Control de trenes de unidades múltiples

El control de trenes de unidades múltiples , a veces abreviado como MU , es un método para controlar simultáneamente todo el equipo de tracción de un tren desde una única ubicación, ya sea una unidad múltiple compuesta por varios vagones de pasajeros autopropulsados ​​o un conjunto de locomotoras, con una sola señal de control transmitida a cada unidad. Esto contrasta con los sistemas en los que los motores eléctricos de las diferentes unidades están conectados directamente a la fuente de alimentación conmutada por un único mecanismo de control, lo que requiere que toda la potencia de tracción se transmita a través del tren.

Un conjunto de vehículos bajo el control de varias unidades se denomina constelación en los Estados Unidos. ^{[ 1 ]}

El control de trenes de unidades múltiples se utilizó por primera vez en unidades múltiples eléctricas en la década de 1890.

El sistema MU de Sprague se adoptó para su uso en locomotoras diésel-eléctricas y eléctricas en la década de 1920; sin embargo, estas primeras conexiones de control eran completamente neumáticas. El control MU moderno actual utiliza elementos neumáticos para el control de frenos y elementos eléctricos para el ajuste del acelerador, el frenado dinámico y las luces de advertencia.

En los inicios de la operación de trenes diésel-eléctricos con unidades múltiples (MU), existían numerosos sistemas; algunos eran compatibles entre sí, pero otros no. Por ejemplo, cuando se entregaron por primera vez, muchas unidades F carecían de cables MU en la parte delantera, lo que permitía la operación MU únicamente a través de la parte trasera de la locomotora. Esto significaba que si un tren necesitaba cuatro locomotoras y había cuatro unidades A pero ninguna unidad B , se requerirían dos tripulaciones, ya que las cuatro unidades A no podían controlarse mediante unidades múltiples, excepto en dos grupos de dos.

En Norteamérica se utilizan los términos unidad A y unidad B, donde la unidad B o "refuerzo" no tiene cabina de control; slug, donde la unidad B tiene motores de tracción alimentados por la unidad "madre" mediante conexiones adicionales; y cow-calf para locomotoras de maniobras . Una locomotora de control remoto con vagón de control tiene control remoto pero no equipo de tracción.

La mayoría de las locomotoras diésel modernas se entregan equipadas para operar en unidades múltiples (MU), lo que permite operar un conjunto de locomotoras desde una sola cabina. No todas las conexiones MU están estandarizadas entre fabricantes, lo que limita los tipos de locomotoras que se pueden usar juntas. Sin embargo, en Norteamérica existe un alto nivel de estandarización entre todos los ferrocarriles y fabricantes que utilizan el sistema de la Asociación de Ferrocarriles Americanos (AAR), que permite que cualquier locomotora moderna en Norteamérica se conecte con cualquier otra locomotora moderna norteamericana. ^{[ 4 ]} En el Reino Unido se utilizan varios sistemas MU incompatibles (y algunas clases de locomotoras nunca se equiparon para operar en MU), pero las locomotoras diésel más modernas que se utilizan en los ferrocarriles británicos utilizan el sistema estándar de la Asociación de Ferrocarriles Americanos .

Los sistemas de unidades múltiples (MU) modernos para locomotoras se distinguen fácilmente por los grandes cables MU a ambos lados del acoplador . Estas conexiones suelen constar de varias mangueras de aire para controlar el sistema de freno neumático y un cable eléctrico para el control del equipo de tracción. La manguera más grande, ubicada junto al acoplador, es la línea principal de freno neumático o "línea del tren". Otras mangueras conectan los compresores de aire de las locomotoras y controlan los frenos de forma independiente del resto del tren. En ocasiones, también hay mangueras adicionales que controlan la aplicación de arena a las vías.

Con la potencia distribuida , los trenes largos, por ejemplo, los trenes de mineral en las líneas mineras, pueden tener locomotoras en cada extremo y en puntos intermedios del tren para reducir la carga máxima en la barra de tracción. Las locomotoras suelen controlarse por radio desde la locomotora principal mediante el sistema Locotrol . Las locomotoras de control remoto , por ejemplo, las de maniobras en las estaciones de clasificación, pueden ser controladas por un operador fijo. Este tipo de sistemas de control remoto suelen utilizar el estándar AAR MU, que permite que cualquier locomotora que utilice dicho estándar se conecte fácilmente a un receptor de control y, por lo tanto, pueda controlarse remotamente.

Los trenes eléctricos y diésel modernos suelen utilizar un acoplamiento especializado que proporciona conexiones mecánicas, eléctricas y neumáticas entre los vehículos. Estos acoplamientos permiten conectar y desconectar los trenes automáticamente sin necesidad de intervención humana en tierra.

En todo el mundo se utilizan varios diseños de acopladores totalmente automáticos, entre ellos el acoplador Scharfenberg , varios híbridos de nudillo (como el Tightlock , utilizado en el Reino Unido), el acoplamiento Wedglock , los acoplamientos Dellner (de apariencia similar a los acopladores Scharfenberg ) y el acoplamiento BSI .

La tecnología de control múltiple también se utiliza en trenes de tracción y empuje que operan con una locomotora estándar en un solo extremo. Las señales de control se reciben desde la cabina, como es habitual, o desde un vagón de control en el otro extremo, conectado a la locomotora mediante cables a través de los vagones intermedios.

En Estados Unidos, Amtrak suele operar entre una y tres locomotoras diésel en rutas fuera del corredor noreste con un solo operador.

En la URSS , era necesario aumentar la capacidad del transporte público, pero la industria local no se había desarrollado lo suficiente para igualar las tendencias mundiales, como la producción de trolebuses articulados , el primero de los cuales fue el SVARZ-TS, construido entre 1959 y 1967. No fue hasta 1963 que se produjo el siguiente trolebús articulado, el ZiU-683 . ^{[ 5 ]} Por lo tanto, durante este período, para satisfacer la demanda de pasajeros, se comenzó a investigar la producción de trolebuses conectados en funcionamiento múltiple, que circularon con éxito por primera vez en Kiev el 12 de junio de 1966. Este sistema fue diseñado por el ingeniero ucraniano Volodymyr Veklych y conectaba dos trolebuses MTB-82D . ^{[ 6 ]} Aunque otras ciudades habían intentado diseñar sistemas similares, sus soluciones a menudo resultaban en un rápido desgaste de los motores de tracción, debido a que los vehículos nunca fueron diseñados para tal uso. ^{[ 5 ]}

Así pues, el invento de Veklych fue adoptado por muchas compañías de trolebuses, en particular, las de Donetsk, Jersón , Mykolaiv , Minsk , Tallin , Riga , San Petersburgo , Novosibirsk y muchas otras ciudades.

El diseño de la articulación giratoria era similar al de un tranvía con varillas y bisagras; ambos trolebuses tenían sus motores y frenos controlados por el conductor en la parte delantera. ^{[ 5 ]} También permitían el acoplamiento y desacoplamiento en 3-5 minutos, lo que tenía como objetivo que, al final de las horas punta, los trolebuses pudieran separarse de nuevo en dos. Sin embargo, debido a la abundancia de trolebuses y electricidad, rara vez era necesario hacerlo. ^{[ 5 ]}

Con la retirada de los trolebuses MTB-82 , el sistema también se adaptó a los Skoda 9Tr y ZiU-5 . Debido a la falta de necesidad, se excluyó el sistema de desacoplamiento rápido. A partir de 1973, los trolebuses de Riga también utilizaron el acoplamiento de los trolebuses Skoda 9Tr. Estos serían los trolebuses Skoda acoplados de mayor duración, utilizados hasta 2001. En 1976, se probó un acoplamiento de tres trolebuses en Kiev, pero debido a la suficiente demanda de transporte, no se desarrolló más. Con la transición a la siguiente generación de trolebuses, los ZiU-682 , estos acoplamientos volvieron a ser necesarios para el transporte de mayor capacidad, ya que la versión articulada sufría constantes retrasos. Aunque se crearon 810 trenes en varias repúblicas soviéticas, ninguno ha sobrevivido en su estado original. ^{[ 5 ]}

A lo largo de su uso, la implementación de trenes trolebús se ha utilizado en San Petersburgo , Odesa , Donetsk , ^{[ 7 ]} Samara , ^{[ 8 ]} Novosibirsk , ^{[ 9 ]} Omsk , ^{[ 10 ]} Dnipro , Járkov , Moscú , Kemerovo , Sumy , Cheliábinsk , Nikolaev y Krasnodar . ^{[ 5 ]}

• Frank Sprague
• La evolución de la locomotora diésel en los Estados Unidos