Analisi delle diverse tipologie di trazione ferroviaria e loro applicazioni

Che cos'è la trazione ferroviaria a vapore?

Dal punto di vista tecnico la trazione ferroviaria può assumere diverse tipologie:

- Trazione ferroviaria a vapore: quasi completamente dismessa, ma ci sono ancora quelle storiche di interesse turistico. La linea a vapore è antieconomica perché non solo il motore a combustione a vapore rispetto a quello che brucia diesel o quello elettrico ha una resa termica più bassa, ma la trazione a vapore ha anche un altro limite molto forte che è quello di portare appresso il carburante. L'altro limite è che l'acqua evapora e questo problema si risolve mettendo dei rubinetti lungo la linea per riempire la caldaia. Per questi motivi la trazione ferroviaria a vapore è dismessa.

Trazione diesel e disel-elettrica

- Trazione diesel: motore di derivazione automobilistico o anche del camion. Il motore del camion fa girare le ruote del treno. Pregi e Difetti dal punto di visto economico: per quanto riguarda il consumo mi devo portare il gasolio appresso, ma non ho il problema del carbone che prima occupava più spazio essendo solido, la sua pezzatura è irregolare, quindi rimanevano spazi vuoti, invece il gasolio essendo liquido assume la forma del contenitore che lo contiene. Inoltre c'è un limite tecnico perché il motore a combustione interna a gasolio deve avere necessariamente il cambio con le marce perché non eroga potenza costante, questo ingranaggio costituito dalle marce si chiama riduttore perché mentre il motore gira mille giri all'ora, le ruote non fanno mille giri all'ora e devo ridurre il numero di giri del motore rispetto al numero di giri delle ruote. I riduttori sono delle rotelle, degli ingranaggi che sopportano fino a una certa potenza, oltre al quale si rompono. I riduttori si rompono facilmente quindi la manutenzione costa e i motori a combustione interna inquinano per questo stanno scomparendo.

- Trazione disel-elettrica: qualcuno ha avuto l'idea di mettere il motore diesel accanto a quello elettrico. Cioè l'energia per far girare il motore elettrico era prodotta da un motore a gasolio Il limite è lo stesso: devo portare il gasolio appresso, inquino. Il vantaggio è che non devo avere più il riduttore perché la trazione è elettrica. Lo svantaggio è che i costi sono notevoli perché ho bisogno di ben due motori uno elettrico e uno a gasolio. Un altro limite è dovuto alla capacità che oltre un certo limite il motore a gasolio non riusciva a dare energia a quello elettrico.

Trazione elettrica e linee di contatto

- Trazione elettrica: tutt'ora utilizzata, maggiormente diffusa. Si tratta del motore elettrico con linea di contatto. Mettere i cavi di rame sopra ogni binario costa. C'erano problemi di manutenzione perché il treno che scorre consuma il rame quindi le linee di contatto subiscono manutenzione ed eventuale sostituzione. Il vantaggio notevole è dovuto al fatto che non porto il motore a gasolio, ho dove procurarmi l'energia, e cosa importante posso spostare l'inquinamento in qualunque parte del territorio. Il vantaggio maggiore quindi si ha quando abbiamo la trazione elettrica con linea di contatto. I contro sono i costi elevati e le esternalità negative rappresentate soprattutto dall'intrusione visiva: un bel panorama rovinato dai fili.

Conclusioni sull'uso delle trazioni

Questa trazione ferroviaria con linea di contatto mentre ha avuto molta fortuna in Italia, ha avuto un successo molto importante anche in Giappone, ma non negli USA dove troviamo treni a diesel. Per superare il problema della capacità di trazione mettono 3-4 locomotive una appresso all'altra, e accoppiano ad esempio 2 locomotive da 50 000 cavalli ottenendo 100 000 cavalli. Per rivolgere il problema dei treni lunghi. Gli USA non hanno adottato la linea di contatto perché negli USA chi usa il treno? Le persone che devono fare migliaia di km. E chi deve fare migliaia di km non ha bisogno di una frequenza molto elevata come Napoli-Roma.

La conclusione è che quando bisogna collegare distanze molto lunghe con frequenze ridotte (ad es un treno a settimana) conviene il motore diesel.

Se quel treno lo sfrutto una volta alla settimana non conviene spendere miliardi di euro per fare la linea di contatto.

Se quella linea di contatto la sfrutto ogni ora allora mi conviene, perché ammortizzo (dal punto di vista contabile c'è un ammortamento più veloce e recupero prima l'investimento che è notevole)

L'investimento in linee di contatto va fatto solo quando le tratte sono ridotte come in Italia, Giappone ecc.. con frequenze (cioè numero di corse effettuate nell'unità di tempo) elevate.