Las Einheitsdampflokomotiven ("locomotoras de vapor estándar"), a veces abreviadas como Einheitslokomotiven o Einheitsloks , fueron las locomotoras de vapor estandarizadas construidas en Alemania después de 1925 bajo la dirección de la Deutsche Reichsbahn-Gesellschaft . En su fabricación se hizo un amplio uso de características y componentes de diseño estándar.
Tras la fusión de los ferrocarriles estatales ( Länderbahnen ) en Alemania en 1920 con los Ferrocarriles del Reich y en 1924 con la Deutsche Reichsbahn-Gesellschaft , el parque de locomotoras de la nueva administración ferroviaria nacional contaba con 210 tipos y clases de locomotoras de vapor diferentes. Esto dificultaba considerablemente el uso flexible de las locomotoras en la red ferroviaria y el mantenimiento era muy costoso debido a la gran cantidad de piezas de repuesto diferentes que debían almacenarse. Además, las tolerancias de producción de los componentes individuales eran tan pequeñas que, a menudo, incluso los componentes de la misma clase de locomotora solo podían utilizarse después de haber realizado trabajos de acabado adicionales.
Además, las cuantiosas reparaciones que se produjeron como consecuencia de la Primera Guerra Mundial (1914-1918) redujeron considerablemente el material rodante de los ferrocarriles alemanes, sin tener en cuenta la variedad de clases. Así, de las 33.000 locomotoras que había en el parque (en 1917), hubo que entregar 8.000. Por lo tanto, era necesario construir nuevas locomotoras y aplicar un grado razonable de estandarización en la adquisición de estas nuevas máquinas.
Para ello, la Reichsbahn convocó una comisión de normalización de locomotoras, en la que participaron también representantes de la industria ferroviaria. En un primer momento se planteó la cuestión de si se debían seguir construyendo las clases de locomotoras estatales probadas o si se debían desarrollar y encargar locomotoras nuevas y modernas. Sin embargo, como los conceptos básicos de las nuevas locomotoras aún no estaban decididos y para poder dar a las fábricas de locomotoras pedidos posteriores, en 1921 se decidió seguir construyendo las clases de locomotoras estatales probadas, a las que se les asignó la nueva clasificación de la Reichsbahn. Entre ellas se encontraban la P 8 prusiana (clase 38.10), la P 10 prusiana (clase 39), la G 12 prusiana (clase 58.10) y la T 20 prusiana (clase 95), todas las cuales siguieron fabricándose hasta 1925. La S 3/6 bávara (clase 18.5) incluso se adquirió hasta 1930. La G 12 prusiana (clase 58.10), que no se desarrolló hasta 1917, se consideró efectivamente la primera Einheitslok alemana , porque fue empleada por casi todos los ferrocarriles estatales y construida por varias fábricas de locomotoras en todo el Reich.
Los factores técnicos y económicos, así como el objetivo de la Reichsbahn de mejorar las líneas principales para soportar una carga estándar por eje de 20 toneladas, llevaron a la decisión de desarrollar nuevos tipos de locomotoras. Después de acalorados debates en el comité de locomotoras (por ejemplo, sobre el diseño de las calderas y las cajas de fuego , así como sobre la elección entre configuraciones de dos cilindros o de cuatro cilindros), surgieron los principios de diseño y un programa para el desarrollo de las clases estándar de locomotoras de la Deutsche Reichsbahn, de las cuales las primeras se construyeron en 1925. Un papel decisivo en estos debates lo desempeñó el entonces director de la Oficina de Investigación de Locomotoras de Grunewald , Richard Paul Wagner .
En realidad, la producción de locomotoras en las cantidades deseadas no se pudo lograr en un primer momento, tanto por razones económicas como por los retrasos en la mejora de las rutas para soportar las mayores cargas por eje. De las clases con una carga por eje de 20 toneladas - 01 , 02 , 43 y 44 - solo se adquirieron pequeñas cantidades de preproducción al principio. Hasta finales de la década de 1930, las clases de los ferrocarriles estatales, adquiridas o reordenadas por la Reichsbahn, dominaron la escena, en particular las de origen prusiano. El retraso en la modernización de las rutas también significó que tuvieron que desarrollarse clases adicionales con cargas por eje menores, por ejemplo, las clases 03 y 50 .
A pesar de los ambiciosos planes de la Deutsche Reichsbahn, la adquisición real de locomotoras, incluso a partir de 1925 en adelante, solo alcanzó aproximadamente una décima parte de las cantidades de adquisición promedio de los años 1914-1920 y se mantuvo en este nivel hasta 1938. Las causas de esto fueron las crisis económicas mundiales y la reducción resultante de la demanda de servicios ferroviarios de la Reichsbahn. Hasta 1930 no se construyó la locomotora estándar número 500 (el 2% del parque total), en 1934 se entregó la locomotora número 1000 (el 4% del total) y en 1938 existían 1.500 Einheitsloks (el 6% del total).
No fue hasta 1939 cuando las cantidades de suministro aumentaron significativamente. Con la introducción de un programa de producción de locomotoras de mercancías de diseño más sencillo, que dio lugar a la construcción de las locomotoras de guerra ( Kriegsloks ), se construyeron en cantidades significativas locomotoras con una carga por eje de 15 toneladas. Sin embargo, ahora el objetivo era otro: apoyar la conducción de la guerra. Así, en 1945, el número total de locomotoras estándar y de guerra había ascendido a unas 14.500 (el 33% del parque total).
Esta situación contrastaba claramente con la imagen que la Deutsche Reichsbahn pretendía dar de una administración ferroviaria moderna mediante exposiciones ferroviarias, carreras de velocidad récord, la introducción de la red SVT y orgullosos reportajes fotográficos. De hecho, el bajo nivel de contratación fue el responsable de que la edad media del parque de locomotoras siguiera aumentando entre 1925 y 1938.
En las locomotoras de vapor más antiguas se utilizaban en muchos casos bastidores de chapa remachada como soporte del tren de rodaje y del motor. Por razones de estabilidad, este bastidor debía tener una cierta altura. Para satisfacer las crecientes exigencias de rendimiento de las locomotoras más nuevas, se necesitaba una caldera más grande , para la que no había suficiente espacio para el bastidor de chapa de lados altos. Como resultado, las nuevas locomotoras de vapor tenían un bastidor de barras más bajo y más sólido. Además, el mayor rendimiento exigido requería una mayor superficie de calentamiento de la caldera; esto se logró alargando el cañón de la caldera.
La utilización de componentes o sistemas individuales como, por ejemplo, la caldera, los bogies portantes , etc., para el mayor número posible de clases, permitió conseguir importantes ahorros en la construcción, en la reparación y en los stocks de piezas de repuesto necesarias.
Así, solo externamente, los motores de vapor de agua alemanes se pueden reconocer por sus bastidores de barras, sus calderas grandes y largas y sus correspondientes chimeneas cortas, el aspecto estandarizado de sistemas como los bogies, las cabinas de conducción y los ténderes asociados , así como los típicos y grandes deflectores de humo Wagner y, más tarde, los deflectores Witte, más pequeños y elegantes , delante de las chimeneas.
En los nuevos diseños se han realizado numerosas mejoras y optimizaciones. Por ejemplo, en la caldera se han adaptado mejor las zonas de calentamiento y las secciones de los tubos para aprovechar al máximo la generación de calor. Al mismo tiempo, se ha optimizado el flujo de gases de combustión mediante el sistema de tubos del sobrecalentador para minimizar el tiro de succión. La posición baja del tubo de soplado en la caja de humos más grande en la parte delantera de la caldera es la característica menos visible de las locomotoras eléctricas .
La Reichsbahn intentó mantener en servicio el menor número posible de clases de locomotoras y aprovechar al máximo las cargas por eje permitidas, que dependían del tipo de plataforma de la vía. La secuencia de construcción de las Einheitsloks estuvo determinada por las necesidades operativas y la antigüedad de las clases de los ferrocarriles estatales que debían sustituirse.
Por ello, a partir de 1925 apareció la locomotora de tren expreso de dos cilindros DRG Serie 01 , con una potencia de unos 2.200 CV y una disposición de ruedas 4-6-2 . Su objetivo era sustituir a las DRG Serie 17 , que estaban formadas principalmente por las S 10 prusianas , las XII H sajonas y las S 3/5 bávaras con su configuración de cuatro cilindros, sobrecalentada y compuesta y disposición de ruedas 4-6-0 . Con una potencia de unos 1.500 CV y una velocidad máxima de unos 110 km/h, ya no cumplían los requisitos de funcionamiento.
La Clase 02 fue un intento de producir una locomotora de dos cilindros con un motor compuesto de 4 cilindros sobrecalentado . Los ferrocarriles estatales ya habían tenido una experiencia temprana y positiva con esta configuración, y sus locomotoras se agruparon en las clases 17 (4-6-0, 2'C h4v), 18.3, 18.4-5 (4-6-2, 2'C1' h4v) y 19 (2-8-2, 1'D1' h4v) de la Reichsbahn. Sin embargo, a pesar de su mayor potencia y menor consumo de combustible, los mayores costos de mantenimiento hicieron que la Clase 02 no entrara en producción completa. Incluso las diez locomotoras de tren expreso que se adquirieron se convirtieron más tarde a motores de dos cilindros.
Después de 1930, se fabricó la Serie 03 , una locomotora para trenes expresos ligeros en líneas con raíles diseñados para cargas más bajas (cargas máximas por eje de 18 toneladas y potencias de locomotora de unos 2.000 CV). Con esta máquina se realizaron las primeras pruebas piloto para locomotoras de alta velocidad y se demostró que las características de conducción de una locomotora de 2 cilindros a 140 km/h seguían siendo buenas.
El desarrollo de las locomotoras de alta velocidad continuó en 1935 con la aparición de la locomotora de la Serie 05 , que también fue diseñada según los principios de las locomotoras estándar, aunque solo se fabricaron 3 ejemplares. La Serie 05 podía viajar regularmente a una velocidad máxima de 175 km/h y estableció el récord mundial de velocidad para máquinas de vapor de 200 km/h. Este récord fue batido oficialmente más tarde por la " Mallard " inglesa, una locomotora LNER de la Serie A4 , aunque en su momento se expresó la crítica de que esto se produjo en un descenso y que la locomotora no sobrevivió al viaje récord sin daños.
Solo se construyeron dos ejemplares de la serie 06 , una locomotora aún más grande con una disposición de ruedas 4-8-4 y una velocidad máxima permitida de 140 km/h, porque esta clase no convencía en cuanto a sus cualidades de conducción y las características de la caldera.
En 1937 se desarrollaron las variantes de las clases 01 y 03 con tres cilindros , las clases 01.10 y 03.10 . El tercer cilindro se encontraba en el centro entre los cilindros exteriores y su biela accionaba el primer eje motriz acodado . Esto, junto con la disposición de las bielas laterales y centrales en la circunferencia de la rueda, proporcionaba una marcha más silenciosa y el mayor número de carreras del pistón por vuelta de rueda producía una mayor aceleración, que satisfacía las necesidades de los servicios exprés. En el momento de la entrega, estos motores estaban equipados con carcasas aerodinámicas. Estas fueron retiradas más tarde por razones de mantenimiento, primero en la zona del tren de rodaje y luego por completo, después del final de la guerra, sobre todo porque la esperada mejora de la fuerza de tracción a velocidades superiores a 140 km/h resultó ser menor de lo esperado.
En 1926 se desarrolló la locomotora de pasajeros 2-6-0 de la clase 24, con una carga por eje de 15 toneladas y 920 CV, destinada a las líneas secundarias de Prusia Oriental. Conocida como Steppenpferd ( caballo de las praderas ), estaba destinada a realizar trayectos largos con una velocidad máxima de 90 km/h, así como para trenes ligeros de alta velocidad ( Eilzüge ). A partir de esta locomotora se desarrolló una variante con motor de tanque, la 2-6-2 de la clase 64 , para servicios de lanzadera en líneas más cortas. La locomotora 4-6-4 de la clase 62 se construyó para líneas principales cortas con numerosos cambios de sentido (terminales). Tenía una velocidad máxima de 100 km/h.
Como era necesario mejorar y sustituir las locomotoras de mercancías típicas de los antiguos ferrocarriles estatales, como las G 8.3 y G 8.2 prusianas, se adquirieron también locomotoras de mercancías estándar. Las primeras que aparecieron después de 1925 fueron las locomotoras de dos cilindros 2-10-0 de la serie 43 y las de tres cilindros de la serie 44 , cada una con una carga por eje de 20 toneladas. Como parte del esfuerzo por la estandarización, muchos componentes, como las calderas, eran en gran medida idénticos a los de la serie 01. La serie 85 se construyó como una variante de locomotora de tanque 2-10-2 en 1932.
En 1928 llegaron las locomotoras tanque más ligeras 2-8-2 Clase 86 con una carga por eje de 15 toneladas, así como las locomotoras tanque 2-6-2 Clase 64 (muchas partes eran idénticas a las de la Clase 24 ) para el tráfico de pasajeros y mercancías en ramales.
La locomotora de mercancías 2-8-2 de la clase 41 (cuyas piezas eran muchas de las mismas que las de la clase 03 ) fue diseñada para trenes de mercancías rápidos, por ejemplo para el transporte de pescado y fruta. Con sus ruedas de 1.600 mm de diámetro podía alcanzar una velocidad máxima de 90 km/h. Esto la situaba dentro del ámbito de los servicios de trenes exprés ligeros, para los que se utilizaba a menudo, por ejemplo, en las líneas del bosque de Turingia (por ejemplo, a Meiningen desde Arnstadt y Eisenach ). A partir de 1936 aparecieron otras locomotoras construidas según diseños estándar, aunque en menor número, en forma de las pesadas y especialmente potentes locomotoras de mercancías 2-10-2 de la clase 45. Para aumentar el rendimiento y mejorar la economía, la presión de la caldera de la clase 45, y de otras clases, se aumentó experimentalmente a 20 bar. Sin embargo, la caldera de acero utilizada y el tipo de acero empleado no estaban a la altura, por lo que la presión tuvo que reducirse a los 16 bar habituales. En muchos casos las calderas fueron posteriormente sustituidas por completo.
Para tareas de maniobras surgieron en 1926 las locomotoras 0-6-0 Clase 80 y 0-8-0 Clase 81 con una potencia de 860 CV.
Las diez locomotoras acopladas de la clase 87 con sus dos ejes de cremallera Luttermöller se construyeron para operar en las curvas muy cerradas de los ferrocarriles del puerto de Hamburgo . Sin embargo, las 16 locomotoras de esta clase se retiraron nuevamente en 1954 porque tendían a sobrecalentarse a velocidades altas y solo podían usarse para maniobras. Como reemplazo de la clase 82 , se utilizó una nueva locomotora con bogies Beugniot .
Los principios de construcción utilizados para las locomotoras estándar también se utilizaron para las máquinas de vía estrecha de nueva construcción con el fin de reducir el coste de servicio y mantenimiento.
En un principio, entre 1928 y 1933 se construyeron 32 locomotoras de la serie 99.73-76 para los ferrocarriles de vía estrecha de Sajonia , con un ancho de vía de 750 mm. En 1929 se desarrolló la serie 99.22 para los ferrocarriles de ancho métrico de Prusia, Baviera, Baden y Württemberg. Sin embargo, solo se construyeron 3 ejemplares, todos ellos equipados con una caldera de la serie 81. En 1932 apareció la última locomotora de vía estrecha Einheitslok : la serie 99.32 con un ancho de vía de 900 mm. Se construyeron tres para la Bäderbahn ('línea de Spa'), la línea de Bad Doberan a Kühlungsborn .