Velocidad y curvas

     En alguna ocasión hemos comentado que la difícil orografía de nuestro territorio es un serio factor limitador para la explotación ferroviaria. Como ya se sabe, la adaptación de un trazado ferroviario a un terreno montañoso origina el diseño de un trazado sinuoso con curvas para que el ferrocarril se ciña al terreno en aras de una mayor economía a la hora de la construcción. Pero un trazado con curvas conlleva la consiguiente limitación de velocidad para los trenes a la hora de desarrollar sus velocidades máximas. Cuando se construyeron la mayoría de las líneas españolas hace más de un siglo, este aspecto no suponía ningún inconveniente ya que los trenes de la época no desarrollaban elevadas velocidades, pero hoy en día se ha convertido en un elemento muy relevante, puesto que para aumentar las velocidades de los trenes y reducir los tiempos de viaje se deben hacer costosas rectificaciones de trazado o bien renovaciones totales de las líneas.

Los trenes Talgo permiten mayores velocidades
 sin modificar la infraestructura.

     Una alternativa a estas costosas modificaciones de los trazados de la vía es la mejora del material rodante de manera que los trenes modernos puedan desarrollar velocidades superiores sobre las mismas vías. Veamos la explicación.

     Uno de los factores técnicos más relevantes que limitan la velocidad que puede desarrollar un tren al paso por una curva es la aceleración transversal no compensada que viene a ser lo que los no entendidos habitualmente denominamos fuerza o aceleración centrífuga.

     Este valor está limitado fundamentalmente por razones de confort de los viajeros (además de que aumenta el coste de mantenimiento de la vía). En una curva normal convenientemente peraltada este valor máximo se fija en 0,65 m/s².

     La cuestión es si podemos mejorar el material rodante para aumentar este valor de manera que podamos aumentar la velocidad en las curvas. La respuesta es sí.

     Así, dependiendo del tipo de mejora técnica que utilice un tren, estos valores de aceleración “normales” (N) se pueden aumentar dando lugar a trenes de tipo A, B, C, y D. Las aceleraciones que admiten estos tipos de tren son respectivamente 1, 1.2, 1.5 y 1.8 m/s².

     

Cuadro de velocidades máximas por trayecto
donde se indica la velocidad permitida
para cada tipo de tren

     No vamos a profundizar en este artículo sobre los medios técnicos mediante los que los trenes puedan alcanzar estos valores pero señalaremos a modo de ejemplo que el tipo A se logra mejorando la suspensión del tren, el tipo B es el que alcanzan los sistemas de pendulación natural de Talgo y los tipos C y D se obtienen con basculación forzada de las cajas mediante sistemas más complejos y que en España han utilizado algunos automotores de las series 594 y 490 (TRD y Alaris). En las líneas en las que se produce esta discriminación de velocidad en función del tipo de tren las limitaciones de velocidad están señalizadas en la vía con un triple cartelón con indicación de las velocidades máximas para los trenes N, A y B (las velocidades para los trenes tipo C y D no se señalan a la vía pero figuran en las correspondientes hojas de marcha de los trenes y en las consignas sobre velocidades máximas de las líneas). Actualmente en España no circula prácticamente ningún tren a tipo C y D siendo habituales los de tipo A y B.

Las velocidades máximas permitidas tipo A, B y C
(de arriba a abajo) se señalan a la vía
mediante un triple cartelón

     Las velocidades máximas alcanzables por los trenes en función del radio de la curva se pueden calcular según las siguientes fórmulas (Xavier Giménez en es.re.trenes):

• Para Tipo N (atnc 0.65 m/s²) => V (en km/h) = 4.48*√¯R (siendo R el radio de la curva en metros).
• Para Tipo A (atnc 1.00 m/s²) => V(en km/h)= 4.96*√¯R.
• Para Tipo B (atnc1.20 m/s²) => V(en km/h)= 5.21*√¯R.
• Para Tipo C (atnc 1.50 m/s²) => V(en km/h)= 5.58*√¯R.
• Para Tipo D (atnc 1.80 m/s²) => V(en km/h)= 5.92*√¯R.

     Vemos por lo tanto que un tren tipo A puede aumentar la velocidad un 10% y un tren tipo B un 16% más respecto a un tren tipo N.

La rotulación del tipo de tren consiste en un rombo
que contiene la velocidad máxima y el tipo de tren,
en este caso el automotor s/599 es 160A

     Vamos a aplicar lo que hemos comentado hasta ahora para nuestra línea en el tramo más sinuoso entre Teruel y Sagunto. Aquí los menores radios de curva generalizados son de 300 metros por lo que la velocidad máxima de un tren normal sería de 77 km/h que redondeando queda en 75 Km/h, que es la velocidad máxima para los trenes normales. Para trenes tipo A (serie 599 por ejemplo, que están circulando actualmente) sería de 85 km/h y para trenes tipo B (Talgos pendulares) sería de 90 km/h.

El trazado ferroviario de las cuestas del Ragudo es muy sinuoso
y aporpiado para que los trenes tipo A y B aprovechen
la posibilidad de incrementar las velocidades máximas

     Una queja habitual es que en gran parte de su recorrido los trenes no superan esta velocidad de 75 km/h, con lo que las velocidades medias entre Teruel y Valencia son realmente bajas. Entre Puerto Escandón y Sagunto no existe discriminación de velocidades según el tipo de tren, así que todos circulan a la velocidad más restrictiva que corresponde a la de los trenes tipo N. Sin embargo, como hemos visto, con el correspondiente ajuste de velocidades máximas podría lograrse un aumento de velocidad del 10% en los trenes que actualmente circulan y hasta un 15% si se introducen trenes tecnológicamente superiores. Esto supondría mejorar el tiempo de viaje entre Teruel y Sagunto entre 10 y 15 minutos sin modificar el trazado de la infraestructura.

     De ahí la necesidad de contar con trenes de última generación para poder sacar el máximo partido a una infraestructura obsoleta en cuanto al trazado mientras se toma la decisión de su mejora definitiva.