La FS E.636 es una clase de locomotoras eléctricas articuladas italianas . Se introdujeron entre los años 1940 y 1960 y están fuera de servicio desde 2006. Constituyen uno de los grupos de locomotoras más numerosos de Italia y han tenido un amplio empleo durante su dilatada carrera, transportando todo tipo de trenes, desde transporte de mercancías hasta servicios de pasajeros de larga distancia. Su introducción también vio el empleo de algunos conceptos de diseño revolucionarios (para la época), como la carrocería articulada y el esquema de tres bogies.
La E.636 fue diseñada para superar los problemas mostrados en la década de 1930 tanto por las locomotoras multiusos E.626 como por las de alta velocidad E.326 , con el fin de manejar mejor el creciente tráfico ferroviario en Italia .
La E.636 fue la primera locomotora italiana que adoptó la configuración Bo-Bo-Bo con chasis dividido en dos partes articuladas que pivotan sobre el bogie central , muy adaptada a las líneas a menudo tortuosas de Italia y que se habría repetido posteriormente en las clases E.645/646 y E.656 . La presencia de un gran número de ruedas se consideró importante debido a la presencia de varias líneas de gran pendiente en la red ferroviaria italiana, ya que aumenta el límite de adherencia, lo que significa que la locomotora es menos propensa a patinar. Los nuevos motores pesaban aproximadamente 101 toneladas cortas (90 toneladas largas; 92 t). Los motores eran inicialmente los mismos que los del E.626. El 32R utilizó una catenaria de 3 kV, pero pronto se demostró que era inadecuada, por lo que se actualizó y se le proporcionó un nuevo sistema de transmisión de eje hueco. Se instalaron principalmente dos relaciones de transmisión diferentes: 21/65 para líneas inclinadas o trenes de mercancías pesados (velocidad máxima de 95 km/h (59 mph), elevada posteriormente a 110 km/h), y la más larga 28/65, con una velocidad máxima velocidad de 120 km/h (75 mph), adecuada para servicios de pasajeros.
La locomotora se construyó en tres series diferentes:
La primera unidad entró en servicio en mayo de 1940. Seis locomotoras fueron destruidas durante la Segunda Guerra Mundial . Después de la guerra, el número total de locomotoras aumentó a 469, también gracias al apoyo del Plan Marshall , lo que lo convirtió en uno de los grupos de locomotoras italianos más numerosos. Todas las unidades fueron pintadas con una librea castaña; esto se cambió en la década de 1990 a uno blanco con franjas verdes para la mayoría de los trenes (librea XMPR).
Según los estándares ferroviarios de la década de 2000, los E.636 eran viejos e incómodos. El diseño original de las cabinas resultó absolutamente inadecuado para los estándares de seguridad modernos: así lo demostró un accidente en 1996 en Sulmona , donde el maquinista murió a pesar de la baja velocidad, sin poder abandonar la cabina a tiempo. Por lo tanto, se reconstruyeron 200 unidades y se les quitó todo el amianto .
A partir de la década de 1990, los E.636 se utilizaron principalmente para servicios de carga, salvo las líneas sicilianas más atrasadas . Algunas unidades fueron prestadas a ferrocarriles italianos menores. La eliminación gradual de toda la clase se completó en mayo de 2006.
Las E.636 son locomotoras muy sencillas. La mayoría de las funciones del circuito de comando principal se logran a través de varios relés y contactores. En caso de avería, el maquinista podría arreglarlos fácilmente para al menos liberar las vías; Además, especialmente en los últimos años de su servicio, las E.636 fueron las primeras locomotoras que los nuevos maquinistas estudiaron durante sus cursos de formación, debido a su sencilla mecánica de funcionamiento.
Como la mayoría de las locomotoras italianas antiguas, la E.636 tiene un reóstato (formado por 16 resistencias de hierro fundido conectadas en serie, para una resistencia total de 29 ohmios ) que debe ser excluido gradualmente, pero lo antes posible, en los arranques, lo que regula la corriente a los seis motores de tracción 32R-200 DC , dos por bogie .
Los motores se pueden conectar en tres combinaciones: serie, serie-paralelo y paralelo; cada combinación proporciona un voltaje progresivamente más alto a los motores, aumentando así la corriente.
Su configuración es la siguiente:
El reóstato (conectado en serie a los motores de tracción) es necesario porque el motor DC tiene la característica intrínseca de absorber una corriente inversamente proporcional a su velocidad de rotación; a altas velocidades, absorbe menos corriente. Esto significa que en el arranque la corriente sería muy elevada, porque la única resistencia encontrada sería sólo la que ofrecen los motores y los conductores internos, que es muy baja (un cortocircuito, en la práctica). El reóstato aumenta la resistencia general al arrancar la locomotora, reduciendo la corriente y permitiendo un arranque más suave.
En combinaciones SP y P, el reóstato se divide en tres ramas conectadas en paralelo; esto reduce la resistencia total equivalente del reóstato a aproximadamente 3,5 ohmios, mientras que en la combinación S todos sus elementos están conectados en serie.
Como casi todas las locomotoras italianas con regulación reostática desde E.626, la tracción se controla mediante una palanca (comúnmente denominada maniglione ) montada sobre un soporte llamado roncola ; este soporte tiene varias muescas, cada una de las cuales representa una porción del reóstato, más tres muescas de "combinación final" y dos posiciones de "transición" (un bloque más grande entre las muescas). Para acelerar, el conductor gira gradualmente en sentido antihorario la palanca muesca por muesca y, al hacerlo, se cierran los distintos contactores del reóstato, desviando las resistencias y reduciendo la resistencia total del reóstato, permitiendo también más corriente a los motores; a medida que aumenta la velocidad, la fuerza contraelectromotriz reduce esta corriente, hasta que el reóstato ya no es necesario: entonces queda totalmente excluido (obviamente si está en tracción y en una muesca de "combinación final"). Esto permite la tracción de forma segura por un período de tiempo indefinido, dentro de ciertos límites.
Cuando se alcanzan las muescas finales de combinación, el conductor puede insertar el shunt simple (uno para cada combinación) o hacer una transición a la siguiente combinación, reintroduciendo el reóstato que debe ser excluido nuevamente, para las siguientes combinaciones hasta el final de la combinación. se alcanza una combinación paralela. Las derivaciones aumentan la corriente en los motores desviando algunas agujas del motor (a través de un contactor en paralelo); esto reduce el flujo magnético y, como se dijo, aumenta la corriente (ya que los dos son inversamente proporcionales). Existen varios "niveles de derivación", según la locomotora, como se explica con más detalle; normalmente hay uno por combinación. También es importante retirar las derivaciones antes de realizar una transición, para evitar destellos debidos a corrientes anormalmente altas.
Al igual que algunas E.626, las locomotoras E.636 no están provistas del combinador de motores "CEM" (CEM significa Combinatore Escluditore Motori ), un dispositivo que, durante las transiciones, gira combinando los motores en consecuencia a través de varios contactores.
En E.636, esto se logra mediante el uso de agujas más delicadas, por lo que las transiciones (especialmente las hacia atrás) deben ser muy lentas y graduales. El momento óptimo para pasar a la siguiente/anterior combinación primera/última muesca es cuando el amperímetro del motor indica 0 Amperios, lo que ocurre al pasar con la palanca sobre la posición de transición (el conductor debe detenerse brevemente en medio de la manzana y prestar atención). al amperímetro), lo que significa que los contactores del motor están en la posición óptima y es seguro continuar. No hacerlo puede provocar destellos que dañarán los contactores.
Un parámetro importante que el conductor debe considerar, especialmente durante la exclusión reostática, es la corriente que ingresa al circuito de tracción.
En particular, si excluye demasiado rápido, puede ocurrir que la rueda patine (en este caso, el uso de lijadoras y reducir el acelerador puede ayudar), y uno o más relés de corriente máxima pueden abrirse cuando se excede el valor de corriente máximo permitido.
La locomotora está protegida de corrientes excesivas mediante diferentes tipos de relés :
Cuando abren, también abren el interruptor principal; que corta la conexión a la catenaria.
Antes de los años 1970, las corrientes máximas para los relés eran las siguientes:
Entre 1970 y 1980, los valores anteriores cambiaron:
Como se puede observar, las corrientes permitidas en serie son 450 A en ambos casos, mientras que en las combinaciones Serie-Paralelo y Paralelo son 350 A y 450 A respectivamente.
Como se dijo, se permite un nivel de derivación de campo (porcentaje de debilitamiento de campo: 31%) en cada combinación; sin embargo, algunas unidades recibieron motores tipo 92-250 (usados en FS Clase E.424 ) y 32RT-200 que permitían un máximo de 5 niveles de derivaciones de campo (porcentaje de debilitamiento de campo: 65%, 45% en estos últimos). Posteriormente, estas unidades volvieron a ser idénticas a las estándar.
Las unidades del 001 al 243 montaban transmisión tipo Negri, excepto las unidades 195-198 y 176-183 que tenían tampones de goma en lugar de paquetes de bobinas y transmisión de doble eje hueco y tampones de goma respectivamente.
Todas las siguientes unidades construidas tenían el mismo tipo de transmisión de 176-183 pero ligeramente diferentes.
Las diferentes locomotoras han recibido distintas relaciones de transmisión (consulte " Unidades especiales " para obtener más detalles):
Los ventiladores de refrigeración del motor fueron activados por dos motores dedicados de 4,5 kW y 3000 V hasta la unidad 201; las unidades posteriores tienen motores de 1 kW idénticos a los utilizados en FS Clase E646 ; también se utilizan como dinamos para recargar las baterías de 24 V (sólo si la tensión de línea es superior a 1.500 V) que se utilizan para alimentar dispositivos de baja tensión (luces, sistemas de calefacción de locomotoras, contactores, etc.)
La producción de aire en la locomotora estaba garantizada por dos compresores del tipo C38; posteriormente se actualizaron con el W242, más confiable; sin embargo, en algunas unidades, solo se reemplazó un compresor, dejando uno de cada tipo en uso en una sola locomotora; el C38 producía aire hasta alcanzar 8 bar (800 kPa ; 120 psi ) en los tanques de reserva principales, mientras que el W242 de 8 a 9 bar (800 a 900 kPa; 120 a 130 psi). De hecho, en estas unidades sólo se utilizó el W242 en condiciones normales; el otro solo si la presión cayó por debajo de 7 bar (700 kPa; 100 psi).
Los tanques principales y las baterías de 24 V suministran aire y corriente a varios sistemas:
Originalmente, la locomotora montaba un controlador de freno Westinghouse tipo L de 7 posiciones y un freno de locomotora tipo rueda, que luego fue reemplazado por las palancas más comunes Oerlikon FV4 y RA-M2, respectivamente.
La locomotora tiene tres tipos de frenos:
Es un freno de tipo negativo y se denomina continuo porque se extiende por todo el tren, automático porque si ya no hay continuidad del freno (roturas generales de tuberías), se aplica automáticamente la frenada de emergencia.
En unidades con válvulas tipo Breda y palancas Oerlikon, los frenos son graduables durante el frenado y la liberación; Los principios de funcionamiento son los siguientes.
El sistema de frenado de la locomotora está formado por una serie de componentes:
Cuando se sueltan los frenos, la presión en el tubo del freno es de aproximadamente 5 bar (500 kPa; 73 psi) y 0 bar (0 kPa; 0 psi) en los cilindros de freno.
Para frenar el tren, el maquinista, moviendo el controlador de freno, crea una depresión en un depósito particular llamado " bariletto ", que, a través de una serie de bobinas, crea una conexión con el exterior que hace que la tubería general baje gradualmente su presión hasta un valor igual al presente en el tanque antes mencionado (la rapidez con la que esto suceda depende de la longitud del tren: cuanto más largo sea, más lento será este procedimiento). En el interior del distribuidor la presión del depósito de mando "gana" a la presión ahora más baja de la tubería y así el pistón se mueve, creando una conexión entre los cilindros de freno y el depósito auxiliar (alimentado por los depósitos principales), que luego enviará una cantidad de aire al cilindros de freno proporcionales a la entidad de la depresión. La presión máxima que se puede alcanzar en los cilindros de freno en E636 es de 3,8 bar (380 kPa; 55 psi), lo que corresponde a una presión dentro de la tubería general de aproximadamente 3,5 bar (350 kPa; 51 psi).
En caso de frenada de emergencia , el tubo de freno se pone en comunicación directa con la atmósfera exterior, bajando rápidamente la presión, y en consecuencia haciendo que el tren frene muy rápidamente (aunque no hay variación de la potencia de frenada: sólo se ve afectada la velocidad de frenada).
Para soltar los frenos, el conductor hace aumentar la presión en el bariletto , a través del controlador de freno; la presión en el tubo de freno se restablece (el aire se toma de los depósitos principales y del tubo principal, si está presente) al valor presente en el bariletto . En el interior del distribuidor la presión de la tubería de freno vence a la presión del depósito de mando y así se modifica (o corta, dependiendo de la presión de la tubería) la conexión entre los cilindros de freno y los depósitos auxiliares; los cilindros de freno se descargan enviando su aire al exterior hasta que su presión alcanza un valor proporcional a la entidad de la depresión. Cuando la presión de la tubería es de 5 bar (500 kPa; 73 psi), los cilindros se descargarán hasta vaciarlos.
Para una liberación más rápida de los frenos, también es posible "sobrecargar" brevemente el sistema de frenos a una presión proporcional a la depresión previamente presente, hasta una presión máxima de 7,2 bar (720 kPa; 104 psi); poco después, la presión cae a 5,5 bar (550 kPa; 80 psi) y vuelve gradualmente a 5 bar (500 kPa; 73 psi) en aproximadamente 240 segundos.
Sin embargo, en unidades con válvulas triples ( Distributore tipo Westinghouse ) y palancas de 7 posiciones, el circuito de frenado es ligeramente diferente. El distribuidor está dividido en dos partes como hemos dicho antes, pero no está el depósito de mando: cuando baja la presión en el interior del tubo de freno, es directamente el depósito auxiliar el que hace que el cuadro situado en el medio se mueva. En este caso, el frenado no es gradual al soltarlo: cuando el conductor coloca el controlador en la posición "soltar", los frenos se liberan por completo; si vuelve a frenar demasiado poco después, se corre el riesgo de perder potencia de frenado porque puede que no haya suficiente aire para frenar de forma óptima, ya que la ausencia de la presión fija del depósito de mando no garantiza que haya suficiente aire. para soltar los frenos de forma segura. Incluso es posible agotar completamente el depósito, con el consiguiente peligro de no poder detener el tren en absoluto. Esto se evita en unidades con Breda y otros tipos de válvulas, ya que los frenos no se pueden soltar completamente si no hay suficiente aire en los tanques de reserva principales para frenar nuevamente.
Existe un riesgo asociado a la operación de "sobrecarga". Dentro del distribuidor, las presiones dentro de las dos cámaras están equilibradas: durante la sobrecarga, tanto la presión del depósito de mando como la del tubo de freno aumentan proporcionalmente. Como se dijo, se reducen gradualmente a 5 bar (500 kPa; 73 psi), pero puede suceder que el depósito de comando "siga golpeado" a una presión más alta, mientras que la presión de la tubería es más baja. Esto mantiene la conexión entre el depósito auxiliar y los cilindros de freno y, en consecuencia, los frenos en vigor. En este caso una posible solución es sobrecargar nuevamente el sistema para reequilibrar las presiones, o, si esto no funciona, "resetear" manualmente el depósito de mando (vaciándolo) tirando de una palanca situada en el exterior. En equipos con palancas de siete posiciones el riesgo es mayor: el tubo se pone en conexión directa con los depósitos principales y, si se deja el controlador demasiado tiempo en posición de sobrecarga, puede alcanzar una presión muy alta (incluso 9 bar). o 900 kPa o 130 psi). Es muy fácil que los frenos sigan funcionando en este caso, y la única solución practicable es vaciar manualmente los tanques de reserva de comando como se dijo anteriormente.
La locomotora está formada por dos medias cajas, pivotantes sobre el bogie central. Entre ellos hay un fuelle, que originalmente estaba hecho de caucho y luego reemplazado en los años 50 por una membrana impermeable. En los últimos años, esto fue reemplazado por material plástico flexible.
En las unidades de posguerra, se introdujeron marcos de refuerzo de 7 mm (0,28 pulgadas) en el chasis y debajo de las cabinas, ya que las primeras 108 unidades mostraban algunas debilidades mecánicas en esos puntos; A mediados de los años 1980 se decidió reforzar sólo el chasis en las unidades de antes de la guerra (sin embargo, las unidades 026 y 065 nunca recibieron estas modificaciones).
Para reducir el movimiento parásito se montaron amortiguadores entre las carrocerías: tipo glicerina a partir de las unidades 1-276 y tipo aceite especial a partir de la unidad 277 en adelante, aunque estos fueron eliminados posteriormente en 1977 por considerarse inútiles.
Las primeras 108 unidades tenían diferentes conductos de ventilación con reóstato en el techo que el resto de unidades, aunque posteriormente fueron sustituidos por los conductos más eficientes utilizados en estas últimas unidades.
También tenían hebillas de aceite deslizantes, mientras que las unidades siguientes tenían cojinetes de rodamiento.
Las unidades 162-171 estaban equipadas con hebillas Athermos de origen francés para fines de prueba, que luego fueron retiradas.
Los lanzadores de arena se montaron internamente en el bogie en las unidades 001 - 108; después de la guerra fueron reemplazados por otros externos que también se montaron de forma nativa en unidades posteriores.
Las primeras 108 locomotoras originalmente llevaban montado un pedal de vigilancia diseñado por el ingeniero de FS Minucciani, que requería un reconocimiento periódico por parte del conductor cuando el tren estaba en movimiento (o se habría ordenado una frenada de emergencia), pero después de la guerra, debido a las presiones sindicales, fue descontinuado; sin embargo, a partir de la década de 1970, muchas (no todas) las unidades recibieron el sistema "Ripetizione Segnali a 4 codici" , un velocímetro Hasler y un " registrador gráfico de velocidad " modificado ( Zona tachigrafica ), que también registraba los códigos recibidos del RS.
Durante las décadas de 1960 y 1970, Ansaldo-Breda construyó una locomotora derivada de la E.636 para su uso en Yugoslavia, clasificada como JŽ 362 .
