Utente:Alessandro Crisafulli/Principali tipi di locomotive a vapore

Testo attuale in Locomotiva a vapore

Le locomotive a vapore sono state costruite con in una varietà di forme ed architetture che probabilmente non è più stata vista con nessun altro mezzo ferroviario.

La tipologia descritta più sopra è certamente la più comune. Ma non l'unica.

Ad esempio in Ungheria ed altri stati circolarono locomotive con la caldaia Brotan che presentava un forno in materiale refrattario con tubi d'acqua ed una caldaia convenzionale a tubi di fumo. L'acqua dalla caldaia poteva raggiungere per gravità i tubi d'acqua del forno ed ambedue i dispositivi inviavano il loro vapore in un serbatoio dotato di un duomo da cui poi veniva inviato al motore

Più visibili furono le differenze nella posizione della cabina di guida. Ad esempio la cabina di guida fu messa a cavallo della caldaia nelle già citate locomotive costruite nell'ovest degli Stati Uniti per bruciare l'antracite inidonea all'uso per il riscaldamento domestico (culm). Questa insolita configurazione era dovuta al fatto che per bruciare l'antracite era necessario utilizzare un forno con una griglia così ampia che le sue dimensioni non solo rendevano necessarie due bocche da forno per rifornirlo di combustibile, ma rendevano anche estremamente problematica la visibilità anteriore. L'uso di queste macchine cessò quando la regolamentazione sancì troppo pericolosa la presenza del macchinista al di sopra delle bielle in movimento e troppo esposta la posizione dei fuochisti, stretti fra la caldaia e il tender e privi di qualsiasi protezione.

Non ebbero questo problema le locomotive in cui la cabina venne installata nella parte anteriore per cercare migliore aerodinamica o per avere migliore visibilità. Locomotive di questo tipo vennero prodotte in Italia, Francia, Regno di Prussia, Germania, Inghilterra, Unione Sovietica e dalla compagnia ferroviaria statunitense Southern Pacific che ne fece un uso così ampio da farle diventare simbolo del proprio servizio.

Ma le macchine della Southern Pacific non si discostavano dalle locomotive di tipo comune solo per la cabina posta nella parte anteriore.

Infatti erano anche macchine articolate, ovvero si poggiavano su due carri, uno dei quali snodato rispetto al resto della locomotiva. Questo riduceva il passo rigido facilitando l'inseribilità in curva. Macchine articolate in questo modo ne vennero costruite in tutto il mondo, ma solo negli Stati Uniti si ebbero i giganti come le già citate Cab Forward, le Big Boy, le Allegheny e le altre enormi locomotive che trainarono treni merci e non solo (durante la campagna elettorale per la rielezione di Bill Clinton una Challenger della Union Pacific tornò a trainare un convoglio passeggeri). Altrove le locomotive articolate furono invece impiegate come macchine di elevata potenza su linee a scartamento ridotto, dove i raggi di curvatura sono spesso stretti.

In Europa (e nelle colonie dei paesi europei) le locomotive articolate furono spesso Mallet (dal nome del progettista, Anatole Mallet) ovvero macchine con motore a doppia espansione col carro posteriore mosso da cilindri ad alta pressione ed il carro anteriore mosso dai cilindri a bassa pressione come si può vedere nella figura più sopra per il fatto che i cilindri anteriori sono di dimensioni maggiori di quelli posteriori (verso i quali si dirige pure una condotta fuoriuscente dal duomo).

Lo stesso argomento in dettaglio: Locomotiva Mallet.

La ricerca di una migliore inseribilità in curva portò sia allo sviluppo di veri incubi meccanici, come nelle piccole locomotive della Ferrovia della Val Gardena, sia alla ricerca di modi per costruire locomotive in cui tutti i carri o i carrelli fossero in grado di ruotare rispetto al corpo centrale. Tipiche della scuola britannica furono le Garratt, locomotive ove la caldaia con la cabina, le scorte di carbone e quelle di acqua erano tutte e tre su un solo grande telaio, poggiante alle estremità su due carri, ciascuno con ruote motrici e portanti. Oggi queste macchine si possono ancora ammirare in funzione in Sudafrica e Zimbabwe.

Lo stesso argomento in dettaglio: Locomotiva Garratt.

Negli USA si svilupparono invece delle tipologie di locomotive in cui due o tre carrelli motori a due assi ricevevano il movimento attraverso un albero di trasmissione mosso dai pistoni del motore a vapore. Ci sono tre tipologie principali:

• Le Climax, in cui i cilindri erano disposti in modo tradizionale e trasmettevano il moto ad un asse cieco. Questo, tramite ingranaggi, metteva in moto l'albero di trasmissione centrale che a sua volta azionava i carrelli. Per semplificare la meccanica era possibile che gli ingranaggi fossero usati per muovere un solo asse per carrello accoppiato all'altro tramite una biella.
• Le Heisler, in cui l'albero di trasmissione disposto al centro della locomotiva, era azionato direttamente dalle bielle del motore a vapore, quest'ultimo coi cilindri disposti a V. Anche nelle macchine Heisler poteva capitare che, per semplificare la meccanica, gli ingranaggi fossero usati per muovere un solo asse per carrello accoppiato all'altro tramite una biella.

• Le Shay, le più famose, con cilindri verticali e l'albero di trasmissione posti su un solo lato ed il moto sempre trasmesso a tutti gli assi tramite ingranaggi. Per bilanciare il posizionamento asimmetrico dei cilindri la caldaia veniva scentrata verso il lato opposto. Queste macchine ebbero larga diffusione, non solo nel continente americano ma anche a Taiwan.

Un'ultima "deviazione" dalla struttura standard la troviamo in molte locomotive a cremagliera, dove l'intera caldaia, e di conseguenza la cabina, sono montate in modo da controbilanciare la pendenza della linea.

Questa disposizione consente di mantenere la caldaia orizzontale nonostante la pendenza della linea. Nel 1992 e nel 1996 la SLM Svizzera costruì alcune macchine di questo tipo per la Brienz-Rothorn-Bahn. Sono macchine tradizionali solo nell'aspetto, costruite da un allievo del grande Livio Dante Porta, efficienti nell'uso del combustibile e fluide nel movimento.