La V 140 001 al frente de un tren de pasaje en 1951. Foto © Krauss-Maffei.

La V 140 001 (hasta 1936: V 16 101) fue una locomotora diésel de la Deutsche Reichsbahn (DR), la primera con transmisión hidráulica con la que se manejaba una potencia de más de 1000 kW. La locomotora ha sido preservada y ahora se encuentra en el "Mundo de las locomotoras" de Freilassing junto con otras exposiciones del Deutsches Museum.

Siguiendo los principios de Yury Vladimirovich Lomonosov para la construcción de la serie Ээл2 de los Ferrocarriles Soviéticos (Советские железные дороги ,СЖД), el Deutsche Reichsbahn también quiso construir locomotoras diésel de mayor rendimiento. La nueva locomotora debía transportar trenes de mercancías en líneas secundarias y trenes mixtos en las principales líneas para evitar la necesidad de locomotoras a vapor. Para estos fines una locomotora diésel-eléctrica habría llegado a ser demasiado pesada con la tecnología de aquella época. Otros tipos de locomotoras en ese momento, como las locomotoras diésel de transmisión directa (Diesel-Klose-Sulzer-Thermolokomotive) o con accionamiento neumático ( DR V 120 001) no respondieron correctamente durante las pruebas, y las locomotoras con transmisiones hidrostáticas no eran lo suficientemente potentes. Sin embargo, el accionamiento con transmisión hidrodinámica basado en el diseño de Föttinger había sido un éxito. Desde 1932 la factoría Voith en Heidenheim estaba construyendo este tipo de transmisiones hidrodinámicas para vagones y pequeñas locomotoras, que habían demostrado ser muy exitosas. La transmisión de una potencia de salida superior a 1000 kW, que aún no estaba disponible en este orden de magnitud, era aún una incógnita.

En 1934, como parte del "programa de vehículos de 1935", la DRG planificó toda una gama de locomotoras diésel, de las que al final la Reichsbahn-Zentralamt de Munich optó sólo por una máquina para líneas secundarias de disposición de ejes 1'C1' de tipo Bissel con alineación automática, que en principio debería tener una potencia de 600 CV, y cuyo motor y sistema de transmisión debería concretarse aún. En posteriores reuniones con Krauss-Maffei y MAN, que deberían construir la locomotora, se ampliaron las especificaciones:

• El motor debería tener al menos 1000 CV de potencia,
• Debería poder arrastrar trenes de 1200 t en llano a 30 km/h y de 400 t a 100 km/h. En rampas de 10 milésimas un tren de 400 t debería poder seguir marchando a 40 km/h,
• Ambos testeros deberían tener puertas, barandillas y pasarelas para permitir el paso desde la máquina a unidades Leig,
• La locomotora debería poderse gobernar remotamente desde el final del tren a fin de poder operar en "push-pull",
• Poder suministrar energía eléctrica para la iluminación del tren.

El 7 de noviembre de 1934 se confirmó el pedido a Krauss-Maffei de una locomotora con una potencia de 1400 CV y transmisión hidrodinámica, con el compromiso de que estuviese lista para las celebraciones de los 100 años del ferrocarril alemán, que se celebrarían sólo 8 meses mas tarde.

Aún con un plazo tan corto para la construcción de una máquina de diseño completamente nuevo, Krauss-Maffei cumplió y la locomotora pudo ser presentada en Núremberg plenamente operativa, despues de meses de problemas causados por retrasos en la entrega de componentes, averías inesperadas y la premura de la fabricación. En la revista de los ferrocarriles alemanes "Die Reichsbahn" el Inspector técnico jefe Hanns Reutter describió los esfuerzos para que la máquina pudiese estar lista para los "100 años del Ferocarril Alemán" (Ver aquí).

Esta foto de la V 16 101 fue tomada en los Alpes bávaros en 1935, durante el periodo de pruebas. La locomotora aún no tenía "joroba". Foto © RVM.

Desde diciembre de de 1935 hasta junio de 1939 la V 16 101 fue sometida a extensas pruebas, durante las que los normales problemas de juventud no fueron óbice para un resultado completamente satisfactorio, muy a la par a las máquinas de vapor BR 38.10-40. Destacó el perfecto desempeño de la transmisión hidrodinámica, que demostró su idoneidad para el uso en máquinas potentes, marcando la senda que siguieron muchas diésel hasta nuestros días. Durante estas pruebas la numeración de la locomotora se cambió en los registros de operaciones de la DR de acuerdo a la normativa de numeración en vigor desde 1930, aunque la placa en la máquina siguió mostrando el número anterior durante un tiempo. La V 140 001 se presentó en la Feria Mundial de París de 1937, donde fue galardonada con el Gran Premio. En junio de 1939 se detuvieron las operaciones de la V 140 001 por falta de combustible. En ese momento, en el que debería haber comenzado la producción en serie, la máquina había recorrido 10000 km.

La V 140 001 en la línea férrea Holzkirchen - Bayrischzell, 1938. Foto © RVM-Filmstelle Berlin.

Ya con Alemania en guerra, durante un ataque aéreo la locomotora se incendió por completo y fue saqueada. Posteriormente, concluida la contienda, a pesar de los enormes daños sufridos por la unidad, la sede central del Deutsche Reichsbahn de la zona oeste instigada por las fuerzas de ocupación ordenó la realización de los trabajos de reparación. La restauración se llevó a cabo en Krauss-Maffei desde julio de 1946 a noviembre de 1947. Además de algunas mejoras en el sistema eléctrico, se instaló un silenciador para el tubo de escape, y los tanques para el combustible del motor y el agua de alimentación de la caldera del sistema de calefacción por vapor se situaron en el techo, lo que necesitó la instalación de una cubierta separada, la característica "joroba". La máquina recibió una nueva capa de pintura, aunque no hay constancia si fue del mismo color azul oscuro original, o de un verde oscuro como el de la V 188. Tras su renovación y una segunda prueba el 9 de julio de 1948, la V 140 001 volvió a operar desde Núremberg hasta Bayerisch-Eisenstein. Quedó adscrita al depósito Bw Frankfurt-Griesheim, desde donde la locomotora proporcionó servicios de tren expreso hasta diciembre de 1952. El 13 de octubre de 1953 la V 140 001 fue retirada del servicio a causa de la falta de piezas de repuesto para este equipo único, habiendo recorrido un total de 130500 km. Para entonces el Deutsche Bundesbahn ya disponía de las primeras unidades de la más moderna V 80.

La V 140 001 en Karlsruhe.

La V 140 fue una locomotora que marcó tendencias para todas las demás diésel hidráulicas, lo que llevó a la decisión de mantenerla. De 1953 a 1978 quedó expuesta en los exteriores de la Universidad Técnica de Karlsruhe, pintada de un modesto color gris. Posteriormente fue transladada al Museo Alemán de Munich, luciendo su color azul oscuro original, dentro de su colección de vehículos ferroviarios, donde se siguió exponiendo como la primera locomotora diésel hidráulica del mundo. Desde 2006 se exhibe en el Freilassing de Lokwelt junto con otras exposiciones del Deutsches Museum.

Ya en Freilassing. Foto © Stephan Kilian.

El bastidor de la locomotora, completamente soldado, estaba construído con chapa de 25 mm de espesor. Además de la carcasa del cárter del motor diésel principal y de la caja de cambios, había otros elementos transversales que se utilizaban como refuerzos. Las paredes laterales de la locomotora albergaban los radiadores para el agua de refrigeración de los motores, el aceite de lubricación del motor y el lubricante de los engranajes. El ventilador montado en el techo aspiraba el aire de ventilación, y una bomba eléctrica facilitaba la circulación del agua de refrigeración. El compresor de aire para el frenado también se accionaba eléctricamente. Para el calentamiento de la locomotora y del tren se instaló una caldera de vapor de aceite. La parte central del techo se podía levantar para retirar el motor y la transmisión; en esta sección del techo se instalaron dos tanques para almacenar el combustible y el agua de alimentación de la caldera.

Desprovista de sus paneles laterales la V 140 001 muestra su interior. Foto © Ruhrpott.sprinter.

Todo el control de la locomotora era eléctrico, siendo suministrado todo el material correspondiente por BBC. La locomotora estaba equipada con un sistema de frenos neumáticos Knorr de acción simple; los ejes acoplados se frenaban al 80%, mientras que un dispositivo de conmutación permitia que los ejes delanteros se frenaran al 50% y los traseros al 80%. La fuerza de frenado de la transmisión hidrodinámica también se utilizaba durante pendientes más largas. Para ello se instaló una etapa de frenado especial en el controlador maestro. Mediante esta etapa el convertidor se llevaba a la velocidad de ralentí del motor principal, por lo que las partes secundarias de los embragues hidrodinámicos giraban a una velocidad superior a la de las piezas primarias, de forma que se producía una carga incorrecta de las palas y, por lo tanto, una acción de frenado.

La operación de la locomotora resultaba fácil. Después de arrancar el motor diesel auxiliar y comprobar los equipos, se arrancaba el motor diésel principal. A continuación se accionaba lentamente la marcha atrás. Después de soltar el freno, el motor se ponía en marcha a plena potencia, generando la transmisión la fuerza de tracción correspondiente. Tras alcanzar una velocidad de 48 km/h, el embrague nº 1 se acoplaba automáticamente y a 70 km/h se acoplaba el 2º. En pendientes, al reducirse la velocidad, el embrague nº 1 podía volver a engranarse automáticamente.

El tren de rodaje se amortiguaba mediante ballestas, y los ejes tractores se conectan entre sí mediante palancas de compensación. La suspensión primaria también era proporcionada por resortes de ballesta, que se colocaban por encima de los cojinetes del eje.

Las dos puertas laterales tenían escaleras de acceso, y en los dos frontales habian puertas de paso hacia el tren con una pasarela plegable. A la sala de máquinas intermedia se accedía a través de las puertas laterales. El techo se podía retirar del cuerpo de la locomotora para poder desmontar las unidades principales. En el área del radiador y de la caldera también se podían retirar las paredes laterales.

Motor de la V 140 001. Foto © Alberto Pedrini, Märklinfan Club Italia.

El sistema propulsor estaba compuesto por un motor diésel MAN del tipo W 8 V 30/38 de origen marino (el mismo que equiparon otros trenes, como el SVT 137 "Berlín") y una transmisión hidrodinámica tipo JJg 2 M de Voith.

El motor de 8 cilindros y 4 tiempos estaba instalado en el centro del bastidor y producía una potencia de 1030 kW/1400 CV a 700 rpm, gracias al compresor de tipo Buchi que montaba. Éste comprimía el aire en la admisión mediante su turbina alimentada por lo gases de escape. La culata tenía por cada cilindro 2 vávulas de entrada, 2 de salida y una de arranque mediante aire comprimido. El arranque, la parada, y la cantidad de combustible inyectado (en 10 pasos) se controlaban mediante válvulas electromagnéticas que se gobernaban desde el pupitre de la locomotora o remotamente desde la cola del tren. El motor funcionaba en un rango de 250 a 700 rpm. El cárter del motor, formado por 6 piezas de acero fundido soldadas entre si, servía como refuerzo del bastidor.

La transmisión hidraúlica Voith constaba de un convertidor de par, conectado al motor mediante un cárdan de tipo Voith-Maurer y dos acoplamientos, permitiendo dos rangos de velocidad. Estos dos acoplamientos eran iguales y estaban colocados uno debajo del otro. El primero accionaba el eje de salida mediante un planetario, con una reducción de velocidad de 1,41 a 1, mientras que el segundo lo accionaba directamente. Un piñón cónico en el eje de salida se engranaba con otros dos dispuestos en un eje que se desplazaba lateralmente a fin de engranar uno u otro, según el sentido de la marcha deseado. A través de dos engranajes helicoidales el par se transmitia al eje volante, y éste actuaba sobre los ejes tractores mediante bielas. Esta caja de engranajes también formaba parte del bastidor.

Un motor auxiliar WV 15/18, también de MAN, con una potencia de 88 kW/110 CV, accionaba un generador eléctrico que suministraba 220 V para las unidades auxiliares (ventiladores, bombas, compresores de aire de los frenos) y la iluminación del tren. Además también accionaba un compresor que proporcionaba aire a 60 atm que se almacenaba en depósitos auxiliares externos par el arranque del motor. Este motor se arrancaba eléctricamente y cargaba la batería de 24 V DC.

La locomotora estaba equipada con dispositivos de señalización de tres focos, silbato de aire comprimido y campana.

Para la marcha con la locomotora a la cola del tren estaba conectada por un juego de cables al remolque de control, desde donde podía ser manejada. Sólo durante el período de calentamiento tenía que estar a bordo un operador para controlar el motor. El control del motor diésel se realizaba con un sistema de inyección de 10 pasos accionado mediante un sistema electroneúmatico, que dosificaba la inyección de combustible. El control eléctrico desde el remolque accionaba las mismas válvulas neumáticas en la locomotora. La marcha atrás, también controlada electroneumáticamente, sólo se podía poner con el controlador maestro en posición "0".

• El texto sobre el modelo real está basado en el artículo publicado en Eisenbahn Journal nº 7 de 1994.
• También se ha obtenido información de la página sobre la V 140 en Wikipedia.
• Las fotos del modelo real han sido obtenidas del sitio de la Eisenbahnstiftung de Joachim Schmidt.
• Sobre la V 140 001 en Freilassing en este sitio hay bastantes fotos.
• Este artículo en el blog Caminos de Ferro sobre la transmisión hidrodinámica nos describe extensamente este mecanismo.
• Voith nos explica en este vídeo los principios de la transmisión hidrodinamica.