La EMD F40PH es una locomotora diésel-eléctrica BB de cuatro ejes de 3000 a 3200 hp (2,2 a 2,4 MW) construida por la División Electro-Motive de General Motors en varias variantes de 1975 a 1992. Diseñado para su uso en el transporte de pasajeros de corta distancia de Amtrak . rutas, se convirtió en la columna vertebral de la flota diésel de Amtrak después del fracaso del EMD SDP40F . El F40PH también encontró un uso generalizado en los ferrocarriles de cercanías en los Estados Unidos y con VIA Rail en Canadá. Morrison-Knudsen y MotivePower fabricaron variantes adicionales de la F40PH entre 1988 y 1998, en su mayoría reconstruidas a partir de locomotoras más antiguas.
Amtrak retiró su flota de F40PH a principios de la década de 2000 en favor del GE Genesis , pero la locomotora sigue siendo el pilar de los trenes de larga distancia de VIA Rail; una representación de la locomotora que transporta al canadiense aparece en el reverso del billete de 10 dólares canadienses de la serie Frontier . Los F40PH siguen siendo comunes en muchos otros ferrocarriles de cercanías en todo Estados Unidos. Además, Amtrak ha mantenido 22 de sus F40PH en uso como unidades de control sin motor . [2]
Amtrak heredó una flota de locomotoras diésel envejecida y mecánicamente incompatible de varios ferrocarriles privados en su puesta en marcha en 1971. Las locomotoras más modernas permanecieron en manos privadas para el servicio de carga o para operar los diversos servicios de cercanías que, por ley, no pasaban a Amtrak. . [3] Para reemplazarlas, Amtrak encargó 150 locomotoras EMD SDP40F , que comenzaron a entrar en servicio en 1973. Estas se complementaron con 25 GE P30CH que entraron en servicio en 1975. La SDP40F tenía un diseño problemático; Los problemas con la distribución del peso provocaron una serie de descarrilamientos a mediados de la década de 1970. [4] Mientras tanto, el pobre diseño del camión P30CH (y el GE E60 CP eléctrico) redujo más pedidos de esa unidad cuando Amtrak descubrió que necesitaba más energía para distancias cortas y medias en la primavera de 1975. [5]
El diseño de la F40PH se basó en la locomotora de conmutación de carretera de carga EMD GP40-2 y compartía el motor diésel turboalimentado EMD 645 E3 V16, dos tiempos y refrigerado por agua ( motor primario ) de esa locomotora. El motor primario desarrollaba 3.000 caballos de fuerza (2,2 MW) a 893 RPM. El generador principal (de tracción) convierte la energía mecánica del motor primario en electricidad distribuida a través de un gabinete de alto voltaje a los motores de tracción . Cada uno de los cuatro motores de tracción está acoplado a un par de ruedas motrices ; la relación de transmisión determina la velocidad máxima de la locomotora. [6] Un F40PH estándar tiene una relación de transmisión de 57:20, lo que permite una velocidad máxima de 103 mph (166 km/h). [7] Algunos Amtrak F40PH se entregaron con una relación de 56:21 para 110 mph (177 km/h). [8] Las primeras 30 locomotoras se construyeron con un tanque de combustible de 1.500 galones estadounidenses (5.700 L; 1.200 imp gal). Las unidades posteriores se construyeron con un tanque de 1.800 galones estadounidenses (6.800 L; 1.500 imp gal). A partir del EMD F40PH-2 , introducido en 1985, el motor primario desarrollaba 3200 caballos de fuerza (2,4 MW). Muchos de los F40PH originales se actualizaron para que coincidan con esa salida. [9] Las locomotoras tenían 56 pies y 2 pulgadas (17,12 m) de largo. [10] Un F40PH estándar pesa 260 000 lb (120 000 kg). [1]
Para el servicio de pasajeros el F40PH dispone de otro alternador eléctrico, el generador de cabecera . La unidad HEP genera energía CA trifásica a 480 V (500 kW en el primer pedido, 800 kW en unidades posteriores) para iluminación, calefacción y aire acondicionado del tren. Originalmente, los F40PH alimentaban el alternador HEP desde el motor primario. Como resultado de eso, el tren tenía que estar a una frecuencia constante de 60 Hz, y el motor principal tenía que girar a una velocidad constante de 893 RPM mientras suministraba potencia en la cabecera (incluso parado, con el acelerador en ralentí). La potencia de los motores de tracción se controlaba variando la excitación de campo del generador principal (de tracción). [8] En algunas versiones posteriores de la F40PH (y en muchas F40 reconstruidas), un segundo pequeño motor diésel auxiliar en la parte trasera de la locomotora alimenta el alternador HEP. En estos motores, la velocidad del motor primario varía de la forma habitual. Se identifican por el escape diésel en la parte trasera de la locomotora y por su silencioso ralentí. Los F40 restantes, con motores primarios de RPM constantes, son notablemente más ruidosos. [11]
En el diseño inicial, la caja de la batería y los depósitos de aire estaban ubicados delante del tanque de combustible. En las locomotoras fabricadas después de 1977, éstas se colocaron detrás del tanque. La caja de la batería volvió a su ubicación original en el F40PH-2. [12] Los F40PH-2 entregados a Caltrain incorporaron faros delanteros estilo Southern Pacific Railroad . [13]
La designación "F40PH" significaba lo siguiente: "F" para la carrocería con capó de ancho completo, "40" porque la locomotora forma parte de la serie 40 de EMD (basada en la locomotora de mercancías GP40-2), "P" para pasajeros servicio y "H" para energía de cabecera. [14]
Amtrak encargó sus primeras 30 EMD F40PH el 8 de mayo de 1975. La primera de las nuevas locomotoras entró en servicio el 9 de abril de 1976. Amtrak pretendía que las locomotoras fueran para rutas cortas como San Diego en California y los servicios del Corredor Noreste en el entonces no- tramo de ruta electrificada entre New Haven, Connecticut y Boston, Massachusetts . [5]
Las rutas de larga distancia estaban protegidas por los entonces nuevos EMD SDP40F , descritos por J. David Ingles a finales de 1975 como las "estrellas de los trenes de larga distancia de Amtrak". [15] Sin embargo, dos eventos llevaron a un cambio importante en la forma de pensar dentro de Amtrak con respecto al EMD SDP40F. El primer evento fue una fuerte caída en la confiabilidad mecánica del EMD SDP40F, incluidos varios descarrilamientos. El segundo evento fue el invierno inusualmente duro de 1976-1977 , que dejó de lado a muchos de los viejos autocares calentados por vapor de Amtrak. Amtrak suspendió numerosas rutas y puso en servicio los nuevos autocares Amfleet I equipados con HEP , diseñados para trayectos cortos. El F40PH, con su generador HEP incorporado, fue la elección natural para transportar estos autocares. [8] A medida que aumentaron los problemas con el EMD SDP40F, Amtrak adoptó el F40PH como su solución a largo plazo en todo el país para el servicio de motores diésel.
En la primavera de 1977, Amtrak volvió a negociar 40 EMD SDP40F con EMD. Los componentes, incluido el motor primario, se instalaron en un marco EMD F40PH. Las 40 locomotoras reconstruidas, designadas F40PHR , eran idénticas a las EMD F40PH de nueva construcción, incorporando el tanque de combustible más grande y el generador HEP más potente que se había convertido en estándar. [dieciséis]
Amtrak finalmente adquirió 132 F40PHR de esta manera, lo que combinado con nuevos pedidos entre 1975 y 1988 y con la compra de seis GMD F40PH de GO Transit en 1990, dio como resultado una flota de 216 locomotoras, la flota más grande del país. [17] [nota 1]
El primer operador de trenes de cercanías que encargó F40PH fue la Autoridad de Transporte Regional (RTA) de Chicago , precursora de Metra , que encargó 74 entre 1977 y 1983. Metra encargó 41 más entre 1988 y 1992. Otras agencias que compraron el F40PH incluyeron Massachusetts Bay Transit . Authority (MBTA) (18), Caltrain (20), GO Transit (6), New Jersey Transit (17) y VIA Rail (59). Finalmente, la empresa de construcción ferroviaria Speno encargó cuatro. En total, EMD construyó 449 locomotoras, incluidas las F40PHR de intercambio. [17]
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El F40PH funcionó bien para Amtrak: a principios de la década de 1990 sólo cuatro habían sido retirados debido a accidentes. La locomotora estaba en el centro de la publicidad de Amtrak. [20] La revista Trains estimó que, en promedio, cada F40PH viajaba hasta 175.000 millas (282.000 km) al año. [21]
Amtrak comenzó a reemplazar el F40PH con el GE Dash 8-32BWH en 1991, el GE P40DC en 1993 y el GE P42DC en 1996. [22] Todos fueron retirados en 2001 con la llegada del último P42DC, [20] y su último La asignación regular fue en el Maple Leaf en diciembre de 2001. [23] El Ferrocarril del Canal de Panamá adquirió varios F40PH ex-Amtrak para servicio de carga y pasajeros; la potencia de cabecera de 480 V coincidía con el voltaje utilizado por la refrigeración en los contenedores de Maersk Sealand . [24]
El EMD F40PH ha seguido prestando servicio a VIA Rail en el siglo XXI: entre 2007 y 2012, VIA renovó toda su flota por 100 millones de dólares canadienses . [25] El programa de reconstrucción incluyó generadores HEP separados, motores reacondicionados, la adición de un tercer faro, reacondicionamiento de la cabina, bocinas de seguridad adicionales en la parte delantera y repintado según el nuevo esquema VIA. [26] La locomotora reconstruida n.° 6403, que empuja al canadiense a través de las Montañas Rocosas , se incluyó en el reverso del billete de diez dólares canadiense rediseñado en 2013 (el 6403 real pasó a ser más tarde 6459) . [27] A partir de 2018, VIA tiene en servicio 53 locomotoras EMD F40PH de este tipo. [28] Estas locomotoras F40PH se complementan ahora con locomotoras GE P42DC entregadas en 2001 y con locomotoras Siemens SCV-42 entregadas en 2023.
Se han conservado tres antiguos F40PH de Amtrak: el número 231 es propiedad de Dynamic Rail Preservation en Boulder City, Nevada , [29] el número 281 está en el Museo del Ferrocarril del Estado de California y el número 307 está en el Museo del Transporte de Carolina del Norte . [30] Coaster donó dos de sus locomotoras F40PHM-2C que fueron retiradas el 8 de febrero de 2021; El 2103 fue donado al Museo del Ferrocarril del Suroeste del Pacífico y el 2105 al Museo del Ferrocarril del Sur de California . [31]
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La longevidad del F40PH ha dado lugar a numerosas conversiones, reconstrucciones y remanufacturas. En algunos casos, se ensamblaron locomotoras nuevas utilizando componentes EMD. Varias agencias de transporte alargaron sus locomotoras para incluir un generador HEP independiente. Estos fueron designados F40PH-2C y F40PH-CAT donde se utilizaron generadores Cummins y Caterpillar , respectivamente. [32] El F40PH-2C era considerablemente más pesado que el diseño estándar, pesando 282.000 lb (128.000 kg). [1] El F40PH-2D , empleado por Via Rail, tenía personalizaciones especiales para operar en Canadá, incluidas luces de zanjas . [33] Las últimas 30 locomotoras de Metra, designadas F40PHM-2 (ahora reconstruidas como F40PHM-3 ), se construyeron con una cabina inclinada similar a la EMD F69PHAC experimental . Su aspecto aerodinámico le dio el sobrenombre de " Winnebago ". [32] Las cuatro locomotoras de Speno, denominadas F40PH-2M , se entregaron sin turbocompresores , lo que limitaba la potencia de salida a 2000 caballos de fuerza (1500 kW). [32] Las cinco locomotoras EMD GP40 que Morrison-Knudsen reconstruyó para Tri-Rail en 1988 fueron designadas F40PHL-2 . [17] Progress Rail reconstruyó 41 unidades Metra con motores remanufacturados, motores de tracción reconstruidos y control de tracción por microprocesador. Estos han sido designados F40PH-3 . [34] La docena de locomotoras F40PHM-2C de la MBTA se construyeron nuevas utilizando componentes EMD, al igual que las seis locomotoras F40PH-3 del Altamont Commuter Express . [35] [36]
A medida que la flota F40PH de Amtrak fue reemplazada por locomotoras más nuevas de la serie GE Genesis , Amtrak convirtió varias de las unidades retiradas en vagones de equipaje / taxi . Conocidas coloquialmente como "coles" (un acrónimo de "taxi" y "equipaje"), y oficialmente conocidas como Unidades de control sin motor (NPCU), a estas unidades se les quitaron los motores diésel, los motores de tracción y los alternadores principales , así como una gran puerta enrollable instalada en el lateral (que permite utilizar el antiguo compartimento del motor para el equipaje). [37] Amtrak convirtió 22 locomotoras en vagones repollo entre 1996 y 2007. Cada unidad convertida fue renumerada anteponiendo "90" a su número original. [2] En 2011, Amtrak convirtió el F40PH No. 406 en una NPCU para permitir la operación push-pull del tren de exhibición del 40 aniversario de Amtrak; además, se instaló un generador HEP para suministrar energía auxiliar. A diferencia de otras NPCU, el No. 406 conserva su número original (en lugar de ser renumerado a 90406) y externamente se parece a un F40PH operativo. [38]
Algunos F40PH llegaron al servicio de transporte de mercancías, tras las modificaciones adecuadas. El F40M-2F , que circula por el Ferrocarril de San Luis y Río Grande y anteriormente por el Ferrocarril Americano Canadiense , fue adaptado para una velocidad máxima de 65 millas por hora (105 km/h) y se le amplió 2900 galones estadounidenses (11 000 L; Tanque de combustible de 2,400 imp gal). También estaba equipado con puerta, plataforma y escalones en la parte delantera. [39] Western Maryland Scenic Railroad adquirió una unidad, 450, en 2018. [40]
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La División Electro-Motive fabricó 475 F40PH de todo tipo entre 1975 y 1992. Los pedidos de GO Transit y VIA Rail Canada fueron realizados por General Motors Diesel (GMD), la filial canadiense de la empresa. Morrison-Knudsen y su sucesora MotivePower remanufacturaron otras 31 locomotoras entre 1988 y 1998. [17]
