El término locomotora con cabina adelante se refiere a varios diseños de vehículos ferroviarios y de carretera que ubican el compartimiento del conductor sustancialmente más hacia el frente de lo que es una práctica común.
En el diseño de locomotoras de vapor , un diseño con cabina adelantada normalmente tendrá el compartimiento o cabina del conductor colocado delante de la caldera en la parte delantera del motor. En una locomotora a carbón, la estación del fogonero permanece en la plataforma detrás de la caja de fuego para estar al lado del ténder . En una locomotora a fueloil , la estación del fogonero podría estar (y normalmente está) en la cabina delantera. Este tipo de diseño se usó ampliamente, aunque no comúnmente, en toda Europa en la primera mitad del siglo XX, a menudo junto con un diseño de carrocería cerrada y/o aerodinámica .
La visibilidad mejora mucho cuando la cabina está en esta posición y en los túneles no se llena de humos por la chimenea. Sin embargo, las perspectivas de la tripulación en caso de colisión son peores y, si el conductor y el fogonero están en lugares separados, es difícil que se comuniquen, al igual que en los autotrenes .
En Alemania, Borsig construyó en Berlín una locomotora de cabina aerodinámica única, la DRG Clase 05 (número de serie 05 003) 4-6-4 en 1937, cuyo desarrollo posterior se detuvo durante la Segunda Guerra Mundial. Esta locomotora, alimentada por carbón pulverizado y con la caja de fuego en el extremo delantero, fue construida con enormes ruedas motrices de 2300 mm (91 pulgadas) de diámetro. La velocidad de diseño era de 175 km/h (109 mph), pero su hermana de diseño convencional, la 05 002, estableció un nuevo récord mundial de velocidad para locomotoras de vapor el 11 de mayo de 1936, después de alcanzar los 200,4 km/h (124,5 mph) en la línea Berlín-Hamburgo arrastrando un tren de 197 t, un récord que perdió dos años después ante la LNER Clase A4 4468 Mallard británica . En 1944 se le quitó la aerodinámica, pero la 05 003 ya había perdido su disposición de cabina hacia adelante. [1] Después de la guerra, remolcó trenes expresos en Alemania Occidental hasta 1958. Fue desguazada en 1960.
La empresa estatal italiana Ferrovie dello Stato tenía varias locomotoras con cabina de mando hacia delante, las clases 670 y 671. Estas locomotoras 4-6-0 tenían un ténder de tres ejes y eran apodadas "mucca" (vaca). Las locomotoras (año de construcción 1902, velocidad máxima 110 km/h) se utilizaban para transportar trenes de pasajeros en la línea Milán-Venecia . Una única locomotora con cabina de mando hacia delante de la clase 671 fue reconstruida como una clase 672 con una caldera Franco-Crosti en 1939.
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A finales de la década de 1860, Matthias N. Forney obtuvo una patente para un nuevo diseño de locomotora. [2] Se había propuesto mejorar el factor de adherencia colocando la mayor parte posible del peso de la caldera sobre las ruedas motrices , omitiendo las ruedas piloto debajo de la parte delantera de la caldera. Un diseño así no habría sido estable a altas velocidades en las vías bastante irregulares que eran comunes en ese momento. En cambio, extendió el bastidor de la locomotora detrás de la cabina, colocando un bogie de cuatro ruedas debajo del tanque de agua y el búnker de carbón. En la notación convencional de Whyte , esto dio como resultado una locomotora 0-4-4 T , pero cuando funcionaba en reversa era efectivamente una 4-4-0 T , con la estabilidad de la vía de esa popular disposición de ruedas, junto con una visibilidad sin obstáculos para el ingeniero y una mejor dispersión del humo y el vapor. [3]
El diseño de Forney resultó ideal para las locomotoras pequeñas y ágiles de los ferrocarriles elevados y de cercanías , y concedió la licencia de la patente del diseño a muchos fabricantes. Un gran número de Forneys prestaron servicio en la ciudad de Nueva York , Boston , Chicago y otros lugares, pero fueron superadas a finales del siglo XIX por la electrificación y el desarrollo del metro .
Ariel y Puck eran locomotoras de ancho de vía de 2 pies ( 610 mm ) construidas según el diseño de cabina adelantada de Forney para el ferrocarril Billerica y Bedford en 1877 por Hinkley Locomotive Works de Boston. [3]
El ejemplo más conocido de diseño de cabina adelantada en los Estados Unidos, la Southern Pacific Cab-Forward (también conocida en menor medida como "Cab-in-fronts" y "Cab-aheads") colocaba la cabina en la parte delantera mediante el simple recurso de girar toda la locomotora, menos el ténder , 180 grados. Esta disposición fue posible gracias a que se quemó fueloil en lugar de carbón .
El diseño de cabina adelantada fue ampliamente utilizado por el ferrocarril Southern Pacific . [4] El diseño pudo lidiar con los problemas peculiares de sus rutas. Los 39 túneles largos y casi 40 millas (64 km) de cobertizos de nieve de Sierra Nevada podían canalizar los gases de escape peligrosos hacia el compartimiento de la tripulación de una locomotora convencional. Después de que varias tripulaciones casi se asfixiaran, comenzaron a hacer funcionar locomotoras convencionales en reversa para mantener los gases detrás de la tripulación. Esto significaba que el ténder ahora lideraba el tren, lo que introdujo nuevos problemas. El ténder bloqueaba la vista hacia adelante y colocaba a los tripulantes en los lados equivocados de la cabina para ver las señales. Los ténderes no estaban diseñados para ser empujados a la cabeza del tren, lo que limitaba las velocidades. Southern Pacific encargó a Baldwin Locomotive Works que construyera un prototipo de locomotora con cabina adelantada, luego ordenó más unidades antes de que el prototipo hubiera llegado.
Todas las locomotoras con cabina hacia adelante eran locomotoras que quemaban aceite, lo que significaba que no había problemas para colocar el ténder en lo que normalmente sería la parte delantera de la locomotora. Los tanques de aceite y agua estaban presurizados para que ambos fluyeran normalmente incluso en pendientes ascendentes. La visibilidad desde la cabina era excelente, de modo que un tripulante podía inspeccionar fácilmente ambos lados de la vía. Había preocupaciones sobre lo que le sucedería a la tripulación en caso de una colisión, y al menos un accidente fatal ocurrió en la Línea Modoc en Herlong, California, cuando una locomotora en movimiento chocó contra un vagón plano. [5] Al girar la disposición normal de la locomotora, también se colocó a la tripulación muy por delante de los gases de escape, aislándolos de ese peligro. Sin embargo, un aspecto problemático del diseño fue el enrutamiento de las líneas de aceite; debido a que la caja de fuego estaba ubicada delante de las ruedas motrices (en lugar de detrás de ellas, la práctica habitual), una fuga de aceite podría caer delante de las ruedas y hacer que patinaran. Una molestia en la mayoría de las condiciones, resultó en al menos un accidente fatal. Esto ocurrió en 1941 cuando un tren de cabina con fugas de vapor entró en el túnel en el Paso de Santa Susana , cerca de Los Ángeles. El túnel estaba en una pendiente y, a medida que el tren avanzaba lentamente por el túnel, el agua en los rieles de una válvula de cilindro con fugas hizo que las ruedas patinaran y giraran. El tren se deslizó hacia atrás y se rompió un muñón del acoplador, separando la línea de aire, lo que provocó la aplicación de los frenos de emergencia y detuvo el tren en un túnel que se estaba llenando rápidamente de gases de escape y vapor. El aceite que goteaba sobre las traviesas se encendió debajo de la cabina, matando a la tripulación. [6]
Ningún otro ferrocarril norteamericano encargó locomotoras con cabina adelantada, aunque algunas, como Western Pacific , sí consideraron este tipo. Construidas para enfrentarse a terrenos difíciles, estas locomotoras se convirtieron en un símbolo fácilmente reconocible del Southern Pacific. En total, 256 locomotoras articuladas de este tipo Mallet , con tres disposiciones de ruedas diferentes, se colocaron en la lista de SP. Un ejemplo de este tipo, la Southern Pacific 4294 , se conserva en el Museo del Ferrocarril del Estado de California en Sacramento, California . Es una locomotora 4-8-8-2 y es la única de las locomotoras con cabina adelantada de SP que no ha sido desguazada. También fue la última locomotora de vapor nueva de SP, construida en 1944.
Una década antes de la primera locomotora con cabina hacia adelante de SP, el ferrocarril North Pacific Coast Railroad , que más tarde formaría parte de la compañía Northwestern Pacific , propiedad de SP , reconstruyó una locomotora 4-4-0 de 1875 para convertirla en una locomotora con cabina hacia adelante alimentada por aceite. Esta innovadora locomotora fue construida por William (Bill) Thomas, el maestro mecánico de NPC que era conocido a nivel nacional [7] y titular de varias patentes. Thomas utilizó el tren de rodaje y el bastidor de la locomotora NPC 5, la "Bodega", que había quedado averiada en 1897, para construir la NPC 21. Con la incorporación de una nueva e inusual caldera acuotubular marina y una cabina totalmente de acero, instalada en orden inverso a las locomotoras estándar, esta creación única le valió a Thomas una patente sobre el diseño de la locomotora. La n.º 21 entró en servicio en 1900, pero solo duró unos pocos años. Aunque se decía que funcionaba bien, aunque con un escape lleno de hollín, a las tripulaciones les resultó difícil operarlo y, por temor a las posibles consecuencias de una colisión, lo apodaron "The Freak" (El Fenómeno). Un bombero negligente permitió que el nivel del agua bajara, dañando la caldera, y no fue reparada. [8]
LD Porta propuso una locomotora de vapor moderna, de cabina adelante, triple expansión, 2-10-0 , para trabajos de transporte rápido de mercancías para el proyecto ACE 3000.
Los T 16 experimentales prusianos (ver en alemán) 2'C2' ( 4-6-4 T ) tenían cabinas de control en ambos extremos.
A la desafortunada Leader de Oliver Bulleid a veces se la denomina locomotora con cabina hacia adelante, pero como tenía una cabina en cada extremo como una típica locomotora diésel o eléctrica moderna, esta designación no es del todo apropiada.
El diseño de la cabina adelantada permite que el volumen de pasajeros sea mayor que en otros automóviles de tamaño similar. [9]
El primer automóvil estadounidense moderno producido en serie que utilizó el concepto de cabina adelantada fue el Pacer , presentado en 1975 por American Motors Corporation (AMC). [10] [11] [12] [13] La empresa no lo llamó "cab forward", pero el diseño del Pacer colocó el compartimiento de pasajeros más adelante de lo que era típico en ese momento. [14] Sus pilares A se movieron hacia adelante y el parabrisas se colocó sobre parte del compartimiento del motor. El "diseño de vía ancha y cabina adelantada del Pacer en realidad le permite manejarse bastante bien" dado su balanceo de carrocería como los modelos contemporáneos de la competencia. [15]
La cabina adelantada fue utilizada por Chrysler Corporation a partir de 1992 para describir características de diseño e ingeniería similares a las que se vieron en el AMC Pacer y el Lamborghini Portofino , que mejoraron el agarre en las curvas y el espacio interior [16]. La cabina de pasajeros fue "empujada hacia adelante" de modo que el hueco de la rueda delantera tocaba directamente el borde delantero de las puertas delanteras y el parabrisas se extendía hacia adelante sobre el motor, mientras que las ruedas traseras se desplazaban hacia las esquinas traseras del vehículo. Mover las ruedas hacia los bordes permitió a los diseñadores agrandar el interior al mismo tiempo que mejoraba la conducción y el agarre en las curvas. [17]
Numerosos modelos construidos entre 1993 y 2004 sobre la plataforma Chrysler LH , las plataformas JA y JR ("coches nube") y la plataforma PL (Neon) se comercializaron específicamente como coches con cabina adelantada. Chrysler afirmó ser el primero en aplicar estas características a un coche de tamaño completo . [18] Del mismo modo, el Dodge Stratus y el Chrysler Cirrus tienen un capó que es más ancho que largo porque los ingenieros establecieron el objetivo de meter el motor y todo lo demás que se encuentra por delante del compartimento de pasajeros en un espacio mucho más pequeño y luego los diseñadores desarrollaron la carrocería exterior del coche para ofrecer más espacio interior que los modelos de la competencia en su clase de tamaño. [17]
En el diseño de vehículos de carretera, la cabina adelantada , también conocida como cabina sobre el motor , COE (Cab Over Engine) o control delantero , es un estilo de carrocería de camión , autobús o furgoneta que tiene un frente vertical o "cara plana", con la cabina colocada sobre el eje delantero . Este diseño de carrocería permite una configuración más compacta. Por ejemplo, el modelo Jeep Forward Control fue la primera vez que la carga útil (o caja de la camioneta) tuvo una longitud récord de 74 pulgadas (1880 mm) (con el portón trasero levantado) en una distancia entre ejes de 81 pulgadas (2057 mm) , así como la primera vez que se ofreció un modelo en el que una caja de 9 pies (274 cm) excedía la distancia entre ejes de un camión. [19]
La configuración de la cabina del camión en la parte delantera es actualmente común entre los fabricantes de camiones europeos y japoneses , porque las leyes que rigen las longitudes totales de los vehículos son estrictas y el estilo de la carrocería permite remolques más largos o un área de carga más larga para la misma longitud total que un camión estándar (con un compartimiento del motor por delante de una cabina convencional). Una mejor visibilidad y maniobrabilidad en espacios reducidos, como para entregas en la ciudad, son beneficios de ubicar la cabina del camión en la parte delantera. Los camiones grandes de este tipo se describen con mayor frecuencia como modelos con cabina sobre el motor (COE) o cabina sobre el motor .
Primer automóvil doméstico con diseño de cabina adelantada
Si hay una fórmula consistente utilizada por los diseñadores e ingenieros de Chrysler, es ampliar el espacio para los pasajeros, prodigar atención al interior y aumentar la sensación de control del conductor empujando la cabina hacia afuera sobre las ruedas delanteras, mientras empujan las ruedas hacia las esquinas del automóvil para dar la sensación de que se aferra a la carretera.