Unidad múltiple

Son más eficientes energéticamente que los trenes remolcados por locomotoras.

Tienen mejor adherencia , ya que una mayor parte del peso del tren recae sobre las ruedas motrices, en lugar de que la locomotora tenga que arrastrar el peso muerto de los vagones sin motor.

Tienen una mayor relación potencia-peso que un tren remolcado por locomotora, ya que no cuentan con una locomotora pesada que no transporta pasajeros y que aumenta el peso total del tren. Esto es especialmente importante en servicios ferroviarios con paradas frecuentes, puesto que la energía necesaria para acelerar el tren aumenta significativamente con el peso. Gracias a su eficiencia energética y a una mayor relación peso-peso, generalmente tienen mayor capacidad de aceleración que los trenes con locomotora y son la opción preferida en trenes urbanos y sistemas de metro para trayectos con paradas frecuentes.

La mayoría de ellos tienen cabinas en ambos extremos, lo que resulta en tiempos de respuesta más rápidos, menores costos de personal y mayor seguridad. El tiempo de respuesta más rápido y el tamaño reducido (debido a las frecuencias más altas) en comparación con los grandes trenes remolcados por locomotoras han hecho de las unidades múltiples una parte importante de los servicios ferroviarios de cercanías en muchos países. La mayoría de los sistemas de tránsito rápido también utilizan unidades múltiples. Sin embargo, la necesidad de girar una locomotora ya no es un problema para los trenes remolcados por locomotoras debido al uso cada vez mayor de trenes de tracción y empuje .

Generalmente, varias unidades pueden formarse rápidamente o separarse en conjuntos de diferentes longitudes. Varias unidades pueden circular como un solo tren y luego dividirse en un punto de conexión en trenes más cortos con distintos destinos. Dado que hay varios motores, la avería de uno no impide que el tren continúe su viaje. Un tren de tracción por locomotora normalmente tiene una sola unidad motriz, y la avería de esta detendrá el tren. Sin embargo, algunos trenes de tracción por locomotora pueden contener más de una unidad motriz y, por lo tanto, pueden continuar a velocidad reducida tras la avería de una de ellas.

Tienen cargas por eje más ligeras, lo que permite su operación en vías más ligeras, donde las locomotoras pueden estar prohibidas. Otro efecto secundario es la reducción del desgaste de la vía, ya que las fuerzas de tracción se distribuyen entre muchos ejes en lugar de solo los cuatro o seis de una locomotora. Generalmente tienen acoplamientos rígidos en lugar de los flexibles que se usan comúnmente en trenes remolcados por locomotoras. Esto significa que los frenos/aceleradores se pueden aplicar más rápidamente sin la sacudida excesiva que se experimenta en los vagones de pasajeros. En un tren remolcado por locomotora, ajustar el número de vagones para satisfacer la demanda también afectará el rendimiento de aceleración y frenado. Esto requiere que se realicen cálculos de rendimiento, teniendo en cuenta la composición del tren más pesada. Esto a veces puede causar que algunos trenes durante los períodos de menor demanda tengan una potencia excesiva en relación con el rendimiento requerido. Cuando se acoplan dos o más unidades múltiples, el rendimiento del tren permanece prácticamente inalterado. Sin embargo, en composiciones de trenes remolcados por locomotoras, el uso de locomotoras más potentes para trenes más largos puede solucionar este problema.

Puede resultar más sencillo mantener una locomotora que muchos vagones autopropulsados. Antiguamente, solía ser más seguro ubicar los sistemas de alimentación del tren lejos de los pasajeros. Esto era especialmente cierto en el caso de las locomotoras de vapor, pero aún tiene cierta relevancia en cuanto a accidentes que en el caso de una locomotora convencional (donde la pesada locomotora actuaría como zona de deformación programada).

Si una locomotora se avería, puede sustituirse fácilmente con mínimas maniobras. No sería necesario evacuar a los pasajeros. La avería de un tren de varias unidades suele requerir un tren nuevo y operaciones de cambio de vía que consumen mucho tiempo; además, se pediría a los pasajeros que evacuaran el tren averiado y subieran a otro. Sin embargo, si el tren consta de más de una unidad, suelen estar diseñados de forma que, en caso de avería de una unidad, las demás puedan remolcarla en punto muerto si los frenos y demás sistemas de seguridad funcionan correctamente.

Los trenes inactivos no desperdician costosos recursos de tracción. Las locomotoras independientes permiten que estos costosos recursos se puedan trasladar según sea necesario y utilizar para el transporte de mercancías. Un sistema de unidades múltiples limitaría el uso de estos costosos recursos de tracción al transporte de pasajeros.

Resulta difícil establecer conexiones de pasarela entre unidades acopladas manteniendo una parte delantera aerodinámica. Por ello, normalmente no existe un paso entre unidades acopladas de alta velocidad, aunque las de menor velocidad suelen tener conexiones entre sí. Esto puede requerir más personal, por ejemplo, para que los revisores de billetes estén presentes en todas ellas. Esto conlleva mayores costes operativos y una menor utilización de los recursos humanos. En un tren remolcado por una locomotora, un solo equipo puede atender el tren independientemente del número de vagones, siempre que no se superen los límites de la carga de trabajo individual. Asimismo, en estos casos, puede ser necesario duplicar los vagones restaurante y otros servicios compartidos para pasajeros en cada unidad, lo que reduce la eficiencia.

Se pueden usar locomotoras grandes en lugar de pequeñas cuando se necesita más potencia. Además, se pueden agregar o quitar fácilmente diferentes tipos de vagones de pasajeros (como vagones con asientos reclinables, compartimentos, literas, coches cama, vagones restaurante, vagones bufé, etc.) a un tren remolcado por una locomotora. Esto no es tan sencillo para un sistema de unidades múltiples, ya que los vagones individuales solo se pueden acoplar o desacoplar en un taller de mantenimiento. Esto también permite que un tren remolcado por una locomotora sea flexible en cuanto al número de vagones. Los vagones se pueden agregar o quitar uno por uno, pero en unidades múltiples, dos o más unidades deben estar acopladas. Esto no es tan flexible.

El ambiente para los pasajeros en una unidad múltiple suele ser notablemente más ruidoso que en un tren remolcado por una locomotora, debido a la presencia de maquinaria bajo el piso. Lo mismo ocurre con las vibraciones. Este es un problema particular en las unidades múltiples diésel .

Separar la fuerza motriz de los vagones de carga útil significa que cualquiera de ellos puede ser reemplazado cuando quede obsoleto sin afectar al otro.

Argelia posee 17 unidades del Coradia El Djazaïr, un tren de unidades múltiples fabricado por Alstom. Estas unidades son similares a la versión francesa del Régiolis, que forma parte de la familia Coradia. ^{[ 17 ]}

Metrorail , que presta servicio de trenes de cercanías en las principales zonas urbanas de Sudáfrica, opera la mayor parte de sus servicios con trenes eléctricos de unidades múltiples del tipo 5M2A . Estos trenes se están renovando gradualmente y posteriormente se les asignarán las denominaciones 10M3 (Ciudad del Cabo), 10M4 (Gauteng) o 10M5 (Durban). Los servicios de Metrorail se dividen en cuatro regiones: Gauteng , KwaZulu-Natal , Cabo Oriental y Cabo Occidental .

Gautrain , un sistema de trenes de cercanías en Johannesburgo , funciona con unidades múltiples eléctricas Bombardier Electrostar .

El concepto de trenes de unidades múltiples se popularizó en China tras la sexta campaña de aceleración de China Railway en 2007. Con la modernización de las líneas Jinghu , Jingguang Norte , Jingha y Hukun , y la construcción de nuevas líneas dedicadas a pasajeros, los trenes CRH (China Railway High-speed) entraron en servicio, principalmente en el norte, noreste y este de China. Todos estos trenes CRH son unidades múltiples eléctricas. Este fue el inicio de la generalización del servicio de trenes de unidades múltiples en el sistema ferroviario nacional chino.

Mucho antes de la introducción de la marca CRH, los trenes de unidades múltiples ya circulaban por las líneas de metro de todas las principales ciudades de China.

En Japón, casi todos los trenes de pasajeros, incluido el Shinkansen de alta velocidad , son trenes de unidades múltiples (MU), y la mayoría de las locomotoras se utilizan ahora exclusivamente para el transporte de mercancías. De los servicios de pasajeros con locomotora que aún operan, la mayoría están orientados al turismo, incluyendo numerosos trenes de vapor que circulan estacionalmente por rutas panorámicas en todo el país, así como algunos trenes de crucero de lujo.

Japón es un país con alta densidad de población y un gran número de pasajeros ferroviarios en áreas urbanas relativamente pequeñas, lo que exige la operación frecuente de trenes de corta distancia. Por lo tanto, la alta capacidad de aceleración y los rápidos tiempos de respuesta de las unidades múltiples (UM) ofrecen ventajas que impulsan su desarrollo en este país. Además, el terreno montañoso les confiere una ventaja en pendientes más pronunciadas que las que se encuentran en la mayoría de los países, especialmente en líneas privadas de menor tamaño, muchas de las cuales conectan ciudades costeras con pequeños pueblos de montaña.

Hasta la década de 1950, la mayoría de los trenes de larga distancia en Japón eran operados por locomotoras. Sin embargo, mediante la utilización y mejora de la tecnología de trenes urbanos de unidades múltiples (MU) de corta distancia, se desarrollaron y se introdujeron ampliamente a partir de mediados de la década de 1950 los trenes expresos de tipo MU de larga distancia. Este trabajo condujo al desarrollo original del Shinkansen , que optimizó la eficiencia de la unidad de tren eléctrico (EMU) para maximizar la velocidad. Se introdujo tras la finalización del Tokaido Shinkansen (literalmente, "nueva línea troncal") en 1964. En la década de 1970, la tracción por locomotora se consideraba lenta e ineficiente, y su uso se limita actualmente en su mayoría a trenes de mercancías.

Desde 1999, se han realizado esfuerzos para desarrollar la tecnología de trenes eléctricos de carga . Sin embargo, actualmente solo se utiliza para un servicio de carga exprés en la línea principal Tokaido entre Tokio y Osaka. El gobierno ha impulsado la adopción de esta tecnología por razones de eficiencia energética, con la esperanza de que su uso generalizado ayude a cumplir con los objetivos de emisiones _de CO₂ . El esfuerzo se ha centrado principalmente en el envío exprés de paquetes que, de otro modo, se transportarían por carretera.

En Corea del Sur, los trenes principales son el KTX-I y el KTX-Sancheon , que aún son trenes de potencia centralizada, pero el KTX-Eum , que se inauguró en 2021, y el KTX-Cheongryong , que se inauguró en 2024, son trenes de unidades múltiples. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

Los primeros trenes eléctricos se introdujeron en Bélgica en la década de 1930. Desde entonces, han surgido varios modelos, como el AM75 .

CIÉ introdujo sus primeras unidades diésel múltiples (DMU) , de la clase 2600, en 1951.

Elektrichka ( ruso : электри́чка , ucraniano : електри́чка , romanizado :  elektrychka ) es una palabra informal para elektropoezd ( ruso : электропо́езд ), un tren eléctrico de pasajeros de unidades múltiples regional (en su mayoría suburbano ) soviético o postsoviético . Las Elektrichkas están muy extendidas en Rusia, Ucrania y algunos otros países de la antigua Unión Soviética. El primer viaje en elektrichka tuvo lugar en agosto de 1929 entre Moscú y Mytishchi .

Los ferrocarriles suecos se privatizaron por etapas a lo largo de unos 25 años, y hoy en día, muchas compañías operan diversos tipos de trenes de unidades múltiples. La mayoría de los trenes de pasajeros actuales están formados por trenes de unidades múltiples, que son utilizados exclusivamente por el tráfico regional.

Los Ferrocarriles Federales Suizos utilizan muchas unidades múltiples, principalmente en líneas regionales ( S-Bahn ).

• Líneas regionales
  • RBDe 560
  • RABe 514
  • RABe 520 "Thurbo"
  • RABe 523 "FLIRT" y variantes
  • RABe 511 "KISS"
• Líneas interurbanas
  • RABDe 500 "ICN"
• Líneas internacionales
  • ETR 610 ^{[ 20 ]}
  • RABe 501

En el Reino Unido, tanto las unidades múltiples eléctricas como las diésel son habituales en las líneas suburbanas e interurbanas, habiéndose introducido desde principios del siglo XX.

Entre las primeras unidades eléctricas múltiples se incluyen las Southern Railway 3Subs , las London and North Western ' Oerlikons ' y las London Underground 1903 Stock . La adopción más generalizada de unidades múltiples, especialmente las diésel (DMU), comenzó en la década de 1950, cuando British Rail buscaba reemplazar los servicios de tracción a vapor . Esto dio como resultado la construcción de varias clases de DMU de primera generación , todas de diseño similar. La gran mayoría de este diseño fue retirada en las décadas de 1980 y 1990, aunque la Clase 121 prestó servicio en Chiltern Railways desde 2003 hasta 2017.

Algunos ejemplos de unidades múltiples modernas son las familias Sprinter y Electrostar , así como la más reciente familia Aventra .

El sistema de transporte de pasajeros del metro de Londres funciona exclusivamente con trenes eléctricos de unidades múltiples (EMU). Los trenes de trabajo del metro utilizan locomotoras independientes, algunas de las cuales funcionan con doble sistema de alimentación (batería y raíles en funcionamiento).

En Irlanda del Norte, la mayoría de los servicios de pasajeros han sido operados por unidades múltiples diésel desde mediados de la década de 1950, bajo la gestión tanto de la Autoridad de Transporte del Ulster (1948-1966) como de los Ferrocarriles de Irlanda del Norte (desde 1967).

Las primeras unidades múltiples en Australia fueron los trenes Tait , trenes eléctricos de unidades múltiples con carrocería de madera que operaban en Melbourne , Victoria . Originalmente se introdujeron como vagones remolcados por locomotoras de vapor, pero se convirtieron a tracción eléctrica a partir de 1919 durante el proyecto de electrificación de Melbourne. ^{[ 21 ]}

Ferrocarriles de la India ha introducido recientemente un tren eléctrico semirápido llamado Vande Bharat Express , capaz de alcanzar los 183 km/h (114 mph) . Además, continúa utilizando trenes diésel y eléctricos en su red nacional. Los trenes eléctricos prestan servicio en todas las líneas suburbanas y de tránsito rápido.  

Indonesia utiliza trenes diésel desde 1976 y trenes eléctricos desde 1925. La mayoría de estos trenes fueron construidos en Japón.

La Manila Railroad Company (MRR) adquirió sus primeras unidades múltiples en la década de 1930. La clase MC, de fabricación local, inicialmente funcionaba con gasolina y posteriormente se convirtió a diésel durante la Segunda Guerra Mundial . Tanto la MRR como su sucesora, la Philippine National Railways (PNR), han adquirido desde entonces diversas clases de unidades múltiples diésel. Todas las unidades múltiples propiedad de la MRR, así como todas las unidades múltiples más antiguas de la PNR, fueron construidas por empresas japonesas. Por otro lado, su material rodante más reciente se construyó en Corea del Sur e Indonesia . También habrá unidades múltiples diésel que se construirán en China . ^{[ 22 ]}

Las primeras unidades eléctricas múltiples se adquirieron en 1984 para la Línea 1 del LRT construida por La Brugeoise et Nivelles en Bélgica . ^{[ 23 ]} Las primeras unidades eléctricas múltiples que se utilizarán fuera del transporte rápido entrarán en servicio entre 2021 y 2022. ^{[ 24 ]}