La llocomotora de vapor ye un tipu de llocomotora impulsada pola aición del vapor d'agua. Les llocomotores de vapor fueron la forma dominante de traición nos ferrocarriles hasta qu'a mediaos del sieglu XX fueron reemplazaes poles llocomotores diésel y llétriques.
Los primeros ferrocarriles emplegaben caballeríes p'abasnar carros sobre rieles. Cuando se desenvolvieron les máquines de vapor, tratar d'aplicales al ferrocarril. Los primeros intentos tuvieron llugar en Gran Bretaña; asina, por casu, Richard Trevithick construyó una llocomotora en 1804, 22 años antes de la máquina de George Stephenson.
Esta máquina tenía un solu cilindru, disponía d'un volante d'inercia y la tresmisión de fuercia a les ruedes realizar por engranajes. La llocomotora de Trevithick nun foi incorporada al ferrocarril por cuenta de que los raíles de fierro fundíu nun soportaron el pesu de la máquina y estropiáronse nos trés viaxes de prueba realizaos ente les mines de fierro de Penydarren y la canal Methry-Cardiff.
La Salamanca, primer llocomotora de cremallera de John Blenkinsop.
Siguió utilizándose la fuercia animal pal arrastre de los vagones, hasta que la escasez de caballos y los sos altos costos por cuenta de les guerres napoleóniques obligó a volver la mirada otra vegada escontra les llocomotores. En 1811 John Blenkinsop patentó'l sistema de cremallera pa llocomotora. Finalmente en 1812 Matthew Murray diseñó y construyó la llocomotora Salamanca nos talleres Feton, Murray and Wood.
La llocomotora disponía per primer vegada de dos cilindros y montaba el sistema de cremallera patentáu por John Blenkinsop, solucionando'l problema de pesu de la máquina. Si la llocomotora yera demasiáu llixera nun tenía abonda adherencia, les sos ruedes motrices patinaban y nun consiguía abasnar la carga. Otra manera, si la máquina pesaba demasiáu, ameyoraba l'adherencia pero estropiaba los raíles. La Salamanca solucionaba estos inconvenientes.
Llocomotora The Rocket, caltenida nel Muséu de Ciencies de Londres.
En 1826 empecipióse la construcción de la primer llinia ferrial del mundu ente dos ciudaes: Liverpool y Manchester. El diseñu de la llinia encargar a George Stephenson, que tenía esperiencia en diseños de ferrocarriles de mines. En 1829 inda nun se decidiera'l tipu de traición de los vagones. Les llocomotores emplegaes nes mines yeren lentes y pocu fiables, con frecuentes esplosiones. Esa foi la razón de que se propunxera'l proyeutu de disponer de 30 máquines fixes partíes a lo llargo del percorríu, una per cada quilómetru, que per mediu de lluries abasnaríen los vagones.
El 6 d'ochobre de 1829 en Rainhill realizóse un concursu pa determinar si les llocomotores yeren afeches pa la traición na nueva llinia. El ganador llevaríase 500 llibres esterlines y un llugar na historia. Munchos proyeutos como'l "Cycloped" nun fueron almitíos nel concursu, como un artiluxu de traición animal de Thomas Shan Brandreth o la llocomotora "Perseverance" de Timothy Burstall, que nun algamar la velocidá mínima esixida pa la prueba.
Finalmente compitieron trés llocomotores, la "The Rocket" de George y Robert Stephenson (padre y fíu), la "Sans Pareil" de Timothy Hackworth y la "Novelty" del suecu John Ericsson y el británicu John Braithwaite. La ganadora foi la "Rocket" porque los sos rivales nun consiguieron terminar la prueba por avería nes máquines, como la "Sans Pareil" que tenía un cilindru defectuosu construyíu nos talleres de Stephenson. A pesar d'esta anomalía, la "Sans Pareil" foi más rápida que les sos competidores. D'esta manera la "Rocket" pasó a la historia non por ser la primera o la meyor, sinón por ganar les pruebes de Rainhill.
Foi la primer llocomotora moderna de vapor qu'introdució delles innovaciones, que depués fueron emplegaes en casi toes les llocomotores construyíes dende entós. Asina, emplegaba una caldera multitubular, que foi idea de Henry Booth, muncho más eficaz pa tresferir el calor de los gases de la combustión a l'agua. Les calderes anteriores consistíen nuna sola tubería arrodiada d'agua. Tamién utilizaba una tobera de salida del vapor d'escape pa crear un vacíu parcial que tirara del aire qu'alimentaba'l fueu.
La llocomotora de vapor emplega una caldera horizontal cilíndrica col llar na parte posterior, parcialmente dientro de la cabina que protexe a los operarios de les inclemencies meteorolóxiques. El llar ye'l llugar onde se quemar el combustible. Ta formáu por cuatro parés llaterales y un techu al que se denomina cielu. Na base atopa la parrilla o quemador, sobre'l que se deposita'l combustible, y so la parrilla, una caxa pa recoyer les cenices o ceniceru y la boca pola qu'entra l'aire pa la combustión. Los fumos del llar salen por una serie de tubos asitiaos llonxitudinalmente dientro de la caldera y arrodiaos d'agua, a la que tresmiten el calor. El conxuntu de tubos denominar fai tubular, y dalgunos de mayor diámetru contienen nel so interior otros más finos polos qu'escurre vapor pa ser recalentado y aumentar asina la potencia de la llocomotora. Na parte frontera de la caldera atopa la caxa de fumos, a onde va parar el fumu en pasando polos tubos del fexe, antes de salir pela chimenea, que sobresal na parte cimera. El vapor recoyer na parte más alta de la caldera, bien sía al traviés d'un tubu furáu, asitiáu percima del nivel de l'agua, o bien nun domo (cúpula na parte cimera). El vapor sale de la caldera al traviés d'una válvula reguladora, conocida tamién como "regulador".
Corte d'una caldera de llocomotora de vapor.
Cuando'l regulador ta abiertu, el vapor dirixir pol tubu d'almisión al motor. Ellí entra en primer llugar na denominada caxa del vapor o capiya de la distribución, onde una pieza móvil, la corredera, al esmucise alternativamente a unu y otru llau, fai que'l vapor diríxase, de la mesma, alternativamente a unu y otru llau del pistón dientro del cilindru del vapor, nel qu'entra al traviés de les lumbreras d'almisión y en espandiéndose, la mesma corredera dirixir escontra la lumbrera d'escape. Esto causa un movimientu alternativu de vaivén del pistón, a unu y otru llau, que remana asina la rueda motriz principal al traviés d'una barra, tamién llamada renuevu del pistón. Esti renuevu ta empuestu por una cruceta que torga que los esfuercios llaterales recayan sobre'l pistón. Al empar el renuevu articular col pie de biela. Esta biela va coneutada nel otru estremu a una clavía escéntrica na rueda motriz principal, a la que fai xirar por aciu un movimientu de rabil. La corredera, auténtica válvula de distribución del vapor nel motor, remanar al traviés d'un conxuntu de barres articulaes: el mecanismu de accionamiento de la distribución del vapor, que ye ajustable pa controlar el sentíu de la marcha y la corte de l'almisión. El puntu de corte de l'almisión del vapor determina mientres qué proporción del percorríu del pistón almite vapor dientro del cilindru. Asina, por casu, un puntu de corte al 50% indica que s'almite vapor namái mientres la metá del percorríu del pistón. Mientres el restu del percorríu, el pistón resulta impulsáu pola fuercia espansiva del vapor que quedó dientro del cilindru. Un usu intelixente de la corte de l'almisión aforra vapor y, poro, tamién combustible y agua. La corte de l'almisión controlar dende la cabina per mediu de la palanca inversora, que tamién sirve pa camudar el sentíu de la marcha y que desempeña, en ciertu mou, una función análoga a la palanca de cambeos d'un automóvil.
Corte del cilindru en Llocomotora Beyer, Peacock de 1873.
El vapor qu'escapa del cilindru dempués d'impulsar el pistón, va a la caxa de fumos, onde se lliberar al traviés d'una boquilla o tobera enfocada a la chimenea, por onde sale xunto col fumu, creando un vacíu al salir, que favorez el tiru del llar. Les rabaseres socesives del vapor d'escape son les que producen el característicu soníu "chuf, chuf" de les llocomotores de vapor. Una llocomotora de vapor tien de normal dos cilindros, unu a cada llau. Hai tamién que disponen de trés y de cuatro. Los cilindros actúen por pareyes, esistiendo un desfase de 90 graos ente l'accionamiento de la rueda motriz d'un llau y la so homóloga del llau opuestu, apurriendo cuatro golpes de potencia en cada revolución de les ruedes. Les ruedes de la traición tán coneutaes en cada llau por barres de conexón o d'acoplamientu que tresmiten la fuercia dende la rueda motriz principal a les otres ruedes motrices, a les que tamién se denomina ruedes acoplaes. Nes de tres cilindros, unu d'ellos va en posición central, so la caldera, y la so biela remana unu de los exes motrices, qu'hai de tener forma de cigoñal.
La caldera fuelga sobre un armazón denomináu bastidor o xasis, nel que se monten tamién los cilindros y que de la mesma fuelga sobre les exes. Les exes motrices móntense sobre cojinetes que pueden movese enriba y embaxo nel bastidor. Tán coneutaos a él per mediu de ballestes o, menos frecuentemente, por suspensiones de muelles, que dexen a les exes ciertu grau de movimientu independiente p'anidiar l'efeutu de los altibaxos de la vía. Munchos llocomotores tienen carretones de cabeza o de cola denominaos boxs, que son unos ensamblados de dos exes y cuatro ruedes col so propiu xasis y suspensión, que soporten el cuerpu principal d'un vagón o una llocomotora en cada unu de los sos estremos, y dexen un ciertu grau de rotación en redol a una exa vertical, pa facilitar asina'l tránsitu del vagón o llocomotora poles curva.
Cuando'l box ta formáu per un solu exa, denominar bisel, porque la so invención atribuyir al norteamericanu Levi Bissell en 1857. Nes llocomotores de talla mediana utilizóse un bisel delanteru y nes más grandes un box de dos exes. Na parte trasera yera más frecuente montar un bisel qu'un box porque dexaba más espaciu pal ceniceru.
La mayoría de les llocomotores van acoplaes a un ténder, que tresporta l'agua y el combustible; pero otres lleven el combustible y l'agua direutamente na mesma máquina, llamaes llocomotores tanque, polos prominentes tanques pa l'agua na parte cimera o más comúnmente nes bandes de la caldera. L'agua de los tanques ye llevada a la caldera por aciu un fluxu en tubería que dexa recircular l'agua del tanque a la caldera .
Dende los sos empiezos, el combustible predominante foi'l carbón, anque tamién s'usó la madera en zones rurales y n'empreses madereres. La poxa que queda dempués d'estrayer el zusmiu de la caña d'azucre emplegar nes empreses dedicaes al cultivu y llogru del azucre de caña. Cuando'l petroleu empezó a utilizase de forma habitual, emplegóse'l fuel oil nes llocomotores de delles zones.
Una llocomotora de vapor remanar con un equipu de siquier dos persones. Una, el maquinista, que ye responsable de controlar la llocomotora y el tren nel so conxuntu; la otra, el fogoneru, responsable del fueu, la presión y l'agua.
Semeyes de la corte tresversal d'una llocomotora Beyer Peacock & Company de 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Corte de Llocomotora Beyer, Peacock fabricada en 1873.
Llocomotora Prairie. Esquema de llocomotora de vapor. 1. Llar 2. Ceniceru 3. Agua (interior de la caldera) 4. Caxa de fumos 5. Cabina 6. Ténder 7. Domo del vapor 8. Válvula de seguridá 9. Regulador 10. Cabecera del recalentador nel conductu principal del vapor 11. Pistón 12. Tobera de salida de vapor 13. Mecanismu de accionamiento de la distribución 14. Palanca de accionamiento del regulador 15. Bastidor 16. Bisel posterior 17. Bisel anterior 18. Cojinete y exa de rueda motriz 19. Ballesta 20. Zapata de frenu 21. Bomba pal frenu d'aire 22. Gabita 23. Xiblatu 24. Domo areneru
Casi toes les llocomotores van forníes con una serie de dispositivos. Dalgunos precísense pal funcionamientu de la máquina de vapor, ente qu'otros tán rellacionaos cola señalización, el control del tren o otros propósitos. Los más típicos son los siguientes:
Nes calderes de les máquines de vapor, el nivel d'agua mengua al dir consumiéndose'l vapor pa remanar el pistón. Precísase dalgún dispositivu pa forzar a l'agua a entrar na caldera venciendo la presión que reina nel so interior. Les primeres llocomotores utilizaron bombes aicionaes polos movimientos de los pistones; más palantre emplegar inyectores de vapor y delles máquines usen turbo bombes. Lo más habitual yera disponer dos sistemes independientes pa suministrar agua a la caldera. Un tubu vertical de vidriu, l'indicador de nivel, amosaba'l nivel d'agua de la caldera.
A partir de 1900 empezó a utilizase vapor recalentado nes llocomotores. La forma habitual de consiguilo yera conducir el vapor dende'l domo a una cabecera del recalentador, dientro de la caxa de fumu. El vapor dirixir dende ellí por un grupu de tubos delgaos, qu'escurren pel interior de tubos de fumu gruesu, dientro de la caldera, pa volver depués a una segunda cabecera del recalentador, dende onde s'unvia a los cilindros. El recalentamientu produció un aumentu enorme de la eficiencia y constituyó la norma nes llocomotores de vapor del sieglu XX.
El dispositivu col que'l maquinista regula la cantidá de vapor que pasa de la caldera a les válvules de distribución denominar regulador. Hai de dos tipos:
Na caxa de fumos, el vapor espulsáu polos cilindros que sale pola tobera d'escape escontra la chimenea produz una depresión que ye tresmitida al traviés de los tubos calentadores de la caldera hasta'l llar, tizando. Cuando la llocomotora marcha col regulador zarráu o ta parada, nun hai vapor d'escape, siendo nula la xeneración de depresión, el fueu del llar baxa la so intensidá, mengua la cantidá de vapor producíu y per ende cai la presión na caldera.
Pa evitar esti inconveniente ta'l ventilador, que consiste nun tubu en redol a la tobera d'escape con unos furos al so alredor. El tubu ta conectáu a una toma de vapor vivu y ye gobernáu pola válvula del ventilador, instalada na cabina. Cuando ye remanada, sale polos furos del ventilador un conu de vapor qu'anicia nuevamente la depresión.
Otres aplicaciones del ventilador son cuando se procede al encendíu de la caldera, pa poder tizar y consiguir algamar presión más rápido.
Evitar contrapresión o rebufo al cerrar el regulador cola puerta abierta de la caldera, saliendo'l fueu por esta. Al abrir el ventilador y caltenelo antes de cerrar el regulador evita esti peligrosu efeutu pal personal de cabina.
Son unes válvules dispuestes en dambos estremos de los cilindros y na parte inferior. Dexen sacupar l'agua entestada mientres les paraes o arrastrada pol vapor. Xeneralmente son aicionaes manualmente por una palanca asitiada na cabina, anque en delles llocomotores utilizáronse purgadores automáticos.
Un factor limitante de la potencia yera'l ritmu al que podía añader el combustible al fueu. Les llocomotores de principios del sieglu XX yeren tan grandes en dellos países que'l fogoneru nun podía palear el carbón con abonda rapidez. N'Estaos Xuníos introduciéronse dellos tipos de cargadores mecánicos aicionaos pol vapor y convirtiéronse n'equipamientu estándar a la fin de la era del vapor. Unos d'estos sistemes consiste nun torniellu ensin fin, que va dende'l ténder del tren al fueu del llar. El torniellu xira y abasna con él el carbón, que va parar dientro de la llocomotora, colo cual afórra-y una cantidá importante de trabayu al fogoneru y apurría más potencia a la máquina.
Introducir agua frío nuna caldera amenorgaba la potencia y escontra el final de la era del vapor emplegaron calentadores qu'estrayíen calor residual del vapor d'escape y aumentaben la temperatura de l'agua con que s'alimentaba a la caldera. L'emplegu de inyectores de vapor vivu y de vapor d'escape tamién collaboraba nel precalentamiento de l'agua y amenorgaba el choque térmicu que podía esperimentar la caldera si introduxérase direutamente l'agua frío.
Les llocomotores de vapor consumíen enormes cantidaes d'agua y reponeles yera un problema de loxística constante. En delles árees desérticas emplegar máquines condensadoras. Teníen enormes radiadores nos ténderes a los que s'unviaba'l vapor d'escape. Ellí convertíase n'agua líquido cola que se rellenaba'l ténder. Estes máquines emplegar particularmente nel desiertu de Karoo. Cuando s'usaben condensadores yera necesariu tener curiáu de que l'aceite que lubricaba el cilindru dixebrar de l'agua que diba volver a la caldera, pa evitar el fenómenu conocíu como "cebáu". Producíase ésti cuando l'agua ferviendo de la caldera tornábase esplumosa pola mor del aceite y podía pasar asina en forma non gaseosa a los cilindros, estropiándolos gravemente por causa del so incompresibilidad.
Les téuniques p'amenorgar la temperatura por aciu el cambéu nel mugor ambiental, esto ye, l'amiestu aire vapor, foi la base del acondicionáu d'aire (psicrometría).
Les llocomotores teníen el so propiu sistema de frenáu, independiente del restu del tren. Utilizaben grandes zapates que primíen contra la superficie de les ruedes motrices. Cola apaición del frenu d'aire, un sistema independiente dexaba al maquinista controlar el frenáu de tolos coches. Esti sistema riquía bombes aicionaes pol vapor, montaes nun llateral de la caldera o nel frente de la caxa de fumos.
Una alternativa al frenu d'aire foi'l frenu de vacíu, onde s'emplegaba un aspirador-eyector, remanáu pol vapor, en llugar de la bomba d'aire. Usábase un segundu eyector pa caltener el vacíu, con una bomba de menor potencia, remanada pol pie de biela, p'aforrar vapor. El frenu de vacíu tuvo, polo xeneral, menos implantación que'l d'aire.
Los pistones y les válvules de les primeres llocomotores los engrasaba el maquinista, cola llocomotora parada, a cencielles virtiendo daqué de grasa pola tobera d'escape del vapor na caxa de fumu. Cuando aumentó la velocidá y les distancies ente paraes, diseñáronse mecanismos pa inyectar aceite mineral na corriente de vapor que se dirixía a los cilindros. El primeru foi un engrasador de desplazamientu montáu na cabina, al que llegaba un finu conductu con vapor. El conductu encruciar en forma de T hasta un contenedor herméticu con aceite. El vapor que llegaba a esi contenedor entestar n'agua, más trupa que l'aceite y que se depositaba na parte inferior, moviendo al aceite, qu'enfusaba asina nel conductu del vapor, entemeciéndose con él y siguiendo el so viaxe escontra l'almisión de vapor de los cilindros pa lubricarlos. L'engrasador disponía, xeneralmente, d'un tubu de vidriu nel conductu pa comprobar que salía aceite escontra los cilindros. Más tarde emplegóse una bomba mecánica, remanada dende unu de los pies de biela. En dambos casos el fluxu d'aceite yera proporcional a la velocidá de la llocomotora.
Otros componentes como los cojinetes de les exes o los pivoses de los boxes se lubricaban por capilaridad, llegando a ellos l'aceite dende depósitos dispuestos al efeuto. Pa lubricar los cojinetes de la tija del rabil, pie de biela y barres d'acoplamientu, disponíense sobre ellos unos pequeños recipientes con forma de copa que teníen unos conductos polos que llegaba l'aceite hasta la superficie de resfregón de los cojinetes.
Les llocomotores cunten con gabites delantre y detrás p'acoplar los vagones a arremolcar. Xeneralmente asitiáronse topes nos estremos de les llocomotores p'absorber los impautos menores y apurrir un soporte pa los esfuercios d'emburrie.
N'América disponer nel estremu fronteru una estructura metálica inclinada, destinada a esviar les posibles torgues que pudieren atopase delantre del tren. Orixinalmente foi abondo grande y tenía el propósitu de refundiar fora de la vía a cualquier res de ganáu, polo que foi moteyada "apartavacas". Tol diseñu y estudiu del casu foi realizáu por Charles Babbage.
Cuando les llocomotores empezaron a operar de nueche, les compañíes de ferrocarril fornieron a les llocomotores con lluces por que'l maquinista pudiera ver lo qu'hubiera delantre del tren o por que la llocomotora fuera vista. Orixinalmente les lluces fronteres fueron candiles d'aceite o llámpares d'acetilenu, pero cuando pudo disponese de llume llétrico, ésta movió a los antiguos candiles, disponiéndose pequeños xeneradores llétricos aicionaos pol vapor.
Llocomotora con areneru, campana y tanque d'agua sobre la caldera. Tarxeta postal de Guayaquil (Ecuador), hacia l'añu 1903.
En delles ocasiones yera necesariu ameyorar l'adherencia de les ruedes motrices y evitar que patinaran sobre los carriles, como por casu cuando esistía xelu sobre ellos o al empecipiar la llocomotora la so marcha. Pa ello recurríase a vertir arena sobre'l carril. El sable yera conducida dende un depósitu per mediu d'un conductu que lu depositaba xusto delantre de la rueda nel sentíu de la marcha. Emplegar dellos sistemes pa remanar l'arramáu del sable; el más senciellu, una válvula asitiada sol depósitu areneru que se remanaba dende la cabina. Pero como la válvula podía apexar con facilidá, recurrióse tamién a eyectores d'aire comprimío procedente de la bomba del frenu o a eyectores de vapor, que zucaben el sable escontra'l conductu d'arramáu. Como yera conveniente que'l sable atopárase seca pa evitar atascos, en munches llocomotores dispúnxose'l depósitu areneru sobre la caldera, nos llamaos domos areneros, por que'l calor caltuviéralo seca, coles mesmes que se caltenía alloñada de la maquinaria.
Dende los sos primeros tiempos fornir a les llocomotores con campanes y xiblatos. Les campanes fueron más propies d'Estaos Xuníos y Canadá, p'alvertir del movimientu del tren. Los xiblatos utilizar pa dar señales a los emplegaos y alvertir del peligru a les persones cercanes a la vía.
Una llocomotora tipu "2-3-0", en Bristol (Inglaterra).
Xeneralmente los ferrocarriles encargaben llocomotores, afeches a les sos necesidaes, a empreses especializaes. Pero los ferrocarriles tamién teníen talleres propios, capaces d'acometer arreglos de gran valumbu, y dalgunos fabricaron nellos les sos propies llocomotores. Coles mesmes yera corriente qu'un ferrocarril vendiera a otru un grupu de llocomotores usaes, de segunda mano.
Les llocomotores riquíen xeres de caltenimientu ya inspeición periódiques, dacuando a intervalos regulares establecíos pola alministración estatal. Mientres el caltenimientu nun yera raru que la llocomotora resultara modificada, añader nuevos dispositivos o esaniciando otros que nun yeren satisfactorios. Sustituyíense inclusive calderes, cilindros y, a última hora, casi cualesquier parte de la llocomotora.
Les llocomotores a vapor se categorizan pola disposición de les sos exes. Pa ello represéntase a cada grupu d'exes con un númberu. Tener en cuenta (por esti orde) el númberu d'exes delanteres o conductores, el d'exes motrices y el d'exes traseres o d'arrastre.
Asina, por casu, una llocomotora con dos exes delanteros, tres eje pa ruedes motrices y una exa posterior, ye una llocomotora 2-3-1. Distintes disposiciones recibíen nomes que xeneralmente reflexaben el primer usu que se diera a esa disposición. Asina, por casu, una llocomotora tipu "Santa Fe" yera una llocomotora 1-5-1 porque la primera que se construyó con esa disposición d'exes, dir pal ferrocarril "Atchison, Topeka y Santa Fe", de cutiu embrivíu como "Santa Fe" y que foi unu de los más llargos d'Estaos Xuníos.
Na mayoría de los países anglofalantes y de la Commonwealth utilizar de forma preponderante la notación Whyte para categorizar les llocomotores de vapor, na que se tien en cuenta'l númberu de ruedes en llugar del númberu d'exes. Asina, por casu, una llocomotora 2-10-2 na notación Whyte, ye una llocomotora 1-5-1 si clasificar según el númberu d'exes.
Llocomotora compound. La del sistema d'esti nome na cual el vapor obra a plena presión nun primer cilindru y distiéndese nel intre nun segundu cilindru. Col so emplegu nun ye necesariu l'acoplamientu d'exes pos cada cilindru puede remanar direutamente unu d'ellos.
Llocomotora ténder. La que lleva consigo'l carbón. Solo emplégase en trechos pequeños o pa les maniobres de les estaciones.
Llocomotora de vía estrecha. Llámense asina les máquines que circulen por esti tipu de víes. Considérase vía estrecha a aquélla que tien menos de 1.435 mm. La mayoría de les víes estreches esistentes tienen 1.067 mm o menos.
Llocomotora de vía estrecha.Llocomotora de mercancíes. La más llarga y pesada. Tien delles exes acoplaes con ruedes d'alredor de 1,3 m, y utilízase pa baxa velocidá y gran fuercia de traición.
Llocomotora de viaxeros. La carauterizada pol emplegu de grandes ruedes de casi dos metros de diámetru con dos exes acoplaos. Una tercer exa llibre lleva dos ruedes pequeñes o bien un box con cuatro ruedes móviles alredor d'un torniellu maestru. Pesa de 30 a 40 tonelaes y ta provista de frenu maestru.
Llocomotora mista. La destinada a arremolcar trenes mistos. Tien xeneralmente tres eje acoplaos con ruedes de 1,50 m. Pesa unes 40 tonelaes y tamién lleva frenu instantáneu.[1]
Utilizábense xeneralmente dos tipos de midíes pa definir el rendimientu de les llocomotores. De primeres clasificar pol so esfuerciu de traición: la máxima fuercia exercida pola llocomotora p'abasnar el tren. Esto podía calculase, aproximao, multiplicando l'área total del pistón pola presión de la caldera y estremando pol cociente ente'l diámetru de la rueda motriz y el percorríu del pistón. L'esfuerciu de traición ye'l principal factor pa catalogar a una llocomotora en términos de qué pesáu ye'l tren que puede abasnar per una zona concreta. Al entrar nel sieglu XX empezó a considerase que l'esfuerciu de traición nun yera la midida más fayadiza del rendimientu porque nun tenía en cuenta la velocidá, y les llocomotores empezaron a midise pola potencia que desenvolvíen. Emplegar delles fórmules pa calculala pero, polo xeneral, les compañíes de ferrocarril utilizaron los llamaos vagones dinamométricos pa midir la potencia real, cola llocomotora en marcha.
Daes unes proporciones fayadices del restu de la llocomotora, la potencia resultante vien determinada pol tamañu del fueu y, poro, pel área de la parrilla del llar. La fuercia de traición, como s'indicó enantes, vien determinada pola presión de la caldera, les proporciones del cilindru y el tamañu de les ruedes motrices. Sicasí, tamién ta llindada pol pesu sobre les ruedes motrices (denomináu pesu adherente), qu'hai de ser siquier cuatro veces l'esfuerciu de traición.
A finales del sieglu XIX, nes llocomotores de trenes de mercancía considerábase l'esfuerciu de traición; ente que nes de pasaxeros valorábase más la velocidá. Les llocomotores de mercancíes aumentaron el númberu d'exes motrices, caltuvieron un box delanteru d'una sola exa y, cuando yá nel sieglu XX, el gran aumentu de tamañu del llar fixo qu'ésti yá nun pudiera afaese sobre les ruedes motrices, asitiaron un bisel traseru p'apurrir sofitu. Les llocomotores de trenes de pasaxeros teníen, xeneralmente, un box delanteru de dos exes p'ameyorar el trazáu de les curves a cierta velocidá, menos exes que les de mercancíes y ruedes motrices bien grandes por que les pieces con movimientu de vaivén nun tuvieren que realizalo a una velocidá escesiva.
Nos años 1920, l'atención nos Estaos Xuníos centrar na potencia. Los trenes de mercancíes teníen de movese a mayor velocidá y los de pasaxeros teníen d'abasnar un mayor pesu calteniendo la velocidá. El tamañu de les parrilles y llares aumentó ensin producise cambeos nel restu de la llocomotora, forzando al bisel traseru a incorporar una segunda exa, de cuenta que les de mercancíes 2-8-2 (notación White) convertir en 2-8-4 y les 2-10-2 en 2-10-4. De la mesma manera, les de pasaxeros 4-6-2 convertir en 4-6-4 y desenvolvióse una configuración de llocomotora de doble propósitu, la 4-8-4, que podía utilizase tantu pal serviciu de mercancíes como pal de pasaxeros.
L'apaición de les llocomotores diésel-llétriques na primer parte del sieglu XX aceleró'l final de les llocomotores de vapor. Sicasí, emplegar n'América del Norte y Europa hasta mediaos del sieglu y siguieron siendo utilizaes n'otros países hasta'l final del sieglu XX. Anque pueden ser máquines bastante sencielles y adaptables a una gran variedá de combustibles, son menos eficientes que los motores diésel o llétricos y riquen un caltenimientu constante qu'implica un trabayu considerable. Tien de suministrase agua en munchos puntos a lo llargo del percorríu, lo que representa un problema n'árees desérticas o onde l'agua de la zona nun resulta fayadiza. El mecanismu de vaivén de la biela fai que los esfuercios sobre les ruedes motrices aplicar a tirones y que éstes cutan los rieles y los desallinien, faciendo necesariu más trabayu de caltenimientu de les víes. Les llocomotores de vapor riquen delles hores de calentamientu de la caldera col fueu encendío primero que puedan ser operatives, y a la fin de la xornada siguir un procedimientu pa retirar les cenices y llimpiar la escoria xuntada a la parrilla. A diferencia de les llocomotores diésel o llétriques, que la so puesta en funcionamientu y parada a la fin del trabayu resulta muncho más rápida y senciella. A lo último, el fumu qu'emiten les llocomotores de vapor puede resultar objetable.
Llocomotora Union of South Africa.
Calculóse que'l costu en mano d'obra y carburante d'una llocomotora de vapor supera nunos dos vegaes y media al d'una diésel y el quilometraxe diariu ye enforma menor. Escontra'l final de les décades de los sesenta o setenta, la mayoría de los países occidentales yá reemplazaren totalmente a les llocomotores de vapor nel serviciu de pasaxeros, pero nel de mercancíes tardóse daqué más. N'India producióse'l cambéu de trenes de vapor a los impulsaos por motores diésel y llétricos na década de los ochenta. En delles rexones montascoses de gran altitú siguen usándose llocomotores de vapor porque se ven menos afeutaes pola amenorgada presión atmosférica que los motores diésel.
En dellos países el vapor siguió siendo llargamente utilizáu y llegó hasta'l final del sieglu XX. Les llocomotores diésel yeren relativamente cares y en delles zones los costos de la mano d'obra nun yeren grandes. Per otra parte, la carestía del petroleu dio a otros combustibles cierta ventaya. Un embargu petrolíferu combináu cola bayura de carbón local baratu indució a Sudáfrica a siguir usando llocomotores de vapor hasta los años noventa. China siguió construyendo llocomotores de vapor pa los sos ferrocarriles hasta finales de sieglu ya inclusive fabricando unos pocos exemplares p'actividaes turístiques d'Estaos Xuníos. En 2006, DLM AG (Suiza) sigui fabricando lomotoras nueves de vapor.[2]
Les enormes xubíes de preciu del combustible diésel motivaron delles iniciatives pa faer resurdir el vapor, nenguna d'elles con ésitu. Nos empiezos del sieglu XXI, la llocomotora de vapor solamente reina en delles rexones aisllaes como en Corea del Norte y n'actividaes turístiques.
Wikimedia Commons acueye conteníu multimedia sobre Llocomotora de vapor.
Datos: Q171043