Locomotiva | Invenção da Locomotiva

Locomotiva | Invenção da Locomotiva

Locomotiva

Uma locomotiva é um veículo ferroviário que fornece a energia necessária para a colocação de um comboio ou trem em movimento; as locomotivas não têm capacidade de transporte própria, quer de passageiros, quer de carga. No entanto, alguns comboios, possuem unidades (carruagens) mistas auto-alimentadas que também servem principalmente, para o transporte de pessoas; a essas carruagens, no entanto, não se dá normalmente o nome de locomotiva.

Existem muitas razões para que ao longo dos tempos se tenha isolado a unidade fornecedora de energia do resto do comboio:

Facilidade de manutenção – é mais fácil a manutenção de um único veículo;

Segurança – Existe mais facilidade de afastar a fonte de energia dos passageiros, em caso de perigo;

Fácil substituição da fonte de energia – em caso de avaria, só existe a necessidade de substituir a locomotiva e não todo o comboio;

Eficiência – Os comboios fora de circulação, gastam menos energia quando há necessidade da sua movimentação;

Obsolência – Quando a unidade de energia ou as unidades de carga se tornam obsoletas não é necessária a substituição de todos os elementos.

É comum classificarem-se as locomotivas conforme os seus meios de propulsão; os mais comuns incluem:

As primeiras locomotivas apareceram no século XIX, eram propulsionadas por motores a vapor. A locomotiva a vapor, foi sem dúvida, o mais popular tipo de locomotiva até ao fim da Segunda Guerra Mundial.

A primeira locomotiva a vapor foi construída por Richard Trevithick e fez o seu primeiro percurso em 21 de Fevereiro de 1804, no entanto, muitos anos teriam que passar, até que as locomotivas se tornassem num meio de transporte prático e economicamente rentável.

O recorde absoluto de velocidade de uma locomotiva a vapor foi obtido em Inglaterra. A locomotiva atingiu a velocidade de 203 Km/hora num percurso ligeiramente inclinado. Velocidades semelhantes foram também atingidas na Alemanha e nos EUA.

Antes do meio do século XX, as locomotivas eléctricas e a diesel começaram a substituir as máquinas a vapor. No fim da década de 1960, a maioria dos países já tinha substituído a totalidade das locomotivas a vapor em serviço. Outros projectos foram desenvolvidos e experimentados, como as locomotivas com turbinas a gás, mas muito pouco utilizados.

No fim do século XX na América do Norte e na Europa, já só existiam locomotivas a vapor em uso regular, com fins turísticos ou para entusiastas do comboio. No México o vapor, manteve-se com uso comercial até ao fim da década de 1970. Locomotivas a vapor, continuam a ser usadas regularmente na China onde o carvão é muito mais abundante do que o petróleo. A Índia trocou o vapor pelo diesel e pela electricidade na década de 1990. Em algumas zonas montanhosas o vapor continua a ser preferido ao diesel, por ser menos afectado pela reduzida pressão atmosférica.

As locomotivas a diesel diferem na forma como a energia é transmitida do motor à s rodas. A forma mais simples é a transmissão por caixa de velocidades, como a usada nos automóveis. Às locomotivas que usam este sistema chamam-se Diesel mecânicas.

No entanto tornou-se impraticável construir caixas de velocidades que aguentassem a potência de 400 cavalos sem partir, embora tenham sido feitas muitas tentativas para o efeito. Portanto este tipo de transmissão é apenas aplicável a locomotivas de baixa potência e a comboios de unidades múltiplas.

Diesel-eléctrico

A forma mais comum de transmissão é a eléctrica; as máquinas que a usam são chamadas de diesel eléctricas. Com este sistema, o motor diesel transmite energia a um gerador ou alternador que por sua vez transmite essa energia à s rodas por meio de um motor eléctrico. Para todos os efeitos, trata-se de uma locomotiva que carrega a sua própria estação geradora. As primeiras diesel-eléctricas eram usadas principalmente para movimentar vagões e carruagens nas estações. A primeira terá sido posta a circular em 1924. a locomotiva a cima é diesel eletrica e não diesel mecanica. ver também diesel

Diesel-hidráulica

Como alternativa, as locomotivas diesel-hidráulicas usam uma transmissão hidráulica para transmitir a energia do motor diesel para as rodas; essa energia é transmitida à s rodas, por meio de um mecanismo chamado torque-converter. O torque-converter consiste em 3 partes: duas rodam, a terceira é fixa e todas trabalham dentro de uma caixa estanque cheia de óleo. Através de uma bomba, o óleo é forçado a sair movimentando uma turbina que que por sua vez faz movimentar as rodas. O óleo é depois bombeado novamente para dentro da caixa, recomeçando o circuito.

Turbina de gás

As locomotivas propulsionadas por ‘’turbina de gás’’ foram desenvolvidas em muitos países nas décadas seguintes à Segunda Guerra Mundial e usavam motores tipo jacto. O método de transmitir a potência à s rodas envolve uma transmissão eléctrica, semelhante à usada nas locomotivas ‘’diesel-eléctricas’’ – as turbinas, trabalhando a uma velocidade constante, accionam um gerador que alimenta grandes motores eléctrico que por sua vez, fazem mover as rodas.

As turbinas a gás, são muito potentes mas muito barulhentas. A sua eficiência é muito baixa mas ao princípio, isso não era um problema porque o combustível era muito barato, designadamente o petróleo bruto “bunker C”. No entanto, este petróleo barato desapareceu, quando as refinarias conseguiram um método de o refinar. Depois da crise do petróleo dos anos 70 e o consequente aumento do preço dos combustíveis, as locomotivas a turbina de gás tornaram-se pouco económicas e muitas foram retiradas de serviço, sendo hoje raramente usadas.

Eléctricas

As locomotivas eléctricas são alimentadas externamente, seja por meio de catenárias ou por um terceiro carril. Embora o custo de electrificação de uma linha seja muito dispendioso, a operação dos comboios eléctricos é significativamente mais barata do que os movidos a diesel, isto para além de terem uma capacidade superior de aceleração e de travagem, o que os torna ideais para o transporte de passageiros em zonas populacionais densas. Praticamente todos os comboios de alta velocidade usam locomotivas eléctricas porque não seria fácil transportar a bordo a quantidade de energia necessária para tão alto desempenho.

Embora a maior parte dos sistemas ferroviários eléctricos operem com corrente contínua, existem ainda muitos que utilizam a corrente alternada, designadamente na África do Sul, na Espanha, Reino Unido e Holanda (1500 V), Bélgica, Itália e Polônia (3000 V) e Alemanha, Austria, Suíça, Noruega e Suécia (15kV/16⅔Hz)

Levitação magnética

A mais recente tecnologia aplicada a locomotivas é a levitação magnética. Estes comboios alimentados por electricidade, possuem um motor aberto especial que faz flutuar o comboio acima da linha, sem necesidade de utilização de rodas, o que reduz a fricção apenas ao contacto do comboio com o ar. Existem muito poucos sistemas de Maglev em operação dado o seu custo ser muito elevado. O maglev experimental japonês atingiu a velocidade de 552 km por hora.

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