ferrocarril

LA RELACION FUERZA – POTENCIA – VELOCIDAD. 

P (watt) = F (Newton).v (m/s) 
En ferrocarriles las unidades prácticas usadas son: la potencia en HP, la fuerza en kilogramos y la velocidad en km/hora. 
1 HP = 750 w 
1 Kgr = 9,8 N ~ 10 N 
1 Km/h = (1/ 3,6) m/s 

RENDIMIENTO TERMODINAMICO DE LOS DIVERSOS SISTEMAS. 

TRACCIÓN A VAPOR: 

Es un aspecto fundamental y determinante en losresultados finales del conjunto. Un ciclo termodinámico perfeccionado acompañado de la eliminación de consumos improductivos supone un ahorro de costes de hasta un 50% respecto a la locomotora de vapor clásica, según palabras de uno de los mayores expertos en tracción vapor, el Sr. Livio Dante Porta. 

Las características más relevantes del ciclo que se podría implementar actualmente pasan por: 1. La eficiencia del ciclo está determinada por la diferencia de temperaturas a las que el foco frío absorbe calor y la temperatura a la que lo cede el foco caliente; interesa que esta sea lo menor posible. Entonces la presión de timbre de la caldera estaría entorno a los 25 Kg/cm2, elevada pero sin comprometer las propiedades de los materiales, para elevar así la temperatura a la que se absorbecalor, llegando a trabajar con una temperatura del vapor superior a los 450ºC. 

2. Cuidado diseño de los conductos de vapor para evitar pérdidas de carga. Esto supone amplios conductos, evitar espacios muertos etc. 

3. Expansión multi-etapa (sistema Compound) con recalentamiento intermedio. Esto supone una ampliación del ciclo teórico del vapor. 

4. Utilización del vapor de escape paraprecalentar el agua de admisión a la caldera y el aire de la combustión. 

5. Aislamiento térmico llevado al extremo de todas las superficies calientes: caldera, cilindros y cajas de vapor. Evitar pérdidas de calor va a suponer, además de incrementar el rendimiento otras ventajas que luego se comentarán. 

6. El escape. Los modernos escapes Lempor permiten un magnífico control de la combustión ala vez que minimizan las contrapresiones, lo que tiene una influencia muy importante en el rendimiento del ciclo de potencia. 

7. En un estudio de viabilidad para una locomotora de vapor en Cuba está previsto obtener un rendimiento de un 15% quemando bagazo, un desecho sólido de la producción de azúcar; utilizando una tecnología superior y un combustible líquido o gaseoso se puede alcanzar unrendimiento superior. 

TRACCIÓN DIESEL: 

1. Se puede afirmar que en los últimos años ha habido una revolución en la tecnología de los motores diesel de tracción que ha conducido a una drástica reducción en los consumos mediante el empleo de turbocompresor de geometría variable, inyección directa y el empleo de la gestión electrónica. Hoy en día se llegan a conseguir consumos de 140-145g/CV h yrendimientos del 35%. 

2. Paralelamente, se han conseguido reducción en el nivel de emisiones, pero no se ha alcanzado ni mucho menos el grado de perfeccionamiento obtenido con los consumos. 


TRACCIÓN ALECTRICA: 

1. Después de las pruebas iniciadas en 2007 se han logrado avances significativos en aspectos tales como una mayor capacidad para soportar el calentamiento, una mejora en lareacción ante frecuencias críticas o la reducción del ruido. 

LEVITACION MAGNETICA: 

Estos trenes utilizan una gran cantidad de imanes para su sustentación y propulsión. Al no tener el tren contacto físico con el raíl, el único rozamiento que aparece es el del aire, lo que hace que la velocidad alcanzada sea muy elevada. Otra ventaja es que el nivel de ruido es muy bajo. 
También tienen unaserie de inconvenientes que han hecho que de momento sólo se utilicen como trenes de pasajeros, no pudiéndose utilizar como trenes de mercancías. Uno de estos inconvenientes es el gran consumo de energía que necesitan para mantener y controlar la polaridad de los imanes y el alto coste de las infraestructuras necesarias para su construcción, las vías y el sistema eléctrico. 

En la imagen...