos de obsolescência - separar a força motriz a partir dos carros-transportando carga significa que qualquer um pode ser substituído sem afectar o outro. Em alguns momentos, as locomotivas se tornaram obsoletos quando seus carros não são, ou vice-versa.
O SL Yamaguchi-go pertoTsuwano em West Japan
Classificação por força motriz
Locomotivas pode gerar trabalho mecânico de combustível, ou podem tomar o poder a partir de uma fonte externa. É comum classificar locomotivas por seus meios de fornecer trabalho motivo - os mais comuns incluem:
Vapor
Uma locomotiva a vapor na Gare du Nord , Paris, França, em 1930
As primeiras locomotivas ferroviárias ( século 19 ) foram movidos por vapor , primeiro pela queima de madeira , depois de carvão ouóleo . Por causa do motor a vapor, algumas pessoas passaram a chamá as próprias locomotivas a vapor "máquinas a vapor". A locomotiva a vapor permaneceu de longe o tipo mais comum de locomotiva até depois da Segunda Guerra Mundial . A idade do vapor correlacionado à era do carvão .
A primeira locomotiva a vapor foi construído por Richard Trevithick , e concorreu pela primeira vez em 21 de Fevereiro de 1804 , embora tenha demorado alguns anos antes de design locomotiva a vapor tornou-se eficiente e economicamente viável. Fairy Queen , construído em 1855 ; que circulam entre Nova Délhi e Alwar na Índia , é a locomotiva a vapor de mais longa duração em serviço regular em todo o mundo, mas John Bull , construído em 1831 , é atualmente a mais antiga locomotiva a vapor operável. John Bull é preservada em exibição na maior parte estática no Smithsonian Institution em Washington, DC .
O recorde de velocidade de todos os tempos para o trem a vapor s é realizada por um LNER Classe A4 4-6-2 Pacific locomotiva daLNER na Inglaterra, número 4468 Mallard , que puxando seis carrriages (mais um carro dinamômetro) chegou a 126 mph (203 km / h) em uma ligeira inclinação para baixo downhill Stoke Banco em 3 de Julho de 1938 . Locomotivas de passageiros aerodinâmicos de outros países, como a Alemanha e os Estados Unidos alcançaram velocidades muito próximas a isso, e isso geralmente se acredita estar perto do limite superior praticável para a locomotiva de acoplamento directo vapor.
Antes de meados do século 20 , elétricos e locomotiva diesel-elétrica s começaram a substituir as locomotivas a vapor. As locomotivas a vapor são menos eficientes do que suas contrapartes diesel mais modernos e elétricos e exigem muito maior mão de obra para operar e serviço. British Rail números mostraram o custo da tripulação e alimentando uma locomotiva a vapor foi cerca de duas vezes e meia a do diesel poder, ea alcançável quilometragem diária era muito inferior. Como os custos de trabalho aumentou, particularmente após a segunda guerra mundial, as tecnologias não-vapor tornou-se muito mais eficiente em termos de custo. Até o final dos 1960s- 1970 , a maioria dos países ocidentais, tinha substituído completamente locomotivas a vapor em serviço comercial.Locomotivas geralmente foram substituídos mais tarde. Outros projetos, como locomotivas movidas por turbinas a gás, foram experimentadas, mas viu pouco uso.
Até o final do século 20 , quase o único poder de vapor ainda em uso regular na América do Norte e ocidentais europeus países foi em ferrovias dirigidas especificamente aos turistas e / ou entusiastas da estrada de ferro, conhecido como railfans ou spotters de trem , embora alguns de bitola estreita linhas em Alemanha, que fazem parte do sistema de transporte público, correndo a toda-year-round horários reter vapor para a totalidade ou parte da sua força motriz. As locomotivas a vapor permaneceu em uso comercial em partes do México no final de 1970 . As locomotivas a vapor estão em uso regular na China , onde o carvão é um recurso muito mais abundante do que o petróleo para combustível diesel. Índia mudou na última década de trens a vapor para tricidade e trens movidos a diesel. Em alguns altitude linhas ferroviárias montanhosas e elevadas, motores a vapor permanecem em uso, porque eles são menos afetadas pela pressão do ar reduzida do que os motores a diesel.
British Railways classe padrão 5 73.096, um loco 4-6-0 vapor, na estação Água Virginia, de Abril de 2004 .
Veja também
- Notação Whyte
- Voltada locomotiva a vapor
- Máquina a vapor
- Manequim Vapor
- Produção locomotiva a vapor
- Nomenclatura locomotiva a vapor
- The Rocket
Diesel-mecânico
Locomotiva diesel s variam na forma de transmissão usadas para transmitir a energia de um motor diesel (ou motores) para as rodas.A forma mais simples de transmissão é por meio de uma caixa de velocidades , da mesma maneira como em veículos rodoviários.Trens a diesel ou de locomotivas que usam este são chamados diesel-mecânica e começaram a aparecer (embora limitado no poder), mesmo antes da primeira guerra mundial que viu um número de sistemas diesel simplex construídos para a guerra, um número pequeno de que sobreviva e ainda são hoje operacional.
Tem, no entanto, foi encontrado impraticável para construir uma caixa de velocidades, que pode lidar com uma potência de mais de 400 cavalos de potência (300 kW), sem quebrar, apesar de uma série de tentativas de fazê-lo. Portanto, este tipo de transmissão só é adequado para baixa potência manobras locomotivas, ou leves várias unidades ou vagões .
Para as locomotivas mais potentes outros tipos de transmissão tem que ser utilizado.
Diesel-elétrico
Locomotivas diesel-elétricas Gêmeas do reabastecimento Union Pacific em Dunsmuir, California
A forma mais comum de transmissão é elétrico; uma locomotiva com transmissão elétrica é conhecido como um diesel locomotiva -aparelhos elétricos. Com este sistema, o motor diesel acciona um gerador ou alternador ; a energia eléctrica produzida em seguida, acciona as rodas usando motores elétricos . Com efeito, tal locomotiva é uma locomotiva elétrica que carrega a sua própria estação de geração junto com ele.
Os primeiros motores diesel-elétricos estavam trocando de motores usados ??para movimentar vagões em torno de pátios ferroviários. O primeiro entrou em serviço em 1924 . Uma década depois, a tecnologia começou a ser aplicada ao serviço ferroviário regular comostreamliners entrou em serviço. Na verdade, a gasolina sistema -aparelhos elétricos movidos a primeira tal trem, mas os sistemas diesel-elétricos logo provou ser mais rentável por causa da maior eficiência e menores custos de manutenção. O combustível para uma alta velocidade de execução no início de Chicago, Illinois para Denver, Colorado custam apenas US $ 14,64 (em 1934 dólares).
Nos anos 1970 , British Rail , no Reino Unido, desenvolveu um trem diesel-elétrico de alta velocidade chamado o Comboio de Alta Velocidade ou HST. Este trem é composto por duas Classe 43 locomotivas (também conhecidos como carros de poder), um em cada extremidade, e um número de carruagens "Mark 3" (geralmente 8). Um conjunto completo HST foi originalmente designado comoClasse 253 ou 254 diesel unidade múltipla (DMU), mas devido às trocas freqüentes entre as séries dos carros de potência foram reclassificados como locomotivas e recebeu o número classe 43. Os carros não motorizados foram simultaneamente reclassifed como treinadores individuais - o número de um conjunto DMU deve identificar todos os seus associados, bem carruagens.
O HST protótipo (designado Classe 252) detém o recorde mundial de velocidade para a tração diesel, tendo atingido uma velocidade de 143 mph, embora a velocidade de operação da produção HST em serviço é 125 mph (200 km / h), daí o nome "Inter -Cidade 125 ".
Uma variante do Intercity 125, o XPT , está em serviço em New South Wales ferrovias na Austrália , mas com uma velocidade máxima inferior e diferentes carruagens.
Diesel-hidráulico
Alternativamente, locomotivas diesel-hidráulica usar hidráulica transmissão para transmitir a potência do motor diesel para as rodas.Relativamente a este tipo de locomotiva, a potência é transmitida às rodas por meio de um dispositivo chamado um conversor de binário . Um conversor de torque é composto de três partes principais, dois dos quais giram, e um que é fixo. Todas as três partes principais são selados numa caixa cheia com óleo. Muitas unidades múltiplas diesel-hidráulico também têm um "volante fluido", que funciona como uma "segunda marcha" para correr em altas velocidades.
A parte rotativa interior de um conversor de binário é chamado uma bomba centrífuga (ou roda de pás), a parte exterior é chamado umaroda de turbina (ou roda movida), e entre eles é uma roda de guia fixa. Todas estas partes têm lâminas especialmente conformados para controlar o fluxo de óleo.
A bomba centrífuga está ligada directamente ao motor a diesel, e a roda de turbina está ligada a um eixo , que acciona as rodas.
À medida que o motor diesel gira a bomba centrífuga, o óleo é forçado para fora a alta pressão. O óleo é forçado através das pás da roda de guia fixa e, em seguida, através das lâminas da roda da turbina, o que faz com que o mesmo rode e, assim, transformar o eixo e as rodas. O óleo é bombeado ao redor do circuito novo e de novo.
Locomotivas diesel-hidráulica são ligeiramente mais eficiente do que a diesel-elétrica, mas foram encontrados em muitos países para ser mecanicamente mais complicado e mais propensos a quebrar. Na Alemanha, no entanto, sistemas diesel-hidráulicas alcançado extremamente alta reliabily em operação. Argumento persistente continua sobre a confiabilidade relativa de motores hidráulicos, com perguntas contínuo sobre se os dados foram manipulados politicamente para favorecer os fornecedores locais em detrimento das alemãs. Em os EUA e Canadá, eles já estão muito ultrapassados ??por locomotivas diesel-elétricas, enquanto eles permanecem dominantes em alguns países europeus. As locomotivas diesel-elétricas apenas da Deutsche Bundesbahn eram BR 288 (V 188), dos quais 12 foram construídas em 1939 pela DRG .
Turbina a gás
Locomotivas movidas por turbinas a gás foram desenvolvidos em muitos países nas décadas após a Segunda Guerra Mundial . Estes motores usados ??do tipo jet (semelhante ao turboshaft motores em um helicóptero de turbina) que transportavam um eixo de saída. O método normal de transmissão de potência para as rodas envolveu uma transmissão elétrica semelhante a um diesel-elétricolocomotiva - as turbinas funcionando em velocidade constante que acciona um gerador, alimentando a grandes motores elétricos de condução das rodas.
Locomotivas de turbinas a gás são muito poderosos, mas também muito noisy (soado um pouco como um avião a jato). Union Pacificoperado a maior frota de locomotivas da turbina e usado amplamente, em um ponto, alegando que as turbinas arrastou 10% do frete da ferrovia. Sua eficiência foi bastante baixa, mas esta foi inicialmente não é um problema; combustível era barato, e as turbinas a gás da União do Pacífico foram abastecidos com óleo pesado barato "Bunker C '. Esta fonte de combustível barato desapareceu quando um aperfeiçoamento das técnicas de refinaria permitiu que fosse 'rachado' em graus mais leves de petróleo. Depois da crise do petróleo nos anos 1970 e ao aumento dos custos de combustível, locomotivas com turbinas a gás tornou-se economicamente inviável para ser executado, e muitos foram retirados de serviço. Este tipo de locomotiva é rara hoje em dia. Nenhum estão em uso nos Estados Unidos.
Elétrico
Locomotiva elétrica
Virginian Railway em West Virginia e Virginia eletrificada de um trecho de 134 quilômetros pelo território montanhoso acidentada. Locomotiva elétrica 100 foi construído pela ALCO-Westinghouse em 1926 . Foto cedida por entusiastas Virginian Railway Group on Yahoo
A locomotiva elétrica é fornecida externamente, com energia elétrica, seja através de um captador sobrecarga ou através de umterceiro-rail . Enquanto o custo de eletrizante pista é bastante elevado, trens elétricos e locomotivas são significativamente mais baratos para executar do que os motores diesel, e são capazes de melhor aceleração , bem como a travagem regenerativa , tornando-os ideais para o serviço de passageiros em áreas densamente povoadas. Quase todos os comboios de alta velocidade (por exemplo, sistemas de ICE , TGV , trem-bala ) o uso de energia elétrica, porque a energia necessária para a sua execução não é facilmente transportada a bordo. Por exemplo, as mais poderosas locomotivas elétricas que são usados ??hoje nos túnel do canal serviços de frete usar 7MWatts de poder.
O recorde mundial de velocidade para um trem de rodas foi criado em 1990 por um TGV francês, que alcançou uma velocidade de 515,3 kmh (320 mph).
Embora os sistemas de ferrovia eletrificada recentemente projetados invariavelmente operar em corrente alternada , muitos existentes corrente contínua sistemas ainda estão em uso em EG- África do Sul , Espanha , e o Reino Unido (750V e 1500V); Países Baixos(1500 V); Bélgica , Itália , Polónia (3000 V), e cita o de Mumbai e Chicago (que será mudado para AC em 2025).
Um pequeno número de locomotivas elétricas também pode operar fora da bateria de alimentação para permitir viagens curtas ou shutning para ocorrer em linhas ou jardas não eletrificada. Locomotivas bateria Pura também constatou o uso de minas e outros trabalhos subterrâneos onde fumaça de óleo diesel ou fumo não são seguros e onde o fornecimento de eletricidade externos não poderia ser usado. Locomotivas da bateria também são usados ??em muitas metropolitano para operações de manutenção, pois são necessários para operar em áreas onde o fornecimento de energia elétrica foi desligada temporariamente.
Veja também : sistema de eletrificação Railway
Electro-diesel
Ver artigo principal : Electro-locomotivas diesel
Estas são locomotivas especiais que podem funcionar como um locomotiva elétrica ou uma locomotiva a diesel. De modo duplo diesel-elétrico / terceira-rail locomotivas são operados pela Long Island Rail Road e Metro-North Railroad entre território não eletrificada e Nova York por causa de uma lei local que proíbe locomotivas a diesel em Manhattan túneis. Pela mesma razão Amtrak opera uma frota de locomotivas de modo duplo na área de Nova Iorque. British Rail operado locomotivas diesel-elétricas duais / elétrico projetado para funcionar principalmente como locomotivas elétricas. Isso permitiu metros ferroviárias permanecer un-eletrificada como o terceiro-rail sistema de energia é extremamente perigoso em uma área de quintal.
Levitação magnética
Trem maglev Transrapid na pista de ensaio em Emsland , na Alemanha.
A mais nova tecnologia em trens é de levitação magnética (maglev). Estes comboios eléctricos têm um motor aberto especial que flutua o trem acima do trilho sem a necessidade de rodas. Isto reduz grandemente a fricção. Muito poucos sistemas estão em serviço e o custo é muito alto. A experimental japonês trem de levitação magnética atingiu 552 kmh.
O Transrapid trem maglev conecta o aeroporto de Xangai com a cidade.
Os primeiros trens maglev comerciais correu nos anos 1980 em Birmingham , Reino Unido , oferecendo um serviço de transporte de baixa velocidade entre o aeroporto e da estação ferroviária. Apesar do enorme interesse e entusiasmo na tecnologia que foi abandonado e substituído por um trilho de bolina cabo de alguns anos mais tarde.
Classificação por uso
As três principais categorias de locomotivas são frequentemente subdividido em sua utilização nas operações de transporte ferroviário. Há locomotivas de passageiros, locomotivas de carga e switcher (ou manobrador) locomotivas. Estas categorias dependem, principalmente, a capacidade de manobra, potência de tracção e velocidade. Algumas locomotivas são projetados para trabalhar emferrovias de montanha .
Veja também
- Lista de construtores de locomotivas
- Unidade múltipla Diesel
Referências
Guia de um engenheiro de 1891 ( http://www.gutenberg.org/etext/11164 )
Retirado de " http://en.wikipedia.org/wiki/Locomotive "
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