Un ténder o vagón de carbón (sólo en EE. UU.) es un vehículo ferroviario especial arrastrado por una locomotora de vapor que contiene su combustible ( madera , carbón , petróleo o biomasa torrefactada ) y agua. Las locomotoras de vapor consumen grandes cantidades de agua en comparación con la cantidad de combustible, por lo que sus ténders son necesarios para mantenerlas funcionando en largas distancias. Se llama locomotora ténder a una locomotora que tira de un ténder . Las locomotoras que no disponen de ténder y llevan todo su combustible y agua a bordo de la propia locomotora se denominan locomotoras cisterna o locomotoras cisterna.
Un ténder de pasillo es un ténder de locomotora con un pasillo a un lado, lo que permite cambios de tripulación sobre la marcha.
Un ténder de freno es un ténder que es pesado y se utiliza (principalmente) para proporcionar una mayor eficiencia de frenado.
Las locomotoras de vapor más grandes están acopladas de forma semipermanente mediante una barra de tiro a un ténder que transporta agua y combustible. La fuente de combustible utilizada depende de lo que esté económicamente disponible localmente. En el Reino Unido y partes de Europa , la abundante oferta de carbón hizo que esta fuera la opción obvia desde los primeros días de la máquina de vapor. Hasta alrededor de 1850 en los Estados Unidos , la gran mayoría de las locomotoras quemaban madera hasta que se talaron la mayor parte de los bosques del este. Posteriormente, la quema de carbón se generalizó y los quemadores de leña quedaron restringidos a los distritos rurales y madereros.
A mediados del siglo XIX, la mayoría de las locomotoras de vapor consistían en un depósito de combustible (que contenía carbón o madera) rodeado por una camisa de agua en forma de U (vista desde arriba). La forma general del ténder era generalmente rectangular. El búnker que contenía el carbón estaba inclinado hacia la locomotora, lo que facilitaba el acceso al carbón. La relación entre la capacidad de agua y combustible de las licitaciones se basaba normalmente en dos paradas de agua por cada parada de combustible porque había más agua disponible que combustible. Una libra [0,45 kg] de carbón podría convertir seis libras de agua (0,7 galones) [2,7 kg] en vapor. Por lo tanto, los ratios de capacidad de licitación normalmente eran cercanos a 7 toneladas (14 000 lb) [6400 kg] de carbón por 10 000 galones [38 000 L] de agua. [1]
El suministro de agua en una licitación se reponía en paradas de agua y depósitos de locomotoras desde una torre de agua específica conectada a grúas de agua o pórticos. Recargar el ténder es trabajo del bombero , quien se encarga de mantener el fuego de la locomotora, la presión del vapor y el suministro de combustible y agua.
El agua transportada en el ténder deberá ser impulsada hacia el interior de la caldera , para reponer la que se consume durante el funcionamiento. Los primeros motores utilizaban bombas impulsadas por el movimiento de los pistones. Posteriormente, los inyectores de vapor sustituyeron a la bomba mientras que algunos motores utilizaban turbobombas .
En el Reino Unido, Estados Unidos y Francia, se instalaron bebederos (en Estados Unidos, bandejas de vía) en algunas líneas principales para permitir que las locomotoras repongan su suministro de agua mientras se mueven. Se instaló una "cuchara de agua" debajo del ténder o del tanque de agua trasero en el caso de un motor de tanque grande; el bombero bajó la pala al recipiente de forma remota, la velocidad del motor obligó al agua a subir al tanque y la pala se levantó una vez que estuvo llena.
Las capacidades de combustible y agua de una licitación suelen ser proporcionales al ritmo al que se consumen, aunque hubo excepciones. El Ferrocarril de Pensilvania y el Ferrocarril Central de Nueva York utilizaron bandejas de vía en muchas de sus rutas, lo que permitió a las locomotoras recoger agua a gran velocidad. El resultado fue que los tanques de agua de estas licitaciones eran proporcionalmente mucho más pequeños.
En el Reino Unido , tres de los cuatro grandes ferrocarriles utilizaron abrevaderos . La excepción fue el Ferrocarril del Sur , principalmente porque la mayoría de las operaciones del Sur se basaban en servicios rurales, suburbanos y de cercanías de corta distancia con paradas frecuentes en estaciones donde se podía tomar agua de las columnas de agua . La decisión del Sur de electrificar sus rutas hacia Londres con un tercer sistema ferroviario también hizo impracticable la instalación de abrevaderos. Sólo en las antiguas rutas de Londres y South Western Railway al oeste de Salisbury , donde circulaban trenes expresos de larga distancia, la falta de abrevaderos era un problema. En lugar de instalar abrevaderos, L&SWR (y Southern) equiparon sus locomotoras expresas con ténderes especiales de alta capacidad con una capacidad de agua de 4.000 galones (18.200 L) que circulaban sobre un par de bogies de dos ejes . Los ferroviarios los conocían como vehículos auxiliares de "carros de agua".
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Las locomotoras de vapor de condensación fueron diseñadas para reciclar el vapor de escape condensándolo en agua de alimentación. El principal beneficio es la conservación del agua, pero también aumenta la eficiencia térmica del motor, ya que gran parte del calor que de otro modo se perdería en el escape se utiliza para precalentar el agua inyectada en la caldera. [2] En algunos casos, la condensación se empleó simplemente para mejorar la visibilidad eliminando las nubes de escape. [2]
Un enfoque primitivo de la condensación simplemente inyectaba el vapor gastado en el tanque auxiliar, confiando en la masa de agua para enfriar. [2] Trenes auxiliares más sofisticados, como los utilizados en las locomotoras Clase 25 de South African Railways diseñadas para el servicio en el Karoo , reemplazaron la mayor parte del tanque de agua con un enorme radiador, en el que se enfriaba y condensaba el vapor. El vapor de escape, después de pasar por un separador de agua y aceite , se transportaba al ténder, donde accionaba una turbina de baja presión utilizada para accionar los ventiladores del radiador. Luego el vapor pasó al radiador. El condensado se inyectaba en la caldera con otra bomba accionada por turbina. [3] Se trataba de una maquinaria bastante compleja, que también requería otra turbina en la caja de humos para proporcionar el tiro de escape que normalmente se obtiene al soplar el vapor de escape hacia la chimenea. [3] Finalmente, los ejemplares SAR se convirtieron en locomotoras convencionales reemplazando el radiador con un tanque de agua largo. [4]
Un factor que limita el rendimiento de la locomotora es la velocidad a la que se alimenta el combustible. Gran parte del tiempo del bombero lo dedica a arrojar leña o palear carbón a la cámara de combustión de la locomotora para mantener una presión de vapor constante. A principios del siglo XX, algunas locomotoras llegaron a ser tan grandes que el bombero no podía palear carbón con la suficiente rapidez. [5] En consecuencia, en los Estados Unidos, varios fogoneros mecánicos impulsados por vapor (que generalmente utilizan una alimentación por barrena entre el depósito de combustible y la cámara de combustión) se convirtieron en equipo estándar y fueron adoptados en otros lugares, incluidos Australia y Sudáfrica.
En los primeros tiempos del ferrocarril, los ténders eran cajas rectangulares, con un depósito para carbón o madera rodeado por una camisa de agua en forma de U. Esta forma se mantuvo hasta el final del vapor en muchos motores de carbón. Los motores que queman petróleo sustituyeron el búnker por un tanque de combustible. Se hicieron variaciones en este plan por razones operativas, en un intento de economizar la estructura.
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A principios de 1901, Cornelius Vanderbilt III presentó una solicitud de patente que cubría un nuevo tipo de licitación. [6] Vanderbilt era bisnieto del fundador del Ferrocarril Central de Nueva York ; su ténder presentaba un cuerpo cilíndrico como un vagón cisterna con un depósito de combustible colocado en la parte delantera. Este diseño pronto fue adoptado por varios ferrocarriles estadounidenses con locomotoras de petróleo y carbón. [1] [7]
En comparación con los ténder rectangulares, los ténder cilíndricos de Vanderbilt eran más fuertes, más ligeros y contenían más combustible en relación con la superficie. Los ferrocarriles que se destacaron por utilizar las licitaciones de Vanderbilt incluyen: [1]
Una forma peculiar de los motores que queman petróleo era el ténder "ballena" (a veces también llamado ténder "tortuga" o "pan"). Se trataba de una forma aproximadamente semicilíndrica con el lado redondeado hacia arriba; la parte delantera del tanque contenía el petróleo, mientras que el resto contenía el agua. Esta forma estaba particularmente asociada con el Pacífico Sur . [1]
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En los Estados Unidos, los ténderes con respaldo inclinado se usaban a menudo para locomotoras en el servicio de cambio de patio , porque mejoraban enormemente la capacidad del maquinista para ver detrás de la locomotora al cambiar de vagón. La reducción de la capacidad de agua no fue un problema, ya que el tanque de agua del ténder se podía rellenar con frecuencia en el patio de ferrocarril . [1] En la década de 1880, numerosos fabricantes de locomotoras ofrecían ténderes con este diseño en pequeñas locomotoras de conmutación . [8] [9]
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Para la introducción del servicio Flying Scotsman sin escalas del London and North Eastern Railway el 1 de mayo de 1928, se construyeron diez ténderes especiales con medios para llegar a la locomotora desde el tren a través de un pasillo estrecho dentro del tanque del ténder más una conexión de fuelle flexible. vinculándolo con el entrenador líder. El pasillo, que discurría a lo largo del lado derecho de la embarcación, tenía 1,52 m (5 pies) de alto y 0,46 m (18 pulgadas) de ancho. Se construyeron más licitaciones de corredores a intervalos hasta 1938, y finalmente hubo 22; en varias ocasiones se acoplaron a motores de las clases A1, A3 , A4 y W1 , pero a finales de 1948 todas funcionaban con locomotoras de la clase A4. [10] [11] El uso del tender del corredor para cambiar de tripulación en movimiento en una locomotora A4 se muestra en la película británica de transporte de 1953 Elizabethan Express , el nombre de otro tren directo Londres-Edimburgo.
El carro de agua era un tipo de ténder de alta capacidad utilizado por London and South Western Railway en Inglaterra. A diferencia del habitual ténder británico de seis ruedas, se trataba de un diseño de doble bogie con cojinetes interiores. Esto le dio una apariencia distintiva porque las ruedas eran muy obvias. [12]
Un bote auxiliar que sólo contiene agua se llama "cantimplora" o "bote auxiliar". Durante la era del vapor, estos no se utilizaban con frecuencia. Se colocaron tanques de agua a intervalos regulares a lo largo de la vía, lo que hizo innecesaria una cantimplora en la mayoría de los casos. Sin embargo, hubo ocasiones en que los comedores resultaron económicos. Norfolk and Western Railway utilizaba comedores con sus locomotoras gigantes 2-8-8-2 Y Class y 2-6-6-4 A Class en trenes de carbón, fletes cronometrados, fletes rápidos y fletes de mercancías. El uso de la cantimplora permitió saltarse una de las paradas de agua , lo que permitió que el tren evitara subir una colina desde una parada total. Actualmente, Union Pacific Railroad utiliza dos comedores con sus locomotoras de vapor 844 y 4014 en sus trenes de excursión. Prácticamente todos los tanques de vía se eliminaron cuando se retiraron las locomotoras de vapor. Hoy en día se utilizan conexiones para hidrantes , lo que hace que el llenado de los depósitos sea mucho más lento. Los comedores permiten un mayor alcance entre paradas.
También se utilizaron cantinas en el ferrocarril transaustraliano que cruza la llanura sin agua de Nullarbor . En Nueva Gales del Sur, estos vehículos se llamaban "desmotadoras" y se utilizaban en la región occidental predominantemente seca y en algunos ramales. Ahora se utiliza de forma destacada en excursiones patrimoniales debido a la falta de lugares con puntos de agua accesibles. Durante la catastrófica temporada de incendios forestales 2019-2020, cuando los incendios devastaron ciudades cercanas al Museo del Transporte Ferroviario en Thirlmere, al sur de Sydney, una locomotora diésel del museo transportó dos desmotadoras para ayudar a reabastecer los camiones cisterna de extinción de incendios.
En el Reino Unido, se utilizó una cantimplora en el Flying Scotsman conservado durante las excursiones de entusiastas a finales de los años 1960 y principios de los 1970. Los abrevaderos que hasta entonces abastecían a los expresos de larga distancia fueron eliminados durante la dieselización de la red ferroviaria. El 25 de julio de 2009, Bittern realizó un recorrido de 188 millas desde King's Cross hasta York sin parar utilizando una segunda licitación. Como los ferrocarriles en Gran Bretaña tienden a ser mucho más cortos que los de Estados Unidos, la cantina no era una propuesta económica.
A veces se utilizará un ténder para una locomotora diésel . Suele ser un vagón cisterna con una línea de combustible que se conecta a la locomotora y conexiones MU para permitir que las locomotoras detrás del ténder se controlen de forma remota. El Ferrocarril del Norte de Burlington utilizó licitaciones de combustible en territorios remotos donde el combustible era caro. El combustible diésel podría comprarse a bajo precio y cargarse en la licitación. Una composición común eran dos EMD SD40-2 con una licitación entre ellos. Algunas de las licitaciones sobrevivieron a la fusión de Burlington Northern Santa Fe pero conservan los colores BN negro y verde. El Southern Pacific Railroad también experimentó brevemente con licitaciones de combustible para motores diésel. Algunas babosas tienen tanques de combustible y sirven como recipientes de combustible para las locomotoras adjuntas, especialmente aquellas que se convierten a partir de locomotoras que se retiraron debido a que los motores diésel estaban desgastados.
El ferrocarril Union Pacific utilizó licitaciones de combustible en sus turbinas . Estos ténders se utilizaron originalmente con locomotoras de vapor y luego se modificaron para contener fueloil pesado "Bunker C". La capacidad de combustible era de unos 23.000 galones (87.000 litros). Cuando se retiraron las turbinas, algunos de los ténders fueron modificados para retener agua y empleados como cantimploras para locomotoras de vapor.
Las licitaciones de combustible también han sido motivo de controversia para los ferrocarriles, en particular [ cita necesaria ] la línea Soo. A finales de la década de 1970, la dirección del ferrocarril descubrió que les resultaba más barato llenar sus depósitos de combustible en Chicago y luego transportar el combustible a Shoreham, Wisconsin. Hacer esto evitó que el ferrocarril tuviera que pagar impuestos adicionales sobre el combustible, y el sistema continuó hasta mediados de la década de 1980. Cuando los estados de Illinois y Wisconsin se dieron cuenta de las acciones del ferrocarril, se aprobó una legislación que cobraba lo mismo sobre el impuesto de circulación sobre el movimiento de combustible por ferrocarril que se cobraba a los camioneros. Hacer esto anuló por completo el beneficio de mover el combustible a través de las embarcaciones auxiliares, y Soo silenciosamente retiró la práctica.
También se han desarrollado licitaciones para transportar gas natural licuado para locomotoras diésel convertidas para funcionar con ese combustible. [13]
En los ferrocarriles británicos , los frenos eran bajos y se utilizaban vagones pesados con las primeras locomotoras diésel de la línea principal . Uno o dos se acoplaban delante o detrás de la locomotora para proporcionar potencia de frenado adicional al transportar trenes de mercancías no equipados o parcialmente equipados (trenes formados por vagones no equipados con frenos automáticos). [14] [15] Fueron necesarias porque el peso más liviano de las nuevas locomotoras diésel, en comparación con las de vapor, significaba que tenían un esfuerzo de tracción comparable (y por lo tanto una capacidad de transporte de trenes) pero menos capacidad de frenado. [16] Originalmente destinados a ser utilizados en el noreste de Inglaterra, donde generalmente eran propulsados (empujados) por la locomotora, y luego utilizados en otras regiones. En la Región Sur normalmente se transportaban detrás de la locomotora. [14]
El ténder tenía la forma de una caja hueca, lo suficientemente baja como para no oscurecer la visión del conductor cuando la empujaba. La carrocería se transportaba sobre un par de antiguos bogies de vagón, que proporcionaban los frenos automáticos. [17] La carrocería se llenó con chatarra de acero para elevar el peso del vehículo a 35+1 ⁄ 2 – 37+1 ⁄ 2 toneladas; aumentando en consecuencia la fuerza de frenado disponible. [15] Se proporcionaron cuatro soportes de lámpara en cada extremo para mostrar los discos del código de cabeza de la locomotora que describen la clase del tren; cuando se impulsaba, el ténder oscurecía la parte delantera de la locomotora y, por lo tanto, el código de cabeza.
Introducidos alrededor de 1964-1965, dejaron de utilizarse en la década de 1980 cuando se suspendió la práctica de utilizar trenes no equipados. Ninguno sobrevivió en conservación, pero se construyó una réplica operativa en el Gran Ferrocarril Central a partir de los restos de un vagón de corredor Mk1 y se le asignó el siguiente número en la secuencia de frenado; B964122. [18]
Algunas de las primeras locomotoras de vapor británicas estaban equipadas con ténderes motorizados. Además de contener carbón y agua, tenían ruedas accionadas por la locomotora para proporcionar un mayor esfuerzo de tracción. Estos fueron abandonados por motivos económicos; Los ferroviarios que trabajaban en locomotoras así equipadas exigieron un pago extra ya que en realidad estaban manejando dos locomotoras. Sin embargo, el concepto se intentó nuevamente en el River Mite de Ravenglass y Eskdale Railway , y la locomotora Garratt puede verse como una extensión de este principio. También se vieron ténderes motorizados en locomotoras triplex en los Estados Unidos, pero estos experimentos no se consideraron exitosos debido a la masa variable del ténder. Los ténders motorizados se utilizaron ampliamente en locomotoras de vapor madereras con engranajes como los tipos Shay , Climax y Heisler , donde las pendientes pronunciadas y los trenes pesados requerían un esfuerzo de tracción adicional.
Hoy en día se utilizan babosas con locomotoras diésel-eléctricas . La babosa tiene motores de tracción que extraen electricidad del motor principal de la locomotora para proporcionar tracción adicional .
En Alemania, se prestó atención a garantizar que las locomotoras ténder fueran capaces de alcanzar velocidades moderadamente altas en marcha atrás, empujando sus ténderes. Las numerosas locomotoras DRB Clase 50 ( 2-10-0 ), por ejemplo, eran capaces de alcanzar 80 kilómetros por hora (50 mph) en cualquier dirección y se usaban comúnmente en ramales sin instalaciones de giro.
Una fuente de posible confusión con respecto a las locomotoras alemanas es que en alemán , Tenderlokomotive significa locomotora cisterna. Una locomotora con ténder remolcado independiente es una locomotora Schlepptender .
En algunos casos, particularmente en ramales que no tenían vuelta, como una plataforma giratoria o una estrella en el punto final, las locomotoras circulaban en reversa con el ténder liderando el tren. En tales casos, se colocaba un faro (EE.UU.) o luces/discos de código de cabeza en el extremo delantero de la embarcación. Las tripulaciones de las locomotoras a menudo colocaban una lona (o una lona contra tormentas de la locomotora, si estaba disponible) desde la parte trasera del techo de la cabina hasta la parte delantera del ténder para brindar protección contra el viento y evitar que el polvo de carbón entrara en la cabina. Las embarcaciones diseñadas para trabajos más frecuentes en los que se realizaba la primera licitación a menudo estaban equipadas con un panel de cabina fijo y ventanas, lo que proporcionaba una cabina casi completamente cerrada.
