Metro con neumáticos de caucho

Los trenes suelen ser unidades múltiples eléctricas . Al igual que en un ferrocarril convencional, el conductor no tiene que dirigir el tren, ya que el sistema se basa en una vía guía. El tipo de vía guía varía entre las redes. La mayoría utiliza dos vías paralelas, cada una del ancho de un neumático, fabricadas con diversos materiales. El metro de Montreal, el metro de Lille , el metro de Toulouse y la mayor parte del metro de Santiago utilizan hormigón . La línea 4 del metro de Busan emplea una losa de hormigón . El metro de París, el metro de Ciudad de México y el tramo no subterráneo del metro de Santiago utilizan acero laminado en caliente en forma de H , y el metro municipal de Sapporo utiliza acero plano . El sistema de Sapporo y el metro de Lille utilizan un único carril guía central . ^{[ 4 ]}

En algunos sistemas, como los de París, Montreal y Ciudad de México, existe una vía férrea convencional de ancho estándar de 1435 mm  ( 4 pies  8 pulgadas y media ) entre   los vagones. Los bogies del tren incluyen ruedas con pestañas más largas de lo normal. Estas ruedas convencionales normalmente se encuentran justo encima de los rieles, pero se utilizan en caso de pinchazo o en desvíos y cruces . En París, estos rieles también se utilizaron para permitir el tráfico mixto, con trenes con ruedas de caucho y de acero que compartían la misma vía, especialmente durante la conversión de la vía férrea convencional. El sistema VAL , utilizado en Lille y Toulouse , cuenta con otros métodos de compensación de pinchazos y de maniobras.

En la mayoría de los sistemas, la energía eléctrica se suministra desde una de las barras guía, que actúa como un tercer riel . La corriente es captada por una zapata de captación lateral independiente . La corriente de retorno pasa a través de una zapata de retorno hacia una o ambas vías férreas convencionales , que forman parte de la mayoría de los sistemas, o hacia la otra barra guía.

Los neumáticos de caucho tienen mayor resistencia a la rodadura que las ruedas de acero tradicionales de los ferrocarriles. Esta mayor resistencia a la rodadura presenta ventajas y desventajas, lo que provoca que no se utilicen en ciertos países. ^{[ 1 ]}

En comparación con las ruedas de acero sobre rieles de acero, las ventajas de los sistemas de metro con neumáticos de caucho son:

• Aceleración más rápida , junto con la capacidad de subir o bajar pendientes más pronunciadas (aproximadamente una pendiente del 13%) que las que serían factibles con vías férreas convencionales , que probablemente necesitarían un sistema de cremallera en su lugar. ^{[ 5 ] [ a ]}
  • Por ejemplo, la Línea 2 del Metro de Lausana, con neumáticos de caucho, tiene pendientes de hasta el 12%. ^{[ 6 ]}
• Distancias de frenado más cortas, lo que permite señalizar los trenes con mayor proximidad.
• Viajes más tranquilos al aire libre (tanto dentro como fuera del tren). ^{[ 5 ]}
• Viajes más suaves en suelos geológicamente inestables (como lo demuestra el Metro de la Ciudad de México , que opera en el Valle de México ).
• Se reduce considerablemente el desgaste de los rieles, lo que conlleva una disminución de los costes de mantenimiento de esas piezas.

La mayor fricción y la mayor resistencia a la rodadura provocan desventajas (en comparación con una rueda de acero sobre un riel de acero):

• Mayor consumo de energía. ^{[ 5 ]}
• Peor comodidad de marcha, en comparación con sistemas de acero sobre acero bien mantenidos. ^{[ 7 ]}
• Posibilidad de reventones de neumáticos: algo imposible en las ruedas de los trenes.
• Mayor costo de mantenimiento y fabricación. ^{[ 5 ]}
• El funcionamiento normal genera más calor (debido a la fricción).
• Variaciones climáticas. (Aplicable únicamente a instalaciones en superficie)
  • Pérdida de la ventaja de tracción en condiciones climáticas adversas (nieve y hielo). ^{[ 5 ] [ b ]}
• El mismo costo que el de los rieles de acero para maniobras, para suministrar electricidad o conexión a tierra a los trenes y como respaldo de seguridad. ^{[ c ]}
• Neumáticos que necesitan ser reemplazados con frecuencia, a diferencia de los rieles que utilizan ruedas de acero, que necesitan ser reemplazados con menos frecuencia. ^{[ d ]}
• Los neumáticos se descomponen durante su uso y se convierten en partículas (polvo), que pueden ser contaminantes peligrosos del aire, cubriendo además las superficies circundantes con polvo de goma sucia. ^{[ 8 ]}

Aunque se trata de una tecnología más compleja, la mayoría de los sistemas de metro con neumáticos de caucho utilizan técnicas bastante sencillas, a diferencia de los autobuses guiados . La disipación del calor es un problema, ya que, con el tiempo, toda la energía de tracción consumida por el tren  —excepto  la energía eléctrica regenerada en la subestación durante el frenado electrodinámico—  se disipará (principalmente en forma de calor). En los túneles de uso frecuente (operación típica del metro) ,  el calor adicional que generan los neumáticos de caucho es un problema generalizado, lo que requiere la ventilación de los túneles. Por consiguiente, algunos sistemas de metro con neumáticos de caucho no cuentan con trenes con aire acondicionado, ya que este calentaría los túneles a temperaturas que imposibilitarían su funcionamiento.