Clase 4020 de la ÖBB

[1]

Los vagones de la serie 4020 de los Ferrocarriles Federales de Austria (ÖBB) son vagones eléctricos de cercanías desarrollados por Simmering-Graz-Pauker. En sentido estricto, los vagones llevan el nombre de 4020, los vagones de control se denominan serie 6020 y los vagones intermedios, serie 7020. Son la segunda generación de los trenes de tránsito rápido de Viena y también se utilizaron en toda Austria en el transporte regional. La operación en servicios regulares comenzó en octubre de 1978, los conjuntos fueron fabricados por Simmering-Graz-Pauker en Graz.

A mediados de los años 70, la ÖBB decidió adquirir nuevos vehículos para el transporte local en las áreas metropolitanas, en particular para el sistema de transporte rápido de Viena. Después de varias pruebas con vagones de otras administraciones ferroviarias (incluida la serie DB 420), la ÖBB encargó a SGP un total de 120 juegos de tres vagones de la serie 4020 en varias series para su uso en la línea exprés de Viena y para el transporte regional en aglomeraciones urbanas como el valle del Inn del Tirol y la región de Linz. El diseño de la serie 4020 se basaba en el concepto de la antigua serie 4030, pero por lo demás era completamente innovador: los vagones de la serie 4020 estaban equipados con control por tiristores y motores de corriente mixta, potentes frenos de resistencia eléctrica y bogies sin cuna con suspensión neumática. Como era habitual en la época, el equipo eléctrico fue suministrado por el consorcio BES, formado por las empresas Brown-Boveri, ELIN y Siemens bajo la dirección de Siemens. En la placa de fábrica de cada vehículo se indicaba la empresa eléctrica responsable de la puesta en servicio eléctrica. El diseño de los vehículos fue obra de Johann Benda, que ya había diseñado los trenes automotores de la serie 4010.

Tras las primeras pruebas en octubre de 1978, los vagones se utilizaron por primera vez en el servicio regular de la línea S80 a partir de diciembre de 1978. Tras las pruebas en el Tirol, se utilizaron por primera vez en la línea principal a partir de la primavera de 1979, principalmente en dirección a Stockerau.

Tras la puesta en servicio de la primera serie (4020.01-40), se hizo evidente que los compresores rotativos adoptados de la serie 4030 no eran suficientes para suministrar aire comprimido a la suspensión neumática de alto consumo, por lo que se utilizaron compresores de tornillo a partir de la unidad 4020.41. Sin embargo, los problemas con el suministro de aire comprimido solo se pudieron eliminar de forma permanente con el uso de compresores de pistón pesados ​​a partir de la unidad 4020.81. Posteriormente, todos los compresores rotativos fueron reemplazados por compresores de pistón.

Con la reapertura de la línea de cercanías en el año 1987, los vagones 4020 095 a 100 fueron equipados con un sistema de vigilancia de la zona de las puertas con barreras luminosas para la circulación sin acompañante.

El vagón 4020 006, que sufrió un accidente en Süßenbrunn en 1991, fue el primer vagón que se sometió a una revisión general, durante la cual se probaron algunas de las modificaciones de la revisión general realizada a partir de 1993. Debido a que los otros dos vehículos de la serie 4020 implicados en el accidente no estuvieron presentes durante la revisión general, uno de los dos vagones accidentados, el 4020 056, se utilizó también como vagón de dos vagones en los meses siguientes. Éste circuló por la línea S80 o como tren regional entre Gramatneusiedl y Wampersdorf[2].

A partir de 1993, todos los vagones fueron sometidos a una importante remodelación, que se hizo patente tanto en el aspecto técnico como en el exterior por el cambio de pintura. Sin embargo, algunos trabajos ya se habían realizado en todos los vagones sin necesidad de una remodelación general.

A partir de 2002, los vagones que ya se habían reconstruido en ese momento fueron equipados con un sistema de anulación de freno de emergencia (EBO), mientras que los demás lo recibieron durante la posterior modernización principal.

A partir de 2011, se tuvo que instalar un sistema de monitoreo de formación de trenes para una operación de prueba sin acompañantes en doble tracción, ya que se habían producido separaciones de trenes que no fueron avisadas al maquinista por mala conducta ferroviaria.

Para el funcionamiento permanente 0:0, a partir de 2016 se modificaron nuevamente las manijas de las puertas y el sistema de control de las mismas y también se instalaron sistemas de advertencia que cumplen con la TSI.

La serie 4020 está formada por tres unidades, cada una de ellas compuesta por un vagón motor (4020), un vagón intermedio (7020) y un vagón de control (6020). Los vehículos llevan también las denominaciones de clase B4hET (4020), B4hTl (7020) y B4hES (6020). Cada uno de estos vagones está equipado con dos entradas amplias con puertas correderas batientes de cierre centralizado con apertura neumática a ambos lados del vagón.

El interior, de planta abierta, es ahora muy confortable, con asientos anchos y mullidos dispuestos en 2+2. En el pasado, los asientos bajos sin reposacabezas fueron motivo de muchas críticas, ya que los predecesores de la serie 4030 ya estaban equipados con reposacabezas desde el comienzo de la puesta en servicio de la serie 4020, ya que se instalaron a posteriori para sustituir a los trenes regionales arrastrados por locomotoras fuera de Viena. Sin embargo, las fundas de los asientos y los reposacabezas instalados a posteriori a partir de 1993 ya se han sustituido varias veces por otros nuevos, y también se han eliminado los reposacabezas de los extremos de los primeros reposacabezas.

Los juegos Vorarlberg 4020 con los números 100 - 120 tenían mesas encima del estiércol, pero estas fueron parcialmente eliminadas.

En la nueva serie, el fabricante sustituyó los paneles de pared verdes de la primera serie (4020.01-40) por los de color naranja, que ya se habían probado en fábrica en la unidad 4020.19. No se mantuvo la disposición modificada de los faros delanteros ni la pintura diferente con techo azul, que también estaban presentes en la 4020.19. Además, las unidades 4020.01 a 40 tenían escalones de acceso, que se suprimieron a partir de la unidad 4020.41.

Los compartimentos de embarque son muy amplios, con una anchura de hasta 2600 mm, para permitir a los pasajeros cambiarse rápidamente. Las puertas de entrada son batientes y correderas de doble hoja y se accionan neumáticamente. Tienen una anchura libre de 1400 mm. Las puertas se abren y se cierran de forma centralizada desde la cabina del conductor. Solo después de soltarlas, los pasajeros pueden abrirlas tirando brevemente de la manilla de cierre. Hay dos escalones en la zona de las puertas. Originalmente, los vehículos tenían un control de puerta selectivo lateral sin cierre automático de puertas; las puertas las cerraba el conductor después de la orden (similar al metro de Viena). Para evitar que el habitáculo de pasajeros se enfriara durante las paradas más largas, se colocó un botón en cada puerta con el que se podía cerrar la puerta.

Las ventanas del compartimento diáfano tienen una anchura de 1180 mm y están hechas de vidrio de seguridad. El compartimento de pasajeros de los vagones se ventila mediante conductos de aire en combinación con la entrada de aire de los ventiladores de la máquina. Los vagones sin motor se ventilan mediante ventiladores de techo. Los compartimentos de pasajeros se calientan mediante resistencias calefactoras, que antes podían regularse de forma continua por los pasajeros o podían configurarse para un funcionamiento continuo. La potencia térmica se regula ahora mediante un termostato, pero el conductor puede seguir regulando si es necesario. Las cabinas de conducción se calientan con calefacción de aire caliente. Además, tienen grandes ventanas frontales con vidrio tintado y una cortina enrollable. Las cabinas de conducción también están equipadas con una placa calefactora y un compartimento frigorífico (solo 6020).

El plan original era convertir los baños en un sistema cerrado como parte de la modernización principal. Sin embargo, cuando los baños se trasladaron al final del vagón intermedio del lado del vagón ferroviario, solo se preparó la conversión en la mayoría de los trenes. Como los vehículos más nuevos de la serie 4024/4124 solo tienen un baño por conjunto, el segundo baño con bajante se retiró de algunos de los vehículos sin reemplazarlo. Hay pegatinas en las puertas de los baños de la mayoría de los conjuntos que indican que el baño permanece cerrado debido a las condiciones higiénicas de la conurbación. Sin embargo, este no suele ser el caso, ya que el conductor tendría que abrirlo o bloquearlo en la última parada antes de los límites de la ciudad.

En el marco de las mejoras principales llevadas a cabo a partir de 1993 se modernizaron muchos detalles de las unidades: las pantallas de los transportadores de rodillos para la indicación del destino con su característica rotulación azul sobre fondo blanco se sustituyeron por pantallas matriciales. También se eliminaron los transportadores de rodillos interiores con el diseño de la línea y, a partir de los años 2000, se eliminaron todas las pantallas de los transportadores de rodillos, ya que las unidades de control no eran compatibles con las de las pantallas matriciales. Las puertas de todos los trenes se equiparon con sistemas de control de la zona de las puertas con barreras de luz, que hasta ahora solo se habían instalado en los trenes utilizados en la línea de cercanías de Viena. A partir de ahora, un enclavamiento de arranque también impidió que el tren arrancara con las puertas abiertas, lo que era necesario para la expansión de la operación con un solo hombre (operación 0:0)[4]. El interior se modernizó y la pintura cambió ligeramente (blanco grisáceo en lugar de marfil). A partir de entonces, las fundas de los asientos se pintaron de azul/violeta, las zonas de las puertas, que antes eran de color naranja sangre, y los portaequipajes marrones y los contenedores de estiércol se pintaron de color violeta para el carril de circulación. A partir de 2004, las unidades 4020 281, 283, 294, 296, 297, 299, 300 y 310 a 320 también fueron repintadas con el diseño diagonal rojo/gris previsto por la ÖBB para el transporte local en ese momento, lo que también implicó un cambio en el interior en gris/azul (en lugar de violeta) y nuevas letras y pictogramas. Sin embargo, algunas fueron modernizadas con moderación y recibieron portaequipajes y marcos de asientos grises, pero sin revestimiento de paredes gris. Las unidades 4020 215 y 233 fueron repintadas con el diseño diagonal unos años después de su actualización principal. Por este motivo, también conservaron el diseño interior de la primera modernización. También fueron las únicas unidades que llevaron las 3 decoraciones (marfil, blanco grisáceo y diseño diagonal).

Desde finales de 2002, todos los conjuntos fueron equipados también con un dispositivo de anulación del freno de emergencia (Nahverkehrs-NBÜ) y fueron reclasificados como serie 4020.2 (los números de pedido se incrementaron en 200).

Para minimizar los costes de mantenimiento por un lado y mejorar la visibilidad para el conductor por otro, entre 2014 y 2015 los trenes fueron equipados con faros LED.

En 2016, debido a la necesidad de que el tren pudiera circular sin acompañante, se sustituyeron las manillas de las puertas originales por otras nuevas y se instalaron sensores electrónicos en los bordes de las puertas. En este contexto, también se instaló un aviso acústico y visual de cierre de puertas, que se activa en cada proceso de apertura y cierre. Sin embargo, se mantuvo el tono de aviso que se utilizaba hasta ahora para anunciar el cierre forzado de todas las puertas.

Para aumentar la seguridad, en 2023 se modificó el vagón intermedio del conjunto 4020 310 (7020 310) y se le instalaron cámaras interiores y exteriores a modo de prueba. Según las pegatinas interiores, esto era para fines científicos.

En septiembre de 2023, la unidad 4020 242 se convirtió en tren discoteca con motivo del centenario de la empresa ÖBB. En la unidad 7020 se retiraron los asientos y durante los viajes especiales se instalaron equipos de discoteca, bolas de discoteca, etc.

Para las unidades se han desarrollado bogies completamente nuevos. Los bogies motores tienen un bastidor cerrado. La fuerza de frenado y tracción se transmite a través de un pivote de bogie con soporte de goma. Los bastidores de los bogies rodantes están diseñados como bastidores abiertos en H; se utiliza un enlace de fuerza de tracción para la transmisión de potencia. Los juegos de ruedas motrices se frenan mediante frenos de disco. Además, hay frenos de zapata en los juegos de ruedas motrices, que solo se han utilizado como frenos antideslizamiento desde la modernización principal en 1993. Los juegos de ruedas están equipados con dos frenos de disco en el eje. Además de los frenos mecánicos, los vagones también tienen un freno de resistencia electrodinámico de alto rendimiento controlado por tiristores y excitado externamente, que se activa además del freno de aire comprimido, por lo que el control de freno accede principalmente al freno electrodinámico. La energía de frenado generada se convierte en calor en las resistencias de frenado refrigeradas por aire ubicadas en el techo.

La suspensión de los bogies a los ejes está asegurada por elementos de goma, mientras que la carrocería del vagón se apoya sobre los bogies mediante fuelles neumáticos. Los fuelles neumáticos absorben todas las fuerzas longitudinales y transversales y garantizan una altura de suelo constante independientemente de la carga de los vagones. Al mismo tiempo, la presión de aire de los fuelles se utiliza para precontrolar el freno dependiente de la carga. Como sistema de frenado se utiliza un freno de vagón universal Oerlikon. Se trata de un freno de alto rendimiento con frenado automático dependiente de la carga. Las válvulas de control de este tipo no tienen un depósito de control; en su lugar, un resorte precargado a 4,85 bar sirve como referencia. Junto con la válvula de freno del conductor FVE 751, también están equipadas para un freno electroneumático controlado directamente. Por lo tanto, por regla general, el freno neumático se controla a través de las tres líneas de control ep, controlándose primero el freno neumático del vagón de control y el intermedio. Si esto no es suficiente, se aplica también el freno neumático del vagón. El funcionamiento del freno ep se controla constantemente a través de un circuito de seguridad. Si esto falla, la presión en la línea de aire principal se reduce inmediatamente en consecuencia, pero el freno electrodinámico se suprime debido al riesgo de frenado excesivo. Cada bogie tiene cuatro cilindros de freno con un tamaño de 10” para los frenos de disco. Los bogies de motor también tienen cuatro cilindros de freno de 8” para activar el freno de bloque adicional. Desde la actualización principal, todos los juegos de ruedas han tenido un control electrónico de protección contra deslizamiento de las ruedas selectivo para cada eje (anteriormente selectivo para el bogie). Todos los equipos de aire comprimido están ubicados centralmente en un bastidor de aire comprimido en los respectivos vehículos.

Cada vagón está equipado con un sistema de control de tiristores sin contacto; la fuerza de frenado y tracción es infinitamente variable. El sistema de control del vehículo garantiza una aceleración y un frenado suaves. Gracias a esta y otras innovaciones, como el control automático de marcha y frenado (AFB) con arranque automático, el maquinista puede dedicar más tiempo a observar la ruta y su trabajo se hace más fácil en comparación con los sistemas de control del vehículo más antiguos. Se evitan las operaciones de conmutación convencionales, el convertidor de potencia consta de un puente apagado y otro no apagado. La electrónica de control, suministrada por AEG, se encuentra en la cabina del conductor del vagón.

El motor de tracción del vagón es accionado por cuatro motores de tracción de corriente mixta con una potencia de 300 kW cada uno. De este modo se consigue una fuerza de tracción inicial de 117 kN. El freno electrodinámico consigue una fuerza de frenado de 100 kN. Los motores de tracción están alojados en el bastidor del bogie en un diseño de cojinetes Tatz y están soportados por muelles de capas de caucho. Los motores están ventilados mediante una combinación de autoventilación y ventilación forzada. Son accionados por un lado por una rueda grande con dentado helicoidal y montada sobre muelles.

En el vagón, por encima del bogie trasero, se encuentran dos pantógrafos de media tijera del tipo VI y un interruptor de acción rápida de aire comprimido como interruptor principal; allí también se encuentran el transformador de tensión primaria y el pararrayos. Entre 1994 y 1997, el segundo pantógrafo de media tijera se retiró como parte de la instalación de un circuito de estacionamiento, que permite cambiar la cabina del conductor sin bajar el pantógrafo. Los ventiladores para el transformador y los motores de tracción, así como las resistencias de frenado para el freno de resistencia eléctrica, siguen alojados en el techo. El resto de los componentes del equipo eléctrico se encuentran debajo del piso del vagón, entre los bogies. Se trata del transformador con los refrigeradores de aceite, los puentes rectificadores del rectificador de potencia con los ventiladores correspondientes, la caja de baterías y equipos, el cargador, el compresor de aire y sus depósitos de aire.

Los vagones intermedios y de control se alimentan de energía para la calefacción y la carga de baterías a través de una barra colectora de tren, y también hay una barra colectora de baterías para el suministro seguro del freno de pedalier. Las órdenes de control se transmiten dentro del tren a través de varios cables, entre varias unidades controladas por varios conductores a través de los contactos eléctricos del acoplador Scharfenberg. Esto permite controlar hasta cuatro vagones desde una cabina de conducción.

En la actualidad, el uso de automotores es manejable y se concentra en el área metropolitana de Viena y en algunas prolongaciones de la línea exprés de Viena. Su participación en esta red representa actualmente solo una pequeña proporción del número total de trenes en circulación, pero los automotores siguen siendo indispensables, especialmente como trenes de reemplazo o de refuerzo. Entre 2005 y 2017, casi todas las unidades de la serie 4020 se utilizaron en el S-Bahn de Viena.

Según lo previsto, los vagones de la serie 4020 se utilizan únicamente en servicios locales. Con el cambio de horario en diciembre de 2023, se reprogramaron las rotaciones de esta serie. La planificación, que hasta ahora solo comprendía nueve días de circulación y se concentraba en unas pocas líneas, lo que provocaba una proporción bastante alta de operaciones no programadas, se abandonó. El nuevo horario requiere 28 trenes diarios e incluye casi todas las líneas de tránsito rápido cuyos vehículos se suministran desde Floridsdorf. Los vagones de la serie 4020 también vuelven a circular según lo previsto en algunas conexiones de trenes regionales y exprés regionales.

Si hay escasez de vehículos, se utilizan todos los trenes disponibles.

El automotor 4020 065 quedó estacionado después de un accidente en Sierndorf (Nordwestbahn) el 3 de noviembre de 2002 y fue desguazado al año siguiente.

En enero de 2016, se retiraron por primera vez dos series (4020 218 y 223) sin más incidentes, ya que fueron reemplazadas por unidades de la serie 4746. Desde que la serie 4746 entró en producción en serie, se han retirado unidades en tramos y se han reemplazado por unidades de la serie 4746.

Desde la primavera de 2019, los equipos que habían estado estacionados durante algún tiempo fueron desguazados en Viena-Jedlersdorf. Los equipos fuera de servicio fueron trasladados continuamente a Viena-Jedlersdorf y posteriormente desguazados. El primero fue el equipo mixto azul/rojo 4020 252/7020 315/6020 315, el segundo equipo 4020 269, y luego siguieron otros equipos.

Debido a los problemas con los trenes de la serie 4746 recién puestos en servicio y al arrendamiento de varios trenes a la ODEG alemana, así como a la escasez de vagones, desde 2019 se han reactivado varias unidades de la serie 4020 que ya habían sido dadas de baja. Se empezó con el 4020 228, seguido por el 4020 240 y el 207. A continuación se fueron añadiendo más trenes, ya que se necesitaban más debido a la ampliación de los servicios de transporte local. Sin embargo, esta reactivación de los vagones finalizó a principios de 2020.

A partir del cambio de horario del 13 de diciembre de 2020, numerosas unidades fueron retiradas del servicio y, en algunos casos, desguazadas. Una de las razones del desmantelamiento fue la compra de nuevas unidades múltiples de la serie 4746. Otra razón fue el fin de la aprobación de las unidades de tracción sin equipo de a bordo PZB90 el 1 de enero de 2022.[5] Como algunas unidades múltiples (como se puede ver en el recuadro de información) no están equipadas con este equipo de a bordo, serán desmanteladas como resultado.

El 9 de enero de 2021 se puso en servicio por última vez la unidad 4020 207. Dos meses después, le siguieron las unidades 4020 250 y 256 y, el mismo mes, el 31 de marzo, se dieron de baja cinco unidades más: las unidades 4020 212, 215, 221, 232 y 280. La unidad 4020 264 se dio de baja el 19 de abril de 2021.

El 1 de mayo de 2021, las unidades 4020 238 y 240 fueron las últimas con revestimiento de paredes verdes en utilizarse en el servicio de pasajeros. Ese mismo mes, se retiraron del servicio los tres vagones 4020 295, 253 y 290, seguidos por el 4020 274 ​​el 2 de junio. El 9 de julio de 2021 se retiró del servicio la unidad 4020 260. A pesar de la escasez ahora notoria de unidades de tracción, la unidad 4020 255 (la segunda 4020 más antigua en ese momento) fue retirada del servicio el 3 de agosto de 2021 y la 4020 275 dos días después. Poco antes del cambio de horario en diciembre de 2021, se retiró del servicio la unidad 4020 273 después de que se hubiera aprobado para el servicio de pasajeros el vagón n.º 130 de la serie 4746. El 15 de noviembre de 2022, 35 de las 120 unidades originales todavía estaban en servicio activo.[6] La unidad más antigua que todavía estaba en servicio en ese momento era la unidad 4020 242, que se puso en servicio en 1981. La 4020 301 fue retirada con el cambio de horario en diciembre de 2022. En abril de 2023, numerosos conjuntos estacionados en Viena-Jedlersdorf y Floridsdorf fueron transferidos a Rumania para su desguace.

Después de que la serie 4020 242 se convirtiera en tren discoteca y, por lo tanto, ya no se utiliza en el transporte local, se ha estacionado, pero todavía se encuentra en la flota como tren discoteca. Las series 4020 287, 298 y 317 se retiraron definitivamente en 2023, por lo que en 2024 todavía quedan 29 unidades en servicio de pasajeros.

La última fecha para el fin del servicio era 2027, pero la aprobación ahora se extiende hasta 2030.

• Medios relacionados con ÖBB 4020 en Wikimedia Commons