Diesel locomotive
Unlike steam engines, internal combustion engines require a transmission to power the wheels. The engine must be allowed to continue to run when the locomotive is stopped.
Diesel–mechanicalEdit
A diesel–mechanical locomotive uses a mechanical transmission in a fashion similar to that employed in most road vehicles. This type of transmission is generally limited to low-powered, low speed shunting (switching) locomotives, lightweight multiple units and self-propelled railcars.
The mechanical transmissions used for railroad propulsion are generally more complex and much more robust than standard-road versions. Di solito c’è un giunto fluido interposto tra il motore e il cambio, e il cambio è spesso di tipo epicicloidale (planetario) per permettere il cambio sotto carico. Vari sistemi sono stati ideati per minimizzare l’interruzione della trasmissione durante il cambio di marcia; per esempio, il cambio S.S.S. (synchro-self-shifting) usato da Hudswell Clarke.
La propulsione diesel-meccanica è limitata dalla difficoltà di costruire una trasmissione di dimensioni ragionevoli in grado di far fronte alla potenza e alla coppia richieste per spostare un treno pesante. Un certo numero di tentativi di usare la propulsione diesel-meccanica in applicazioni di alta potenza sono stati fatti (ad es, la locomotiva British Rail 10100 da 1.500 kW (2.000 hp), anche se nessuno si è rivelato alla fine un successo.
Diesel-elettricoEdit
In una locomotiva diesel-elettrica, il motore diesel aziona un generatore elettrico DC (generalmente, meno di 3.000 cavalli (2.200 kW) netti per la trazione), o un alternatore-raddrizzatore AC elettrico (generalmente 3.000 cavalli (2.200 kW) netti o più per la trazione), la cui uscita fornisce energia ai motori di trazione che azionano la locomotiva. Non c’è connessione meccanica tra il motore diesel e le ruote.
I componenti importanti della propulsione diesel-elettrica sono il motore diesel (noto anche come motore principale), il generatore principale/alternatore-raddrizzatore, i motori di trazione (di solito a quattro o sei assi), e un sistema di controllo che consiste nel regolatore del motore e nei componenti elettrici o elettronici, compresi interruttori, raddrizzatori e altri componenti, che controllano o modificano la fornitura elettrica ai motori di trazione. Nel caso più elementare, il generatore può essere collegato direttamente ai motori con solo un’apparecchiatura di commutazione molto semplice.
Originariamente, i motori di trazione e il generatore erano macchine a corrente continua. In seguito allo sviluppo di raddrizzatori al silicio ad alta capacità negli anni ’60, il generatore DC è stato sostituito da un alternatore che utilizza un ponte di diodi per convertire la sua uscita in DC. Questo progresso migliorò notevolmente l’affidabilità della locomotiva e diminuì i costi di manutenzione del generatore eliminando il commutatore e le spazzole nel generatore. L’eliminazione delle spazzole e del commutatore, a sua volta, ha eliminato la possibilità di un tipo di evento particolarmente distruttivo chiamato flashover, che potrebbe provocare un guasto immediato del generatore e, in alcuni casi, provocare un incendio nella sala macchine.
L’attuale pratica nordamericana prevede quattro assi per il trasporto passeggeri ad alta velocità o il trasporto “a tempo”, o sei assi per il trasporto merci a bassa velocità o “manifesto”. Le unità più moderne in servizio merci “a tempo” tendono ad avere sei assi sotto il telaio. A differenza di quelle in servizio “manifesto”, le unità di trasporto merci “a tempo” avranno solo quattro degli assi collegati ai motori di trazione, con gli altri due come assi folli per la distribuzione del peso.
Nei tardi anni ’80, lo sviluppo di azionamenti ad alta potenza a tensione/variabile-frequenza (VVVF), o “inverter di trazione”, ha permesso l’uso di motori di trazione AC polifase, eliminando così anche il commutatore e le spazzole del motore. Il risultato è un azionamento più efficiente e affidabile che richiede relativamente poca manutenzione ed è in grado di affrontare meglio le condizioni di sovraccarico che spesso distruggevano i vecchi tipi di motori.
Comando diesel-elettricoModifica
L’uscita di potenza di una locomotiva diesel-elettrica è indipendente dalla velocità della strada, fino a quando i limiti di corrente e tensione del generatore dell’unità non vengono superati. Pertanto, la capacità dell’unità di sviluppare lo sforzo di trazione (indicato anche come trazione del timone o forza di trazione, che è ciò che effettivamente spinge il treno) tenderà a variare inversamente con la velocità entro questi limiti. (Vedi la curva di potenza qui sotto). Il mantenimento di parametri operativi accettabili era una delle principali considerazioni progettuali che dovevano essere risolte nei primi sviluppi delle locomotive diesel-elettriche e, infine, ha portato ai complessi sistemi di controllo in atto sulle unità moderne.
Funzionamento dell’acceleratoreModifica
La potenza del motore principale è determinata principalmente dalla sua velocità di rotazione (RPM) e dal tasso di carburante, che sono regolati da un regolatore o da un meccanismo simile. Il regolatore è progettato per reagire sia all’impostazione dell’acceleratore, come determinato dal conducente del motore, sia alla velocità alla quale il motore principale sta funzionando (vedi Teoria del controllo).
L’uscita di potenza della locomotiva, e quindi la velocità, è tipicamente controllata dal conducente del motore usando un acceleratore a gradini o “dentellato” che produce segnali elettrici binari corrispondenti alla posizione dell’acceleratore. Questo design di base si presta bene al funzionamento di unità multiple (MU) producendo condizioni discrete che assicurano che tutte le unità in un gruppo rispondano allo stesso modo alla posizione dell’acceleratore. La codifica binaria aiuta anche a minimizzare il numero di linee ferroviarie (connessioni elettriche) che sono necessarie per passare i segnali da unità a unità. Per esempio, solo quattro linee ferroviarie sono necessarie per codificare tutte le possibili posizioni di accelerazione se ci sono fino a 14 stadi di accelerazione.
Le locomotive nordamericane, come quelle costruite da EMD o General Electric, hanno otto posizioni di accelerazione o “tacche” così come un “invertitore” per consentire loro di operare bidirezionalmente. Molte locomotive costruite nel Regno Unito hanno un acceleratore a dieci posizioni. Le posizioni di potenza sono spesso indicate dal personale di bordo a seconda dell’impostazione dell’acceleratore, come “run 3” o “notch 3”.
Nelle vecchie locomotive, il meccanismo dell’acceleratore era a cricchetto in modo che non fosse possibile avanzare più di una posizione di potenza alla volta. Il macchinista non poteva, per esempio, tirare l’acceleratore dalla tacca 2 alla tacca 4 senza fermarsi alla tacca 3. Questa caratteristica aveva lo scopo di prevenire la movimentazione del treno a causa di bruschi aumenti di potenza causati da un rapido movimento dell’acceleratore (“throttle stripping”, una violazione delle regole operative su molte ferrovie). Le locomotive moderne non hanno più questa restrizione, poiché i loro sistemi di controllo sono in grado di modulare dolcemente la potenza ed evitare improvvisi cambiamenti nel carico del treno, indipendentemente da come il macchinista aziona i comandi.
Quando l’acceleratore è in posizione di minimo, il motore principale riceverà un minimo di carburante, facendolo girare al minimo a bassi giri. Inoltre, i motori di trazione non saranno collegati al generatore principale e gli avvolgimenti di campo del generatore non saranno eccitati (energizzati) – il generatore non produrrà elettricità senza eccitazione. Pertanto, la locomotiva sarà in “neutro”. Concettualmente, questo è lo stesso che mettere la trasmissione di un’automobile in folle mentre il motore è in funzione.
Per mettere in moto la locomotiva, la maniglia di controllo dell’invertitore viene messa nella posizione corretta (avanti o indietro), il freno viene rilasciato e l’acceleratore viene spostato nella posizione di marcia 1 (la prima tacca di potenza). Un macchinista esperto può eseguire questi passi in modo coordinato che risulterà in un avvio quasi impercettibile. Il posizionamento dell’invertitore e il movimento dell’acceleratore insieme è concettualmente come il cambio automatico di un’automobile in marcia mentre il motore è al minimo.
Posizionando l’acceleratore nella prima posizione di potenza, i motori di trazione saranno collegati al generatore principale e le bobine di campo di quest’ultimo saranno eccitate. Con l’eccitazione applicata, il generatore principale fornirà elettricità ai motori di trazione, provocando il movimento. Se la locomotiva viaggia “leggera” (cioè non accoppiata al resto del treno) e non è in salita, accelererà facilmente. D’altra parte, se un lungo treno viene avviato, la locomotiva può andare in stallo non appena una parte dell’allentamento è stata presa, poiché la resistenza imposta dal treno supererà la forza di trazione sviluppata. Un macchinista esperto sarà in grado di riconoscere uno stallo incipiente e avanzerà gradualmente l’acceleratore come richiesto per mantenere il ritmo di accelerazione.
Quando l’acceleratore viene spostato a tacche di potenza più alte, il tasso di carburante al motore principale aumenterà, con un conseguente aumento corrispondente di RPM e potenza in uscita. Allo stesso tempo, l’eccitazione del campo del generatore principale sarà proporzionalmente aumentata per assorbire la maggiore potenza. Questo si tradurrà in un aumento della potenza elettrica ai motori di trazione, con un corrispondente aumento della forza di trazione. Alla fine, a seconda delle esigenze del programma del treno, il macchinista avrà spostato l’acceleratore nella posizione di massima potenza e lo manterrà lì fino a quando il treno avrà accelerato alla velocità desiderata.
Il sistema di propulsione è progettato per produrre la massima coppia del motore di trazione all’avvio, il che spiega perché le locomotive moderne sono in grado di avviare treni di peso superiore a 15.000 tonnellate, anche in salita. La tecnologia attuale permette ad una locomotiva di sviluppare fino al 30% del suo peso caricato in forza di trazione, che ammonta a 120.000 libbre-forza (530 kN) di forza di trazione per una grande unità merci a sei assi. Infatti, un convoglio di tali unità può produrre una forza di trazione più che sufficiente all’avvio per danneggiare o far deragliare i vagoni (se su una curva) o rompere gli accoppiatori (quest’ultimo è indicato nel gergo ferroviario nordamericano come “strappare un polmone”). Pertanto, è compito del macchinista controllare attentamente la quantità di potenza applicata all’avvio per evitare danni. In particolare, lo “strattonamento di un polmone” potrebbe essere una questione calamitosa se dovesse verificarsi su una salita, se non fosse che la sicurezza inerente al corretto funzionamento dei freni automatici installati oggi nei vagoni, previene la fuga dei treni applicando automaticamente i freni dei vagoni quando la pressione dell’aria della linea del treno scende.
Funzionamento del sistema di propulsioneModifica
Il sistema di controllo di una locomotiva è progettato in modo che la potenza elettrica del generatore principale sia adeguata a qualsiasi velocità del motore. Date le caratteristiche innate dei motori di trazione, così come il modo in cui i motori sono collegati al generatore principale, il generatore produrrà alta corrente e bassa tensione a basse velocità della locomotiva, passando gradualmente a bassa corrente e alta tensione quando la locomotiva accelera. Pertanto, la potenza netta prodotta dalla locomotiva rimarrà costante per qualsiasi impostazione dell’acceleratore (vedere il grafico della curva di potenza per la tacca 8).
Nei progetti più vecchi, il regolatore del motore principale e un dispositivo associato, il regolatore di carico, svolgono un ruolo centrale nel sistema di controllo. Il regolatore ha due ingressi esterni: la velocità del motore richiesta, determinata dall’impostazione dell’acceleratore del conducente del motore, e la velocità effettiva del motore (feedback). Il regolatore ha due uscite di controllo esterne: l’impostazione dell’iniettore del carburante, che determina il tasso di carburante del motore, e la posizione corrente del regolatore, che influenza l’eccitazione del generatore principale. Il regolatore incorpora anche un meccanismo separato di protezione dalla velocità eccessiva che interrompe immediatamente l’alimentazione di carburante agli iniettori e suona un allarme in cabina nel caso in cui il motore principale superi un determinato numero di giri. Non tutti questi ingressi e uscite sono necessariamente elettrici.
Come cambia il carico sul motore, cambia anche la sua velocità di rotazione. Questo viene rilevato dal regolatore attraverso un cambiamento nel segnale di feedback della velocità del motore. L’effetto netto è quello di regolare sia il tasso di carburante che la posizione del regolatore di carico in modo che il numero di giri del motore e la coppia (e quindi la potenza di uscita) rimangano costanti per qualsiasi impostazione dell’acceleratore, indipendentemente dalla velocità effettiva della strada.
Nei design più recenti controllati da un “computer di trazione”, a ogni passo di velocità del motore viene assegnata una potenza di uscita appropriata, o “riferimento kW”, nel software. Il computer confronta questo valore con la potenza effettiva del generatore principale, o “kW di feedback”, calcolato dalla corrente del motore di trazione e dai valori di feedback della tensione del generatore principale. Il computer regola il valore di feedback per farlo corrispondere al valore di riferimento controllando l’eccitazione del generatore principale, come descritto sopra. Il regolatore ha ancora il controllo della velocità del motore, ma il regolatore di carico non gioca più un ruolo centrale in questo tipo di sistema di controllo. Tuttavia, il regolatore di carico è mantenuto come “back-up” in caso di sovraccarico del motore. Le locomotive moderne dotate di iniezione elettronica del carburante (EFI) possono non avere un regolatore meccanico; tuttavia, un regolatore di carico “virtuale” e un regolatore sono mantenuti con moduli di computer.
Le prestazioni del motore di trazione sono controllate variando l’uscita di tensione CC del generatore principale, per i motori CC, o variando la frequenza e la tensione di uscita del VVVF per i motori CA. Con i motori a corrente continua, vengono utilizzate varie combinazioni di collegamento per adattare l’azionamento alle diverse condizioni di funzionamento.
All’arresto, l’uscita del generatore principale è inizialmente a bassa tensione/alta corrente, spesso in eccesso di 1000 ampere per motore a piena potenza. Quando la locomotiva è ferma o quasi, il flusso di corrente sarà limitato solo dalla resistenza DC degli avvolgimenti del motore e dei circuiti di interconnessione, nonché dalla capacità del generatore principale stesso. La coppia in un motore avvolto in serie è approssimativamente proporzionale al quadrato della corrente. Quindi, i motori di trazione produrranno la loro coppia massima, facendo sì che la locomotiva sviluppi il massimo sforzo di trazione, permettendole di superare l’inerzia del treno. Questo effetto è analogo a quello che succede in un cambio automatico di un’automobile all’avvio, dove è in prima marcia e quindi produce la massima moltiplicazione di coppia.
Come la locomotiva accelera, le armature dei motori ora rotanti cominceranno a generare una forza contro-elettromotrice (back EMF, cioè i motori stanno anche cercando di agire come generatori), che si opporrà all’uscita del generatore principale e farà diminuire la corrente del motore di trazione. La tensione del generatore principale aumenterà corrispondentemente nel tentativo di mantenere la potenza del motore, ma alla fine raggiungerà un plateau. A questo punto, la locomotiva cesserà essenzialmente di accelerare, a meno che non sia in discesa. Poiché questo plateau sarà di solito raggiunto ad una velocità sostanzialmente inferiore a quella massima che può essere desiderata, qualcosa deve essere fatto per cambiare le caratteristiche dell’unità per consentire un’accelerazione continua. Questo cambiamento è chiamato “transizione”, un processo che è analogo al cambio di marcia in un’automobile.
I metodi di transizione includono:
- Serie / Parallelo o “transizione motore”.
- Inizialmente, coppie di motori sono collegati in serie attraverso il generatore principale. A velocità più elevate, i motori sono ricollegati in parallelo attraverso il generatore principale.
- “Field shunting”, “field diverting”, o “weak fielding”.
- La resistenza è collegata in parallelo al campo del motore. Questo ha l’effetto di aumentare la corrente di armatura, producendo un aumento corrispondente della coppia e della velocità del motore.
Entrambi i metodi possono anche essere combinati, per aumentare la gamma di velocità operativa.
- Transizione generatore/raddrizzatore
- Riconnettere i due avvolgimenti interni separati dello statore principale del generatore di due raddrizzatori da parallelo a serie per aumentare la tensione di uscita.
Nelle vecchie locomotive, era necessario che il macchinista eseguisse manualmente la transizione usando un controllo separato. Come aiuto per eseguire la transizione al momento giusto, il misuratore di carico (un indicatore che mostra al macchinista quanta corrente viene assorbita dai motori di trazione) era calibrato per indicare in quali punti doveva avvenire la transizione in avanti o indietro. La transizione automatica è stata successivamente sviluppata per produrre una migliore efficienza di funzionamento e per proteggere il generatore principale e i motori di trazione dal sovraccarico di una transizione impropria.
Le locomotive moderne incorporano invertitori di trazione, da AC a DC, in grado di fornire 1.200 volt (i generatori di trazione precedenti, da DC a DC, erano in grado di fornire solo 600 volt). Questo miglioramento è stato realizzato in gran parte grazie ai miglioramenti nella tecnologia dei diodi al silicio. Con la capacità di fornire 1.200 volt ai motori di trazione, la necessità di “transizione” è stata eliminata.
Freno dinamicoModifica
Un’opzione comune sulle locomotive diesel-elettriche è la frenatura dinamica (reostatica).
La frenatura dinamica sfrutta il fatto che le armature dei motori di trazione sono sempre in rotazione quando la locomotiva è in movimento e che un motore può essere fatto agire come un generatore eccitando separatamente l’avvolgimento di campo. Quando viene utilizzata la frenatura dinamica, i circuiti di controllo della trazione sono configurati come segue:
- L’avvolgimento di campo di ogni motore di trazione è collegato attraverso il generatore principale.
- L’indotto di ogni motore di trazione è collegato attraverso una griglia di resistenza raffreddata ad aria forzata (la griglia di frenatura dinamica) nel tetto del cofano della locomotiva.
- Il numero di giri del motore principale viene aumentato e il campo del generatore principale viene eccitato, causando una corrispondente eccitazione dei campi del motore di trazione.
L’effetto complessivo di quanto sopra è quello di indurre ogni motore di trazione a generare energia elettrica e dissiparla come calore nella griglia di frenatura dinamica. Un ventilatore collegato attraverso la griglia fornisce il raffreddamento ad aria forzata. Di conseguenza, il ventilatore è alimentato dall’uscita dei motori di trazione e tenderà a funzionare più velocemente e a produrre più flusso d’aria man mano che viene applicata più energia alla griglia.
In definitiva, la fonte dell’energia dissipata nella griglia di frenatura dinamica è il movimento della locomotiva come impartito alle armature del motore di trazione. Pertanto, i motori di trazione impongono la resistenza e la locomotiva agisce come un freno. Quando la velocità diminuisce, l’effetto frenante decade e di solito diventa inefficace al di sotto di circa 16 km/h (10 mph), a seconda del rapporto di trasmissione tra i motori di trazione e gli assi.
La frenatura dinamica è particolarmente utile quando si opera in regioni montuose; dove c’è sempre il pericolo di una fuga a causa di freni a frizione surriscaldati durante la discesa. In questi casi, i freni dinamici vengono di solito applicati insieme ai freni ad aria, e l’effetto combinato viene definito frenata mista. L’uso della frenatura miscelata può anche aiutare a mantenere l’allentamento di un treno lungo allungato quando si supera una pendenza, aiutando a prevenire un “run-in”, un improvviso raggruppamento dell’allentamento del treno che può causare un deragliamento. La frenatura mista è anche comunemente usata con i treni di pendolari per ridurre l’usura dei freni meccanici che è un risultato naturale delle numerose fermate che questi treni tipicamente fanno durante una corsa.
Elettro-dieselModifica
Queste locomotive speciali possono funzionare come locomotiva elettrica o come locomotiva diesel. La Long Island Rail Road, la Metro-North Railroad e la New Jersey Transit Rail Operations utilizzano locomotive a doppia modalità diesel-elettrica/terreno (catenaria su NJTransit) tra il territorio non elettrificato e New York City a causa di una legge locale che vieta le locomotive a diesel nei tunnel di Manhattan. Per lo stesso motivo, Amtrak opera una flotta di locomotive a doppia modalità nell’area di New York. La British Rail operava locomotive a doppia modalità diesel-elettrica/elettrica, progettate per funzionare principalmente come locomotive elettriche con una potenza ridotta disponibile quando funzionano a diesel. Questo permetteva ai cantieri ferroviari di rimanere non elettrificati, dato che il sistema di alimentazione della terza rotaia è estremamente pericoloso in una zona di cantiere.
Diesel-idraulicoEdit
Le locomotive diesel-idrauliche usano uno o più convertitori di coppia, in combinazione con ingranaggi a rapporto fisso. Gli alberi di trasmissione e gli ingranaggi formano la trasmissione finale per trasportare la potenza dai convertitori di coppia alle ruote e per effettuare la retromarcia. La differenza tra i sistemi idraulici e meccanici è la regolazione della velocità e della coppia. Nel sistema di trasmissione meccanica che ha rapporti multipli come in una scatola del cambio, se c’è una sezione idraulica, è solo per permettere al motore di funzionare quando il treno è troppo lento o fermo. Nel sistema idraulico, l’idraulica è il sistema primario per adattare la velocità del motore e la coppia alla situazione dei treni, con la selezione delle marce solo per un uso limitato, come la retromarcia.
Trasmissione idrostaticaModifica
I sistemi di trasmissione idraulica che utilizzano un sistema di trasmissione idraulica idrostatica sono stati applicati all’uso ferroviario. Esempi moderni includono locomotive di manovra da 350 a 750 hp (da 260 a 560 kW) della Cockerill (Belgio), locomotive industriali a scartamento ridotto da 4 a 12 tonnellate da 35 a 58 kW (da 47 a 78 hp) della GIA, sussidiaria di Atlas Copco. Le trasmissioni idrostatiche sono anche utilizzate in macchine per la manutenzione ferroviaria (rincalzatori, smerigliatrici).
L’applicazione delle trasmissioni idrostatiche è generalmente limitata alle piccole locomotive da manovra e alle attrezzature per la manutenzione ferroviaria, oltre ad essere utilizzate per applicazioni non di trazione nei motori diesel come gli azionamenti per i ventilatori dei motori di trazione.
Trasmissione idrocineticaModifica
La trasmissione idrocinetica (chiamata anche trasmissione idrodinamica) utilizza un convertitore di coppia. Un convertitore di coppia consiste di tre parti principali, due delle quali ruotano, e una (lo statore) che ha un blocco che impedisce la rotazione all’indietro e aggiunge coppia in uscita reindirizzando il flusso d’olio a basso numero di giri. Tutte e tre le parti principali sono sigillate in un alloggiamento pieno d’olio. Per far corrispondere la velocità del motore alla velocità del carico sull’intera gamma di velocità di una locomotiva è necessario qualche metodo aggiuntivo per dare una gamma sufficiente. Un metodo è quello di seguire il convertitore di coppia con un cambio meccanico che cambia automaticamente i rapporti, simile a un cambio automatico in un’automobile. Un altro metodo è quello di fornire diversi convertitori di coppia, ognuno con una gamma di variabilità che copre parte del totale richiesto; tutti i convertitori di coppia sono collegati meccanicamente per tutto il tempo, e quello appropriato per la gamma di velocità richiesta viene selezionato riempiendolo di olio e scaricando gli altri. Il riempimento e lo svuotamento vengono effettuati con la trasmissione sotto carico, e risulta in cambi di gamma molto fluidi senza interruzione della potenza trasmessa.
LocomotiveEdit
Le locomotive diesel-idrauliche sono meno efficienti delle diesel-elettriche. Le BR diesel-idrauliche di prima generazione erano significativamente meno efficienti (circa il 65%) delle diesel-elettriche (circa l’80%), inoltre, le versioni iniziali sono state trovate in molti paesi più complicate dal punto di vista meccanico e con maggiori probabilità di rottura. La trasmissione idraulica per le locomotive fu sviluppata in Germania. C’è ancora un dibattito sui meriti relativi dei sistemi di trasmissione idraulici rispetto a quelli elettrici: i vantaggi rivendicati per i sistemi idraulici includono un peso inferiore, alta affidabilità e un costo di capitale più basso.
Dal 21° secolo, per la trazione delle locomotive diesel in tutto il mondo la maggior parte dei paesi ha usato progetti diesel-elettrici, con progetti diesel-idraulici che non si trovano in uso al di fuori di Germania e Giappone, e alcuni stati vicini, dove è usato in progetti per il lavoro di trasporto merci.
In Germania e Finlandia, i sistemi diesel-idraulici hanno raggiunto un’alta affidabilità nel funzionamento. Nel Regno Unito il principio diesel-idraulico ha guadagnato una cattiva reputazione a causa della scarsa durata e affidabilità della trasmissione idraulica Maybach Mekydro. La discussione continua sull’affidabilità relativa dei sistemi idraulici, con domande sul fatto che i dati siano stati manipolati per favorire i fornitori locali rispetto a quelli non tedeschi.
Unità multipleModifica
L’azionamento diesel-idraulico è comune nelle unità multiple, con vari disegni di trasmissione usati inclusi i convertitori di coppia Voith, e accoppiamenti fluidi in combinazione con ingranaggi meccanici.
La maggior parte del parco DMU passeggeri della seconda generazione della British Rail usava la trasmissione idraulica. Nel 21° secolo, i progetti che utilizzano la trasmissione idraulica includono le famiglie Turbostar, Talent, RegioSwinger di Bombardier; le versioni con motore diesel della piattaforma Siemens Desiro, e lo Stadler Regio-Shuttle.
EsempiEdit
Le locomotive diesel-idrauliche hanno una quota di mercato inferiore a quelle con trasmissione diesel-elettrica – il principale utilizzatore mondiale di trasmissioni idrauliche sulle linee principali è stata la Repubblica Federale Tedesca, con progetti che includevano la DB classe V 200 degli anni ’50 e la famiglia DB classe V 160 del 1960 e del 1970. La British Rail introdusse un certo numero di progetti diesel-idraulici durante il suo piano di modernizzazione del 1955, inizialmente versioni costruite su licenza di progetti tedeschi (vedi Categoria:Locomotive diesel-idrauliche della Gran Bretagna). In Spagna, RENFE ha usato progetti tedeschi bimotore ad alto rapporto potenza/peso per trainare treni ad alta velocità dagli anni ’60 agli anni ’90. (Vedi RENFE Classi 340, 350, 352, 353, 354)
Altre locomotive per linee principali del dopoguerra includevano le locomotive sperimentali GMD GMDH-1 del 1950; la Henschel & Son costruita in Sudafrica Class 61-000; negli anni ’60 la Southern Pacific acquistò 18 locomotive diesel-idrauliche Krauss-Maffei KM ML-4000. La Denver & Rio Grande Western Railroad ne comprò anche tre, tutte poi vendute alla SP.
In Finlandia, più di 200 diesel-idraulici finlandesi della classe VR Dv12 e Dr14 con trasmissioni Voith sono stati utilizzati ininterrottamente dai primi anni ’60. Tutte le unità della classe Dr14 e la maggior parte delle unità della classe Dv12 sono ancora in servizio. VR ha abbandonato alcune unità deboli della serie 2700 Dv12s.
Nel 21° secolo la produzione in serie di modelli diesel-idraulici a scartamento standard include il Voith Gravita, ordinato dalla Deutsche Bahn, e i modelli Vossloh G2000 BB, G1206 e G1700, tutti prodotti in Germania per uso merci.
Diesel-vaporeEdit
Le locomotive ibride vapore-diesel possono utilizzare il vapore generato da una caldaia o il diesel per alimentare un motore a pistoni. Il sistema a vapore compresso Cristiani utilizzava un motore diesel per alimentare un compressore che azionava e ricircolava il vapore prodotto da una caldaia; utilizzando efficacemente il vapore come mezzo di trasmissione della potenza, con il motore diesel come motore principale
Diesel-pneumaticoModifica
La locomotiva diesel-pneumatica era interessante negli anni ’30 perché offriva la possibilità di convertire le locomotive a vapore esistenti al funzionamento diesel. Il telaio e i cilindri della locomotiva a vapore sarebbero stati mantenuti e la caldaia sarebbe stata sostituita da un motore diesel che azionava un compressore d’aria. Il problema era la bassa efficienza termica a causa della grande quantità di energia sprecata come calore nel compressore d’aria. Furono fatti dei tentativi per compensare questo utilizzando lo scarico del diesel per riscaldare nuovamente l’aria compressa, ma questi ebbero un successo limitato. Una proposta tedesca del 1929 portò ad un prototipo, ma una simile proposta britannica del 1932, per usare una locomotiva LNER Classe R1, non andò mai oltre la fase di progettazione.