En 1939, la Electro Motive Division (EMD) de General Motors (antes EMC) desafió a la locomotora de vapor en lo que muchos pensaron que era una batalla imposible, la corrida de trenes de carga. La locomotora diesel se había mostrado y probado ante algunos escépticos como una locomotora capaz de correr trenes de pasajeros, pero muchos dudaban de que pudiera tirar también pesados trenes de carga al igual que una máquina de vapor.
De esta manera surgen las F-units (unidades-F), que son parte de una línea de locomotoras diesel-eléctricas producidas entre noviembre 1939 y noviembre 1960 por General Motors Electro Motive División. El montaje final de todas las F-unit se llevaba a cabo en la planta de GM-EMD en La Grange, Illinois o en la la planta de GMDD en London, Ontario, Canadá, para los modelos para Canadá. Fueron vendidas a ferrocarriles en todo Estados Unidos, Canadá, México y algunos modelos fueron exportados a Arabia Saudita. El término F-unit se refiere a los números de modelo dados a cada tipo sucesivo, lo cual comenzó con F.
La F significaba originalmente catorce (fourteen), en relación con los 1400 HP de la locomotora, no una F indicando que era apta para servicio de ´´carga´´ (freight), como fue interpretado en un principio por los aficionados. Asimismo, sí bien las unidades-F fueron diseñadas originalmente para el servicio de cargas, muchas también sirvieron en servicios de pasajeros. Casi todas las unidades F fueron locomotoras B-B, corriendo con dos bogies Blomberg B.
Bogie Blomber B
El motor diesel que equipó a las unidades F fue el hoy clásico General Motors 567, de 16 cilindros, sobrealimentado mecánicamente a través de sopladores roots y de ciclo de dos tiempos.
Vista anterior (lado generador)
Vista posterior
Estas locomotoras fueron lo más exitoso de la primera generación de locomotoras diesel eléctricas en América del Norte, y fueron en gran medida responsables de sustituir a una gran cantidad de locomotoras de vapor en el servicio de cargas en vía principal.
Entonces, EMD decidió organizar una gira de 11 meses a través de 35 estados y 20 ferrocarriles Clase I, corriendo con un demostrador del flamante modelo denominado FT, numerado como 103A y dieron el primer golpe a la locomotora de vapor.
Demostrador 103A
La locomotora F demostró que podía tirar muy bien trenes de carga y vencer a la locomotora de vapor en la eficiencia en casi todas las categorías. El modelo F podría transportar más carga con menos combustible. Además, entre otras de las virtudes para seducir a las compañías ferroviarias, gracias a los controles MU (multiple unit, o unidad múltiple) esta locomotora ofrecía la posibilidad de conducir varias locomotoras desde una sola cabina, lo que traía aparejado la necesidad de menos maquinistas por tren. También los tiempos de mantenimiento eran mucho más bajos y los ferrocarriles podían prescindir de las costosas instalaciones de aprovisionamiento de carbón y de tratamiento del agua que necesitan las locomotoras de vapor. Su puesta en funcionamiento sólo requería algunos minutos para encenderla y otros tantos para que el motor llegara a su temperatura de operación, en contraste con el tiempo que llevaba una máquina de vapor para calentar la caldera y levantar presión generando el vapor necesario para su operación.
Puesto de control
Durante los siguientes 6 años se construyeron 1.096 locomotoras FT. El ferrocarril Santa Fe compró 320 unidades FT, y es que al operar en un extenso territorio desértico, donde el agua para las máquinas de vapor era difícil de conseguir, vio las ventajas de la locomotora diesel inmediatamente. No es una exageración decir que el modelo FT, junto con los últimos modelos F, terminó con los más de 100 años de dominio del vapor en las vías.
En total, más de 7.600 unidades F fueron construidas entre 1939 y 1960. Las unidades F fueron fácilmente las unidades ´´cab´´ de mayor venta de todos los tiempos.
Vista de la sala de máquinas
Y fueron bien aceptadas por el personal ferroviario en general. Su diseño carbody (carrocería completa, sin pasarelas laterales ni balcones), ofrecía la comodidad de hacer todo dentro (sobre todo en invierno, más no en el verano) en lo referido a mantenimiento, reparaciones, preparación para el arranque del motor diesel, etc. El único punto negativo era su incomodidad en caso de hacer maniobras, debido a que los maquinistas debían usualmente colgarse de la ventanilla para tener una mejor visión de las señas de los cambistas, sobre todo moviéndose hacia atrás.
Desarrollo de los modelos
Todo se inicia con el modelo FT, introducido en 1939 con el nuevo motor 567 de 1350 HP y bogies Blomberg B. Fue un buen diseño, y se mantuvo en producción durante la Segunda Guerra Mundial.
El F2 y F3 aparecen en 1946, tenían un arreglo diferente de techo y rejillas de ventilación, y algunas diferencias en las dimensiones con respecto al FT. El motor 567B también aparece en escena, entregando ahora 1500 HP.
El F7 aparece en1949 y es reemplazado por el modelo F9 en el año 1954, siendo una evolución del F7, el cual trae motores de tracción mejorados y el motor 567C que esta vez eroga 1750 HP.
También hubo dos versiones de F7 y F9 que eran un poco más largas (12.19 mm). Esa mayor longitud es resultado del agregado de una caldera para la calefacción de los coches de pasajeros, por lo cual a estas variantes se les agrego la letra ´´P´´ detrás de la F.
Sólo un modelo F no tuvo bogies Bloomberg B, y fue el FL9, el cual trajo un bogie Flexicoil B liviano en el frente y otro Flexicoil A- 1 -A estándar en la parte trasera, debido a exigencias de distribución de peso por eje planteadas por el comprador.
Descripción general
La locomotora modelo FT consiste en dos o más unidades valoradas en 1.350 HP de potencia cada una. Las unidades con cabina se designan como unidades "A", y las que no tienen cabina como unidades "B". Cada unidad tiene un motor diesel de 16 cilindros, un generador de corriente continua, un alternado de baja tensión y cuatro motores de tracción. De cada planta de potencia la energía es distribuida a los motores de tracción que están montados en sendos bogies. Los motores de tracción están conectados cada uno a un eje mediante dos engranajes (un piñón en el motor de tracción y una corona en la rueda). Las unidades son eléctricamente independientes entre sí, excepto por el cableado de baja tensión. Algunas de las unidades "B" podrían no poseer baterías, dependiendo de la unidad "A" para este servicio y sobre todo para el arranque del motor diesel.
Motor diesel
El motor diesel que equipa a este modelo es un General Motors, modelo 16-567-A, de 16 cilindros, de ciclo de dos tiempos y sobre alimentado por sopladores mecánicos roots. Son de tipo en "V" con un ángulo de 45 grados y se emplea una relación de compresión de 16 a 1. La inyección es unitaria, o sea, un inyector por cilindro. Los motores tienen una velocidad del rango de 275 a 800 R.P.M. en vacío y a plena carga respectivamente.
Generador principal
El generador principal es General Motors y está conectado directamente al motor diesel a través de un acoplamiento flexible. Produce una tensión nominal de 600 voltios de corriente continua para el funcionamiento de los motores de tracción. Un apoyo pivotante en la carcasa lleva el peso del extremo del colector de la armadura del generador. El otro extremo de la armadura está apoyado en el cigüeñal del motor. El generador es enfriado por aire aspirado desde el extremo del colector por un ventilador montado en el acoplamiento flexible.
Generador auxiliar
El generador auxiliar se utiliza para cargar las baterías de locomotoras y para facilitar la baja tensión de alimentación cuando la locomotora está funcionando. Este generador es accionado por correas en una polea montada en el eje del generador principal. La salida de tensión del generador auxiliar se mantiene constante a 74 voltios por el regulador de voltaje.
Motores de tracción
Cada motor de tracción se encuentra conectado a través de dos engranajes de dientes rectos a un eje de la locomotora. Los cuatro motores de tracción de cada unidad están interconectados a través del circuito de control del motor. Los motores de tracción están refrigerados por aire por medio de un sopladores por cada par de motores.
Esquema del acople piñón-corona
Esquema general aplicable a todos los modelos F
FT- Inicio de la Serie
El modelo FT fue introducido al mercado en noviembre de 1939 y producido hasta noviembre de 1945. Como se dijo antes, esta serie empezó en la F, pero este primer modelo es un FT. Bien, esto se explica de la siguiente manera: la unidad A estaba equipada con un motor 567-A que producía 1.350 HP, pero estaba a su vez acoplada semipermanentemente a una unidad B (sin cabina de conducción), equipada con otro motor 567-A. De esta manera, la designación FT sería Fourteen Twins (Gemelos de Catorce), ya que el modelo se vendía con las dos unidades formando un solo conjunto.
Este modelo era en sí, la aplicación en una locomotora, de la tecnología de propulsión desarrollada para los submarinos Sargo de la flota de la Armada de los Estados Unidos por EMD. Estos submarinos, lanzados en 1939 utilizaban generadores impulsados por motores diesel General Motors V16 modelo 278A que producían 1350 HP de potencia cada uno. El motor GM 567-A utilizado en la EMD FT era un motor V16 muy similar. Su velocidad se controla mediante un regulador de control electro-neumático que es operado a través del acelerador del maquinista. De esta manera todos los motores en la locomotora se controlan simultáneamente. Cada muesca de la manija del acelerador del maquinista cambia la velocidad del motor aproximadamente en 75 RPM.
Diagrama unidad A
Las FT se comercializaron generalmente como conjuntos AB unidos semipermanentemente (una unidad líder con cabina y un ´´booster´´ o ´´cable´´ acoplado por medio de una barra de tiro, al estilo de las GE 195 T Cooper del Ferrocarril Belgrano) logrando así que con una dupla se obtuvieran 2.700 HP.
Muchos ferrocarriles utilizaron pares de estos conjuntos espalda con espalda para formar un conjunto de cuatro unidades configurándose como ABBA y entregando 5.400 HP. Algunos ferrocarriles optaban por configuraciones tipo ABA dando 4.050 HP, mientras que unos pocos, como el Santa Fe, ordenó todas sus FT con acoples regulares en ambos extremos de cada unidad para tener así una mayor flexibilidad.
Diagrama unidad B
Ficha técnica básica
Capacidades
Combustible: 4.542 lts
Aceite lubricante: 681.3lts
Agua refrigeración: 813 lts
Diámetro de rueda: 1.016 mm
Relación de engranajes:
62/15
61/16
Velocidad maxima: 104 km/h
Pesos
Unidad A: (approx.): 104.326 kg
Unidad B (approx.): 103.418 kg
Motor diesel
Marca: General Motors
Modelo: 16-567A
Peso: 14.061 kg
Generador principal
Marca: General Motors
Modelo: D8
Peso: 5.896 kg
Generador auxiliar: 376.481 kg
Motores de tracción
Marca: GM
Modelo: D7
Peso: 2.796 kg
Esfuerzo tractivo
Inicial: 24.964 kg
Continuo: 18.156 kg
Restricciones durante la Segunda Guerra Mundial
Durante la Segunda Guerra Mundial, la producción de locomotoras fue reglamentada por la Junta de Producción de Guerra. A los constructores de locomotoras tradicionales se les prohibió la construcción de locomotoras diesel de vía principal hasta principios de 1945. En tanto que para la producción de locomotoras de vapor las restricciones eran menos, debido a que se podían construir con un menor número de materiales costosos, además de que aun eran la fuerza motriz en el momento. EMD sin embargo, era puramente un constructor de locomotoras diesel, y por lo tanto se le permitió continuar la construcción de locomotoras de carga diesel. Y vale decir, que estas restricciones de guerra sobre los programas de locomotoras diesel sobre los otros fabricantes contribuyeron a asegurar el dominio de EMD en el mercado diesel de la posguerra.
Principales ferrocarriles que compraron locomotoras FT
Atchison, Topeka & Santa Fe (Santa Fe) 155
Great Northern Railway 51
Southern railway (SOU) 36
Chicago, Burlington & Quincy Railroad (Burlington Route) 32
Incluyendo los demostradores, fueron producidas 555 unidades A, junto con 541 unidades B, dando un total de 1.096 unidades. Fue vendida ampliamente en los Estados Unidos, siendo el primer modelo de la muy exitosa serie F-unit de EMD, y fue la locomotora que convenció a muchos ferrocarriles de EE.UU a dar los primeros pasos firmes hacia la dieselización.
Y es rescatable que uno de los demos se encuentre hoy restaurado en el Museo del Transporte de St. Louis
F2
Este modelo fue producido brevemente, entre julio y noviembre de 1946 y fue reemplazado por la F3, que llamativamente ya se encontraba en producción desde hacía un año antes. La F2 fue en muchos aspectos una especie de transición entre el FT y F3; fue esencialmente una extensión de la FT. Se mantenía dentro de los 1.350 Hp de potencia, pero con la versión B del motor 16-567 de 16 cilindros y hasta el mismo generador principal. Pero una diferencia con su antecesor está en el cambió de los motores de tracción y salió de fabrica con los nuevos D27, pero aun así no incrementó los valores de esfuerzo tractivo, los cuales eran los mismos que los de la FT. Sí se le cambió la relación de engranajes para llevarla a una velocidad máxima de 112 km/h. Fue también revisado su diseño de distribución interna y su diseño de carrocería.
Un cambio importante en la disposición interna fue la sustitución de todos los accionamientos mecánicos por medio de correas y ventiladores de los radiadores y los sopladores de los motores de tracción por medio de motores eléctricos. La alimentación para estos accesorios es producida por un nuevo alternador modelo D14 acompañando al generador principal de CC, llamado " alternador compañero". Este dispositivo ha sido utilizado en todas las locomotoras EMD posteriores hasta la actualidad.
Principales ferrocarriles que compraron locomotoras F2
Boston & Maine 18
Ferrocarriles Nacionales de México 14
Chicago, Rock Island & Pacific 12
Atlantic Coast Line 12
Chicago, Burlington & Quincy 10
Se produjeron 74 unidades A y 30 unidades B.
Ningún ejemplar de este modelo fue preservado
F3
Este modelo fue producido entre julio de 1945 y febrero de 1949, siendo un reemplazo de la FT y la F2, erogando ahora 1.500 HP de potencia con el motor 16-567B. Fue el segundo modelo de mayor producción de la serie F. La principal diferencia con la F2 está en su nuevo generador D12 y el alternador D14, sumado a mejoras en el equipamiento eléctrico, mejoras también evolucionadas en la F7. Las F3 de producción temprana venían con motores de tracción D7 (los mismos que las FT y F2) pero una vez que las F2 dejaron de producirse y estando ya disponible además el motor de tracción D27, fueron equipadas con este; esta sutil diferencia las convirtió extra oficialmente como modelo F5, aunque tal modelo nunca existió como diseño de EMD.
Otra diferencia en la F3 radica en el regulador de control, que ahora es un gobernador incorporado en el regulador del motor para variar la velocidad del mismo. Este nuevo gobernador del tipo electro-hidráulico es de control de solenoides.
Los solenoides son designados "A", "B", "C" y "D". Un quinto solenoide (0) está incluido en el gobernador y es el que afecta solamente a la carga del motor sin cambiar su velocidad. Los solenoides se activan o desactivan en las diferentes posiciones del acelerador y regulan la carga del motor y la inyección de combustible con respecto a las necesidades de tracción de los motores de tracción.
Ficha técnica general
Peso
Unidad "A" y "B"(aprox): 104.326 kg
Combustible: 4.542 lts
Aceite lubricante: 757 lts
Agua refrigeración: 870 lts
Opciones de relación de engranajes
65/12
62/ 15
Velocidad máxima: 112 km/h
Diámetro de ruedas: 1.016 mm
Largo
Unidad "A": 15.240 mm
Unidad "B": 15.240 mm
Alto: 4.546 mm
Ancho: 3.048 mm
Esfuerzo tractivo
Inicial: 24.964 kg
Continuo: 18.156 kg
Principales ferrocarriles compradores de F3
Union Pacific 179
Southern Pacific 160
Pennsylvania Railroad (PRR) 120
F7
La F7 al igual que la F3, entrega 1.500 HP con el mismo motor diesel y es el reemplazo de esta a partir de febrero de 1949 y fue producida hasta diciembre de 1953. Fue sin dudas y por lejos, la unidad F más vendida de todos los tiempos. La F7 difiere de la F3, principalmente en equipos internos mejorados (sobre todo eléctricos) y algunas de las características externas. Pero en general es básicamente una F3 mejorada.
Puesto de control
El modelo F7 varió ligeramente de la F3, ya que todavía llevaba el motor de 16 cilindros, modelo 567B. Pero se les instaló el generador D12 ligeramente actualizado y designado como D12B, y motores de tracción D27. Estos nuevos motores de tracción fueron diseñados de manera que fueran más resistentes y duraderos que el anterior modelo. Sin embargo, se continuó ofreciendo una locomotora con el mismo esfuerzo tractivo que la F3.
Diagrama F7
Ficha técnica general
Peso
Unidad "A" y "B"(aprox): 104.326 kg
Combustible: 4.542 lts
Aceite lubricante: 757 lts
Agua refrigeración: 870 lts
Velocidad máxima según relación de engranajes
65/12: 88 km/h
62/15: 104 km/h
61/16: 114 km/h
59/18: 141 km/h
57/20: 152 km/h
56/21: 164 km/h
Diámetro de rueda: 1.016 mm
Dimensiones
Largo
Unidad "A": 15.240 mm
Unidad "B": 15.240 mm
Alto: 4.546 mm
Ancho: 3.048 mm
Principales compradores de F7
New York Central 294
Baltimore & Ohio 257
Atchison, Topeka & Santa Fe 239
Pennsylvania Railroad 199
Southern Pacific 160
Chesapeake & Ohio 148
Se produjeron 2.366 unidades A y 1.483 unidades B.
Las F7 han perdurado en el tiempo y no sólo pueden ser vistas en museos, sino que muchas operan en servicios turísticos
Museo de Transporte de Sacramento, California
Otra operando en servicios turísticos en 2014
South Branch Valley Railroad
FP7
Producidas entre junio de 1949 y diciembre de 1953 son esencialmente F7 pero 1.219 mm más largas para dar lugar a una caldera para calefacción de coches de pasajeros.
Aparte de estos componentes añadidos era idéntica a la F7. Contaba con el mismo motor de 16 cilindros 567B y producía 1.500 HP de potencia. Poseía los motores de tracción D27 y tenía el mismo esfuerzo tractivo que la F7. La única gran diferencia era su generador principal, un mejorado D12 ahora designado como D12D.
Principales compradores de FP7
Louisville & Nashville Railroad 45
Atlantic Coast Line 44
Pennsylvania Railroad 40
Milwaukee Road 32
Southern Railway 20
Se produjeron 381 unidades A de esta variante, la cual a diferencia de la serie de cargas, se vendió sin unidades B. Y en la actualidad también hay muchas preservadas y hasta operables.
F9
Diagrama F9 (idéntico al de la F7)
La F9 es el reemplazo directo de la F7. Su producción comienza en febrero de 1953 y finaliza en mayo de 1960. Este modelo utiliza un nuevo motor, el 567C, de 16 cilindros y 1.750 HP. Además trae otra mejora y es que el conjunto del generador y alternador principal, está conectado directamente al cigüeñal a través de un acoplamiento dentado. Además está equipada con nuevos motores de tracción modelo D37.
Principales compradores de F9
Northern Pacific 60
Atchison, Topeka & Santa Fe 36
Ferrocarriles Nacionales de Mexico 20
Fueron producidas 100 unidades A y 154 unidades B.
Operando en la actualidad en Norfolk Southern a cargo del ´´Bussines Train´´.
Operando en la actualidad en Norfolk Southern a cargo del ´´Bussines Train´´.
Y al igual que en el caso de las F7, hay en la actualidad muchas unidades en estado operativo.
FP9
La FP9 era una variante de la F9, producida entre febrero de 1954 y diciembre de 1959. El concepto de esta variante es el mismo que el aplicado a la FP7.
Principales compradores de FP9
Ferrocarriles Nacionales de Mexico 25
Chicago & North Western 4
Ferrocarriles del Gobierno de Arabia Saudita 7
Fueron producidas 90 unidades A.
También hay muchas operativas en la actualidad.
FL9
El modelo FL9 fue diseñado para traccionar con la fuerza motriz de su motor diesel, así como también por medio de tercer riel. Fueron construidas para el ferrocarril New Haven y el Pennsylvania Railroad, entre octubre de 1956 y noviembre de 1960. Era la competencia directa del menos popular modelo de iguales características, el P-12-42 de Fairbanks-Morse.
El diseño básico se basa en una FP9, manteniendo el largo extra para instalar el equipo adicional, incluyendo una caldera de calefacción de vapor más grande. Debido al peso adicional del equipo añadido y la restricción de peso en el Viaducto Park Avenue 97th, de la línea de New Haven, la locomotora estaba equipado con un bogie de tres ejes trasero, dándole un arreglo de rueda B-A1A, totalmente infrecuente. Un bogie Flexicoil también fue utilizado en la parte delantera, pero este era B-B, debido a que este tipo de bogie dejaba más espacio para el montaje de los patines colectores para el tercer riel, los cuales eran retractiles y operados neumáticamente. El suministro eléctrico disponible en el tercer carril era de 660 V CC, el mismo voltaje requerido por los motores de tracción de la locomotora, lo que permitío una conversión bastante fácil.
Bogie delantero
Bogie trasero
Algunas unidades de primera tanda fueron equipadas con un pequeño pantógrafo de CC para el uso dentro de la Grand Central Terminal de Nueva York, donde existen largos tramos sin tercer carril debido a la compleja parrilla de cambios. Igualmente, estos pantógrafos pronto fueron eliminados.
Información general modelos F9,FP9 y FL9 (Manual de Operación EMD F9,FP9,FL9)
Peso
F9 unidad A (aprox): 104.326 kg
FP9 unidad A (aprox.): 117.026 kg
FL9 unidad A (aprox). 120.836 kg
Capacidades
Combustible: 4.542 lts
Aceite lubricante: 757 lts
Agua refrigeración: 870 lts
Velocidad máxima según relación de engranajes
65/12: 88 km/h
62/15: 104 km/h
61/16: 114 km/h
59/18: 141 km/h
57/20: 152 km/h
56/21: 164 km/h
Diámetro rueda: 1.016 mm
Largo
F9 unidad A: 15.443 mm
FL9: 17.678 mm
FP9: 16.662 mm
FUENTES
Manual de Operación EMD FT
Manual de Operación EMD F3 de 1.946
Manual de Operación EMD F9,FP9 y FL9 de 1.957
http://en.wikipedia.org/wiki/EMD_F-unit
http://exotic.railfan.net/F.htm
http://www.american-rails.com/emd-ft.html
De esta manera surgen las F-units (unidades-F), que son parte de una línea de locomotoras diesel-eléctricas producidas entre noviembre 1939 y noviembre 1960 por General Motors Electro Motive División. El montaje final de todas las F-unit se llevaba a cabo en la planta de GM-EMD en La Grange, Illinois o en la la planta de GMDD en London, Ontario, Canadá, para los modelos para Canadá. Fueron vendidas a ferrocarriles en todo Estados Unidos, Canadá, México y algunos modelos fueron exportados a Arabia Saudita. El término F-unit se refiere a los números de modelo dados a cada tipo sucesivo, lo cual comenzó con F.
La F significaba originalmente catorce (fourteen), en relación con los 1400 HP de la locomotora, no una F indicando que era apta para servicio de ´´carga´´ (freight), como fue interpretado en un principio por los aficionados. Asimismo, sí bien las unidades-F fueron diseñadas originalmente para el servicio de cargas, muchas también sirvieron en servicios de pasajeros. Casi todas las unidades F fueron locomotoras B-B, corriendo con dos bogies Blomberg B.
Bogie Blomber B
El motor diesel que equipó a las unidades F fue el hoy clásico General Motors 567, de 16 cilindros, sobrealimentado mecánicamente a través de sopladores roots y de ciclo de dos tiempos.
Vista anterior (lado generador)
Vista posterior
Estas locomotoras fueron lo más exitoso de la primera generación de locomotoras diesel eléctricas en América del Norte, y fueron en gran medida responsables de sustituir a una gran cantidad de locomotoras de vapor en el servicio de cargas en vía principal.
Entonces, EMD decidió organizar una gira de 11 meses a través de 35 estados y 20 ferrocarriles Clase I, corriendo con un demostrador del flamante modelo denominado FT, numerado como 103A y dieron el primer golpe a la locomotora de vapor.
Demostrador 103A
La locomotora F demostró que podía tirar muy bien trenes de carga y vencer a la locomotora de vapor en la eficiencia en casi todas las categorías. El modelo F podría transportar más carga con menos combustible. Además, entre otras de las virtudes para seducir a las compañías ferroviarias, gracias a los controles MU (multiple unit, o unidad múltiple) esta locomotora ofrecía la posibilidad de conducir varias locomotoras desde una sola cabina, lo que traía aparejado la necesidad de menos maquinistas por tren. También los tiempos de mantenimiento eran mucho más bajos y los ferrocarriles podían prescindir de las costosas instalaciones de aprovisionamiento de carbón y de tratamiento del agua que necesitan las locomotoras de vapor. Su puesta en funcionamiento sólo requería algunos minutos para encenderla y otros tantos para que el motor llegara a su temperatura de operación, en contraste con el tiempo que llevaba una máquina de vapor para calentar la caldera y levantar presión generando el vapor necesario para su operación.
Puesto de control
Durante los siguientes 6 años se construyeron 1.096 locomotoras FT. El ferrocarril Santa Fe compró 320 unidades FT, y es que al operar en un extenso territorio desértico, donde el agua para las máquinas de vapor era difícil de conseguir, vio las ventajas de la locomotora diesel inmediatamente. No es una exageración decir que el modelo FT, junto con los últimos modelos F, terminó con los más de 100 años de dominio del vapor en las vías.
En total, más de 7.600 unidades F fueron construidas entre 1939 y 1960. Las unidades F fueron fácilmente las unidades ´´cab´´ de mayor venta de todos los tiempos.
Vista de la sala de máquinas
Y fueron bien aceptadas por el personal ferroviario en general. Su diseño carbody (carrocería completa, sin pasarelas laterales ni balcones), ofrecía la comodidad de hacer todo dentro (sobre todo en invierno, más no en el verano) en lo referido a mantenimiento, reparaciones, preparación para el arranque del motor diesel, etc. El único punto negativo era su incomodidad en caso de hacer maniobras, debido a que los maquinistas debían usualmente colgarse de la ventanilla para tener una mejor visión de las señas de los cambistas, sobre todo moviéndose hacia atrás.
Desarrollo de los modelos
Todo se inicia con el modelo FT, introducido en 1939 con el nuevo motor 567 de 1350 HP y bogies Blomberg B. Fue un buen diseño, y se mantuvo en producción durante la Segunda Guerra Mundial.
El F2 y F3 aparecen en 1946, tenían un arreglo diferente de techo y rejillas de ventilación, y algunas diferencias en las dimensiones con respecto al FT. El motor 567B también aparece en escena, entregando ahora 1500 HP.
El F7 aparece en1949 y es reemplazado por el modelo F9 en el año 1954, siendo una evolución del F7, el cual trae motores de tracción mejorados y el motor 567C que esta vez eroga 1750 HP.
También hubo dos versiones de F7 y F9 que eran un poco más largas (12.19 mm). Esa mayor longitud es resultado del agregado de una caldera para la calefacción de los coches de pasajeros, por lo cual a estas variantes se les agrego la letra ´´P´´ detrás de la F.
Sólo un modelo F no tuvo bogies Bloomberg B, y fue el FL9, el cual trajo un bogie Flexicoil B liviano en el frente y otro Flexicoil A- 1 -A estándar en la parte trasera, debido a exigencias de distribución de peso por eje planteadas por el comprador.
Características comunes a todos los modelos
Descripción general
La locomotora modelo FT consiste en dos o más unidades valoradas en 1.350 HP de potencia cada una. Las unidades con cabina se designan como unidades "A", y las que no tienen cabina como unidades "B". Cada unidad tiene un motor diesel de 16 cilindros, un generador de corriente continua, un alternado de baja tensión y cuatro motores de tracción. De cada planta de potencia la energía es distribuida a los motores de tracción que están montados en sendos bogies. Los motores de tracción están conectados cada uno a un eje mediante dos engranajes (un piñón en el motor de tracción y una corona en la rueda). Las unidades son eléctricamente independientes entre sí, excepto por el cableado de baja tensión. Algunas de las unidades "B" podrían no poseer baterías, dependiendo de la unidad "A" para este servicio y sobre todo para el arranque del motor diesel.
Motor diesel
El motor diesel que equipa a este modelo es un General Motors, modelo 16-567-A, de 16 cilindros, de ciclo de dos tiempos y sobre alimentado por sopladores mecánicos roots. Son de tipo en "V" con un ángulo de 45 grados y se emplea una relación de compresión de 16 a 1. La inyección es unitaria, o sea, un inyector por cilindro. Los motores tienen una velocidad del rango de 275 a 800 R.P.M. en vacío y a plena carga respectivamente.
Generador principal
El generador principal es General Motors y está conectado directamente al motor diesel a través de un acoplamiento flexible. Produce una tensión nominal de 600 voltios de corriente continua para el funcionamiento de los motores de tracción. Un apoyo pivotante en la carcasa lleva el peso del extremo del colector de la armadura del generador. El otro extremo de la armadura está apoyado en el cigüeñal del motor. El generador es enfriado por aire aspirado desde el extremo del colector por un ventilador montado en el acoplamiento flexible.
Generador auxiliar
El generador auxiliar se utiliza para cargar las baterías de locomotoras y para facilitar la baja tensión de alimentación cuando la locomotora está funcionando. Este generador es accionado por correas en una polea montada en el eje del generador principal. La salida de tensión del generador auxiliar se mantiene constante a 74 voltios por el regulador de voltaje.
Motores de tracción
Cada motor de tracción se encuentra conectado a través de dos engranajes de dientes rectos a un eje de la locomotora. Los cuatro motores de tracción de cada unidad están interconectados a través del circuito de control del motor. Los motores de tracción están refrigerados por aire por medio de un sopladores por cada par de motores.
Esquema del acople piñón-corona
Esquema general aplicable a todos los modelos F
Los modelos
FT- Inicio de la Serie
El modelo FT fue introducido al mercado en noviembre de 1939 y producido hasta noviembre de 1945. Como se dijo antes, esta serie empezó en la F, pero este primer modelo es un FT. Bien, esto se explica de la siguiente manera: la unidad A estaba equipada con un motor 567-A que producía 1.350 HP, pero estaba a su vez acoplada semipermanentemente a una unidad B (sin cabina de conducción), equipada con otro motor 567-A. De esta manera, la designación FT sería Fourteen Twins (Gemelos de Catorce), ya que el modelo se vendía con las dos unidades formando un solo conjunto.
Este modelo era en sí, la aplicación en una locomotora, de la tecnología de propulsión desarrollada para los submarinos Sargo de la flota de la Armada de los Estados Unidos por EMD. Estos submarinos, lanzados en 1939 utilizaban generadores impulsados por motores diesel General Motors V16 modelo 278A que producían 1350 HP de potencia cada uno. El motor GM 567-A utilizado en la EMD FT era un motor V16 muy similar. Su velocidad se controla mediante un regulador de control electro-neumático que es operado a través del acelerador del maquinista. De esta manera todos los motores en la locomotora se controlan simultáneamente. Cada muesca de la manija del acelerador del maquinista cambia la velocidad del motor aproximadamente en 75 RPM.
Diagrama unidad A
Las FT se comercializaron generalmente como conjuntos AB unidos semipermanentemente (una unidad líder con cabina y un ´´booster´´ o ´´cable´´ acoplado por medio de una barra de tiro, al estilo de las GE 195 T Cooper del Ferrocarril Belgrano) logrando así que con una dupla se obtuvieran 2.700 HP.
Muchos ferrocarriles utilizaron pares de estos conjuntos espalda con espalda para formar un conjunto de cuatro unidades configurándose como ABBA y entregando 5.400 HP. Algunos ferrocarriles optaban por configuraciones tipo ABA dando 4.050 HP, mientras que unos pocos, como el Santa Fe, ordenó todas sus FT con acoples regulares en ambos extremos de cada unidad para tener así una mayor flexibilidad.
Diagrama unidad B
Ficha técnica básica
Capacidades
Combustible: 4.542 lts
Aceite lubricante: 681.3lts
Agua refrigeración: 813 lts
Diámetro de rueda: 1.016 mm
Relación de engranajes:
62/15
61/16
Velocidad maxima: 104 km/h
Pesos
Unidad A: (approx.): 104.326 kg
Unidad B (approx.): 103.418 kg
Motor diesel
Marca: General Motors
Modelo: 16-567A
Peso: 14.061 kg
Generador principal
Marca: General Motors
Modelo: D8
Peso: 5.896 kg
Generador auxiliar: 376.481 kg
Motores de tracción
Marca: GM
Modelo: D7
Peso: 2.796 kg
Esfuerzo tractivo
Inicial: 24.964 kg
Continuo: 18.156 kg
Restricciones durante la Segunda Guerra Mundial
Durante la Segunda Guerra Mundial, la producción de locomotoras fue reglamentada por la Junta de Producción de Guerra. A los constructores de locomotoras tradicionales se les prohibió la construcción de locomotoras diesel de vía principal hasta principios de 1945. En tanto que para la producción de locomotoras de vapor las restricciones eran menos, debido a que se podían construir con un menor número de materiales costosos, además de que aun eran la fuerza motriz en el momento. EMD sin embargo, era puramente un constructor de locomotoras diesel, y por lo tanto se le permitió continuar la construcción de locomotoras de carga diesel. Y vale decir, que estas restricciones de guerra sobre los programas de locomotoras diesel sobre los otros fabricantes contribuyeron a asegurar el dominio de EMD en el mercado diesel de la posguerra.
Principales ferrocarriles que compraron locomotoras FT
Atchison, Topeka & Santa Fe (Santa Fe) 155
Great Northern Railway 51
Southern railway (SOU) 36
Chicago, Burlington & Quincy Railroad (Burlington Route) 32
Incluyendo los demostradores, fueron producidas 555 unidades A, junto con 541 unidades B, dando un total de 1.096 unidades. Fue vendida ampliamente en los Estados Unidos, siendo el primer modelo de la muy exitosa serie F-unit de EMD, y fue la locomotora que convenció a muchos ferrocarriles de EE.UU a dar los primeros pasos firmes hacia la dieselización.
Y es rescatable que uno de los demos se encuentre hoy restaurado en el Museo del Transporte de St. Louis
F2
Este modelo fue producido brevemente, entre julio y noviembre de 1946 y fue reemplazado por la F3, que llamativamente ya se encontraba en producción desde hacía un año antes. La F2 fue en muchos aspectos una especie de transición entre el FT y F3; fue esencialmente una extensión de la FT. Se mantenía dentro de los 1.350 Hp de potencia, pero con la versión B del motor 16-567 de 16 cilindros y hasta el mismo generador principal. Pero una diferencia con su antecesor está en el cambió de los motores de tracción y salió de fabrica con los nuevos D27, pero aun así no incrementó los valores de esfuerzo tractivo, los cuales eran los mismos que los de la FT. Sí se le cambió la relación de engranajes para llevarla a una velocidad máxima de 112 km/h. Fue también revisado su diseño de distribución interna y su diseño de carrocería.
Un cambio importante en la disposición interna fue la sustitución de todos los accionamientos mecánicos por medio de correas y ventiladores de los radiadores y los sopladores de los motores de tracción por medio de motores eléctricos. La alimentación para estos accesorios es producida por un nuevo alternador modelo D14 acompañando al generador principal de CC, llamado " alternador compañero". Este dispositivo ha sido utilizado en todas las locomotoras EMD posteriores hasta la actualidad.
Principales ferrocarriles que compraron locomotoras F2
Boston & Maine 18
Ferrocarriles Nacionales de México 14
Chicago, Rock Island & Pacific 12
Atlantic Coast Line 12
Chicago, Burlington & Quincy 10
Se produjeron 74 unidades A y 30 unidades B.
Ningún ejemplar de este modelo fue preservado
F3
Este modelo fue producido entre julio de 1945 y febrero de 1949, siendo un reemplazo de la FT y la F2, erogando ahora 1.500 HP de potencia con el motor 16-567B. Fue el segundo modelo de mayor producción de la serie F. La principal diferencia con la F2 está en su nuevo generador D12 y el alternador D14, sumado a mejoras en el equipamiento eléctrico, mejoras también evolucionadas en la F7. Las F3 de producción temprana venían con motores de tracción D7 (los mismos que las FT y F2) pero una vez que las F2 dejaron de producirse y estando ya disponible además el motor de tracción D27, fueron equipadas con este; esta sutil diferencia las convirtió extra oficialmente como modelo F5, aunque tal modelo nunca existió como diseño de EMD.
Otra diferencia en la F3 radica en el regulador de control, que ahora es un gobernador incorporado en el regulador del motor para variar la velocidad del mismo. Este nuevo gobernador del tipo electro-hidráulico es de control de solenoides.
Los solenoides son designados "A", "B", "C" y "D". Un quinto solenoide (0) está incluido en el gobernador y es el que afecta solamente a la carga del motor sin cambiar su velocidad. Los solenoides se activan o desactivan en las diferentes posiciones del acelerador y regulan la carga del motor y la inyección de combustible con respecto a las necesidades de tracción de los motores de tracción.
Ficha técnica general
Peso
Unidad "A" y "B"(aprox): 104.326 kg
Combustible: 4.542 lts
Aceite lubricante: 757 lts
Agua refrigeración: 870 lts
Opciones de relación de engranajes
65/12
62/ 15
Velocidad máxima: 112 km/h
Diámetro de ruedas: 1.016 mm
Largo
Unidad "A": 15.240 mm
Unidad "B": 15.240 mm
Alto: 4.546 mm
Ancho: 3.048 mm
Esfuerzo tractivo
Inicial: 24.964 kg
Continuo: 18.156 kg
Principales ferrocarriles compradores de F3
Union Pacific 179
Southern Pacific 160
Pennsylvania Railroad (PRR) 120
F7
La F7 al igual que la F3, entrega 1.500 HP con el mismo motor diesel y es el reemplazo de esta a partir de febrero de 1949 y fue producida hasta diciembre de 1953. Fue sin dudas y por lejos, la unidad F más vendida de todos los tiempos. La F7 difiere de la F3, principalmente en equipos internos mejorados (sobre todo eléctricos) y algunas de las características externas. Pero en general es básicamente una F3 mejorada.
Puesto de control
El modelo F7 varió ligeramente de la F3, ya que todavía llevaba el motor de 16 cilindros, modelo 567B. Pero se les instaló el generador D12 ligeramente actualizado y designado como D12B, y motores de tracción D27. Estos nuevos motores de tracción fueron diseñados de manera que fueran más resistentes y duraderos que el anterior modelo. Sin embargo, se continuó ofreciendo una locomotora con el mismo esfuerzo tractivo que la F3.
Diagrama F7
Ficha técnica general
Peso
Unidad "A" y "B"(aprox): 104.326 kg
Combustible: 4.542 lts
Aceite lubricante: 757 lts
Agua refrigeración: 870 lts
Velocidad máxima según relación de engranajes
65/12: 88 km/h
62/15: 104 km/h
61/16: 114 km/h
59/18: 141 km/h
57/20: 152 km/h
56/21: 164 km/h
Diámetro de rueda: 1.016 mm
Dimensiones
Largo
Unidad "A": 15.240 mm
Unidad "B": 15.240 mm
Alto: 4.546 mm
Ancho: 3.048 mm
Principales compradores de F7
New York Central 294
Baltimore & Ohio 257
Atchison, Topeka & Santa Fe 239
Pennsylvania Railroad 199
Southern Pacific 160
Chesapeake & Ohio 148
Se produjeron 2.366 unidades A y 1.483 unidades B.
Las F7 han perdurado en el tiempo y no sólo pueden ser vistas en museos, sino que muchas operan en servicios turísticos
Museo de Transporte de Sacramento, California
Otra operando en servicios turísticos en 2014
South Branch Valley Railroad
FP7
Producidas entre junio de 1949 y diciembre de 1953 son esencialmente F7 pero 1.219 mm más largas para dar lugar a una caldera para calefacción de coches de pasajeros.
Aparte de estos componentes añadidos era idéntica a la F7. Contaba con el mismo motor de 16 cilindros 567B y producía 1.500 HP de potencia. Poseía los motores de tracción D27 y tenía el mismo esfuerzo tractivo que la F7. La única gran diferencia era su generador principal, un mejorado D12 ahora designado como D12D.
Principales compradores de FP7
Louisville & Nashville Railroad 45
Atlantic Coast Line 44
Pennsylvania Railroad 40
Milwaukee Road 32
Southern Railway 20
Se produjeron 381 unidades A de esta variante, la cual a diferencia de la serie de cargas, se vendió sin unidades B. Y en la actualidad también hay muchas preservadas y hasta operables.
F9
Diagrama F9 (idéntico al de la F7)
La F9 es el reemplazo directo de la F7. Su producción comienza en febrero de 1953 y finaliza en mayo de 1960. Este modelo utiliza un nuevo motor, el 567C, de 16 cilindros y 1.750 HP. Además trae otra mejora y es que el conjunto del generador y alternador principal, está conectado directamente al cigüeñal a través de un acoplamiento dentado. Además está equipada con nuevos motores de tracción modelo D37.
Principales compradores de F9
Northern Pacific 60
Atchison, Topeka & Santa Fe 36
Ferrocarriles Nacionales de Mexico 20
Fueron producidas 100 unidades A y 154 unidades B.
Operando en la actualidad en Norfolk Southern a cargo del ´´Bussines Train´´.
Operando en la actualidad en Norfolk Southern a cargo del ´´Bussines Train´´.
Y al igual que en el caso de las F7, hay en la actualidad muchas unidades en estado operativo.
FP9
La FP9 era una variante de la F9, producida entre febrero de 1954 y diciembre de 1959. El concepto de esta variante es el mismo que el aplicado a la FP7.
Principales compradores de FP9
Ferrocarriles Nacionales de Mexico 25
Chicago & North Western 4
Ferrocarriles del Gobierno de Arabia Saudita 7
Fueron producidas 90 unidades A.
También hay muchas operativas en la actualidad.
FL9
El modelo FL9 fue diseñado para traccionar con la fuerza motriz de su motor diesel, así como también por medio de tercer riel. Fueron construidas para el ferrocarril New Haven y el Pennsylvania Railroad, entre octubre de 1956 y noviembre de 1960. Era la competencia directa del menos popular modelo de iguales características, el P-12-42 de Fairbanks-Morse.
El diseño básico se basa en una FP9, manteniendo el largo extra para instalar el equipo adicional, incluyendo una caldera de calefacción de vapor más grande. Debido al peso adicional del equipo añadido y la restricción de peso en el Viaducto Park Avenue 97th, de la línea de New Haven, la locomotora estaba equipado con un bogie de tres ejes trasero, dándole un arreglo de rueda B-A1A, totalmente infrecuente. Un bogie Flexicoil también fue utilizado en la parte delantera, pero este era B-B, debido a que este tipo de bogie dejaba más espacio para el montaje de los patines colectores para el tercer riel, los cuales eran retractiles y operados neumáticamente. El suministro eléctrico disponible en el tercer carril era de 660 V CC, el mismo voltaje requerido por los motores de tracción de la locomotora, lo que permitío una conversión bastante fácil.
Bogie delantero
Bogie trasero
Algunas unidades de primera tanda fueron equipadas con un pequeño pantógrafo de CC para el uso dentro de la Grand Central Terminal de Nueva York, donde existen largos tramos sin tercer carril debido a la compleja parrilla de cambios. Igualmente, estos pantógrafos pronto fueron eliminados.
Información general modelos F9,FP9 y FL9 (Manual de Operación EMD F9,FP9,FL9)
Peso
F9 unidad A (aprox): 104.326 kg
FP9 unidad A (aprox.): 117.026 kg
FL9 unidad A (aprox). 120.836 kg
Capacidades
Combustible: 4.542 lts
Aceite lubricante: 757 lts
Agua refrigeración: 870 lts
Velocidad máxima según relación de engranajes
65/12: 88 km/h
62/15: 104 km/h
61/16: 114 km/h
59/18: 141 km/h
57/20: 152 km/h
56/21: 164 km/h
Diámetro rueda: 1.016 mm
Largo
F9 unidad A: 15.443 mm
FL9: 17.678 mm
FP9: 16.662 mm
FUENTES
Manual de Operación EMD FT
Manual de Operación EMD F3 de 1.946
Manual de Operación EMD F9,FP9 y FL9 de 1.957
http://en.wikipedia.org/wiki/EMD_F-unit
http://exotic.railfan.net/F.htm
http://www.american-rails.com/emd-ft.html