ferrocarril de cremallera

Un ferrocarril de cremallera es un ferrocarril de pendiente pronunciada en el que un riel dentado (la cremallera) corre entre o al lado de los rieles de rodadura, y un engranaje de piñón en la locomotora engrana con él para proporcionar tracción. Donde la adhesión convencional por sí sola no puede agarrar los rieles, la cremallera se acopla mecánicamente para evitar el deslizamiento y el arrastre en pendientes que a menudo superan 1 en 4 (25 por ciento de gradiente). El sistema sacrifica velocidad y eficiencia por la certeza del agarre en gradientes que la fricción por sí sola no podría superar.

La cremallera en sí es un riel de acero con un perfil de dientes espaciados regularmente, típicamente de patrón Abt o Riggenbach. Las cremalleras Abt utilizan dos hileras de dientes paralelas desplazadas por medio paso, lo que permite que dos piñones engranen simultáneamente para redundancia. Las cremalleras Riggenbach utilizan una sola hilera de dientes triangulares o rectangulares. El piñón engrana continuamente con estos dientes a medida que la locomotora sube o baja, transfiriendo la fuerza motriz directamente a través del acoplamiento positivo en lugar del contacto con el riel.

Aplicaciones y variantes comunes

Los ferrocarriles de cremallera dominan el turismo de montaña y el transporte de carga en los Alpes y otras regiones de gran altitud. Ejemplos famosos incluyen las líneas que ascienden al Rigi y Jungfrau en Suiza. Algunos sistemas están completamente equipados con cremallera; otros utilizan trenes híbridos que engranan la cremallera solo en secciones empinadas y dependen de ruedas de adhesión en otros lugares. Los trenes de piñón, que llevan una rueda dentada central que se desplaza sobre el riel de cremallera, son una variante relacionada. Se pueden lograr pendientes de 1 en 2 (50 por ciento) con sistemas de cremallera; las líneas convencionales rara vez superan 1 en 10.

El frenado en pendientes pronunciadas es crítico. Los ferrocarriles de cremallera a menudo emplean múltiples sistemas de frenado independientes: frenos de rueda (fricción), un freno de cremallera (un segundo juego de piñones que agarra la cremallera) y, a veces, un trinquete o contrapeso. La pérdida de adhesión en rieles helados es irrelevante aquí; el peligro real es el desgaste mecánico en el piñón y los dientes de la cremallera, causando holgura y ruido. El reajuste regular del engranaje y el reemplazo de los dientes son tareas de mantenimiento esenciales.

La compensación es clara: los ferrocarriles de cremallera son más lentos (velocidades típicas de 5 a 15 km/h), más ruidosos y mecánicamente más complejos que los ferrocarriles estándar. Consumen más combustible por unidad de distancia y requieren un servicio especializado. Sin embargo, hacen económicamente viable la conexión de asentamientos e industrias en elevaciones donde un ferrocarril convencional sería prohibitivamente caro de construir. El término deriva de la propia cremallera dentada, tomada de la ingeniería mecánica.