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l para el rubí en el uso de los carriles considera la locomotora (software) .
Una locomotora es un vehículo ferroviario que proporciona la energía motiva para un tren . La palabra origina del loco latino - " del ; de un place", ablativo del " locus", " place" + motivus, " del del latín medieval; causar el motion").
Una locomotora no tiene ninguna capacidad de carga útil sus los propios, y su único propósito es mover el tren a lo largo de las pistas. En cambio, algunos trenes tienen vehículos carga-que llevan automotores. Éstos normalmente no se consideran las locomotoras, y se pueden referir como autocares múltiples de las unidades o los Railcars el uso de estos vehículos automotores son cada vez más comunes para los trenes de pasajeros pero muy raro para la carga (véase el CargoSprinter ). Los vehículos que proporcionan energía motiva de acarrear un tren unpowered, pero generalmente no se consideran las locomotoras porque tienen espacio de la carga útil o se separan raramente de sus trenes, se conocen como coches de energía
Tradicionalmente, las locomotoras tiran de los trenes del frente. El campo común es cada vez más la operación de vaivén, donde una locomotora tira del tren en una dirección y lo empuja en la otra, y se controla opcionalmente de un taxi del control en el extremo contrario del tren.
Orígenes
El considera también : Historia del transporte de carril, : Categoría: Locomotoras de vapor tempranas
Las primeras locomotoras acertadas fueron construidas por el de Cornualles Richard Trevithick del inventor . En 1804 su locomotora de vapor innomada acarreó un tren a lo largo del tranvía de las industrias siderúrgicas de Penydarren, cerca Merthyr Tydfil en el País de Gales . Aunque la locomotora acarreara un tren de 10 toneladas de hierro y de 70 pasajeros en cinco carros sobre nueve millas (14 kilómetros), era demasiado pesada para los carriles del arrabio usados en ese entonces. La locomotora funcionó solamente tres viajes antes de que fuera abandonada. Trevithick construyó una serie de locomotoras después del experimento de Penydarren, incluyendo uno que funcionó en una mina de carbón en Tyneside en donde fue visto por el joven George Stephenson .
La primera locomotora de vapor comercialmente acertada era locomotora del estante de s de Murray Matthew ', la Salamanca, construida para el ferrocarril de Middleton del calibrador estrecho en 1812. Esto fue seguida en 1813 por el Billy que soplaba del construido por Christopher Blackett y el Guillermo Hedley para el ferrocarril, la primera locomotora acertada de la mina de carbón de Wylam que funcionaba por la adherencia solamente. Billy que sopla ahora es encendido exhibición en el museo de ciencia en el Londres, la locomotora más vieja de la existencia.
En el 1814 George Stephenson, inspirado por las locomotoras tempranas de Trevithick y de Hedley persuadió a encargado de la mina de carbón de Killingworth en donde él trabajó para permitir que él construya una máquina vapor-accionada . Él construyó el Blücher, uno del del primer acertado ensanchó las locomotoras de la adherencia de la rueda de . Stephenson desempeñó un papel fundamental en el desarrollo y la adopción extensa de las locomotoras de vapor. Sus diseños mejoraron en el trabajo de los pioneros. En 1825 él construyó la locomoción del para el Stockton y el ferrocarril de Darlington que se convirtieron en el primer ferrocarril público del vapor. En 1829 él construyó el el Rocket que fue entrado adentro y ganó los ensayos de Rainhill. Este éxito lleva a Stephenson que establece a su compañía como el constructor preeminente de las locomotoras de vapor usadas en ferrocarriles en el Reino Unido, los Estados Unidos y mucho de Europa.
Locomotoras contra unidades múltiples
Ventajas de locomotoras
Hay muchas razones por las que la energía motiva para los trenes se ha aislado tradicionalmente en una locomotora, algo que en los vehículos automotores . Éstos incluyen:
; Facilidad: Si la locomotora falla, es fácil substituirla por otra. La falta de la unidad de energía motiva no requiere tomar el tren entero fuera de servicio. ; Utilización máxima de los coches de energía: Recursos de energía motiva costosos de la basura de los trenes de la marcha lenta. Las locomotoras separadas permiten a activos costosos de la energía motiva ser movidas alrededor según lo necesitado. ; Flexibilidad: Las locomotoras grandes se pueden substituir para las pequeñas locomotoras donde están más escarpados los grados y más energía es necesaria. ; Ciclos de la obsolescencia: La separación de la energía motiva de los coches de carga-acarreo permite a uno ser substituida sin afectar al otro. Las locomotoras han llegado a ser ocasionalmente obsoletas cuando no eran sus coches, y viceversa.
Ventajas de unidades múltiples
Hay varias ventajas de los trenes múltiples (MU) comparados a las locomotoras.
; Rendimiento energético: Las unidades múltiples son más económicas de energía que los trenes y más ágil locomotora-acarreados, especialmente en grados, del peso del tren (a veces todo de él) se coloca tanto más en los rodillos impulsores, algo que al peso muerto de coches unpowered. ; Ninguna necesidad de dar vuelta a la locomotora: Muchas unidades múltiples tienen taxis en ambos extremos o se arreglan de modo que un sistema de coches tenga taxis en ambos extremos, para poder invertir el tren sin uncoupling/re-coupling el locomotor, dando tiempos de vuelta más rápidos, la reducción del equipo cuesta, y el aumento de seguridad. ; Confiabilidad: Pues los trenes múltiples tienen motores múltiples, la falta de un motor no evita que el tren continúe su viaje. Un tren dibujado locomotor del pasajero tiene típicamente solamente una unidad de energía, significando que la falta de esto hace el tren ser inhabilitada. Sin embargo, algunos trenes de pasajeros acarreados locomotores pueden utilizar más de una locomotora, al igual que la mayoría de los trenes de carga acarreados locomotores, y pueden continuar a la velocidad reducida después de la falta de una locomotora. ; Seguridad: Las unidades múltiples tienen normalmente sistemas de frenos totalmente independientes en todos los coches, significando la falta de los frenos en un coche no evita que los frenos a través del tren funcionen con seguridad.
Clasificación por energía motiva
Las locomotoras pueden generar su energía del combustible (madera, carbón, petróleo o gas natural), o pueden tomar la energía de una fuente exterior de electricidad. Es común clasificar las locomotoras por su fuente de energía. Los comunes incluyen:
Vapor
considera también:
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En el siglo XIX las primeras locomotoras ferroviarias fueron accionadas por el vapor, generado generalmente quemando el carbón . Porque las locomotoras de vapor incluyeron uno o más el motor de vapor, se refieren a veces como " engines" del vapor;. La locomotora de vapor seguía siendo en gran medida el tipo más común de locomotora hasta después de la Segunda Guerra Mundial .
La primera locomotora de vapor fue construida por el Richard Trevithick ; primero funcionó en el 1804 del 21 de febrero, aunque fuera algunos años antes de que el diseño de la locomotora de vapor llegó a ser económicamente práctico.
El expediente absoluto de la velocidad para los trenes del vapor es llevado a cabo por una locomotora pacífica 4-6-2 de la clase A4 LNER LNER en el Reino Unido, numera el pato silvestre de 4468, que tirando de seis carros (más un coche del dinamómetro) alcanzó 126 mph (203 kilómetros por hora) en un gradiente en declive leve abajo alimenta el banco en el el 1938 del 3 de julio . Las locomotoras aerodinámicas del pasajero en Alemania lograron velocidades muy cerca a esto, y, debido a las dificultades adecuado de balancear y de lubricar el engranaje corriente, éste se piensa generalmente para estar cercano al límite practicable para una locomotora de vapor dirigir-juntada.
Antes del centro del vigésimo siglo, las locomotoras eléctricas y diesel-eléctricas comenzaron a substituir las locomotoras de vapor. Las locomotoras de vapor son menos eficientes que sus contrapartes diesel y eléctricas más modernas y requieren mano de obra mucho mayor funcionar y mantener. Las figuras del carril británico demostraron que el coste de enrolamiento y de aprovisionar de combustible una locomotora de vapor era algunos dos y las medias épocas que de energía diesel, y el kilometraje diario realizable eran lejos más bajos. Como los costes de la mano de obra se levantaron, particularmente después de la Segunda Guerra Mundial, tecnologías del no-vapor llegaron a ser mucho más rentables. Para el final del 1960s-1970s, la mayoría de los países occidentales habían substituido totalmente las locomotoras de vapor en servicio de pasajero. Las locomotoras de la carga fueron substituidas generalmente más adelante. Otro diseña, por ejemplo las locomotoras accionadas por las turbinas de gas, se ha experimentado con, pero ha visto poco uso.
Antes de fin de vigésimo siglo, casi la única todavía energía de vapor en uso regular en países europeos Norteamérica y occidental estaba en turistas específicamente dirigidos de los ferrocarriles de la herencia y/o los entusiastas del ferrocarril, conocidos como el Railfans u observadores de tiro del tren, aunque un poco de calibrador estrecho alinee en Alemania que formen la parte del sistema de transporte público, funcionando a los horarios todo-año-redondos conservan el vapor para el todo o una parte de su energía motiva. Las locomotoras de vapor permanecían en uso comercial en partes de México en el final de los 70. Las locomotoras de vapor estaban en uso regular hasta 2004 en el República Popular de China, donde está un recurso el carbón mucho más abundante que el petróleo para el combustible diesel. El la India cambió de los trenes vapor-accionados a los trenes eléctricos y de motor diesel en los años 80, a menos que la herencia entrene. En algunas líneas montañosas y de la mucha altitud de carril, los motores de vapor siguen siendo funcionando porque son afectados menos por la presión de aire reducida que los motores diesel.
En fecha 2006 DLM AG (Suiza) continúa fabricando las nuevas locomotoras de vapor.
Locomotoras diesel
considera también:
la locomotora diesel
Comenzando en los años 40, el diesel - la locomotora accionada comenzó a desplazar energía del vapor en los ferrocarriles norteamericanos. Después del final de la Segunda Guerra Mundial, la energía diesel comenzó a aparecer en los ferrocarriles en muchos países, por los años 60, pocos ferrocarriles importantes continuos para funcionar la locomotora de vapor. (véase el Dieselization )
Al igual que el caso con cualquier vehículo accionado por un motor de combustión interna, las locomotoras diesel requieren un cierto tipo de sistema de la transmisión de energía juntar la salida del motor a los rodillos impulsores. En los comienzos del desarrollo diesel de la propulsión del ferrocarril, el eléctrico, el hidráulico y los sistemas todos de la transmisión de energía mecánica fueron empleados con diversos grados de éxito. De los tres, de la transmisión eléctrica demostrados ser locomotoras más prácticas, y, a excepción de las algunas diesel-más hidráulicas manufacturadas para los usos de una energía más baja, casi todas las locomotoras de motor diesel modernas son diesel-eléctricas.
Las locomotoras diesel requieren considerablemente menos mantenimiento que el vapor, con una reducción correspondiente en el número de personales necesarios para mantener la flota servicio. Las mejores locomotoras de vapor pasaron un promedio de tres a cinco días por mes en la tienda para el mantenimiento general y las reparaciones corrientes. Los reacondicionamientos pesados eran frecuentes, a menudo implicando el retiro de la caldera del marco para las reparaciones importantes. En cambio, una locomotora diesel típica requiere no más de ocho a diez horas de mantenimiento por mes y puede funcionar durante muchos años entre los reacondicionamientos pesados.
Las unidades diesel no están como contaminación como energía de vapor; las unidades modernas producen niveles bajos de las emisiones de extractor. las locomotoras Diesel-eléctricas se caben a menudo con el " brakes" dinámico; ese uso que la tracción viaja en automóvili como generadores durante el frenado a asistir a controlar la velocidad de un tren en un grado descendente.
Gas turbina-eléctrico
considera también:
turbina-eléctrico de la locomotora del gas Una locomotora turbina-eléctrica del gas, o GTEL, es una locomotora que utiliza una turbina de gas para conducir un generador eléctrico o el alternador . La corriente eléctrica producida así se utiliza para accionar los motores de la tracción que este tipo de locomotora primero fue experimentado con adentro 1920 pero que alcanzó su pico en los años 50 a los años 60. La turbina (similar a un motor del turboárbol ) conduce un eje de salida, que conduce el alternador vía un sistema de los engranajes
Una turbina ofrece algunas ventajas sobre un motor de pistón . El número de piezas móviles es mucho más pequeño, y la energía al cociente de peso es mucho más alta. Una turbina de una salida de energía dada es también físicamente más pequeña que un motor de pistón igualmente de gran alcance, permitiendo que una locomotora sea muy de gran alcance sin ser excesivo grande. Sin embargo, salida de energía de una turbina y eficacia amba gota dramáticamente con la velocidad rotatoria, desemejante de un motor de pistón, que tiene una curva de energía comparativamente plana.
Las locomotoras de la turbina de gas son muy de gran alcance, pero también tienden a ser muy ruidosas. La unión pacífico funcionó la flota más grande de locomotoras turbina-eléctricas del gas en el mundo, y era el único ferrocarril para utilizarlas para acarrear la carga en servicio regular. La mayoría del otro GTELs se ha construido para los pequeños trenes de pasajeros, y solamente algunos han visto cualquier éxito verdadero en ese papel.
Después de que la crisis del petróleo 1973 y la subida subsecuente de los costes del combustible, locomotoras de la turbina de gas se convirtieron en poco económicas de funcionar, y muchas fueron tomados fuera de servicio. Este tipo de locomotora es raro ahora.
Eléctrico
considera también:
la locomotora eléctrica
La locomotora eléctrica se suministra externamente energía eléctrica, a través de una recolección de arriba o a través de un tercer carril . Mientras que el coste de capital de electrificar la pista es alto, los trenes eléctricos y las locomotoras son capaces de un rendimiento más alto y bajan en algunos casos costes operacionales que el vapor o la energía diesel.
El expediente de la velocidad del mundo para un tren rodado fue fijado en febrero de 2007 por un TGV francés que alcanzó una velocidad de 575 kilómetro por hora (357 mph).
Algunas locomotoras eléctricas pueden también funcionar de energía de la batería de permitir viajes cortos o el desvío en líneas o yardas no-electrificadas. Las locomotoras con pilas se utilizan en minas y otras localizaciones subterráneos en donde los humos o el humo diesel pondrían en peligro a equipos, y donde los suministros de electricidad externos no pueden ser usado debido al peligro de las chispas que encienden el gas inflamable. Las locomotoras de la batería también se utilizan en muchos ferrocarriles de subterráneo para las operaciones del mantenimiento, pues se requieren al funcionar en las áreas donde el suministro de electricidad se ha desconectado temporalmente. Sin embargo, el coste y el peso de baterías prohíben el usar de las locomotoras con pilas en funcionamientos extendidos.
Levitación magnética
considera también:
l tren de Maglev
La más nueva tecnología de trenes es la levitación magnética (maglev). Estos trenes eléctricamente accionados tienen un motor abierto que flote el tren sobre el carril sin las ruedas. Esto reduce grandemente la fricción. Muy pocos sistemas están en servicio y el coste es muy alto. El JR-Maglev japonés MLX01 del tren de la levitación magnética experimental ha alcanzado 581 kilómetros por hora (361 mph).
El tren de maglev de Transrapid conecta el aeropuerto de Shangai con la ciudad.
Los primeros trenes de maglev comerciales funcionaron en los años 80 en el Birmingham, Reino Unido, proporcionando un servicio de poca velocidad de lanzadera entre el aeropuerto y el ferrocarril. A pesar de el interés y el entusiasmo, el sistema era cerrado debido a una carencia de recambios y substituida por los teleféricos rodados algunos años más adelante.
Híbrido
considera también:
híbrido de la locomotora
Una locomotora híbrida es una locomotora que utiliza un sistema recargable del almacenaje de energía (RESS) a bordo y una fuente de energía aprovisionada de combustible para la propulsión.
Los trenes híbridos son accionados típicamente por tecnología de la pila de combustible o el híbrido diesel-eléctrico que reduce la consumición de combustible con el frenado regenerador y cambiar del motor del hidrocarburo al estar desocupado o inmóvil (según lo utilizado en automóviles tales como el Toyota Prius ).
Experimental
Hay otras formas de energía motiva en uso experimental.
Los motores de la gente del Parry hacen un railcar experimental del carril de la luz accionado por la energía almacenada en una rueda volante . La rueda volante se acciona de un motor batería-conducido a bordo o de un motor de combustión interna y también se recarga con el frenado regenerador . Una alternativa propuesta es recargar la rueda volante de los motores eléctricos externos instalados en las paradas de la estación. Aunque esto aumentara costes de la instalación reduciría substancialmente el peso de los vehículos. Costaría menos que proporcionando una fuente eléctrica continua.
Los motores de la gente del Parry se han probado en varios ferrocarriles, incluyendo el ferrocarril de Ffestiniog, el ferrocarril Highland Galés y el Welshpool y el ferrocarril ligero de Llanfair. El primer servicio de corriente del horario para el railcar de la rueda volante fue puesto en marcha que proporcionaba en febrero de 2006 el servicio de domingo en el acoplamiento corto entre la ensambladura de Stourbridge y la ciudad de Stourbridge en el Reino Unido .
Clasificación por uso
Las tres categorías principales de locomotoras se subdividen a menudo en su uso en las operaciones de transporte de carril . Hay locomotoras del pasajero, locomotoras de la carga y las locomotoras del interruptor (o desvío). Estas categorías describen principalmente la combinación de la locomotora de tamaño físico, comenzando esfuerzo tractivo y velocidad permitida máximo. Las locomotoras de la carga se diseñan normalmente para entregar el colmo que comienza el &mdash tractivo de esfuerzo ; necesario para encender los trenes que pueden pesar tanto como 15.000 mdash de las toneladas ; y entregar el poder más elevado continuo, en el sacrificio de la velocidad máxima. Las locomotoras del pasajero desarrollan menos esfuerzo tractivo que comienza pero pueden funcionar en las velocidades exigidas por horario del pasajero. Locomotoras mezcladas (ingleses del tráfico de los E.: los fines generales o las locomotoras del interruptor del camino) se construyen para proporcionar los elementos de ambos requisitos. No desarrollan tanto esfuerzo tractivo que comienza como una unidad de la carga sino pueden acarrear trenes más pesados que un motor del pasajero.La mayoría de las locomotoras de vapor están intercambiando las unidades, en las cuales los pistones se juntan a los conductores (rodillos impulsores) por medio de las bielas. Por lo tanto, la combinación de comenzar esfuerzo tractivo y velocidad máxima es influenciada grandemente por el diámetro de los conductores. Las locomotoras de vapor pensaron para el servicio de carga tienen generalmente conductores relativamente de diámetro bajo, mientras que los modelos del pasajero tienen conductores del diámetro grande (tan grandes como 84 pulgadas en algunos casos).
Con el Diesel-eléctrico y las locomotoras eléctricas, el cociente del engranaje entre la tracción viaja en automóvili y los árboles son qué adapta la unidad al servicio de la carga o de pasajero, aunque una unidad del pasajero pueda incluir otras características, tales como energía (energía del final principal del hotel del aka) o un generador de vapor .
Algunas locomotoras se diseñan específicamente para trabajar ferrocarriles de la montaña, y ofrecen mecanismos y a veces el estante y el piñón de frenado adicionales extensos. Las locomotoras de vapor construidas para los ferrocarriles escarpados de estante y del piñón tienen con frecuencia la caldera inclinada concerniente a las ruedas, de modo que la caldera permanezca áspero llano en gradientes escarpados.
Clasificación por el arreglo de la rueda
considera también:
l arreglo de la rueda
La clasificación del arreglo de la rueda es un tipo común de clasificación. Los métodos comunes incluyen el arreglo de la rueda AAR, la clasificación UIC, y sistemas de la notación de Whyte.
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