Ténder (ferrocarril)

A mediados del siglo XIX, la mayoría de los ténderes de las locomotoras de vapor consistían en un depósito de combustible (que contenía carbón o madera) rodeado por una camisa de agua en forma de U (vista desde arriba). La forma general del ténder solía ser rectangular. El depósito de carbón estaba inclinado hacia abajo, hacia la locomotora, lo que facilitaba el acceso al carbón. La relación entre la capacidad de agua y combustible de los ténderes se basaba normalmente en dos paradas de agua por cada parada de combustible, ya que el agua era más fácilmente accesible que el combustible. Una libra [ 0,45 kg ] de carbón podía convertir seis libras (0,7 galones) [ 2,7 kg ] de agua en vapor. Por lo tanto, las relaciones de capacidad de los ténderes solían ser cercanas a 7 toneladas (14 000 lb) [ 6400 kg ] de carbón por cada 10 000 galones [ 38 000 L ] de agua. ^{[ 1 ]}    

El suministro de agua en el ténder se reponía en las estaciones de abastecimiento de agua y en los depósitos de locomotoras desde una torre de agua específica conectada a grúas o pórticos hidráulicos . El fogonero se encargaba de rellenar el ténder , ya que era responsable de mantener el fuego, la presión del vapor y el suministro de combustible y agua de la locomotora.

El agua transportada en el ténder debe ser impulsada hacia la caldera para reponer la que se consume durante el funcionamiento. Los primeros motores utilizaban bombas accionadas por el movimiento de los pistones. Posteriormente, los inyectores de vapor sustituyeron a la bomba, mientras que algunos motores empleaban turbobombas .

Las locomotoras de vapor de condensación se diseñaron para reciclar el vapor de escape condensándolo en agua de alimentación. El principal beneficio es la conservación del agua, pero también aumenta la eficiencia térmica del motor, ya que gran parte del calor que de otro modo se perdería en el escape se utiliza para precalentar el agua inyectada en la caldera. ^{[ 2 ]} En algunos casos, la condensación se empleó simplemente para mejorar la visibilidad eliminando las nubes de escape. ^{[ 2 ]}

Un método primitivo de condensación consistía simplemente en inyectar el vapor residual en el depósito del ténder, aprovechando la masa de agua para la refrigeración. ^{[ 2 ]} Los ténderes más sofisticados, como los utilizados en las locomotoras Clase 25 de los Ferrocarriles Sudafricanos diseñadas para el servicio en el Karoo , sustituían la mayor parte del depósito de agua por un enorme radiador, en el que el vapor se enfriaba y condensaba. El vapor de escape, tras pasar por un separador de aceite y agua , se conducía al ténder, donde impulsaba una turbina de baja presión que accionaba los ventiladores del radiador. A continuación, el vapor pasaba al radiador. El condensado se inyectaba en la caldera con otra bomba accionada por turbina. ^{[ 3 ]} Se trataba de una maquinaria bastante compleja, que también requería otra turbina en la caja de humos para proporcionar el tiro de escape que normalmente se obtenía expulsando el vapor de escape por la chimenea. ^{[ 3 ]} Finalmente, los ejemplares de los Ferrocarriles Sudafricanos se convirtieron en locomotoras convencionales sustituyendo el radiador por un depósito de agua largo. ^{[ 4 ]}

Un factor que limita el rendimiento de las locomotoras es la velocidad a la que se alimenta el fuego. Gran parte del tiempo del fogonero se dedica a echar leña o carbón en el hogar de la locomotora para mantener una presión de vapor constante. A principios del siglo XX, algunas locomotoras se hicieron tan grandes que el fogonero no podía echar carbón con la suficiente rapidez. ^{[ 5 ]} En consecuencia, en Estados Unidos, varios alimentadores mecánicos a vapor (que normalmente utilizan un sinfín de alimentación entre el depósito de combustible y el hogar) se convirtieron en equipo estándar y se adoptaron en otros lugares, como Australia y Sudáfrica.

A principios de 1901, Cornelius Vanderbilt III presentó una solicitud de patente para un nuevo tipo de ténder. ^{[ 6 ]} Vanderbilt era bisnieto del fundador del Ferrocarril Central de Nueva York ; su ténder presentaba una carrocería cilíndrica similar a la de un vagón tanque con un depósito de combustible integrado en la parte delantera. Este diseño pronto fue adoptado por varios ferrocarriles estadounidenses con locomotoras que funcionaban con petróleo y carbón. ^{[ 1 ] [ 7 ]}

En comparación con las ténderes rectangulares, las ténderes cilíndricas Vanderbilt eran más resistentes, más ligeras y contenían más combustible en relación con su superficie. Entre los ferrocarriles que se destacaron por usar ténderes Vanderbilt se incluyen: ^{[ 1 ]}

• Baltimore y Ohio
• Nacional canadiense
• Grand Trunk Western
• Ferrocarril del Gran Norte
• Pacífico Sur
• Unión Pacific
• Ferrocarriles estatales húngaros (MÁV clase 203) ^{[ 8 ]}
• Departamento de Ferrocarriles de Nueva Zelanda ( clase AB de NZR , clase J de NZR , clase G de NZR (1928) ).
• Ferrocarril de Nashville, Chattanooga y San Luis
• Ferrocarril Seaboard Air Line
• Ferrocarriles de Sudáfrica

Una forma peculiar de las locomotoras de vapor era la ténder "de lomo de ballena" (también llamada a veces ténder "de lomo de tortuga" o "de pan"). Tenía una forma aproximadamente semicilíndrica con el lado redondeado hacia arriba; la parte delantera del tanque contenía el petróleo, mientras que el resto contenía el agua. Esta forma se asociaba particularmente con la Southern Pacific . ^{[ 1 ]}

En Estados Unidos, los ténderes con la parte trasera inclinada se usaban a menudo para las locomotoras en el servicio de maniobras en patios de clasificación , porque mejoraban enormemente la visibilidad del maquinista al maniobrar los vagones. La menor capacidad de agua no suponía un problema, ya que el depósito de agua del ténder podía rellenarse con frecuencia en el patio de clasificación . ^{[ 1 ]} En la década de 1880, numerosos fabricantes de locomotoras ofrecían ténderes con este diseño para pequeñas locomotoras de maniobras . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

Para la inauguración del servicio sin paradas Flying Scotsman del London and North Eastern Railway el 1 de mayo de 1928, se construyeron diez ténderes especiales con un sistema para acceder a la locomotora desde el tren a través de un estrecho pasadizo dentro del tanque del ténder, además de una conexión de fuelle flexible que lo unía al vagón delantero. El pasadizo, que discurría a lo largo del lado derecho del ténder, tenía 1,52 m de alto y 0,46 m de ancho. Se construyeron más ténderes con pasillo a intervalos hasta 1938, llegando a un total de 22; en diferentes momentos, estuvieron acoplados a locomotoras de las clases A1, A3 , A4 y W1 , pero a finales de 1948, todos circulaban con locomotoras de la clase A4. ^{[ 11 ] [ 12 ]} El uso del ténder de corredor para cambiar tripulaciones en movimiento en una locomotora A4 se muestra en la película de British Transport de 1953 Elizabethan Express , nombre de otro tren sin paradas Londres-Edimburgo. El London Midland and Scottish Railway también poseía un ténder de corredor solitario desde finales de la década de 1940 en adelante, construido exclusivamente para propósitos de prueba móvil de locomotoras utilizando un vagón dinamómetro, etc., en lugar de proporcionar alguna ventaja operativa en el servicio comercial.  

El vagón cisterna era un tipo de ténder de gran capacidad utilizado por el ferrocarril London and South Western en Inglaterra. A diferencia del ténder británico habitual de seis ruedas, tenía un diseño de doble bogie con cojinetes internos. Esto le daba una apariencia distintiva porque las ruedas eran muy visibles. ^{[ 13 ]}

Un vagón auxiliar que solo contiene agua se denomina "vagón cantimplora". Durante la era del vapor, estos vagones no se usaban con frecuencia. Los depósitos de agua se colocaban a intervalos regulares a lo largo de la vía, lo que hacía innecesario un vagón cantimplora en la mayoría de los casos. Sin embargo, hubo ocasiones en que los vagones cantimplora resultaron económicos. El ferrocarril Norfolk and Western los utilizaba con sus gigantescas locomotoras de la clase Y (2-8-8-2 ) y de la clase A (2-6-6-4) en trenes de carbón, trenes de mercancías con horario fijo, trenes de mercancías rápidos y trenes de mercancías. El uso del vagón cantimplora permitía omitir una parada para repostar agua , evitando así que el tren subiera una pendiente desde una parada completa. Actualmente, el ferrocarril Union Pacific utiliza dos vagones cantimplora con sus locomotoras de vapor 844 y 4014 en trenes de excursión. Prácticamente todos los depósitos de agua junto a la vía se retiraron cuando se dejaron de usar las locomotoras de vapor. Hoy en día, se utilizan conexiones a hidrantes contra incendios , lo que llena los depósitos mucho más lentamente. Los vagones cantimplora permiten una mayor autonomía entre paradas.

También se usaban cantimploras en el Ferrocarril Transaustraliano, que atraviesa la árida llanura de Nullarbor . En Nueva Gales del Sur, estos vehículos se llamaban "gins" y se utilizaban en la región occidental, predominantemente seca, y en algunas líneas secundarias. Actualmente, se utilizan con frecuencia en excursiones históricas debido a la falta de lugares con puntos de agua accesibles. Durante la catastrófica temporada de incendios forestales de 2019-2020, mientras el fuego devastaba pueblos cerca del Museo del Transporte Ferroviario en Thirlmere, al sur de Sídney, una locomotora diésel del museo remolcó dos gins para ayudar a reabastecer los camiones cisterna de extinción de incendios.

En el Reino Unido, se utilizó un comedor en el tren histórico Flying Scotsman durante excursiones de aficionados a finales de la década de 1960 y principios de la de 1970. Los bebederos que antes abastecían a los trenes expresos de larga distancia se habían retirado durante la dieselización de la red ferroviaria. El 25 de julio de 2009, Bittern realizó un recorrido de 188 millas desde King's Cross hasta York sin paradas, utilizando un segundo ténder. Dado que las líneas ferroviarias en Gran Bretaña suelen ser mucho más cortas que las de Estados Unidos, el comedor no resultaba rentable.

A veces se utiliza un vagón cisterna para una locomotora diésel . Normalmente se trata de un vagón tanque con una línea de combustible que se conecta a la locomotora y conexiones MU para permitir el control remoto de las locomotoras que van detrás del vagón cisterna. El ferrocarril Burlington Northern utilizaba vagones cisterna de combustible en zonas remotas donde el combustible era caro. El diésel se podía comprar barato y cargar en el vagón cisterna. Una composición común era dos locomotoras EMD SD40-2 con un vagón cisterna entre ellas. Algunos de estos vagones cisterna sobrevivieron a la fusión de Burlington Northern con Santa Fe , pero conservan los colores negro y verde de BN. El ferrocarril Southern Pacific también experimentó brevemente con vagones cisterna de combustible para locomotoras diésel. Algunos vagones cisterna tienen tanques de combustible y sirven como vagones cisterna para las locomotoras acopladas, especialmente aquellas que se convierten a partir de locomotoras retiradas debido al desgaste de sus motores diésel.

El ferrocarril Union Pacific utilizaba depósitos de combustible en sus turbinas . Estos depósitos se usaban originalmente con locomotoras de vapor, pero luego se modificaron para contener fueloil pesado "Bunker C". La capacidad de combustible era de aproximadamente 23 000 galones estadounidenses (87 000 litros) . Cuando se retiraron las turbinas, algunos de los depósitos se modificaron para contener agua y se emplearon como cantimploras para las locomotoras de vapor.

Los vagones cisterna de combustible también han sido motivo de controversia para las compañías ferroviarias, en particular para la Soo Line. A finales de la década de 1970, la dirección de la compañía descubrió que les resultaba más económico llenar sus vagones cisterna en Chicago y transportar el combustible a Shoreham, Wisconsin. De esta forma, la compañía evitaba pagar impuestos adicionales sobre el combustible, y el sistema se mantuvo hasta mediados de la década de 1980. Cuando los estados de Illinois y Wisconsin se percataron de las prácticas de la compañía, se aprobó una ley que imponía al transporte ferroviario de combustible el mismo impuesto por carretera que el que se aplicaba a los camioneros. Esto anuló por completo la ventaja de transportar el combustible mediante vagones cisterna, y la Soo Line retiró discretamente la práctica.

También se han desarrollado ténderes para transportar gas natural licuado para locomotoras diésel convertidas para funcionar con ese combustible. ^{[ 14 ]}

En los ferrocarriles británicos , los vagones de freno eran vagones bajos y pesados ​​que se utilizaban con las primeras locomotoras diésel de línea principal . Uno o dos se acoplaban delante o detrás de la locomotora para proporcionar potencia de frenado adicional al arrastrar trenes de mercancías sin frenos automáticos o parcialmente equipados (trenes formados por vagones sin frenos automáticos). ^{[ 15 ] [ 16 ]} Eran necesarios porque el menor peso de las nuevas locomotoras diésel, en comparación con las de vapor, significaba que tenían un esfuerzo de tracción comparable (y por lo tanto, una capacidad de arrastre de trenes) pero menor capacidad de frenado. ^{[ 17 ]} Originalmente se pretendía que se utilizaran en el noreste de Inglaterra, donde normalmente eran impulsados ​​(empujados) por la locomotora, y posteriormente se utilizaron en otras regiones. En la Región Sur , normalmente se arrastraban detrás de la locomotora. ^{[ 15 ]}

El ténder tenía la forma de una caja hueca, lo suficientemente baja como para no obstruir la visión del conductor al ser empujado. La carrocería se apoyaba sobre un par de antiguos bogies de vagón, que proporcionaban los frenos automáticos. ^{[ 18 ]} La carrocería se llenó con chatarra de acero para elevar el peso del vehículo a 35 + 1 1 ⁄ 2 – 37 + 1 1 ⁄ 2 toneladas; aumentando así la fuerza de frenado disponible. ^{[ 16 ]} Se dispusieron cuatro soportes de lámparas en cada extremo para mostrar los discos de código de cabeza de la locomotora que describían la clase del tren; cuando se impulsaba, el ténder ocultaba la parte delantera de la locomotora y, por lo tanto, el código de cabeza.

Introducidos alrededor de 1964-65, fueron retirados de servicio en la década de 1980 cuando se suspendió la práctica de usar trenes sin equipar. Ninguno sobrevivió en conservación, pero se ha construido una réplica operativa en el Great Central Railway a partir de los restos de un vagón de pasillo Mk1 y se le ha asignado el siguiente número en la secuencia del ténder de freno: B964122. ^{[ 19 ]}

En Norteamérica, los vagones de freno se denominaban a menudo trineos de freno y, por el contrario, se utilizaban principalmente en patios ferroviarios o en grandes industrias con acceso ferroviario. Varias compañías ferroviarias utilizaban trineos de freno en patios de maniobras y sus alrededores, entre ellas la Southern Pacific Railroad ^{[ 20 ]} y la St. Louis–San Francisco Railway ^{[ 21 ]} . Muchos de estos se convirtieron a partir de vagones de vapor en desuso, y algunos a partir de locomotoras en desuso; sin embargo, a diferencia de los vagones auxiliares , estos no conservaban motores de tracción.

Algunas de las primeras locomotoras de vapor británicas estaban equipadas con ténderes motorizados. Además de transportar carbón y agua, estos tenían ruedas impulsadas por la locomotora para proporcionar mayor fuerza de tracción. Estos se abandonaron por razones económicas; los ferroviarios que trabajaban en locomotoras con este equipamiento exigían un salario adicional, ya que, en la práctica, manejaban dos locomotoras. Sin embargo, el concepto se volvió a probar en la River Mite del ferrocarril Ravenglass and Eskdale , y la locomotora Garratt puede considerarse una extensión de este principio. También se vieron ténderes motorizados en las locomotoras triplex de Estados Unidos, pero estos experimentos no se consideraron exitosos debido a la masa variable del ténder. Los ténderes motorizados se utilizaron ampliamente en locomotoras de vapor para el transporte de madera, como las de los tipos Shay , Climax y Heisler , donde las pendientes pronunciadas y los trenes pesados ​​requerían una mayor fuerza de tracción.

Actualmente, los motores auxiliares se utilizan con locomotoras diésel-eléctricas . Estos motores auxiliares toman electricidad del motor principal de la locomotora para proporcionar tracción adicional .

En Alemania, se prestó especial atención a garantizar que las locomotoras con ténder fueran capaces de alcanzar velocidades moderadamente altas en reversa, empujando sus ténderes. Las numerosas locomotoras DRB Clase 50 ( 2-10-0 ), por ejemplo, podían alcanzar los 80 kilómetros por hora (50 mph) en cualquier dirección y se utilizaban habitualmente en ramales sin vías de maniobra. 

Una fuente de posible confusión con respecto a las locomotoras alemanas es que en alemán , Tenderlokomotive significa locomotora tanque. Una locomotora con un ténder separado y remolcado es una Schlepptenderlokomotive .