Tipi di treni

Una locomotiva elettrica preleva l'energia da un'alimentazione esterna, di solito una linea aerea di contatto (catenaria) o una terza rotaia, e la trasforma in trazione tramite motori elettrici. Poiché non trasporta né combustibile né motore termico, offre un rapporto potenza/peso molto elevato, forti accelerazioni e nessuna emissione locale.

Una locomotiva diesel dispone di un proprio apparato motore e può circolare su qualsiasi linea, elettrificata o no. Nella maggior parte dei casi il motore diesel aziona un generatore o un alternatore che alimenta motori di trazione elettrici (trasmissione diesel-elettrica). Le locomotive più piccole e quelle da manovra ricorrono invece spesso a trasmissioni idrauliche o meccaniche.

Le locomotive a vapore hanno assicurato la trazione ferroviaria dall'inizio del XIX secolo fino alla loro progressiva sostituzione con la trazione diesel ed elettrica dopo la seconda guerra mondiale. L'acqua viene riscaldata in una caldaia bruciando carbone, legna o olio combustibile, e il vapore aziona i pistoni collegati alle ruote motrici.

Un elettrotreno (EMU, electric multiple unit) è un convoglio semovente in cui l'equipaggiamento di trazione è distribuito lungo il treno anziché essere concentrato in una locomotiva. Dispone di una cabina di guida a ciascuna estremità e può essere accoppiato ad altre unità per formare treni più lunghi.

Un'automotrice diesel (DMU, diesel multiple unit) è un treno passeggeri semovente mosso da motori diesel collocati sotto il pavimento o all'interno delle carrozze stesse. Le automotrici diesel servono linee regionali e rurali non elettrificate, dove l'esercizio con un treno trainato da locomotiva sarebbe troppo costoso.

I tram, detti anche tranvai o veicoli per metropolitana leggera, circolano su binari posati nella sede stradale o in sede riservata nelle città. Sono di norma alimentati a 600 o 750 V in corrente continua tramite una linea aerea.

Un'automotrice è un singolo veicolo passeggeri semovente, spesso in grado di circolare da solo o accoppiato a una rimorchiata. Le automotrici si diffusero a partire dagli anni Venti e Trenta sulle linee secondarie a scarso traffico, dove il loro esercizio costava molto meno di quello di un treno a vapore.

I treni ibridi combinano due fonti di energia, in genere un motore diesel e una batteria, oppure l'alimentazione elettrica con un motore o una batteria di bordo per le tratte non elettrificate. La batteria recupera l'energia di frenatura e consente al motore di funzionare al regime di massima efficienza.

I treni a idrogeno utilizzano celle a combustibile che combinano l'idrogeno con l'ossigeno dell'aria per produrre elettricità, emettendo come unico scarico vapore acqueo. Rappresentano un'alternativa alla trazione diesel sulle linee in cui l'elettrificazione sarebbe troppo costosa.

I treni a turbina a gas impiegano una turbina, spesso di derivazione aeronautica, per azionare un generatore o una trasmissione meccanica. Le turbine offrono un elevato rapporto potenza/peso ma consumano molto carburante, soprattutto a carico parziale.

Una carrozza semipilota, detta anche rimorchiata pilota o carrozza pilota, è un veicolo non motorizzato dotato di cabina di guida. Posta all'estremità del treno opposta alla locomotiva, consente l'esercizio come treno navetta (push-pull): il macchinista comanda la locomotiva a distanza, così il treno può invertire la marcia nelle stazioni di testa senza che la locomotiva debba essere staccata e riportata all'altra estremità del convoglio.

I veicoli di servizio mantengono in efficienza la ferrovia: macchine per la manutenzione del binario, treni di ispezione e diagnostica, carri per la manutenzione della linea aerea di contatto, spazzaneve, gru, veicoli di soccorso e locotrattori da manovra. Alcuni sono semoventi, altri vengono trainati da locomotive.

Uno slug è un'unità di trazione dotata di motori di trazione ma priva di motore termico. Riceve l'energia elettrica da una locomotiva «madre» a cui è accoppiato, aggiungendo sforzo di trazione alle basse velocità per il lavoro negli scali, lo smistamento con sella di lancio o i treni pesanti su forti pendenze. Gli slug sono impiegati soprattutto in Nord America.

Una funicolare è una ferrovia a fune costruita su un pendio ripido, in cui due vetture che si controbilanciano, agganciate alla stessa fune, si muovono in direzioni opposte. Le funicolari servono località di montagna e città collinari come Lisbona, Budapest, Valparaíso o Zurigo.