Un tren basculante es un tren que cuenta con un mecanismo que permite aumentar la velocidad en vías férreas convencionales . Cuando un tren (u otro vehículo) toma una curva a gran velocidad, experimenta una fuerza centrípeta que empuja los objetos en su interior. Esto puede provocar que los paquetes se deslicen, que los pasajeros sentados se sientan aplastados por el reposabrazos exterior y que los pasajeros de pie pierdan el equilibrio. El tren puede inclinarse físicamente hacia un lado, lo que eventualmente puede causar su descarrilamiento . Los trenes basculantes están diseñados para contrarrestar este efecto inclinando los vagones hacia el interior de la curva. El tren puede estar construido de manera que las fuerzas de inercia provoquen la inclinación ( inclinación pasiva ), o puede contar con un mecanismo motorizado controlado por computadora ( inclinación activa ).
El primer diseño de vagón basculante pasivo se construyó en Estados Unidos en 1937, y una versión mejorada se construyó en 1939. El inicio de la Segunda Guerra Mundial puso fin a su desarrollo. Talgo introdujo una versión basada en su diseño de bogie articulado en la década de 1950, y este concepto se utilizó en varios servicios comerciales. Entre ellos estaba el UAC TurboTrain , que fue el primer tren basculante (aunque de corta duración) en entrar en servicio comercial en 1968 en Estados Unidos y Canadá. Japón experimentó de manera similar, desde finales de la década de 1960, a través de la Serie 591 [ 1 ] que se convirtió en la exitosa Serie Hitachi 381 , que ha estado en servicio desde 1973. Paralelamente, Fiat Ferroviaria produjo el experimental Y 0160 en 1970, que evolucionaría en la familia Pendolino en 1976 y operó en 11 países. Todos estos trenes presentaban problemas en curvas cerradas, como las de las estaciones de clasificación, donde tendían a balancearse. Además, debido a la forma en que los vagones siempre se desviaban hacia afuera, ejercían más peso en la parte exterior de la curva, lo que limitaba la mejora en la velocidad de giro a aproximadamente un 20 %.
A partir de finales de la década de 1960, British Rail también comenzó a experimentar con su Tren de Pasajeros Avanzado (APT), que fue pionero en el concepto de inclinación activa, junto con la señalización en cabina, para permitir servicios de trenes de alta velocidad en vías convencionales. La familia APT utilizaba cilindros hidráulicos en la parte inferior de los vagones para inclinarlos, haciéndolos girar alrededor de su punto central en lugar de balancearse hacia afuera. Esto tenía la ventaja de mantener el vagón centrado sobre los bogies, lo que reducía la carga sobre los rieles, y podía desactivarse al pasar por desvíos. Debido a largas demoras políticas, el APT no comenzó las pruebas de servicio hasta 1979, entrando en servicio regular limitado en diciembre de 1981, los medios de comunicación describieron el viaje inicial como quince años tarde y con un viaje mareado ; los trenes solo entraron brevemente en operación comercial completa en 1985, antes de ser retirados y las tecnologías asociadas vendidas a Alstom/Fiat Ferroviaria . [ 2 ] [ 3 ] Para entonces, el diseño canadiense LRC se había convertido en el primer tren basculante activo en entrar en servicio comercial completo, comenzando con Via Rail en 1981.
Diseño

Los aviones y las bicicletas se inclinan hacia adentro al tomar curvas, pero los automóviles y los trenes no pueden hacerlo por sí solos. Los vehículos con centros de gravedad altos que toman curvas cerradas a alta velocidad pueden volcar. Para facilitar los giros, el borde exterior de la calzada de una autopista de alta velocidad o el riel exterior de un ferrocarril pueden estar inclinados (elevados) hacia arriba alrededor de la curva. La combinación de la inclinación y la fuerza centrífuga produce una aceleración efectiva que se dirige hacia abajo a través del piso, reduciendo o eliminando cualquier componente lateral. [ 4 ] [ 5 ]
El ángulo de inclinación particular ("sobreelevación") está determinado por la velocidad prevista del vehículo: las velocidades más altas requieren mayor peralte. Sin embargo, con el creciente deseo en las décadas de 1960 y 1970 de construir redes ferroviarias de alta velocidad, surgió un problema: la cantidad de inclinación apropiada para trenes de alta velocidad sería excesiva para los trenes locales de pasajeros y carga de menor velocidad que compartían las líneas. [ 6 ] Los primeros esfuerzos de Japón en la década de 1960 para desarrollar trenes bala evitaron este problema al tender líneas completamente nuevas como parte de un esfuerzo de cambio de ancho de vía, y el TGV de Francia siguió el mismo patrón. [ 7 ] [ 8 ] Otros operadores no tuvieron este lujo y generalmente se limitaron a velocidades mucho más bajas.
La compañía ferroviaria nacional española Renfe tomó un invento nacional, el Talgo , y lo desarrolló hasta convertirlo en un tren de alta velocidad fiable para una línea ferroviaria de baja densidad de tráfico. [ 9 ] British Rail invirtió fuertemente en tecnología de trenes basculantes para superar las limitaciones de una red ferroviaria ubicada en áreas urbanizadas con espacio limitado. [ 10 ] Trenitalia de Italia y los Ferrocarriles Nacionales de Japón han utilizado tecnología de basculación para acelerar trenes expresos en vías convencionales a través de terrenos montañosos. [ 11 ]
Los trenes basculantes están diseñados para reducir los efectos de la fuerza centrífuga en el cuerpo humano, pero aún así pueden provocar náuseas , un problema común en los primeros trenes basculantes "pasivos" que equilibraban con precisión la fuerza hacia afuera. Este efecto se podía sentir a máxima velocidad e inclinación, cuando la combinación de la vista exterior inclinada y la falta de una fuerza lateral correspondiente puede resultar desconcertante para los pasajeros, como en una atracción de emociones fuertes .
Se podría lograr una inclinación más limitada y lenta utilizando mecanismos de inclinación activos o "forzados". En los trenes que adoptan estos mecanismos, la inclinación es iniciada por computadoras, que "obligan" a los vagones a inclinarse en ángulos específicos según la información de la vía. Esta información podría almacenarse a bordo o detectarse mediante un sensor en la parte delantera del tren o mediante balizas de parada automática . El ligero retraso en la reacción a esta información produce un breve período de fuerza lateral mientras los vagones reaccionan. Se descubrió que cuando los vagones se inclinan justo al comienzo de las curvas en lugar de mientras giran, no se produce mareo. [ 12 ] Los investigadores han descubierto que si el movimiento de inclinación se reduce para compensar el 80 % o menos de la fuerza lateral aparente, los pasajeros se sienten más seguros. Además, el mareo en trenes con inclinación se puede eliminar prácticamente ajustando el momento en que los vagones se inclinan al entrar y salir de las curvas. [ 13 ] [ 14 ]
Una tecnología similar, ampliamente adoptada en Asia y Oceanía, conocida como inclinación pasiva controlada , logra un efecto similar mediante el uso de computadoras a bordo para limitar la inclinación, iniciada por inercia (como en la inclinación pasiva tradicional). [ 15 ] Se utilizan balizas de parada automática de trenes para informar a las computadoras de la ubicación precisa de estos trenes y limitar la inclinación natural a los ángulos especificados por los datos de la vía.
trenes de alta velocidad

Un tren basculante de alta velocidad es un tren basculante que opera a alta velocidad, definida normalmente por la Unión Europea como 200 km/h (124 mph) para vías modernizadas y 250 km/h (155 mph) o más rápido para vías nuevas. [ 16 ]
Los trenes basculantes que operan a 200 km/h (124 mph) o más en vías mejoradas incluyen el Acela y el Avelia Liberty en los EE. UU., el X 2000 en Suecia, [ 17 ] los Pendolino y Super Voyager en el Reino Unido, [ 18 ] [ 19 ] el ICN en Suiza y el ICE T y el ICE TD en Alemania (este último propulsado por diésel). [ 20 ]
Algunas líneas de alta velocidad más antiguas se construyeron para velocidades más bajas (≤ 230 km/h (143 mph) ); los trenes basculantes más modernos pueden mantener velocidades más altas en ellas. Por ejemplo, el Shinkansen japonés de la serie N700 puede inclinarse hasta un grado en el Shinkansen Tōkaidō , lo que permite a los trenes mantener 270 km/h (168 mph) incluso en curvas de 2500 m (8200 ft) de radio que anteriormente tenían una velocidad máxima de 255 km/h (158 mph) . [ 21 ] [ 22 ]
Muchos trenes de alta velocidad están diseñados para operar en líneas de alta velocidad construidas específicamente para este fin y luego continuar su recorrido en líneas existentes, modernizadas o no. Cuando las líneas existentes lo justifican, un tren basculante puede operar a velocidades más altas en estas últimas, incluso si están por debajo del umbral normal de 200 km/h (124 mph) , mientras que en las líneas de alta velocidad opera a 250 km/h (155 mph) o más rápido, generalmente con la inclinación desactivada.
Historia
Coche péndulo

El primer concepto experimental de tren basculante fueron los vagones tipo "silla" con suspensión pendular diseñados por la Pacific Railway Equipment Company. El primer prototipo, con un sistema de bogies articulados, se construyó en 1937 y se probó ese mismo año en el ferrocarril Atchison, Topeka and Santa Fe . La compañía construyó otros tres modelos de preproducción en 1939, utilizando bogies longitudinales más convencionales, que se emplearon en el San Diegan , entre otros. Montado sobre muelles altos, el vagón se inclinaba hacia adentro en las curvas para compensar la falta de peralte con la fuerza centrífuga inducida. El inicio de la Segunda Guerra Mundial impidió que se realizaran pedidos inmediatos, y el concepto no se retomó en la posguerra.
Experimento SNCF
En 1956, la SNCF experimentó con un vagón pendular autopropulsado, que también dependía de la fuerza centrífuga. Este experimento demostró la necesidad de un sistema de suspensión activa para inclinar las carrocerías de los vagones.
Talgo Pendular

La empresa española Talgo introdujo el primer sistema de bogies compartidos de gran éxito, que permitía conectar los vagones extremo con extremo mediante un único bogie, en lugar de que cada vagón tuviera sus propios bogies en ambos extremos. Este diseño ahorra peso y puede reducir el desgaste de las vías.
A principios de la década de 1950, la compañía ferroviaria nacional española Renfe experimentó con vagones de pasajeros que combinaban el bogie Talgo con un nuevo sistema de inclinación pasiva. [ 9 ] Este sistema utilizaba un gran bastidor en forma de A conectado al centro del bogie, que tenía la misma altura que los vagones. En la parte superior de la A se encontraba un sistema de cojinetes al que se fijaban los vagones, y un sistema de muelles y amortiguadores para suavizar su movimiento. Debido a que los vagones estaban conectados en este punto elevado, podían oscilar hacia ambos lados alrededor del eje del cojinete, lo que provocaba que se balancearan naturalmente hacia afuera en las curvas.
La primera prueba de un Talgo en Estados Unidos fue la del John Quincy Adams con Fairbanks-Morse P-12-42, probada por el ferrocarril New York, New Haven & Hartford entre 1957 y 1958. [ 23 ] Debido a problemas técnicos y a la precaria situación financiera del ferrocarril New Haven, el tren fue almacenado. La idea despertó el interés del ferrocarril Chesapeake & Ohio , que comenzó el desarrollo de lo que se convertiría en el UAC TurboTrain, utilizando el mismo sistema. El TurboTrain entró en servicio en Estados Unidos y Canadá en 1968.
El primer diseño europeo exitoso de tren basculante fue el Talgo en España, desarrollado en la década de 1970 como un tren ligero y rápido que utilizaba un sistema de inclinación pasiva. Renfe adoptó el sistema ampliamente, pero inicialmente su uso se limitó a la península ibérica.
La primera aplicación comercial completa de trenes de inclinación pasiva apareció a principios de la década de 1980 con el Talgo Pendular . [ 24 ] Talgo se encuentra actualmente en su 21.ª generación de producción. Los trenes Talgo están en servicio en varias partes de Europa y se fabrican bajo licencia en Latinoamérica y Asia. En Norteamérica, Amtrak utiliza trenes Talgo en su servicio Cascades en el noroeste. [ 25 ]
La primera serie basculante de Talgo fueron los modelos "pendulares" a partir de la serie 400.
UAC TurboTrain

El primer tren basculante que entró en servicio regular en Norteamérica fue el UAC TurboTrain , utilizado por Canadian National en 1968. [ 26 ] Algunas personas lo han considerado el primer tren basculante en servicio en el mundo. Ofreció servicio diario entre Montreal y Toronto a velocidades de 160 km/h (99 mph) , hasta que fue reemplazado por trenes Bombardier LRC en 1982, alcanzando la velocidad máxima de 225 km/h (140 mph) durante las pruebas canadienses. [ 27 ] [ 28 ] Los TurboTrains también fueron operados por Amtrak entre Boston y Nueva York. [ 29 ] [ 30 ] Los UAC Turbo tenían un mecanismo de basculación pasiva basado en una disposición de cuatro barras, e inspiraron la segunda generación de trenes TALGO .
Pendolino


En Italia, los estudios para un tren basculante comenzaron a mediados de la década de 1960 y el concepto fue patentado en 1967 por dos ingenieros de Fiat Railway Materials, Franco di Maio y Luigi Santanera. Se construyeron y probaron varios prototipos, incluyendo un automotor derivado del ALn 668 , el ALn 668 1999 diésel, provisto de asientos basculantes para probar los efectos de las tecnologías de basculación activa. El primer prototipo funcional con carrocería basculante fue el ETR Y 0160, un automóvil eléctrico lanzado por FIAT en 1969. Este fue el primero en ser bautizado como Pendolino .
Este diseño dio lugar a la construcción de una unidad de tren eléctrico completa en 1975, la ETR 401 , construida en dos unidades por FIAT. Una de ellas entró en servicio público el 2 de julio de 1976 en la línea Roma- Ancona (posteriormente extendida hasta Rimini ), operada por los Ferrocarriles Estatales Italianos . Entre Roma y Ancona (km 295), el tren tardaba 2 horas y 50 minutos, mientras que los trenes convencionales tardaban 3 horas y 30 minutos. El tren tenía cuatro vagones y se consideraba principalmente un laboratorio móvil para la nueva tecnología. Inicialmente, la ETR 401 se concibió como la primera de una serie de cuatro trenes, pero el gobierno perdió interés en el proyecto debido a problemas financieros, y el proyecto se interrumpió temporalmente, al igual que el servicio en 1983. El tren se utilizó en campañas de demostración en países extranjeros como Alemania, Suiza, Checoslovaquia y Yugoslavia. Una segunda unidad se construyó para prestar servicio en las líneas españolas de vía ancha de Renfe en 1977, bajo el apodo de Platanito. El servicio no duró mucho, ya que los problemas con las vías españolas hicieron que Platanito resultara poco útil.
El renovado interés del gobierno italiano en el proyecto a mediados de la década de 1980, junto con la introducción de nuevas tecnologías, llevó a la revisión del proyecto con el ETR 401, que incorporaba sistemas electrónicos. Esto condujo a la introducción del ETR 450 , ligeramente más avanzado, el primer Pendolino en entrar en servicio regular en el mundo. Caracterizado por una configuración de 8 vagones y una inclinación máxima reducida a 8° desde los 10° del ETR 401, por razones de seguridad y comodidad, el ETR 450 podía cubrir la línea Roma-Milán en menos de cuatro horas, a velocidades de hasta 250 km/h (160 mph) . El número de pasajeros aumentó de 220.000 en 1988 a 2,2 millones en 1993.
En 1989, las antiguas tecnologías y conceptos de algunas partes del ETR 450, junto con la introducción de nuevas tecnologías de tracción, propiciaron el desarrollo de la siguiente generación. El resultado fue el ETR 460 , diseñado por Giorgetto Giugiaro , un tren que entró en servicio en 1996. Aunque plagado de problemas técnicos, el ETR 460 introdujo varias innovaciones, como motores asíncronos de CA más potentes. Los pistones que accionan la acción de inclinación se ubicaron en el bogie en lugar de en los laterales de la carrocería: esto permitió la reorganización de los vestíbulos y las áreas de los compartimentos de pasajeros, mejorando la comodidad. La conexión entre el bogie y la carrocería es extremadamente simple y fácil de construir, con ventajas en el mantenimiento.
El ETR 460 mantiene la carga por eje en un nivel extremadamente bajo (14,5 toneladas/eje), lo que permite al tren tomar curvas hasta un 35 % más rápido que los trenes Intercity convencionales (locomotora más vagones). La carrocería, que utiliza tecnología de extrusión de aluminio de gran formato , presenta una modularidad sustancial y permite un peso por eje extremadamente bajo, respetando plenamente los más altos estándares de seguridad, y permite un óptimo aprovechamiento del espacio con diferentes gálibos.
El ETR 460 se construyó en solo 10 unidades. Las versiones mejoradas incluyen el ETR 470 para la compañía ítalo-suiza Cisalpino, [ 31 ] el ETR 460 France, más tarde llamado ETR 463, utilizado por FS en la ruta Milán Lione, y el ETR 480 , utilizado por Trenitalia en las líneas italianas de alta velocidad alimentadas por corriente alterna. Se construyeron un total de 34 EMU de la serie ETR 460/470/480 para FS.
El desarrollo de la tecnología Pendolino continuó en las fábricas italianas de Alstom y la siguiente generación, el Nuevo Pendolino , se entregó a Trenitalia y Cisalpino como el ETR 600 y el ETR 610 a partir de 2006. [ 32 ] [ 33 ]
Los vagones Pendolino italianos y sus derivados siguen siendo la solución más popular para la inclinación activa en trenes de pasajeros. La tecnología que se utiliza hoy en día es prácticamente la misma que desarrolló Fiat Ferroviaria en las décadas de 1960 y 1970.
La versión británica del Pendolino, el British Rail Clase 390 , es un tren eléctrico basculante de 225 km/h (140 mph) operado por Avanti West Coast . [ 18 ] Circula en la West Coast Main Line ( de Londres Euston a Glasgow Central , Liverpool Lime Street y Manchester Piccadilly ). Los trenes Clase 390 comenzaron a operar en 2001 y solo uno estuvo involucrado en un descarrilamiento importante. [ 34 ] Debido a las limitaciones de señalización, los trenes Clase 390 están limitados a 201 km/h (125 mph) en servicio regular. [ 35 ]
diseños japoneses

Japón fue uno de los primeros países en adoptar los trenes basculantes y continúa utilizándolos en muchos servicios exprés. Debido a la lentitud y las curvas de su red de vía estrecha de velocidad convencional , los trenes basculantes se introdujeron para agilizar los servicios en sus congestionadas líneas principales. El ferrocarril interurbano Odakyu Electric Railway inició los primeros experimentos de Japón con la tecnología de basculación en la década de 1960, instalando bogies neumáticos en sus vagones eléctricos, [ 36 ] mientras que los Ferrocarriles Nacionales Japoneses fueron pioneros en su tecnología de basculación pasiva en su serie experimental de trenes eléctricos de unidad múltiple (EMU) 591, pensando en los servicios exprés comerciales en líneas de montaña. La serie 381 fue el primer tren eléctrico de unidad múltiple basculante comercial en Asia, entrando en servicio en 1973 en los servicios exprés limitados de Shinano que operaban en la montañosa línea principal de Chūō . Los trenes permanecieron en funcionamiento hasta junio de 2024, cuando finalizaron los últimos trenes regulares en el servicio de Yakumo . [ 15 ]
Durante los últimos años de los Ferrocarriles Nacionales Japoneses , la experimentación con la inclinación pasiva regulada mecánicamente —una combinación conocida como "inclinación pasiva controlada" (制御付き自然振子式), donde la inclinación se inicia pasivamente pero es controlada (y ralentizada) por computadoras a través de la suspensión activa mecánica— culminó después de la privatización con la serie 2000 DMU, construida para JR Shikoku e introducida en los servicios expresos limitados de Shiokaze y Nanpū en 1990. [ 15 ] Con los problemas de mareo y desgaste de la vía aliviados, los beneficios de los trenes basculantes en el sistema ferroviario montañoso de ancho de vía del Cabo (1067 mm) del país pronto se hicieron evidentes y desde entonces estos trenes basculantes "semiactivos" se han utilizado ampliamente en trenes expresos limitados en todo el archipiélago. Entre los ejemplos más conocidos de trenes basculantes de esta generación, tanto diésel como eléctricos, se incluyen la serie KiHa 281 de JR Hokkaido , la serie E351 de JR East , la serie 383 de JR Central , la serie 8000 de JR Shikoku y la serie 885 de JR Kyushu .

Esta generación de diseños ha tenido cierta popularidad en el extranjero: la serie 8000 sirve de base para el tren basculante eléctrico construido para la red Cape Gauge de Queensland Rail . [ 37 ] La serie 885, construida como parte de la familia Hitachi A-train , sirve de base para la unidad de tren eléctrico basculante TEMU1000 de Taiwán para los servicios de Taroko Express , [ 38 ] y algunas variantes no basculantes, incluidas la British Rail Clase 395 y la British Rail Clase 801. [ 39 ]
Los desarrollos posteriores en suspensión activa neumática, basados en la DB Clase 403 (1973) construida décadas antes, crearon una generación de trenes con una inclinación más limitada (alrededor de 2°), pero más económicos de construir y más fáciles de mantener. El experimental 300X construido en 1995 evolucionó hasta convertirse en la serie N700 , la primera unidad Shinkansen basculante comercial en 2007. Las aplicaciones a las líneas Shinkansen , que no se habrían beneficiado mucho con mecanismos de inclinación mecánicos debido a sus curvas ya poco pronunciadas que permiten altas velocidades, permitieron una mayor comodidad de viaje, menor desgaste de la vía y velocidades ligeramente más altas que llevaron a una mayor frecuencia. La simplicidad de esta tecnología hizo posible que operadores privados más pequeños introdujeran trenes basculantes, como la serie Odakyu 50000 VSE , un lujoso tren turístico expreso con suspensión activa introducido no para aumentar las velocidades sino para mejorar la comodidad de viaje; e incluso lo suficientemente baratos como para aplicarse a material rodante de cercanías, como la serie KiHa 201 de JR Hokkaido , que mejoró las velocidades y frecuencias en el sistema ferroviario suburbano parcialmente no electrificado de Sapporo . [ 40 ] [ 41 ] Esta es también una de las pocas aplicaciones de la tecnología de inclinación en trenes de cercanías de estilo metro hasta la fecha. Ejemplos más modernos y numerosos de trenes de suspensión activa e inclinación neumática incluyen las unidades múltiples eléctricas de "expreso limitado" serie E353 para JR East.
Diseños alemanes


La Deutsche Bundesbahn inició las pruebas con trenes basculantes en Alemania con su serie 634 en 1967, cuando algunas unidades diésel múltiples (DMU) de la serie 624 fueron equipadas con sistemas de basculación pasiva. Debido a que los pasajeros experimentaban mareo, la tecnología de basculación se desactivó y posteriormente se eliminó. Las pruebas continuaron con los prototipos de las siguientes unidades de la serie 614 , pero debido a los resultados nuevamente insatisfactorios, los modelos de producción en serie se entregaron sin sistema de basculación.
Otro de los primeros trenes con tecnología de inclinación fue el EMU de alta velocidad Clase 403 de Deutsche Bundesbahn (hoy este número lo usa ICE 3 ). Después de sus servicios InterCity hasta 1979, también se usó para traslados al aeropuerto entre Düsseldorf y Frankfurt (ver también: Servicio AiRail ). La Clase 403 podía inclinarse 4°, pero los pantógrafos fijos lo limitaban a 2°. [ 42 ] Poco después de que el tren entrara en servicio, la tecnología de inclinación se desactivó ya que muchos pasajeros experimentaron mareo porque el punto de pivote estaba demasiado bajo.
El siguiente intento se realizó con DMU y el probado sistema de inclinación activa hidráulica italiano. Entre 1988 y 1990, DB puso en servicio 20 unidades Clase 610 para el tráfico regional rápido. [ 43 ] Esta vez los resultados fueron bastante satisfactorios y permitieron una reducción significativa de los tiempos de viaje. A los trenes Clase 610 les siguió la Clase 611 , que básicamente se construyó para el mismo propósito (tráfico regional rápido con hasta 160 km/h (99 mph) en líneas sinuosas no electrificadas). El sistema de inclinación de la Clase 611 era eléctrico, con una inclinación máxima de 8°, basado en tecnología militar del tanque Leopard . Después de entrar en servicio en 1996, esta clase de 50 unidades experimentó problemas tanto con el sistema de inclinación de nuevo desarrollo como con el chasis y los ejes, y se consideró un fracaso. El sistema de inclinación estuvo fuera de servicio hasta 2006, cuando los ejes reforzados y las actualizaciones del sistema resolvieron los problemas. Ante estos problemas, DB ordenó una reingeniería completa, lo que dio como resultado el desarrollo de la Clase 612. A partir de 1998, DB puso en servicio un total de 192 unidades. El sistema de inclinación demostró ser fiable. En 2004, se detectaron grietas en varios juegos de ruedas, y nuevamente hubo que reemplazar ruedas y ejes. Actualmente, la Clase 612 ha vuelto a operar con sistema de inclinación y constituye la columna vertebral del servicio regional rápido de DB en líneas no electrificadas. Se vendieron unidades adicionales a Croacia , donde se utilizan para servicios InterCity.
En 1999, DB pudo utilizar la tecnología de inclinación para sus servicios InterCityExpress , cuando se puso en servicio un tren eléctrico de alta velocidad con inclinación de las clases 411 y 415. Mientras que las clases 401 a 403 (sin tecnología de inclinación) estaban destinadas a cubrir las líneas de alta velocidad recién construidas o modernizadas a hasta 300 km/h (186 mph) (ICE 3 Clase 403), las clases 411 y 415 con una velocidad máxima de 230 km/h (143 mph) fueron diseñadas para las líneas principales más antiguas y sinuosas. Hasta la fecha se han construido un total de 60 trenes de la Clase 411 y 11 de la Clase 415 (versión más corta). Ambas clases funcionaron de manera fiable hasta finales de 2008, cuando se detectaron grietas en un eje durante una revisión rutinaria. [ 44 ] El mecanismo de inclinación se ha desactivado desde el 23 de octubre de 2008, [ 45 ] y los intervalos de mantenimiento se redujeron drásticamente, lo que provocó importantes interrupciones del servicio. [ 46 ]
Gran parte de la configuración técnica deriva del ICE 3. La empresa austriaca ÖBB adquirió tres unidades en 2007 y las opera conjuntamente con DB para los servicios entre Alemania y Austria. Si bien DB asignó el nombre ICE-T a la clase 411/415, la T originalmente no significaba basculante , sino Triebwagen (automotor), ya que el departamento de marketing de DB consideró inicialmente que la velocidad máxima era demasiado baja para la marca InterCityExpress y, por lo tanto, planeó referirse a esta clase como IC-T (InterCity-Triebwagen).
La adaptación de los trenes de la clase 411/415 para servicios diésel fue bastante desafortunada. En 2001, se pusieron en servicio 20 unidades en la línea Dresde - Múnich , pero estos trenes de la clase 605 (ICE-TD) presentaron problemas desde el principio. Tras la rotura de un eje en 2002, las 19 unidades restantes (una de ellas se cayó de un andén) fueron retiradas del servicio. Aunque un año después los trenes volvieron a estar operativos, DB consideró que su funcionamiento era excesivamente costoso. En 2006, estos trenes se utilizaron como trenes amplificadores y, entre 2008 y 2017, circularon por la ruta Hamburgo - Copenhague . Desde 2018 y 2021, dos unidades están en funcionamiento como tren de pruebas avanzado TrainLab .
Ligero, rápido, cómodo

En 1966, un consorcio de empresas industriales canadienses comenzó a considerar un competidor de propulsión convencional para el TurboTrain, que finalmente se materializó como el LRC (Light, Rapid, Comfortable) a principios de la década de 1970. Este diseño también utilizaba un sistema de inclinación activa, pero de una forma muy diferente a la del APT. Los vagones se desplazaban sobre dos canales en forma de C montados transversalmente en la parte superior de los bogies. La inclinación se lograba mediante cilindros hidráulicos que empujaban la parte inferior del vagón de lado a lado a lo largo de estos canales. [ 47 ] [ 48 ]
Amtrak experimentó con el LRC en 1980, pero lo retiró siete años después. En Canadá, entró en servicio en 1981, adelantándose al APT y convirtiéndose en el primer sistema de inclinación activa operativo. Los vagones LRC siguen en uso hoy en día, aunque se están retirando los mecanismos de inclinación para reducir el peso y los costos de mantenimiento. [ 49 ]
Desde entonces, Bombardier ha utilizado versiones actualizadas de los vagones LRC para el Acela de Amtrak , la tercera generación del ICE basculante, la nueva generación de trenes rápidos británicos ( Super Voyager ) y el tren experimental JetTrain .
Tren de pasajeros avanzado
El Tren de Pasajeros Avanzado (APT) fue inicialmente un proyecto experimental de British Rail , que entró en servicio limitado en diciembre de 1981. Aunque finalmente se abandonó, fue pionero en el uso de la inclinación activa para sortear curvas cerradas a mayor velocidad que los trenes con inclinación pasiva anteriores. En las décadas de 1970 y 1980, British Rail buscaba un tren rápido y avanzado para recorrer la sinuosa red ferroviaria británica de la época victoriana . Los trenes convencionales tenían una velocidad limitada debido a la curvatura de la red.

Los ingenieros de la división de investigación , inaugurada en 1964, habían realizado un trabajo fundamental sobre la dinámica de los vehículos, siendo el APT, en cierta medida, una extensión de este. El departamento de Ingenieros Jefes Mecánicos y Eléctricos, ya existente, fue ignorado por el nuevo proyecto, lo que generó resentimiento entre sus ingenieros. El trabajo incluyó experimentación con carrocerías de aluminio, turbinas, suspensión y bogies, señalización en cabina, protección automática de trenes e inclinación activa.
El APT-E (E de experimental) funcionaba con turbinas de gas; el APT-P (P de prototipo) era eléctrico. [ 14 ] Sin inclinación, el tren fue diseñado para batir el récord británico de velocidad ferroviaria. Los trenes con inclinación pasiva no eran nuevos, pero eran poco comunes y no estaban ampliamente implementados. Los ingenieros decidieron que la inclinación activa era clave para tomar curvas a velocidades mucho mayores.
El tren contaba con frenos hidrodinámicos y carrocerías articuladas ligeras, con dos vagones motrices en el centro. Una vez construidos, probados y en funcionamiento los prototipos, el equipo de desarrollo de ingeniería se disolvió y los trenes se entregaron al departamento de ingeniería interno de British Rail para su fabricación. Los ingenieros que participaron en el desarrollo se incorporaron a otros campos, mientras que British Rail transformó el tren en un modelo de producción. Los ingenieros de BR, que tuvieron poca o ninguna participación en el desarrollo del tren, modificaron algunos de los aspectos de ingeniería fundamentales y ya probados. Por ejemplo, cambiaron el mecanismo de inclinación activa por uno neumático , en lugar del sistema hidráulico , que estaba bien desarrollado y probado . [ 14 ]
Los trenes se introdujeron en 1981, pero casi inmediatamente se retiraron del servicio. Durante las pruebas iniciales, algunos pasajeros se quejaron de náuseas debido al movimiento de inclinación. Posteriormente, se descubrió que esto podía evitarse reduciendo ligeramente la inclinación, de modo que aún existiera cierta sensación de giro. Los trenes APT-P se reintrodujeron discretamente en el servicio a mediados de 1984 y circularon con regularidad durante un año, una vez corregidos los problemas iniciales. Sin embargo, bajo una dirección de ingeniería interna que se sentía menospreciada y excluida en un proyecto que no había desarrollado, no existía la voluntad política ni de gestión para continuar el proyecto mediante la construcción en serie de los vehículos de producción APT-S previstos. A pesar de ser un éxito final, el proyecto fue cancelado por British Rail en 1986, [ 50 ] [ 14 ] más por razones políticas que técnicas.
Gran parte de la tecnología desarrollada para los vagones motrices se utilizó posteriormente en las locomotoras InterCity 225 Clase 91 y los vagones Mark 4 , que fueron diseñados para ser adaptados con equipos basculantes, y que circulan por la ruta East Coast Main Line desde Londres a Leeds y Edimburgo . [ 51 ] [ 52 ]
X 2000

En 1990, los Ferrocarriles Suecos (SJ AB) introdujeron un servicio de alta velocidad llamado X 2000. [ 53 ] El tren utiliza un sistema de inclinación activa, que permite velocidades superiores de 200 km/h (125 mph) en vía estándar. El tren también se utilizó en Noruega y Dinamarca, pero posteriormente se retiró del servicio en Noruega y se sustituyó por los nuevos trenes de alta velocidad SJ 3000. El X2000 fue un proyecto de colaboración entre Kalmar Verkstad , SJ y ASEA . El X 2000 se ha probado en EE. UU., Canadá y Australia, y se utilizó en servicios interurbanos entre China y Hong Kong como tren directo Guangzhou-Kowloon desde 1998 hasta 2007. [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]
TGV Pendulaire
En 1998, SNCF cedió a la presión política (el tren basculante era una amenaza creíble para la red de líneas de alta velocidad dedicadas al TGV) y puso en servicio un TGV pendular experimental. Solo los remolques de pasajeros eran basculantes, mientras que los dos vagones motrices pesados conservaron bogies no basculantes. [ 57 ] Tras el programa de pruebas, se convirtió de nuevo en un tren TGV-PSE .
InterCity Neigezug
Suiza recibió su primer tren basculante en su territorio (sin contar el Cisalpino , que entró en Suiza en 1996) el 28 de mayo de 2000. El ICN ( InterCity Neigezug , o Tren Basculante Interurbano) fue fabricado por Bombardier, incluyendo un sistema basculante diseñado por SIG (hoy ALSTOM). [ 58 ] Comenzó a prestar servicio en la línea desde Ginebra vía Biel / Bienne y Zúrich hasta San Galo . Fue uno de los principales transportistas en la exposición nacional Expo.02 .
Bombardier Super Voyager
Virgin CrossCountry encargó cuarenta y cuatro trenes diésel-eléctricos Clase 221 Super Voyager para operar en modo basculante en la línea principal de la costa oeste y entre Oxford y Banbury . Después de que la flota se dividiera entre Arriva CrossCountry y Virgin Trains West Coast en 2007, la primera desactivó y posteriormente retiró el equipo basculante de sus trenes Clase 221. [ 59 ] [ 60 ]
Tren expreso basculante
El Tilting Train Express (TTX) o Hanvit 200 es un prototipo de tren experimental basculante de seis vagones desarrollado y construido en Corea del Sur. [ 61 ] Presentado en 2007, realizó múltiples pruebas, incluyendo una que registró una velocidad máxima de 223 km/h. Sin embargo, no se fabricaron unidades de producción, ya que se determinó que sería menos costoso enderezar la vía existente y peraltar los rieles. No obstante, realizó nuevas pruebas en 2014 para probar el sistema LTE-R.
Tecnología


Muchos de los problemas relacionados con el mareo por movimiento se deben a que los sistemas de servocontrol tradicionales responden de forma inadecuada a los cambios en las fuerzas de trayectoria, e incluso pequeños errores, aunque no sean perceptibles conscientemente, provocan náuseas por su naturaleza desconocida. El Fiat ETR 401 original utilizaba giroscopios individuales en cada vagón, lo que generaba un retardo, a pesar de que las náuseas no habían sido un problema importante con este tren. Se suponía que el APT solucionaría este problema mediante el uso de giroscopios en los extremos del tren y un sistema de control líder/seguidor que definía una "curva de inclinación" para todo el tren. Al parecer, la tecnología de la época no era capaz de implementar correctamente esta técnica.
Los trenes basculantes modernos se benefician de un procesamiento de señales de última generación que detecta la vía por delante y es capaz de predecir las señales de control óptimas para cada vagón. Las quejas por náuseas son prácticamente cosa del pasado.
Algunos trenes basculantes circulan por vías de ancho reducido . En Japón existen numerosas líneas de ancho reducido en regiones montañosas, y se han diseñado trenes basculantes para operar en ellas. En Australia, el servicio entre Brisbane y Cairns del QR Tilt Train afirma ser el tren de ancho reducido más rápido del mundo, alcanzando los 160 km/h (99 mph) . El Electric Tilt Train también ostenta el récord del tren de ancho reducido más rápido en pruebas de velocidad máxima, llegando a los 210 km/h. [ 62 ]
En las unidades múltiples eléctricas basculantes, es necesario tener en cuenta que los pantógrafos deben mantenerse dentro del ancho de vía. Cuando se montan sobre un vagón basculante, los pantógrafos suelen oscilar en sentido contrario para compensar la inclinación. Esto se realiza mecánicamente, por ejemplo, en la clase 390 Alstom Pendolino británica . En las clases 411 y 415 alemanas , los pantógrafos se montan en un bastidor independiente no basculante dentro de los vagones.
Trenes basculantes alrededor del mundo


Trenes con inclinación por fuerzas inerciales (inclinación pasiva):
- Talgo XXI (España)
- UAC TurboTrain (Estados Unidos, Canadá)
- Serie JNR 381 (Japón), introducida en 1973 por la antigua Japan National Railways. Anteriormente utilizada por JR West para los servicios expresos limitados de Yakumo .
Trenes con inclinación iniciada por fuerzas inerciales pero regulada por ordenador:
- La serie JR Shikoku 2000 (Japón, 1989) fue la primera unidad diésel múltiple basculante del mundo. Actualmente se utiliza en numerosos trenes expresos limitados de Shikoku , como Ashizuri , Ishizuchi , Nanpū , Shimanto , Shiokaze , Uwakai y Uzushio . La serie N2000, mejorada, se introdujo en 1995.
- Serie JR Hokkaido KiHa 281 (Japón, 1992), conocida como Heat 281 o Furico 281. Utilizada en el servicio exprés limitado Super Hokuto .
- Serie JR Shikoku 8000 (Japón, 1992). Utilizada en servicios exprés limitados en la línea Yosan , concretamente en las líneas Ishizuchi y Shiokaze .
- Serie JR East E351 (Japón, 1993), utilizada anteriormente en el tren expreso limitado Super Azusa .
- Serie HOT7000 de Chizu Express (Japón, 1994), utilizada en el tren expreso limitado Super Hakuto .
- Serie JR Central 383 (Japón, 1994), utilizada en el tren expreso limitado Wide View Shinano .
- Serie JR Kyushu 883 (Japón, 1994), utilizada en los trenes expresos limitados Nichirin , Huis ten Bosch y Kamome .
- Serie JR Hokkaido KiHa 283 (Japón, 1995), denominada Furico 283 y utilizada en los trenes expresos limitados Super Hokuto , Super Ōzora y Super Tokachi .
- Serie JR West 283 (Japón, 1996), utilizada en el tren expreso limitado Kuroshio .
- Serie JR Kyushu 885 (Japón, 1999), utilizada en los trenes expresos limitados Kamome y Sonic .
- Serie KiHa 187 de JR West (Japón, 2001), utilizada en los trenes expresos limitados Super Inaba , Super Matsukaze y Super Oki .
- Serie JR Shikoku 2700 (Japón, 2019), utilizada en los trenes expresos limitados Ashizuri , Nanpū , Shimanto y Uzushio .
- La serie TR TEMU1000 (Taiwán, 2007) se utiliza para el Taroko Express , basada en la serie JR Kyūshū 885.
- Tren basculante de QR , Traveltrains (Australia), trenes basculantes diésel y eléctricos , que operan entre Brisbane y Cairns . El tren basculante eléctrico se basa en la serie JR Shikoku 8000 .
Trenes con inclinación activa controlada mediante información sensorial proporcionada por acelerómetros :
- El LRC fue diseñado por MLW antes de ser adquirido por Bombardier (Canadá).
Trenes con sistema de inclinación controlado por ordenador:
- Acela (Estados Unidos), un tren basculante de alta velocidad fabricado por Bombardier que opera entre Boston y Washington, DC.
- El Advanced Passenger Train (Reino Unido), un proyecto de British Rail para trenes basculantes interurbanos de alta velocidad, prestó un servicio limitado en la década de 1980, entre la estación de London Euston y Glasgow.
- Tren de alta velocidad British Rail Clase 390 "Pendolino" (Reino Unido), operado por Avanti West Coast, que conecta la estación London Euston con Liverpool, Manchester, Glasgow, Birmingham y Wolverhampton.
- Alfa Pendular (Portugal)
- ElettroTreno (Italia)
- ICE-T , también llamado ICT (Alemania), una versión basculante del ICE.
- ICN (Suiza), una nueva generación de trenes basculantes operados por Swiss Rail, un tren basculante de alta velocidad fabricado por Bombardier que opera entre Zúrich y Ginebra.
- JetTrain (Norteamérica), el tren experimental de alta velocidad no eléctrico de Bombardier.
- NSB Clase 73 (Noruega)
- NSB Clase 93 (Noruega) Utilizado en servicios regionales no electrificados en el norte de Noruega.
- SŽ serie 310 ( InterCitySlovenija ), un tren basculante de alta velocidad que opera entre Ljubljana , Maribor y Koper
- RegioSwinger (Alemania y Croacia), un tren regional diésel basculante. En Croacia ( Ferrocarriles Croatas ), el tren opera los servicios de la marca premium InterCity Nagibni (ICN) en las rutas Zagreb – Osijek , Zagreb – Varaždin , Zagreb – Split y Zagreb – Rijeka.
- Sucursal 611
- Sucursal 610
- Pendolino (Italia, Finlandia, Reino Unido y República Checa), construido por Alstom (anteriormente Fiat ); véase también la British Rail Class 390 y la finlandesa VR Class Sm3 .
- El Super Voyager es un tren basculante de alta velocidad fabricado por Bombardier que opera entre Londres y Holyhead/Wrexham/Chester y Birmingham, y Edimburgo o Glasgow.
- X2 (Suecia), con mecanismo de inclinación de ABB . También se utilizó en China con el nombre de Xīnshísù .
- Serie JR Hokkaido KiHa 201 (Japón, 1996), utilizada para locales de cercanías estilo metro y rápidos alrededor de Sapporo .
- Serie JR Hokkaido KiHa 261 (Japón, 1999), con la marca Tilt 261. Utilizado en el servicio exprés limitado Super Sōya .
- Serie Meitetsu 1600 (Japón, 1999), denominada Panorama Super . Se utilizaba principalmente en los trenes expresos limitados de la línea Meitetsu Nishio .
- Serie Meitetsu 2000 (Japón, 2004), con la marca μ-Sky . Utilizada en trenes expresos limitados que conectan Nagoya con el Aeropuerto Internacional Chūbu Centrair .
- Autobús Odakyu serie 50000 VSE (Japón, 2005), utilizado para los servicios exprés limitados de Romancecar .
- TTX ( Corea del Sur , 2007), posteriormente denominado Hanvit 200, prototipo experimental para posibles trenes basculantes en Corea del Sur, con una velocidad máxima de 200 km/h y una velocidad de servicio de 180 km/h. No se fabricaron unidades de producción.
- Trenes Shinkansen de la serie N700 (excepto las series N700-7000/8000) (Japón, 2007), introducidos por JR Central y JR West y utilizados en los servicios Shinkansen de Tōkaidō y Sanyō .
- Trenes Shinkansen de la serie E5 (Japón, 2011), introducidos por JR East, utilizados en los servicios Shinkansen de Tōhoku y Hokkaido . Compartidos con unidades de la serie H5 casi idénticas.
- El tren bala Shinkansen de la serie E6 (Japón, 2013), introducido por JR East, se utiliza en los servicios Tōhoku Shinkansen y Akita Shinkansen .
- Serie TRA TEMU2000 (Taiwán, 2013) para uso en Puyuma Express .
- Trenes Shinkansen de la serie H5 (Japón, 2014), introducidos por JR Hokkaido, utilizados en los servicios Tōhoku Shinkansen y Hokkaido Shinkansen . Se compartían con unidades de la serie E5, prácticamente idénticas.
- Serie 8600 (Japón, 2014), introducida por JR Shikoku, utilizada en los trenes expresos limitados Shiokaze e Ishizuchi .
- Serie E353 (Japón, 2015), introducida por JR East, utilizada en los trenes expresos limitados Azusa y Kaiji .
- Serie 2600 (Japón, 2017), introducida por JR Shikoku, utilizada en los trenes expresos limitados Uzushio y Shimanto .
Véase también
Referencias
Citas
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Enlaces externos
- Fotos de trenes japoneses: algunos se inclinan
- Amtrak acelera por fin
- Comodidad del viaje y mareo en trenes basculantes
- Sueco X2
- trenes basculantes