Scartamento
Lo scartamento è la distanza tra i bordi interni delle due rotaie. Un treno può circolare solo su binari del proprio scartamento, per cui le scelte compiute nel XIX secolo condizionano ancora oggi le reti ferroviarie.
Lo scartamento normale (1.435 mm, ovvero 4 ft 8½ in) è adottato da circa il 55% delle linee del mondo, tra cui gran parte di quelle d'Europa, del Nord America e della Cina, oltre che da quasi tutte le linee dedicate all'alta velocità. Gli scartamenti larghi sono più ampi, gli scartamenti ridotti più stretti. Dove due scartamenti si incontrano, i passeggeri devono cambiare treno, i carrelli devono essere sostituiti oppure i treni a scartamento variabile, come alcuni modelli Talgo, adattano le proprie sale montate transitando lentamente attraverso un cambiatore di scartamento.
| Scartamento | Nome | Regioni principali |
|---|---|---|
| 1.676 mm | Scartamento indiano | India, Pakistan, Argentina, Cile |
| 1.668 mm | Scartamento iberico | Spagna, Portogallo |
| 1.600 mm | Scartamento irlandese | Irlanda, parte dell'Australia e del Brasile |
| 1.520 mm | Scartamento russo | Russia, ex Unione Sovietica, Mongolia (Finlandia: 1.524 mm) |
| 1.435 mm | Scartamento normale | Gran parte dell'Europa, Nord America, Cina, linee ad alta velocità |
| 1.067 mm | Scartamento del Capo | Giappone (linee convenzionali), Sudafrica, Nuova Zelanda, Indonesia |
| 1.000 mm | Scartamento metrico | Svizzera, Sud-est asiatico, Africa orientale, numerose reti tranviarie |
| 760 mm | Scartamento bosniaco | Austria, Balcani (ferrovie di montagna e forestali) |
| 600 mm | Scartamento da due piedi | Ferrovie industriali, militari e storiche |
Rodiggio UIC
La classificazione UIC descrive la disposizione degli assi di una locomotiva o di un treno a composizione bloccata. Le lettere maiuscole indicano il numero di assi motori consecutivi (A = 1, B = 2, C = 3, D = 4) e i numeri quello degli assi portanti. Un apostrofo (') indica che gli assi sono montati su un carrello, mentre una o minuscola significa che ogni asse motore ha un proprio motore.
Ad esempio, Bo'Bo' è la configurazione più diffusa nelle moderne locomotive elettriche: due carrelli, ciascuno con due assi motori ad azionamento individuale. Co'Co' prevede due carrelli a tre assi ed è tipico delle locomotive merci pesanti. (A1A)(A1A) descrive due carrelli a tre assi ciascuno, in cui solo gli assi esterni sono motori. Sui tram articolati, Bo'2'Bo' indica due carrelli motori con un carrello portante intermedio, mentre il segno più separa le unità accoppiate tra loro.
Anche le locomotive a vapore possono essere descritte con la notazione UIC, talvolta seguita da lettere relative al sistema a vapore: 2'C1' h2 indica una locomotiva Pacific (due assi portanti anteriori su carrello, tre assi motori accoppiati, un asse portante posteriore) a vapore surriscaldato (h) con due cilindri.
Notazione Whyte per le locomotive a vapore
Nei paesi anglofoni le locomotive a vapore sono classificate con la notazione Whyte, che conta le ruote anziché gli assi: il numero di ruote portanti anteriori, poi quello delle ruote motrici, infine quello delle ruote portanti posteriori. Una 4-6-2 ha quattro ruote portanti anteriori, sei ruote motrici accoppiate e due ruote portanti posteriori. Le locomotive articolate aggiungono un gruppo, come la 4-8-8-4 «Big Boy». Molte configurazioni hanno un nome proprio:
| Whyte | Nome | Impiego tipico |
|---|---|---|
| 0-6-0 | Sei ruote accoppiate | Manovra e treni merci leggeri |
| 4-4-0 | American | Treni viaggiatori dell'Ottocento |
| 2-8-0 | Consolidation | Treni merci |
| 4-6-0 | Ten-wheeler | Servizio misto |
| 4-6-2 | Pacific | Treni espressi viaggiatori |
| 2-8-2 | Mikado | Treni merci |
| 4-8-4 | Northern | Espressi pesanti e merci veloci |
| 4-8-8-4 | Big Boy | Articolata per merci pesanti (Union Pacific) |
Sistemi di elettrificazione
I treni elettrici ricevono la corrente da una linea aerea di contatto (catenaria) o da una terza rotaia. Nel mondo coesistono diversi sistemi, ed è per questo che molte locomotive e molti treni a composizione bloccata sono costruiti come veicoli politensione:
Il sistema a 600–750 V cc è lo standard per tram, metropolitane e reti suburbane a terza rotaia. Il 1,5 kV cc è utilizzato nei Paesi Bassi, nella Francia meridionale e sulle linee convenzionali giapponesi. Il 3 kV cc equipaggia Italia, Belgio, Polonia, la rete spagnola a scartamento iberico e parte della Russia. Il 15 kV 16,7 Hz ca è il sistema di Germania, Austria, Svizzera, Svezia e Norvegia. Il 25 kV 50 Hz ca è impiegato in Francia, Regno Unito, Cina, India e sulla maggior parte delle linee ad alta velocità, mentre lo Shinkansen giapponese utilizza 25 kV a 50 o 60 Hz a seconda della regione.
Potenza, sforzo di trazione e velocità massima
La potenza (kW o hp) è l'energia che una locomotiva è in grado di trasmettere alle ruote nell'unità di tempo. Determina la velocità che un treno può mantenere in salita e la rapidità con cui accelera una volta in movimento. La potenza continuativa è quella che il veicolo può erogare senza limiti di tempo, mentre le potenze di breve durata possono essere superiori.
Lo sforzo di trazione (kN o lbf) è la forza di trazione esercitata al cerchione della ruota. Lo sforzo di trazione all'avviamento, limitato dall'aderenza tra ruota e rotaia, determina il treno più pesante che una locomotiva può avviare; per questo le locomotive per il trasporto pesante (heavy haul) sono al tempo stesso pesanti e dotate di numerosi assi motori. Il carico per asse è il peso gravante su ciascun asse e stabilisce su quali binari e ponti un veicolo può circolare.
La trasmissione descrive il modo in cui la potenza del motore arriva alle ruote. Le locomotive diesel-elettriche utilizzano un generatore e motori di trazione elettrici, quelle diesel-idrauliche un convertitore di coppia e quelle diesel-meccaniche un cambio, come un'automobile.
Tipi di materiale rotabile
Una locomotiva è un veicolo di trazione che traina carrozze o carri. Un treno a composizione bloccata è un insieme di carrozze passeggeri dotato di trazione propria, elettrica (EMU, elettrotreno), diesel (DMU) o diesel-elettrica (DEMU). Un'automotrice è un singolo veicolo semovente, mentre una carrozza semipilota (o rimorchiata pilota) è una carrozza non motorizzata dotata di cabina, utilizzata per l'esercizio come treno navetta.
La composizione di un elettrotreno o di un'automotrice indica il numero di carrozze e, spesso, la ripartizione tra carrozze motrici (M) e rimorchiate (T): «4 carrozze (2M2T)» significa due carrozze motorizzate e due non motorizzate. Tutte le categorie sono elencate nella pagina tipi di treno.
Unità di misura e conversioni
Le nostre schede tecniche utilizzano le unità metriche e ne riportano gli equivalenti imperiali: 1 km/h = 0,621 mph, 1 kW = 1,341 hp, 1 kN = 224,8 lbf, 1 tonnellata = 2.204,6 lb e 1 m = 3,281 ft. I pesi sono espressi in tonnellate metriche (1.000 kg).