Tren basculante - Tilting train
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Un tren basculante es un tren que tiene un mecanismo que permite aumentar la velocidad en las vías del tren regulares . Cuando un tren (u otro vehículo) gira una curva a gran velocidad, los objetos dentro del tren experimentan una fuerza centrífuga . Esto puede hacer que los paquetes se deslicen o que los pasajeros sentados se sientan aplastados por el apoyabrazos externo y que los pasajeros de pie pierdan el equilibrio. Los trenes basculantes están diseñados para contrarrestar esto inclinando los vagones hacia el interior de la curva , compensando así la fuerza g. El tren puede estar construido de manera que las fuerzas de inercia provoquen la inclinación ( inclinación pasiva ), o puede tener un mecanismo motorizado controlado por computadora ( inclinación activa ).
El primer diseño de automóvil basculante pasivo se construyó en los EE. UU. En 1937, y se construyó una versión mejorada en 1939. El comienzo de la Segunda Guerra Mundial terminó con el desarrollo. Talgo introdujo una versión basada en su diseño de bogie articulado en la década de 1950, y este concepto se utilizó en varios servicios comerciales. Entre ellos se encontraba el UAC TurboTrain , que fue el primer tren basculante (aunque de corta duración) que entró en servicio comercial en 1968 en los EE. UU. Y Canadá. Experimentos paralelos en Japón e Italia a través de la serie 591 y el Fiat Y 0160 se convirtieron en la serie 381 de gran éxito que comenzó a funcionar en 1973 y está en servicio hoy, y la familia Pendolino se utiliza actualmente en 11 países desde 1976. Todos estos habían problemas con curvas cortas como las de los patios de maniobras, donde tendían a balancearse. Además, debido a la forma en que los vagones siempre giraban hacia afuera, colocaron más peso en el exterior de la curva, lo que limitó su mejora en la velocidad en las curvas a aproximadamente un 20%.
A partir de finales de la década de 1960, British Rail comenzó a experimentar con su Advanced Passenger Train (APT), que fue pionero en el concepto de inclinación activa. Esto utilizó arietes hidráulicos en la parte inferior de los carros para inclinarlos, girándolos alrededor de su punto central en lugar de balancearse hacia afuera. Esto tenía la ventaja de mantener el carro centrado sobre los bogies, lo que reducía la carga en los rieles y podía apagarse al navegar por los interruptores. Debido a los retrasos prolongados, la APT no comenzó las pruebas hasta 1981 y entró en servicio comercial sólo brevemente en 1985. Para entonces, el diseño canadiense del LRC se había convertido en el primer tren basculante activo en entrar en servicio comercial completo, comenzando con Via Rail en 1981 .
Fiat desarrolló su diseño Pendolino en el tipo de tren basculante más exitoso, con más de 500 trenes activos en Europa. El concepto de inclinación activa en su conjunto ha sido desarrollado de forma independiente por muchas empresas. Los sistemas de inclinación activa se utilizan ampliamente en la actualidad.
Diseño
Los aviones y las bicicletas se inclinan hacia adentro al tomar una curva, pero los automóviles y los trenes no pueden hacerlo por sí mismos. Los vehículos con centros de gravedad altos que rodean curvas cerradas a altas velocidades pueden volcarse. Para facilitar el giro, el borde exterior de una calzada de una autopista de alta velocidad o el riel exterior de un ferrocarril se puede inclinar (elevar) hacia arriba alrededor de la curva. La combinación de inclinación y fuerza centrífuga se combina para producir una aceleración efectiva que desciende por el piso, reduciendo o eliminando cualquier componente lateral.
El ángulo de inclinación particular ("peralte") está determinado por la velocidad prevista del vehículo; las velocidades más altas requieren más inclinación. Pero con un creciente deseo en los años sesenta y setenta de construir redes ferroviarias de alta velocidad, surgió un problema: la cantidad de inclinación apropiada para los trenes de alta velocidad se inclinaría demasiado para los trenes locales de pasajeros y de carga de menor velocidad que compartieran las líneas. Los primeros esfuerzos del tren bala de Japón en la década de 1960 evitaron este problema al colocar líneas completamente nuevas como parte de un esfuerzo de recalificación, y el TGV de Francia siguió el mismo patrón. Otros operadores no tenían este lujo y generalmente estaban limitados a velocidades mucho más bajas.
El ferrocarril nacional de España, RENFE, tomó un invento doméstico, el Talgo , y lo convirtió en un tren de alta velocidad confiable para un ferrocarril de baja densidad de tráfico. British Railways invirtió mucho en tecnología de trenes basculantes para superar las limitaciones de una red ferroviaria ubicada en áreas urbanizadas con limitaciones de espacio. Trenitalia de Italia y los Ferrocarriles Nacionales de Japón han utilizado tecnología de inclinación para acelerar los trenes expresos en vías convencionales a través de terrenos montañosos.
Los trenes basculantes están destinados a ayudar a reducir los efectos de la fuerza centrífuga en el cuerpo humano, pero aún pueden causar náuseas , un problema que se vio ampliamente en los primeros trenes basculantes "pasivos" que equilibraban exactamente la fuerza hacia afuera. El efecto podría sentirse bajo la máxima velocidad e inclinación, cuando la combinación de la vista exterior inclinada y la falta de la correspondiente fuerza lateral puede ser desconcertante para los pasajeros, como la de un " viaje emocionante ".
Se podría lograr una inclinación más limitada y más lenta utilizando mecanismos de inclinación activos o "forzados". En los trenes que adoptan estos mecanismos, la inclinación es iniciada por computadoras, que 'fuerzan' a las carrocerías del tren a inclinarse en ángulos específicos según la información de la vía. Esta información podría almacenarse a bordo o detectarse mediante un sensor en la parte delantera del tren o mediante balizas automáticas de parada de tren . El ligero retraso en reaccionar a esta información conduce a un breve período de fuerza lateral mientras los coches reaccionan. Se descubrió que cuando los autos se inclinan justo al comienzo de las curvas en lugar de mientras están girando, no había mareo por movimiento. Los investigadores han descubierto que si el movimiento de inclinación se reduce para compensar el 80% o menos de la fuerza lateral aparente, los pasajeros se sienten más seguros. Además, el mareo por movimiento en los trenes inclinados se puede eliminar esencialmente ajustando el momento en que los vagones se inclinan al entrar y salir de las curvas.
Una tecnología similar ampliamente adoptada en Asia y Oceanía, conocida como inclinación pasiva controlada , logra un efecto similar mediante el uso de computadoras a bordo para limitar la inclinación, iniciada mediante inercia (como en la inclinación pasiva tradicional). Las balizas de parada de tren automáticas se utilizan para informar a las computadoras de la ubicación precisa de estos trenes y limitar la inclinación natural a los ángulos especificados por los datos de la vía.
Trenes de alta velocidad
Un tren basculante de alta velocidad es un tren basculante que opera a alta velocidad, típicamente definido por la Unión Europea para incluir 200 km / h (124 mph) para vías mejoradas y 250 km / h (155 mph) o más para vías nuevas. .
Los trenes inclinados que operan a 200 km / h (124 mph) o más en vías mejoradas incluyen el Acela Express en los EE. UU., El X 2000 en Suecia, los Pendolinos y Super Voyagers en la West Coast Main Line en Gran Bretaña y el ICE TD. en Alemania (los dos últimos con motor diésel).
Algunas líneas de alta velocidad más antiguas se construyeron para velocidades de línea más bajas (≤ 230 km / h (143 mph)); Los trenes basculantes más nuevos pueden mantener velocidades más altas en ellos. Por ejemplo, el Shinkansen japonés de la serie N700 puede inclinarse hasta un grado en el Tōkaidō Shinkansen , lo que permite que los trenes mantengan 270 km / h (168 mph) incluso en curvas de 2.500 m (8.200 pies) de radio que anteriormente tenían una velocidad máxima de 255 km / h (158 mph).
Muchos trenes de alta velocidad están diseñados para operar en líneas de alta velocidad especialmente diseñadas y luego continuar sus viajes en líneas heredadas, actualizadas o no. Cuando las líneas heredadas lo justifiquen, un tren basculante puede operar a velocidades más altas en este último, incluso si está por debajo del umbral normal de 200 km / h (124 mph), mientras opera a 250 km / h (155 mph) o más rápido, generalmente con inclinación desactivada, en las líneas de alta velocidad.
Historia
Vagón de péndulo
El primer concepto experimental de tren basculante fueron los vagones de "silla" con suspensión pendular diseñados por Pacific Railway Equipment Company. El primer prototipo, con un sistema de bogie articulado, fue construido en 1937 y probado en el ferrocarril de Atchison, Topeka y Santa Fe ese año. La compañía construyó otros tres modelos de preproducción en 1939, utilizando bogies de proa y popa más convencionales, y estos vieron algo de uso con el San Diegan , entre otros. Montado sobre resortes altos, el automóvil se inclinó hacia adentro en curvas para contrarrestar la deficiencia de peralte con la fuerza centrífuga inducida. La apertura de la Segunda Guerra Mundial impidió cualquier pedido inmediato, y el concepto no se revivió en la era de la posguerra.
Experimento SNCF
En 1956, SNCF experimentó con un carro de péndulo autopropulsado, que también dependía de la fuerza centrífuga. Este experimento demostró la necesidad de un sistema de suspensión activo para inclinar las carrocerías.
Talgo Pendular
La empresa española Talgo había introducido el primer sistema de bogie compartido de gran éxito, que permitía conectar los automóviles de un extremo a otro utilizando un solo bogie en lugar de que cada automóvil tuviera sus propios bogies en cada extremo. Este diseño ahorra peso y puede reducir el desgaste de los rieles.
A principios de la década de 1950, RENFE experimentó con turismos que combinaban el bogie Talgo con un nuevo sistema de inclinación pasiva. Este sistema usó un gran marco en A conectado al centro del bogie que era tan alto como los autos. En la parte superior de la A había un sistema de cojinetes al que se unían los autos y un sistema de resorte y amortiguación para suavizar su movimiento. Debido a que los autos estaban conectados en este punto alto, podían girar hacia cualquier lado alrededor del eje del cojinete, y esto hizo que tuvieran un péndulo natural hacia afuera en las curvas.
La primera prueba de un Talgo en los Estados Unidos fue el John Quincy Adams con Fairbanks-Morse P-12-42 probado por el ferrocarril de Nueva York, New Haven y Hartford en 1957-1958. Debido a problemas técnicos y al precario estado financiero del ferrocarril de New Haven, se almacenó el tren. La idea captó el interés de Chesapeake and Ohio Railway , quienes comenzaron a desarrollar lo que se convertiría en el UAC TurboTrain utilizando el mismo sistema. El TurboTrain entró en servicio en los EE. UU. Y Canadá en 1968.
El primer tren inclinable europeo con éxito fue el Talgo en España, desarrollado en la década de 1970 como un tren ligero y rápido con inclinación pasiva. El Ferrocarril Nacional de España, RENFE , adoptó ampliamente el sistema, pero inicialmente se limitó a la península ibérica.
La primera aplicación comercial completa de trenes basculantes pasivos apareció a principios de la década de 1980 con el Talgo Pendular . Talgo se encuentra actualmente en su 21ª generación de producción. Los trenes Talgo están en servicio en varias partes de Europa y se construyen bajo licencia en América Latina y Asia. En Norteamérica, Amtrak usa trenes Talgo en su servicio Cascades en el noroeste.
Las primeras series basculantes de Talgo fueron las "pendulares" a partir de la serie 400.
TurboTrain de la UAC
El primer tren basculante que entró en servicio regular en América del Norte fue el United Aircraft TurboTrain , utilizado por Canadian National Railways en 1968. Debería considerarse con razón el primer tren basculante en servicio en el mundo. Proporcionó servicio diario entre Montreal y Toronto a velocidades de 160 km / h, hasta que fue reemplazado por trenes Bombardier LRC en 1982, alcanzando la velocidad máxima de 225 km / h durante las pruebas canadienses. Amtrak también utilizó United Aircraft Turbos entre Boston y Nueva York. Los UAC Turbos tenían un mecanismo de inclinación pasiva basado en una disposición de cuatro barras, e inspiraron la segunda generación de trenes TALGO .
Pendolino
En Italia, los estudios para un tren basculante comenzaron a mediados de la década de 1960 y el concepto fue patentado en 1967 por dos ingenieros de materiales ferroviarios de Fiat, Franco di Maio y Luigi Santanera. Se construyeron y probaron varios prototipos, incluido un automotriz (autopropulsado) derivado de ALn 668 , el automóvil diésel ALn 668 1999, provisto de asientos inclinables para probar los efectos de las tecnologías de inclinación activa. El primer prototipo funcional que utilizó una carrocería basculante fue el ETR Y 0160, un automóvil eléctrico lanzado por FIAT en 1969. Este fue el primero en ser bautizado Pendolino .
Este diseño llevó a la construcción de una EMU completa en 1975, la ETR 401 , construida en dos unidades por FIAT. Uno se puso en servicio público el 2 de julio de 1976 en la línea Roma- Ancona (más tarde ampliada a Rimini ), operada por los Ferrocarriles del Estado italiano . Entre Roma y Ancona (km. 295), el tren tardaba 2 horas 50 minutos, mientras que los trenes normales tardaban 3 horas 30 minutos. El tren tenía cuatro vagones y se consideraba principalmente un laboratorio itinerante para la nueva tecnología. Inicialmente, el ETR 401 fue concebido como el primero de una serie de cuatro trenes, pero el gobierno perdió interés en el proyecto debido a problemas financieros, y el proyecto se interrumpió temporalmente, ya que el servicio en 1983. El tren se utilizó en campañas de demostración para países extranjeros como Alemania, Suiza, Cecoslovaquia y Yugoslavia. Una segunda unidad fue construida para dar servicio a las líneas españolas de RENFE de vía ancha en 1977, bajo el sobrenombre de Platanito. El servicio no duró mucho, porque los problemas con las pistas españolas hicieron que Platanito fuera de poca utilidad.
El nuevo interés del gobierno italiano en el proyecto a mediados de la década de 1980, y la introducción de nuevas tecnologías, llevaron a la revisión del proyecto con el ETR 401 con sistemas electrónicos, que llevó a la introducción del ETR 450 , un poco más avanzado , el primer Pendolino en entrar en servicio regular en el mundo. Caracterizado por una configuración de 8 coches, y una inclinación máxima reducida a 8 ° desde los 10 ° de la ETR 401, por razones de seguridad y comodidad, la ETR 450 podía ejecutar la línea Roma-Milán en menos de cuatro horas, a velocidades de hasta 250 km / h. El número de pasajeros aumentó de 220.000 en 1988 a 2,2 millones en 1993.
En 1989, las viejas tecnologías y conceptos de algunas partes de la ETR 450, y la introducción de nuevas tecnologías en tracción, llevaron al desarrollo de la próxima generación. El resultado fue el ETR 460 , diseñado por Giorgetto Giugiaro , un tren que comenzó a funcionar en 1996. Aunque plagado de problemas técnicos, el ETR 460 introdujo varias innovaciones, como motores asíncronos de CA más potentes. Los pistones que accionan la acción basculante se colocaron en el bogie en lugar de en los lados de la carrocería: esto permitió la reorganización de los vestíbulos y las áreas del habitáculo, mejorando el confort. La conexión del bogie a la carrocería es extremadamente simple y fácil de construir, con ventajas de mantenimiento.
El ETR 460 mantiene la carga por eje a un nivel extremadamente bajo (14,5 toneladas / eje), para permitir que el tren supere las curvas hasta un 35% más rápido que los trenes interurbanos convencionales (locomotora más autocares). La carrocería, que aprovecha la gran tecnología de extrusión de aluminio , tiene una modularidad sustancial y permite un peso por eje extremadamente bajo, respetando plenamente los más altos estándares de seguridad, y permite la mejor explotación del espacio con diferentes anchos de carga.
ETR 460 se construyó en solo 10 unidades. Las versiones mejoradas incluyen el ETR 470 para la compañía italo-suiza Cisalpino, el ETR 460 Francia, más tarde llamado como ETR 463, utilizado por FS para la ruta Milán Lione, y el ETR 480 , utilizado por Trenitalia bajo líneas italianas de alta velocidad accionadas por CA. Se construyeron un total de 34 EMU de la serie ETR 460/470/480 para FS.
El desarrollo de la tecnología Pendolino continuó en las fábricas italianas de Alstom y la próxima generación, el Nuevo Pendolino , se entregó a Trenitalia y Cisalpino como ETR 600 y ETR 610 a partir de 2006.
Los Pendolinos italianos y sus derivados siguen representando la solución más popular para la inclinación activa en los trenes de pasajeros. La tecnología que todavía se utiliza hoy en día es casi la misma desarrollada por Fiat Ferroviaria en los años sesenta y setenta.
La versión británica del Pendolino, el British Rail Class 390 , es un tren eléctrico basculante de 225 km / h (140 mph) operado por Avanti West Coast . El tren se conoce como Clase 390 y circula por la línea principal de la costa oeste ( London Euston a Glasgow Central , Liverpool Lime Street y Manchester Piccadilly ). La Clase 390 comenzó a funcionar en 2001 y solo una sufrió un descarrilamiento importante. Debido a restricciones de señalización, las Clase 390 están limitadas a 201 km / h (125 mph) en servicio regular.
Diseños japoneses
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Los trenes inclinados han sido durante mucho tiempo un pilar de los servicios expresos en la red de vía estrecha de velocidad convencional de Japón . El ferrocarril eléctrico interurbano Odakyu comenzó los primeros experimentos de Japón en tecnología de inclinación en la década de 1960 al instalar bogies neumáticos en sus vagones eléctricos, mientras que los ferrocarriles nacionales japoneses fueron pioneros en su forma de tecnología de inclinación pasiva en su EMU experimental serie 591 con servicios comerciales expresos en líneas de montaña. en mente.
La primera EMU comercial inclinable en Asia entró en servicio en 1973 como las EMU de la serie 381 en los servicios expresos limitados de Shinano que operan en la accidentada línea principal de Chūō entre Nagoya y Nagano, y todavía está en funcionamiento en el servicio " Yakumo " en la línea Hakubi a pesar de su deficiencias en la calidad de marcha y mayor desgaste de la oruga debido a su mecanismo de inclinación que permitía hasta 5 ° de inclinación.
Durante los últimos años de los Ferrocarriles Nacionales de Japón , la experimentación en la inclinación pasiva regulada mecánicamente, una combinación conocida como 'inclinación pasiva controlada' (制 御 付 き 自然 振 子 式), donde la inclinación se inicia pasivamente pero controlada (y ralentizada) por computadoras a través de mecanismos mecánicos. Suspensión activa: culminó después de la privatización con la DMU de la serie 2000, construida para JR Shikoku e introducida en los servicios expresos limitados de Shiokaze y Nanpū en 1990. Con los problemas de náuseas en los viajes y el desgaste de las vías aliviados, los beneficios de los trenes basculantes en el montañoso Cabo del país El sistema ferroviario de ancho (1.067 mm) pronto se hizo evidente y, desde entonces, estos trenes basculantes 'semiactivos' han tenido un uso generalizado en trenes expresos limitados en todo el archipiélago. Diesel Particularmente bien conocido y ejemplos eléctricos de esta generación de trenes pendulares incluyen JR Hokkaido 's serie Kiha 281 , JR East ' s E351 serie , JR centrales 's 383 serie , JR Shikoku ' s 8000 series , y JR Kyushu 's 885 serie .
Esta generación de diseños ha gozado de cierta popularidad en el extranjero: la serie 8000 sirve como base del tren inclinable eléctrico construido para la red Cape Gauge de Queensland Rail . La serie 885, construida como parte de la familia de trenes A de Hitachi , sirve como base de la EMU inclinable de la serie TEMU1000 de Taiwán para los servicios Taroko Express , y algunas variantes no inclinables, incluidas la British Rail Class 395 y la British Rail Class 801 .
Los desarrollos posteriores en suspensión activa neumática, basados en el DB Class 403 construido décadas antes, crearon una generación de trenes con una inclinación más limitada (alrededor de 2 °) pero son más económicos de construir y más fáciles de mantener. La serie experimental 300X construida en 1995 se convirtió en la serie N700 , la primera unidad Shinkansen basculante que genera ingresos en 2007. Aplicaciones a las líneas Shinkansen , que no se habrían beneficiado mucho con los mecanismos mecánicos de inclinación debido a sus curvas poco profundas que permiten altas velocidades. permitió una mayor comodidad de conducción, menos desgaste de la pista y velocidades ligeramente más altas que conducen a una mayor frecuencia. La simplicidad de esta tecnología hizo posible que los operadores privados más pequeños introdujeran trenes basculantes, como el Odakyu 50000 serie VSE , un lujoso tren turístico expreso con suspensión activa introducido no para aumentar la velocidad sino para mejorar la comodidad de viaje; e incluso lo suficientemente barato para ser aplicado a cercanías de valores, tales como JR Hokkaido 's Kiha 201 serie , que mejoraron velocidades y frecuencias en Sapporo ' sistema de ferrocarril suburbano en parte no electrificada s. Esta es también una de las únicas aplicaciones de la tecnología de inclinación en los trenes de cercanías 'estilo metro' hasta la fecha.
Diseños alemanes
Deutsche Bundesbahn comenzó las pruebas con trenes basculantes en Alemania con su clase 634 en 1967 cuando algunas DMU clase 624 estaban equipadas con sistemas de basculación pasiva. Cuando los pasajeros experimentaron mareos por movimiento, la tecnología de inclinación se desactivó y luego se eliminó. Las pruebas continuaron con los prototipos de las siguientes unidades de la clase 614 , pero debido a los resultados nuevamente insatisfactorios, los tipos de serie se entregaron sin sistema de inclinación.
Otro tren temprano con tecnología basculante fue la clase 403 de Deutsche Bundesbahn (hoy en día este número es utilizado por ICE 3 ) EMU de alta velocidad. Después de sus servicios InterCity hasta 1979, también se utilizó para traslados al aeropuerto entre Düsseldorf y Frankfurt (ver también: Servicio AiRail ). La clase 403 podía inclinarse 4 °, pero los pantógrafos fijos lo limitaban a 2 °. Poco después de que el tren entró en servicio, la tecnología de inclinación se desactivó ya que muchos pasajeros experimentaron mareos debido a que el punto de giro era demasiado bajo.
El siguiente intento se realizó con DMU y el probado sistema italiano de inclinación activa hidráulica. Entre 1988 y 1990 DB encargó 20 unidades de clase 610 para tráfico regional rápido. Esta vez los resultados fueron bastante satisfactorios y permitieron una reducción significativa de los tiempos de ejecución. La clase 610 fue seguida por la clase 611, que básicamente se construyó con el mismo propósito (tráfico regional rápido con hasta 160 km / h (99 mph) en líneas retorcidas no electrificadas). El sistema de inclinación de la Clase 611 era eléctrico, con una inclinación máxima de 8 °, basado en la tecnología militar del tanque Leopard . Después de entrar en servicio en 1996, esta clase de 50 unidades experimentó problemas tanto con el sistema de inclinación recientemente desarrollado como con el chasis y los ejes, y se consideró que no tuvo éxito. El sistema de inclinación estuvo fuera de servicio hasta 2006, cuando los ejes endurecidos y las actualizaciones del sistema resolvieron los problemas. Teniendo en cuenta estos problemas, DB ordenó una reingeniería completa, lo que resultó en el desarrollo de la clase 612 . A partir de 1998, DB encargó un total de 192 unidades. El sistema de inclinación fue confiable. En 2004 se detectaron grietas en varios juegos de ruedas, y nuevamente hubo que reemplazar ruedas y ejes. Hoy en día, la clase 612 ha vuelto a funcionar con inclinación y forma la columna vertebral del rápido servicio regional de DB en líneas no electrificadas. Se vendieron unidades adicionales a Croacia , donde se utilizan para los servicios de InterCity.
En 1999, DB pudo utilizar la tecnología de inclinación para sus servicios InterCityExpress , cuando con las clases 411 y 415 se puso en servicio un tren eléctrico de inclinación de alta velocidad. Mientras que las clases 401 a 403 (sin tecnología de inclinación) debían cubrir las líneas de alta velocidad recién construidas o modernizadas de hasta 300 km / h (186 mph) (clase 403), las clases 411 y 415 con una velocidad máxima de 230 km / h ( 143 mph) fueron diseñados para líneas principales retorcidas más antiguas. Hasta ahora se han construido un total de 60 clase 411 y 11 clase 415 (versión más corta). Ambas clases funcionaron de manera confiable hasta finales de 2008, cuando se encontraron grietas en un eje durante una revisión de rutina. El mecanismo de inclinación está apagado desde el 23 de octubre de 2008 y los intervalos de mantenimiento se redujeron drásticamente, lo que provocó importantes interrupciones en el servicio.
Gran parte del diseño técnico se deriva del ICE 3 . La ÖBB de Austria compró tres unidades en 2007 y las operó conjuntamente con DB para servicios desde Alemania a Austria. Aunque DB asignó el nombre ICE-T a la clase 411/415, la T originalmente no significaba inclinación sino Triebwagen (automóvil autopropulsado), ya que el departamento de marketing de DB al principio consideró que la velocidad máxima era demasiado baja para la asignación del InterCityExpress. marca y, por lo tanto, planeó hacer referencia a esta clase como IC-T (InterCity-Triebwagen).
Más bien desafortunada fue la adaptación de la clase 411/415 para servicios diésel. En 2001 se encargaron un total de 20 unidades para su uso en la línea Dresden - Munich , pero estas unidades de clase 605 (ICE-TD) experimentaron problemas desde el principio. Después de romper un eje en 2002, las 19 unidades restantes (una se cayó de una plataforma de trabajo) fueron puestas fuera de servicio. Aunque un año después los trenes fueron admitidos nuevamente en servicio, DB consideró que su operación era demasiado cara. En 2006 esos trenes se utilizaron para trenes amplificadores y desde 2008 operan en la ruta Hamburgo - Copenhague .
Ligero, Rápido, Cómodo
En 1966, un consorcio de empresas industriales canadienses comenzó a considerar un competidor de propulsión convencional para el TurboTrain, que finalmente surgió como LRC (Light, Rapid, Comfortable) a principios de la década de 1970. Este diseño también utilizó un sistema de inclinación activa, pero uno de forma muy diferente al ATP. Los carros viajaban sobre dos canales en forma de C montados en la parte superior de los bogies. La inclinación se logró mediante arietes que empujaban la parte inferior del carro de lado a lado a lo largo de estos canales.
Amtrak experimentó con el LRC en 1980, pero lo retiró siete años después. En Canadá, entró en servicio en 1981, superando al ATP y convirtiéndose en el primer sistema operativo de inclinación activa. Los carros LRC siguen en uso hoy en día, aunque se están quitando los mecanismos de inclinación para reducir el peso y los costos de mantenimiento.
Bombardier desde entonces ha utilizado versiones actualizadas de los carros LRC para Amtrak 's Acela expreso , la tercera generación de la inclinación de la ICE, la nueva generación de trenes británicos rápidas ( Súper Voyager ) y el experimental JetTrain .
Tren de pasajeros avanzado
El Advanced Passenger Train (APT) fue inicialmente un proyecto experimental de British Rail , y el tren entró en servicio en 1984 . Aunque finalmente se abandonó, el tren fue el pionero de la inclinación activa para sortear curvas cerradas a velocidades más altas que los trenes de inclinación pasiva anteriores. Por diversas razones, políticas y técnicas, después de estar en servicio durante un año, el tren fue retirado.
En las décadas de 1970 y 1980, British Rail quería un tren rápido avanzado para negociar el retorcido y sinuoso sistema ferroviario de la era victoriana del Reino Unido . Los trenes convencionales tenían una velocidad limitada debido a la curvatura de la red.
Los ingenieros de la división de investigación , inaugurada en 1964, habían realizado un trabajo fundamental sobre la dinámica de los vehículos, y la APT hasta cierto punto era una extensión de esta. El nuevo proyecto pasó por alto el departamento existente de Ingenieros Mecánicos y Eléctricos en Jefe, lo que generó resentimiento entre sus ingenieros. El trabajo incluyó la experimentación con carrocerías de aluminio, turbinas, suspensión y bogies, e inclinación activa.
El APT-E (E de experimental) funcionaba con turbinas de gas; el APT-P (P de prototipo) era eléctrico. Sin inclinación, el tren fue desarrollado para romper el récord de velocidad ferroviario británico. Los trenes basculantes que usaban inclinación pasiva no eran nuevos, pero eran poco comunes y no se implementaron ampliamente. Los ingenieros decidieron que la inclinación activa era la clave para sortear curvas a velocidades mucho más altas.
El tren tenía frenos hidrodinámicos y cuerpos articulados ligeros, con dos vagones de potencia en el centro del tren. Cuando se construyeron, trabajaron y probaron los prototipos, el equipo de desarrollo de ingeniería se disolvió y los trenes se entregaron al departamento de ingeniería interno de British Rail para su construcción. Los ingenieros en desarrollo pasaron a diferentes campos mientras British Rail diseñó el tren en un modelo de producción. Los ingenieros de BR, que tuvieron poca o ninguna participación en el desarrollo del tren, cambiaron algunos de los aspectos de ingeniería principales y probados. Por ejemplo, cambiaron el mecanismo de inclinación activa a neumático, en lugar del sistema hidráulico bien desarrollado y probado.
Los trenes se introdujeron en 1981, pero se pusieron fuera de servicio casi de inmediato. Durante las pruebas iniciales, algunos pasajeros se quejaron de tener náuseas debido al movimiento de inclinación. Posteriormente, se supo que esto se podía prevenir reduciendo levemente la inclinación, de modo que aún quedaba cierta sensación de doblar. Los trenes APT-P se reintrodujeron silenciosamente en servicio a mediados de 1984 y funcionaron con regularidad durante un año, habiéndose corregido los problemas iniciales. La voluntad política y gerencial de continuar el proyecto construyendo los vehículos de producción APT-S proyectados en números, se había evaporado bajo una gerencia de ingeniería interna que se sentía despreciada y pasada por alto en un proyecto que no desarrollaron. A pesar de ser un éxito eventual, el proyecto fue descartado por British Rail en 1985, más por razones políticas que técnicas.
Gran parte de la tecnología desarrollada para los coches de motor se utilizó posteriormente en las locomotoras no inclinables InterCity225 British Rail Class 91 , que circulan por la ruta East Coast Main Line desde Londres a Leeds y Edimburgo.
X 2000
En 1990, los ferrocarriles suecos introdujeron un servicio de alta velocidad llamado X 2000 . El tren utiliza un sistema de inclinación activo que permite velocidades más altas de (200 km / ho 124 mph) en vías estándar.
TGV Pendulaire
En 1998, la SNCF cedió a la presión política (el tren basculante era una amenaza creíble para la red de líneas de alta velocidad dedicada al TGV) y puso en servicio un pendulaire TGV experimental. Solo los remolques de pasajeros se inclinaban, mientras que los dos coches pesados mantenían los bogies que no se inclinaban. Siguiendo el programa de prueba, se convirtió nuevamente en un tren TGV-PSE .
InterCity Neigezug
Suiza consiguió su primer tren basculante en su territorio (sin contar el Cisalpino , que entró en Suiza en 1996) el 28 de mayo de 2000. El ICN ( InterCity Neigezug , o Tren basculante InterCity) fue fabricado por Bombardier, incluido un sistema basculante diseñado por SIG (hoy ALSTOM). Comenzó a operar en la línea de Ginebra a través de Biel / Bienne y Zürich a St Gallen . Fue un portador importante en la exposición nacional Expo.02 .
Bombardier SuperVoyager
La Clase 221 de British Rail con motor diesel-eléctrico sirve a Holyhead , Chester , Bangor y Wrexham .
Tecnología
Muchos de los problemas con el mareo por movimiento están relacionados con el hecho de que los servosistemas tradicionales responden de manera inapropiada a los cambios en las fuerzas de la trayectoria, e incluso pequeños errores, aunque no son perceptibles conscientemente, causan náuseas debido a su naturaleza desconocida. El Fiat ETR 401 original usaba giroscopios individuales en cada vagón, por lo que había un retraso, a pesar de que las náuseas no habían sido un problema importante con este tren. Se suponía que la APT superaría este problema mediante el uso de giroscopios en los extremos del tren y un sistema de control de líder / seguidor que definía una "curva de inclinación" para todo el tren. Parecería que la tecnología de la época no pudo implementar adecuadamente esta técnica.
Los trenes basculantes modernos se benefician del procesamiento de señales de última generación que detecta la línea que se encuentra por delante y es capaz de predecir señales de control óptimas para los vagones individuales. Las quejas sobre las náuseas se han convertido en gran parte en una cosa del pasado.
Algunos trenes basculantes circulan por vías férreas de vía estrecha . En Japón hay muchas líneas de vía estrecha en las regiones montañosas, y los trenes basculantes se han diseñado para circular allí. En Australia, el servicio entre Brisbane y Cairns del QR Tilt Train afirma ser el tren de vía estrecha más rápido del mundo, con una velocidad de 160 km / h (99 mph). El tren inclinable eléctrico también tiene el récord del tren de vía estrecha más rápido por velocidad máxima de prueba, alcanzando 210 km / h.
Trenes basculantes en todo el mundo
Trenes con inclinación por fuerzas inerciales (inclinación pasiva):
- Talgo XXI (España)
- UAC TurboTrain (Estados Unidos, Canadá)
- Serie JNR 381 (Japón), introducida en 1973 por los antiguos Ferrocarriles Nacionales de Japón. Actualmente utilizado por JR West para servicios expresos limitados de Yakumo .
Trenes con inclinación iniciada por fuerzas inerciales pero reguladas por computadora:
- Serie JR Shikoku 2000 (Japón, 1989), la primera DMU basculante del mundo. Actualmente se utiliza en numerosos expresos limitados en Shikoku , incluidos Ashizuri , Ishizuchi , Nanpū , Shimanto , Shiokaze , Uwakai y Uzushio . La serie N2000 mejorada se introdujo en 1995.
- Serie JR Hokkaido KiHa 281 (Japón, 1992), marca Heat 281 o Furico 281 . Se utiliza en el servicio expreso limitado de Super Hokuto .
- Serie JR Hokkaido KiHa 283 (Japón, 1992), marca Furico 283 . Se utiliza en los servicios expresos limitados Super Ōzora , Super Hokuto y Super Tokachi .
- Serie JR Shikoku 8000 (Japón, 1992). Se utiliza en servicios expresos limitados en la línea Yosan , a saber, Ishizuchi y Shiokaze .
- Serie JR East E351 (Japón, 1993), anteriormente utilizada en el expreso limitado Super Azusa .
- Serie Chizu Express HOT7000 (Japón, 1994), utilizada en el expreso limitado Super Hakuto .
- Serie JR Central 383 (Japón, 1994), utilizada en el expreso limitado Wide View Shinano .
- Serie JR Kyushu 883 (Japón, 1994), utilizada en los expresos limitados Nichirin , Huis ten Bosch y Kamome .
- Serie JR Kyushu 885 (Japón, 1999), utilizada en los expresos limitados de Kamome y Sonic .
- Serie JR Hokkaido KiHa 283 (Japón, 1995), con la marca Furico 283 y utilizada en los expresos limitados Super Hokuto , Super Ōzora y Super Tokachi .
- Serie JR West 283 (Japón, 1996), utilizada en el expreso limitado Kuroshio .
- Serie JR Kyushu 885 (Japón, 1999), utilizada en los expresos limitados de Kamome y Sonic .
- Serie JR West KiHa 187 (Japón, 2001), utilizada en los expresos limitados Super Inaba , Super Matsukaze y Super Oki .
- La serie TRA TEMU1000 (Taiwán, 2007) se utiliza para Taroko Express , basada en la serie JR Kyūshū 885.
- Inclinación de tren de QR , diesel y eléctrica de inclinación Traveltrains (Australia), que opera entre Brisbane y Cairns . El tren de inclinación eléctrico se basa en la serie JR Shikoku 8000 .
Trenes con inclinación activa controlada con información sensorial dada por acelerómetros :
- LRC diseñado por MLW antes de ser comprado por Bombardier (Canadá)
Trenes con inclinación controlada por computadora:
- Acela Express (Estados Unidos), un tren basculante de alta velocidad construido por Bombardier que opera entre Boston y Washington, DC
- Advanced Passenger Train (Reino Unido), un proyecto de British Rail para trenes basculantes interurbanos de alta velocidad que tuvo un servicio limitado en la década de 1980, desde London Euston hasta Glasgow.
- British Rail Class 390 "Pendolino" (Reino Unido), un tren de alta velocidad operado por Avanti West Coast desde London Euston a Liverpool / Manchester / Glasgow / Birmingham y Wolverhampton.
- Alfa Pendular (Portugal)
- ElettroTreno (Italia)
- ICE-T , también llamado ICT (Alemania), una versión inclinable del ICE
- ICN (Suiza), una nueva generación de trenes basculantes operados por Swiss Rail, un tren basculante de alta velocidad construido por Bombardier que opera entre Zúrich y Ginebra.
- JetTrain (Norteamérica), el tren de alta velocidad no eléctrico experimental de Bombardier
- NSB Clase 73 (Noruega)
- Serie SŽ 310 ( InterCitySlovenija ), un tren basculante de alta velocidad que opera entre Ljubljana , Maribor y Koper
- RegioSwinger (Alemania y Croacia), un tren basculante regional diésel. En Croacia ( ferrocarriles croatas ), el tren opera los servicios de marca premium InterCity Nagibni (ICN) en las rutas Zagreb - Osijek , Zagreb - Varaždin , Zagreb - Split y Zagreb - Rijeka
- Pendolino (Italia, Finlandia, Reino Unido y República Checa), construido por Alstom (antes Fiat ); ver también British Rail Class 390 y Finnish VR Class Sm3 .
- Super Voyager , un tren basculante de alta velocidad construido por Bombardier que opera entre Londres y Holyhead / Wrexham / Chester y Birmingham a Edimburgo o Glasgow.
- X2 (Suecia), con mecanismo basculante de ABB . También se utilizó en China con el nombre de Xīnshísù .
- Serie JR Hokkaido KiHa 201 (Japón, 1996), que se utiliza para los locales de cercanías al estilo metro y los rápidos alrededor de Sapporo .
- Serie JR Hokkaido KiHa 261 (Japón, 1999), marca Tilt 261 . Se utiliza en el servicio expreso limitado de Super Sōya .
- Serie Meitetsu 1600 (Japón, 1999), marca Panorama Super . Se utiliza principalmente para los trenes expresos limitados de la línea Meitetsu Nishio .
- Serie Meitetsu 2000 (Japón, 2004), marca μ-Sky . Se utiliza en expresos limitados que unen Nagoya y el aeropuerto internacional Chūbu Centrair .
- Odakyu 50000 series VSE (Japón, 2005), utilizado para los servicios expresos limitados de Romancecar .
- Shinkansen de la serie N700 (excepto la serie N700-7000 / 8000) (Japón, 2007), presentado por JR Central y JR West y utilizado en los servicios de Tōkaidō y Sanyō Shinkansen .
- E5 Series Shinkansen (Japón, 2011), presentado por JR East, utilizado en los servicios de Tōhoku Shinkansen y Hokkaido Shinkansen . Combinado con unidades de la serie H5 casi idénticas.
- E6 Series Shinkansen (Japón, 2013), presentado por JR East, utilizado en los servicios Tōhoku Shinkansen y Akita Shinkansen .
- Uso de la serie TRA TEMU2000 (Taiwán, 2013) para Puyuma Express .
- Shinkansen Serie H5 (Japón, 2014), presentado por JR Hokkaido, utilizado en los servicios Tōhoku Shinkansen y Hokkaido Shinkansen . Combinado con unidades de la serie E5 casi idénticas.
- Serie 8600 (Japón, 2014), presentada por JR Shikoku, utilizada en expresos limitados Shiokaze e Ishizuchi .
- Serie E353 (Japón, 2015), presentada por JR East, utilizada en expresos limitados Azusa y Kaiji .
- Serie 2600 (Japón, 2017), presentada por JR Shikoku, utilizada en expresos Uzushio y Shimanto .