HS4000 Kestrel era un prototipo de locomotora diésel principal de alta potencia construida en 1967 por Brush Traction , Loughborough como demostrador de tecnología para posibles pedidos futuros de British Rail y de exportación. [7] El número de locomotora es una combinación de las iniciales de Hawker Siddeley (los propietarios de Brush Traction) y la potencia nominal de su motor diésel Sulzer (4000 CV), lo que la convierte en la locomotora más potente construida por la empresa. [7] [8] [9]
HS4000 "Cernícalo" | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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Tenía una disposición de ruedas Co-Co y estaba equipado con un motor Sulzer 16LVA24 con 4.000 caballos de fuerza (3.000 kW) que proporcionaba una velocidad máxima de 110 mph (180 km / h) [nota 3] y pesaba 133 toneladas. Estaba pintado con una librea de ocre amarillo con una amplia banda marrón chocolate alrededor de la parte inferior del cuerpo separada por una delgada línea blanca que recorre el cuerpo.
Antecedentes y diseño
A mediados de la década de 1960, el ferrocarril británico produjo especificaciones para locomotoras de tipo 5 que pesaban menos de 126t con más de 3.000 hp (2.200 kW) de potencia tanto para pasajeros como para carga. [1] Brush Electric Engineering Ltd. ( Brush Traction ) en asociación con Sulzer Brothers Ltd. respondió con una locomotora de 4000 hp (3000 kW) para la tasación de British Rail. La carrocería, los detalles exteriores, la consola de control y los colores fueron diseñados por EGM Wilkes de "Wilkes & Ward" [10] (más tarde Wilkes & Ashmore, firma de diseño industrial con sede en Horsham, West Sussex). El principio de diseño era que un solo motor requeriría menos mantenimiento que los vehículos bimotores, y que la potencia muy alta significaría que el doble rumbo para los trenes de mercancías sería innecesario. [1] [2]
Motor diesel
Brush emplea Sulzer de 16 cilindros Vee 16LVA24 motor 's hecho en Winterthur . La experiencia previa con 12 cilindros gemelos paralelos banco de doble manivela 12LDA28 motor de Sulzer había ido bien, pero la potencia más alta disponible de Sulzer en esta forma fue el 12LDA31 de 2.350 hp (1.750 kW) ver El motor Sulzer en tracción diesel: A potted e historia incompleta . Los motores en V no solo proporcionaron más de 3.000 hp (2.200 kW), sino que al ser de una manivela con el bloque de motor, en consecuencia, más liviano (en comparación con el diseño de doble banco), proporcionó una mejor relación potencia-peso. [11]
El motor tiene un diseño de cuatro tiempos turboalimentado enfriado por aceite, el aceite se enfría con agua en un intercambiador de calor y el agua se enfría en radiadores. El diámetro del pistón es de 240 mm con una carrera de 280 mm. [3]
Se utilizó un generador auxiliar más pequeño (~ 40 kW [3] ) para cargar las baterías o arrancar el motor, etc. [1]
Transmisión eléctrica y sistema eléctrico auxiliar
Para transmitir esta potencia al riel, Brush utilizó un alternador trifásico de poste saliente sin escobillas [nota 4] conectado a un circuito rectificador de 84 diodos de silicio que producen ~ 2500 kW de potencia para la tracción eléctrica del motor diesel. [1] [2] Un alternador auxiliar, también sin escobillas y que producía energía eléctrica trifásica, proporcionaba ~ 500 kW para el calentamiento del tren eléctrico, y también suministraba energía a los ventiladores eléctricos, etc. de la locomotora. [1] [2] Los rotores de ambos alternadores fueron energizados eléctricamente [nota 5] por CC producida por la salida rectificada de alternadores sin escobillas. [1] [2] [nota 6]
Cada uno de los 6 ejes fue impulsado por su motor de tracción individual que eran cuatro tipos de ventilación de fuerza de polos. La conexión del eje al motor se realizó a través de un engranaje reductor (que daba una velocidad máxima de 110 mph (180 km / h)), luego a través de un eje hueco flexible de transmisión al eje. [1] [2]
Los ventiladores (sopladores) para enfriar los motores de tracción y los radiadores del motor eran del tipo asíncrono trifásico, los motores que accionaban los compresores, bombas, ventiladores para el freno dinámico (resistivo), etc. eran motores de CC. [1] [2]
Sistema de frenado
El frenado de la locomotora fue por vacío, aire (alta presión) o dinámico ( frenado resistivo regenerativo eléctrico ), los frenos dinámicos se utilizaron preferentemente a altas velocidades, con el freno de aire activado a velocidades más bajas donde el frenado dinámico fue menos efectivo; Los sensores de velocidad determinan automáticamente el tipo de frenado que se utilizará. Además, se instaló un freno de estacionamiento activado hidráulicamente . [1] [2]
Dispositivos electrónicos
Se utilizaron módulos de estado sólido enchufables para el control de voltaje y potencia, incluido el control del deslizamiento de las ruedas y el control de la temperatura del motor . [1] [2]
Construcción de superestructura
En los lados de la locomotora se usó una estructura de armazón Warren con revestimiento de acero soldado y tensionado que soportaba la carga transversal del motor principal por completo. [1] [2]
Bogies
Los bastidores laterales del bogie eran de una pieza fundida con suspensión de muelles helicoidales, [1] [2] conectados por 4 miembros transversales; dos internos y dos en cada extremo [3]
Después del accidente ferroviario de Hither Green , British Rail emitió una directiva por la que todas las locomotoras deberían tener un peso por eje de no más de 21 toneladas. En un intento por cumplir con esto, Brush equipó la locomotora con bogies British Rail Clase 47 modificados . La construcción más ligera y los motores de tracción ayudaron, pero el intento finalmente no tuvo éxito, dejando a Kestrel en 22,5 toneladas por eje. Kestrel siguió utilizándose, pero el problema del peso del eje contribuyó a la decisión de vender la locomotora y, antes de esto, en marzo de 1971, se reacondicionaron los bogies originales.
Taxis
La cabina del conductor está unida al marco de abajo mediante accesorios de goma. [3] Los controles del conductor eran similares a los de la clase 47. [12]
Carrera profesional
British Rail
La construcción de la locomotora (Brush Works No. 711 de 1967) comenzó en 1966 y se completó en 1967. [1] Sin embargo, la locomotora superó considerablemente el límite de carga por eje de 20 t especificado por British Rail para sus requisitos de adquisición. La locomotora fue entregada oficialmente a BR el 29 de enero de 1968 en la estación de Marylebone . Las pruebas se realizaron tanto con pasajeros como con mercancías; la locomotora se utilizó principalmente para transportar trenes de mercancías pesados, incluido un tren de carbón de más de 2000 t de peso [2] , la locomotora alcanzó una cifra de disponibilidad del 88% después de 14 000 millas (23 000 km). [1] [2]
Tras la instalación de sus nuevos bogies, la locomotora se utilizó en trenes expresos de pasajeros. En un servicio de London King's Cross a Newcastle diagramado para la operación de British Rail Class 55 ('Deltic'), la unidad fue 14 minutos más rápida de lo requerido a pesar de que los nuevos motores de tracción significaron una potencia reducida en el riel. [12]
En marzo de 1971 se retiró del servicio en el Reino Unido y se envió de vuelta a Brush para su reacondicionamiento. [13]
Venta a Unión Soviética
La locomotora se vendió a la Unión Soviética en 1971 por £ 127,000, [2] siendo enviada desde los muelles de Cardiff a los muelles de Leningrado por el MV Krasnokamsk [12] en julio de 1971. [1] A su llegada a Rusia, Kestrel se exhibió en Moscú. Exposición de material rodante y luego se trasladó al Instituto de investigación científica del transporte ferroviario de toda la Unión en Shcherbinka [14], donde se volvió a calibrar a 1.520 mm ( 4 pies 11+27 ⁄ 32 in), y probado en un ferrocarril de prueba circular [nota 7] , además de ser utilizado en algunas partes de la red ferroviaria rusa. [3]
Después de probar la locomotora, se quitó el motor para realizar pruebas estáticas y la carrocería de la locomotora se lastró para su uso en pruebas de alta carga de otros vehículos. [15]
Se cree que los restos del vehículo fueron desguazados en 1993. [1]
Conclusiones
Reino Unido
La locomotora no dio lugar a más pedidos. [dieciséis]
Rusia
Algunas de las observaciones de los ingenieros ferroviarios rusos se relacionan con diferentes prácticas entre el diseño de locomotoras rusas y británicas, específicamente:
- Debido a los calibres de carga más pequeños en Gran Bretaña, las ventanas de la cabina se colocaron demasiado bajas para que se pudieran ver las señales si el conductor está de pie.
- Los pasajes eran demasiado estrechos.
- Los bogies se consideraron demasiado grandes.
- El requisito de colocar el motor y el compresor debajo del bastidor principal se considera inusual.
- Se observó que la construcción de la piel estresada no era adecuada debido a que la corrosión aumentaba la susceptibilidad al debilitamiento estructural, ya que la piel que soporta la carga es delgada y tiene puntos soldados. [15]
Se consideraron de interés los cojinetes del eje, la transmisión de tracción [17] y las juntas esféricas de caucho y metal de la suspensión [18] . [15]
Desarrollos
Parte de la tecnología del HS4000 se utilizó para formar la base o mejorar las locomotoras posteriores construidas en la Unión Soviética. [1] [16]
Modelos
El HS4000 "Kestrel" está fabricado como un kit y listo para funcionar en calibre OO por Silver Fox Models. [19]
Heljan de Dinamarca ha producido un modelo a escala OO muy detallado del Kestrel, como parte de una serie limitada de 4000 unidades. [20]
El Swanley New Barn Railway , en Swanley, Kent, opera una versión de gran escala de 7 1/4 pulgadas del 'cernícalo' que fue construido por Mardyke Miniature Railways. A diferencia del tamaño completo, este modelo es un diésel-hidráulico. [21]
Referencias y notas
Notas
- ^ Pesado en Derby el 22 de enero de 1968, produciendo un resultado de sobrepeso. [5]
- ^ Objetivo de peso total estimado, completamente cargado. [6]
- ^ Velocidad máxima sostenida, basada en elengranaje del motor de tracción [2]
- ^ Máquinas de polos salientes Descripción general de las máquinas de polos salientes como motores y generadores mysite.du.edu
- ^ es decir, no tipo imán permanente
- ^ Por lo tanto, los alternadores de excitación y el rotor de los alternadores principales eran coaxiales y estaban conectados, y los diodos rectificadores también experimentaban movimiento giratorio.
- ^ Ver ru: Экспериментальная кольцевая железная дорога ВНИИЖТ : ferrocarril de prueba experimental VNIIZhT en el distrito de Yuzhnoye Butovo . VNIIZhT ( ВНИИЖТ ) es el instituto de investigación ferroviaria rusa de transporte ferroviario ( Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта )
Ver Экспериментальное кольцо ВНИИЖТа archivados 12 septiembre de 2009 en la Wayback Machine 'anillo Experimental VNIIZhT' www.vniizht.ru
Referencias
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- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p "HS4000 'KESTREL': La locomotora diesel con motor Sulzer más potente del mundo" . derbysulzers.com .
- ^ Un b c d e f g h i j k l m n o Diesel HS400 (Kestrell) (en ruso) ivan1950.tripod.com información de "Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза . 1966-1975", Ракова, Москва "Транспорт" 1979 г. (Inglés: Locomotoras y varias unidades de tren, material rodante de los ferrocarriles de la Unión Soviética. 1966-1975, Rakov, Moscú "transporte" 1979)
- ^ Toms 1978 , p. 76
- ^ Toms 1978 , p. 77
- ^ Toms 1978 , págs. 76–77
- ^ a b Información sobre equipos y reconocimiento, HS4000 therailwaycentre.com
- ^ "HS4000 'Kestrel' La locomotora diesel con motor Sulzer más potente del mundo" . Derby Sulzers . Consultado el 20 de noviembre de 2020 .
- ^ "KESTREL - ¿UN VUELO DE FANCY DE 50 AÑOS?" . Asuntos ferroviarios en la vía . WordPress.com . Consultado el 20 de noviembre de 2020 .
- ^ Según la anotación escrita a mano en la parte posterior de una fotografía del HS4000 que fue escrita por el propio EGM Wilkes. Foto incluida en el archivo de fotografías de Wilkes vendidas en una subasta el 14/02/2019: https://www.henryadamsfineart.co.uk/lot/47685
- ^ El motor Sulzer en tracción diésel: una historia incompleta e incompleta 1912-1990 www.derbysulzers.com
- ^ a b c A Sulzer Engineer's Memories 1965-1979 Sobre ferrocarriles británicos y otros lugares sección HS4000 "Kestrel" www.derbysulzers.com
- ^ Devereux, Nigel; Nick Pigott. "Del archivo: El gran pájaro que voló demasiado lejos" . El eje ferroviario . Morton Media Group Ltd . Consultado el 17 de diciembre de 2019 .
- ^ Toms 1978 , p. 82
- ^ a b c Тепловоз HS400 (Кестрелл) Diesel HS4000 Kestrel ivan1950.tripod.com Autor: Oleg Izmerov, Bryansk
- ^ a b La revista Railway. Agosto de 2008, a través de www.zinio.com
- ^ Измеров О.В. : ЛАССИФИКАЦИИ ТЯГОВЫХ ПРИВОДОВ ПО ДИНАМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ ДЛЯ ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЛЬСОВЫХ ЭКИПАЖЕЙ Clasificación de vehículos unidades de tracción por propiedades dinámicas, Autor: OV Izmerov, se observa que la unidad axial encuentra en la locomotora 'Kestrel' da fuerzas de pista horizontales y verticales más bajas que un eje colgó el motor de unalocomotora TEP75 a 160 km / h. www.zimerov.narod.ru
- ^ ТЯГОВЫЕ ПРИВОДЫ ПЕРИОДА МАССОВОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ ТЯГИ Sistemas de suspensión de tracción www.zimerov.narod.ru
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- ^ "Pincel / Vendedor ambulante Siddeley KESTREL" . www.heljan.dk (en danés). Archivado desde el original el 16 de febrero de 2010 . Consultado el 19 de enero de 2010 .
- ^ "Cernícalo - HS4000" . Consultado el 19 de marzo de 2011 .
Fuentes
- Stevens-Stratten, SW; Carter, RS (1978). Diesel de la línea principal de British Rail . Shepperton: Ian Allan Ltd. ISBN 978-0-7110-0617-1.
- Toms, George (1978). Brush Locomotoras Diesel, 1940-78 . Sheffield: Publicaciones de tocadiscos. ISBN 978-0902844483. OCLC 11213057 .
- Егунов, П. (2000). "Тепловоз" КЕСТРЕЛ "" en la URSS ... " " [Locomotora diesel Kestrel en la URSS ...] (PDF) . Локотранс (en ruso). 47 (9): 14-17. Archivado desde el original (PDF) el 19 de febrero de 2014 . Consultado el 19 de febrero de 2014 .
- Webb, Brian (1978). Locomotoras Diésel Sulzer de British Rail . David y Charles. ISBN 0715375148.
Otras lecturas
- Marsden, Colin J .; Fenn, Graham B. (1988). Locomotoras diesel de la línea principal de British Rail . Sparkford: Haynes. págs. 26-29. ISBN 9780860933182. OCLC 17916362 .
enlaces externos
- "HS4000 en 1985" . Fotografía del HS4000 en Rusia en mal estado, todavía con la librea de Hawker Siddeley.