En este blog se mostrarán, sin respetar cronológicamente su fecha de fabricación, todo tipo de locomotoras: vapor, diésel y eléctricas con algunas de sus características (datos clave y técnicos, informe complementario, dónde verlas) como así también -algunas- cuando dejaron de prestar servicios. Sitio sin fines de lucro.

Fichero Técnico (II)

Estaciones de Pruebas

A principios del siglo XX, las pruebas científicas de las locomotoras de vapor inglesas, en un intento de mejorar su diseño, se basaban básicamente en las mediciones realizadas en un coche dinamométrico acoplado detrás de la locomotora. Mientras la locomotora arrastraba el tren, se relacionaba la potencia con el recorrido en un gráfico que se dibujaba en una cinta de papel.
Pero al probar las locomotoras en las vías (prueba en línea) aparecían los inconvenientes de tiempo variable, diferentes pendientes y demoras a consecuencias de las señales. Para conseguir resultados sobre los que poder basar conclusiones y teorías nuevas, lo mejor era realizar las pruebas en la vía y complementarlas con estudios en instalaciones fijas para pruebas. En ellas, las locomotoras pueden circular continuamente a una velocidad y potencia fijas.
Las instalaciones de Rugby y Swindon
Las primeras plantas de pruebas se construyeron en Rusia y en América, pero en 1905 Great Western Railway (GWR) abrió su propia planta en Swindon. Ésta fue la única instalación de pruebas británica hasta que London & North Eastern Railway (LNER) y London Midland & Scottish Railway (LMS) acordaron construir una en Rugby. Sin embargo, a consecuencia de la guerra, la planta no se terminó hasta 1948. Su primer trabajo fue el de investigar el efecto que la variación en el funcionamiento de las válvulas causaba en el ahorro de combustible y la potencia de las locomotoras y, de este modo, aportar datos para el diseño de las locomotoras de las Series estándar BR.
La planta de Swindon, aunque fue renovada en 1936, carecía de los medios para medir y trazar en un gráfico la potencia en la barra de tracción. En vez de ello, se utilizaba la potencia indicada del cilindro; pero eso limitaba sus aplicaciones, de modo que los ingenieros de GWR solían utilizarla sobre todo para el rodaje de las locomotoras reparadas. Cuando Nigel Gresley de LNER quiso probar su máquina Cock o'the North, una 2-8-2 de la Serie P2, no la mandó a Swindon, sino a Vitry, Francia.
En Inglaterra, había dos estaciones de pruebas: GWR tenía una en Swindon y la otra, construida conjuntamente por LMS y LNER, estaba en Rugby. Las locomotoras sometidas a pruebas circulaban sobre unos rodillos, siendo su marcha controlada por un dinamómetro, el cual estaba sujeto a su barra de tracción. Otros instrumentos registraban las temperaturas, las presiones y el vacío de la máquina. Se contaba la cantidad de agua introducida en la caldera, y el carbón del hogar se extraía de una tolva de autopesado anotándose el consumo. Un químico analizaba el carbón y los gases de escape. En los años 50, la estación de pruebas de Rugby alojó a la máquina Garth N 0 62.764, una 4-4-0 de la Serie D49/2 Hunt, del antiguo LNER.
La maquinaria de la planta
En los centros de pruebas, la locomotora sometida a examen se acoplaba a la barra de tracción del centro. Entonces, se bajaba la plataforma de soporte y las ruedas se colocaban sobre unos rodillos que habían sido cuidadosamente colocados en la posición apropiada.
Los rodillos bajo las ruedas de tracción eran acoplados a unos frenos de absorción de potencia. La resistencia de los frenos podía ajustarse para poner la resistencia adecuada, de modo que se pudiera absorber la potencia generada por las ruedas a cualquier velocidad. Con la locomotora intentando vencer esta resistencia, la tendencia natural a moverse hacia delante se neutralizaba por medio de una barra de tracción acoplada detrás de la máquina.
Métodos científicos
En Rugby, la barra de tracción se sujetaba a un dinamómetro hidráulico, cuya presión de aceite era transmitida a una sofisticada mesa de registro de datos situada en la sala de control y aislada acústicamente, de modo que el esfuerzo de tracción de la llanta de la rueda quedaba grabado en una cinta de papel.
La velocidad de la llanta se transmitía eléctricamente a la mesa por medio de un rodillo, que era arrastrado por una de las ruedas de la máquina. El sistema de la mesa también calculaba y grababa la potencia desarrollada por la máquina. Además, se registraban temperaturas, presiones, grado de vacío y consumos de agua y carbón.
Al cabo de unos cuantos años, Rugby desarrolló el indicador eléctrico Farnboro con un diseño adecuado a las máquinas de vapor. Este indicador reunía varias ventajas más que el mecánico y elaboraba diagramas indicadores mucho más completos.
La planta de Rugby
La demora causada por la guerra significó que, cuando finalmente la planta de Rugby hubo superado algunos problemas iniciales y establecido unos procedimientos de pruebas totalmente fiables, el diseño de la mayoría de las Series estándar de BR ya estaba muy adelantado. Con el anuncio del Plan de Modernización del Ferrocarril de 1954, pronto decayó la voluntad de realizar importantes modificaciones para mejorar las locomotoras de vapor. La planta fue cerrada para las pruebas en 1959.

Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)

Especial Locomotoras Diésel (II)

Spring Diesel Festival en el Severn Valley Railway

Parte Final: El sábado 19 de mayo de 2018 se completó la Gala Diésel de Primavera en el SVR donde participaron locomotoras preservadas y algunas nuevas que aseguraron la corrida de los 56 trenes programados. Gracias Claudio por las fotos.


La Deltic "Royal Highland Fusilier" en Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster la Deltic "Royal Highland Fusilier". Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
Foto Claudio Espinosa.
Serie 37 en Kidderminster. Foto Claudio Espinosa. 
Foto Claudio Espinosa.
Foto Claudio Espinosa.
Foto Claudio Espinosa.
Foto Claudio Espinosa.
Los talleres del Severn Valley Railway en Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
Los talleres del Severn Valley Railway en Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.

Fichero Técnico (I)

Así funciona una máquina de vapor

Click sobre la imagen para ver en mayor tamaño.
El corazón de una máquina de vapor es su caldera. Su tradicional forma de construcción la hace apta para trabajar a presiones de hasta unas 20 atmósferas. Normalmente se utiliza con carbón, aunque el petróleo se ha usado mucho, y también, en circunstancias especiales, la madera, los deshechos de la caña de azúcar y la turba. El combustible sólido se quema sobre la parrilla (1) en la parte interna del hogar (2). La carcasa exterior del hogar está rodeada de agua para absorber el calor emitido por el fuego. Con el fin de poder soportar la presión de la caldera, las envolturas exteriores e interior del hogar están unidas por cientos de cilindros de cobre o acero llamados virotillos. El aire requerido para la combustión llega por dos caminos diferentes. El aire primario entra por debajo de la parrilla y se controla con unas portezuelas regulables (3) en el cenicero, dirigiéndolo después hacia la parte inferior del fuego. Este sistema mantiene incandescente el combustible, pero no es suficiente para quemar todos los elementos que contiene el carbón. El aire secundario llega por encima del lecho de fuego, generalmente por la puerta del hogar, aunque a veces también lo hace a través de tubos o virotillos huecos colocados en las paredes del hogar. La bóveda (5), construida con hormigón o ladrillo refractario, tiene tres funciones: facilita, al estar incandescente, la combustión; hace que los gases recorran un camino más largo, aumentando así el tiempo de combustión; e impide que el aire frío secundario alcance los tubos. Los gases calientes son conducidos a través de tubos largos o haces tubulares (6), que están rodeados por agua en el cuerpo de la caldera, hacia la caja de humos (7). El vapor saturado producido se recoge sobre el agua de la caldera (8). Su paso hasta los cilindros es controlado por una válvula reguladora (9) que se maneja desde la cabina y está habitualmente en el domo (10), un recipiente de forma redondeada situado en el punto más alto de la caldera. Luego, sigue a través de la tubería principal de vapor hasta el recalentador (12), una caja dividida en dos espacios separados. El vapor saturado (a una presión de 17 atmósferas y una temperatura de 207°C) fluye por los tubos del recalentador (13), colocados dentro de otros tubos grandes hasta el lateral del mismo. Ahora, el vapor se ha transformado en vapor recalentado, con una temperatura que puede llegar a alcanzar entre 316 y 371°C. Después, sigue fluyendo por las tuberías de vapor (14), a través de las válvulas, hasta los cilindros (15). Los gases calientes, son expulsados al exterior por la chimenea (16). Esto se hace gracias al vapor de escape de los cilindros, que llega a la chimenea a gran velocidad a través de un pequeño orificio en el tubo de soplado (17), arrastrando los gases con él. De este modo se crea una depresión en la caja de humos que fuerza el tiro. Para mantener un nivel seguro de agua por encima del hogar, ésta se va reponiendo en la caldera por medio de inyectores o bombas. Si la presión sube por encima del nivel de seguridad, las válvulas de seguridad (18), que están situadas en la parte más elevada de la caldera, se abren para soltar vapor.
Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)

Especial Locomotoras Diésel (I)

Spring Diesel Festival en el Severn Valley Railway

Parte I: El sábado 19 de mayo de 2018 se completó la Gala Diésel de Primavera en el SVR donde participaron locomotoras preservadas y algunas nuevas que aseguraron la corrida de los 56 trenes programados. Gracias Claudio por las fotos.

Izq.: Portada del folleto de SVR. | Der.: Marbete conmemorativo del evento. Foto Claudio Espinosa. 
Itinerario (Timetable) de los trenes programados. Página central del folleto del Severn Valley Railway.
Locomotora Serie 37 en Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster locomotora Serie 55 (Deltic). Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
Locomotoras Serie 66 y 55 (Deltic) en Kidderminster. Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster locomotora Serie 66. Foto Claudio Espinosa.
Uno de los 56 trenes programados en Highley. Foto Claudio Espinosa.
En Kidderminster. Foto Claudio Espinosa. 

Serie Castle 4-6-0 (Vapor)

Great Western Railway
Las locomotoras Castle de la Great Western representaron la consecución del éxito de un proceso de desarrollo que comenzó en 1903. Estas máquinas constituyeron, en los años 20, un modelo de funcionamiento para el resto de locomotoras, y, en 1932, se hicieron cargo de los servicios regulares más rápidos del mundo.
Cuando, en 1924, en la British Empire Exhibition de Wembley, la Compañía Great Western Railway presentó la locomotora Caerphilly Castle Serie 4-6-0, Nº 4073, la anunció como "la locomotora exprés de pasajeros más potente de Gran Bretaña". Esta aseveración sorprendió mucho, pues la Castle estaba aparcada junto a la Flying Scotsman Nº 4472, de la Compañía London & North Eastern Railway, que era una máquina mucho más grande.
La pretensión de la GWR se basaba en que sus máquinas, con un esfuerzo de tracción al arrancar de 14.231 kg., tenían más potencia de arrastre que las Flying Scotsman, de 13.426 kg. Este extraordinario rendimiento era el resultado de años de desarrollo durante los cuales los proyectos de la Great Western fueron evolucionando.
La tradición de la Great Western
La Serie Castle emergió de la sólida tradición que forjó G.J. Churchward, el ingeniero industrial jefe de Swindon desde 1902 a 1922. Al poco tiempo de su nombramiento, Churchward ya organizaba pruebas para sus propios diseños y los de sus rivales extranjeros.
En 1903 convenció a la junta directiva de la GWR para que comprase la Glehn 4-4-2, una máquina francesa de cuatro cilindros considerada como la mejor máquina europea de su época; y, más tarde, en 1905, la GWR compró dos nuevas locomotoras francesas 4-4-2. Churchward organizó pruebas en las que hizo competir a las tres locomotoras contra sus propios diseños de máquinas 4-4-2. Las máquinas francesas tenían un rendimiento ligeramente menor y unos mayores costos operativos que los de la GWR, pero, aun así, influyeron mucho en Churchward a lo largo de su carrera profesional y adaptó la disposición de los cilindros en sus sucesivos diseños de cuatro cilindros para la GWR.
En 1938, cuando la GWR acabó de construir la locomotora Nº 5069, la bautizó como "Isambard Kingdom Brunel", en honor del que fuera su más destacado ingeniero. Después de recorrer 1.948.000 kilómetros al servicio de la GWR y la British Railways fue desguazada en mayo de 1962.
Datos Clave: Serie Castle 4-6-0
GWR y BR N°: 111, 4000, 4009, 4016, 4032, 4037, 4073-4099, 5000-5099, 7000-7037. (171 locomotoras).
Ingenieros: CB Collet, FW Hawksworth.
Constructor: Fabricantes Swindon, 1923-1950
Servicio: de pasajeros en todas las líneas de la GWR.
Colores distintivos: Verde medio, cromado con franjas naranjas y negras.
Mejor marca: 160 Km/h. En 1939, en la línea Oxford- Worcester (Builth Castle, N ° 4086).
Retirada de servicio: A principios de los cincuenta, se desecharon cuatro de ellas y entre 1959 y 1965 la mayoría fueron sustituidas por las diésel hidráulicas.
Información Complementaria
Entre 1923 y 1950 se construyeron 155 locomotoras de la Serie Castle: Nº 4073- 4099; 5000-5082; 5093-5099; 7000-7037 inclusive. De ellas, 152 recibieron nombres de castillos; 2, de ingenieros de la GWR, y la última, (la 7037) el de la fábrica de Swindon. Las 16 máquinas siguientes fueron transformadas en Castle a partir de un stock de locomotoras ya existente:
111 Viscount Churchill
4000 North Star
4009 Shooting Star
4016 The Somerset Light Infantry. (Prince Albert's)
4032 Queen Alexandra
4037 The South Wales Borderers
5083  Bath Abbey
5084  Reading Abbey
5085  Evesham Abbey
5086 Viscount Horne
  5087 Tintern Abbey 
5088 Llanthony Abbey
5089 Westminster Abbey
5090  Neath Abbey
5091   Cleeve Abbey
5092  Tresco Abbey
La Serie Castle surgió de los experimentos de G.J. Churchward que desarrolló sus diseños 4-6-0 de cuatro cilindros en Swindon, entre 1907 y 1914. En este período su innovación más importante fue la incorporación de los recalentadores de vapor, que al incrementar la temperatura del vapor antes de alcanzar los cilindros hacían que aumentara el rendimiento de la locomotora.
Durante los años 20 y 30 las Castles fueron los "purasangres" de las vías. En la foto vemos la locomotora "Defiant" N ° 5080, acabada de construir en 1939 con un coste de 6.344 libras, que ahora arrastra convoyes especiales para entusiastas del tren. Aquí la vemos en una excursión de Worcester a Newport con una réplica del expreso Red Dragon.
Los primeros resultados
En 1909, la locomotora de Churchward de cuatro cilindros 4-4-2 Nº 40, que había participado en las pruebas, fue remodelada y convertida en la North Star 4-6-0, Nº 4000. Ésta fue la primera de las 73 locomotoras de la Serie Star basadas en las últimas Castles. Hicieron un gran papel en las pendientes del sur de Gales y del oeste de Inglaterra, lugares donde era frecuente el transporte de mercancías pesadas pero, en cambio, la velocidad no era necesaria.
Churchward deseaba mejorar el funcionamiento de las máquinas, pero la I Guerra Mundial le impidió seguir desarrollando el proyecto que pasó a manos de C.B. Collet, nombrado ingeniero jefe de la Great Western en 1922. Collet y su equipo idearon la caldera Nº 8 que consiguió dar a las Castles un rendimiento fuera de serie.
En 1924, durante la "World Power Conference", Collet proclamó que según las pruebas de consumo de carbón realizadas por la GWR la locomotora Caldicot Castle Nº 4074 había gastado 1,2 kg. de carbón por caballo en la barra de tracción-hora, cuando en aquella época la mayoría de los ingenieros se contentaba con que sus máquinas consumieran 1,8 kg.
La polémica que provocó el anuncio de Collet condujo a la LNER y a la GWR a intercambiarse una locomotora durante los meses de abril y mayo de 1925. La locomotora Pendennis Castle, Serie Castle Nº 4079, estuvo llevando trenes expresos entre King's Cross y Doncaster durante una semana, mientras que la Víctor Wild, Serie A3 Nº 4474, llevaba el expreso Cornish Rivera entre Paddington y Plymouth. Ambas máquinas demostraron un buen funcionamiento, pero la Castle gastó menos carbón.
En septiembre de 1926, la London Midland & Scottish Railway pidió prestada la Launceston Castle Nº 5000 para comprobar su rendimiento en el trayecto Euston-Carlisle, y, su manejo, que era bueno aunque no extraordinario, dejó en evidencia a las máquinas de la LMS. De modo que esta Compañía hizo un pedido de 50 Castles, pero fue rechazado.
Entonces, la LMS pidió los bocetos de construcción para poder fabricar las máquinas ella misma, pero eso también se le negó, con lo cual no tuvo otra alternativa que crear una locomotora equivalente, la Serie Royal Scot que apareció en 1927.
En 1935, se le pidió a C.B. Collet, de la GWR, que modificara una máquina King y una Castle para darles forma aerodinámica. Collet cogió una maqueta, marcó con plastilina todas las zonas donde había turbulencia de aire y la envió a los diseñadores. En un año, la mayoría de los añadidos antiestéticos fueron eliminados, tal y como se puede apreciar en la locomotora Castle Manorbier de la fotografía.
Datos Técnicos: Serie Castle 4-6-0
Cuatro cilindros: 40 cm de diámetro, 65 de carrera.
Ruedas motrices: 2,2 m. de diámetro.
Diámetro de la caldera: 1,74 m. máximo.
Superficie de la parrilla: 2,69 m2
Presión de la caldera: 15,29 atmósferas.
Esfuerzo de tracción: 14,2 kg.
Capacidad de carbón: 6 toneladas. *Las últimas 30 locomotoras: 7 toneladas de carbón
Longitud entre topes: 3,19 m.
Capacidad de agua: 15.120 litros.
Peso en orden de marcha: Máquina: 79.8 toneladas. Ténder: 46,7 toneladas. *Las últimas 30 locomotoras: el ténder 49 toneladas.
La locomotora "Sir Edward Elgar" espera la señal para abandonar la estación de Hereford. La GWR utiliza un círculo rojo sobre la placa de numeración para señalar que la máquina estaba restringida a las rutas rojas. La letra D es una clasificación de potencia.
Récords
Mientras las Castles impresionaban al resto de las compañías ferroviarias, la Great Western fabricó una locomotora aún más potente. La primera de la Serie King, que tenía una caldera más grande que la de las Castles, aunque las ruedas eran más pequeñas, apareció en 1927 y muy pronto suplantó a su predecesora en los primeros trenes de la GWR. Este cambio permitió que las Castles pudieran llevar expresos ligeros, como el Cheltenham Flyer. En 1932, el Flyer estaba preparado para recorrer los 122 km. que separan Swindon de Londres en 65 minutos, una velocidad media de 114 km/h. el servicio regular más rápido del mundo en aquella época.
A finales de 1940, se habían construido en Swindon 131 Castles, pero la guerra hizo que el trabajo se interrumpiera, de modo que las últimas 40 locomotoras no se terminaron hasta 1946.
En ese período, con la llamada a filas del personal ferroviario y la merma en la calidad del carbón, descendió el nivel del ferrocarril. Cuando, en 1941, F.W. Hawksworth fue nombrado ingeniero jefe de la GWR modificó la estructura de la Compañía para hacer frente a estos déficits.
El cambio más importante de los que realizó Hawksworth fue el de utilizar grandes recalentadores de vapor, lo que supuso tal mejora en el rendimiento de las máquinas que se incorporaron a las calderas de todas las locomotoras de la posguerra.
Por último, cuando en los años cincuenta la calidad del carbón seguía decayendo, se hicieron modificaciones en una Castle, añadiéndole tubo de soplado y chimenea dobles, y una caja de humos algo más grande. Estos cambios no sólo mejoraron el funcionamiento de la máquina con carbón empobrecido, sino que también consiguieron una mayor velocidad. Todas las 65 Castle fueron modificadas.
En 1958 aparecieron las locomotoras diésel hidráulicas en el sector occidental de la British Railways. En 1961, las Castles quedaron relegadas a trabajos secundarios y al cabo de cuatro años desaparecieron por completo del servicio activo.
En 1985, la "Clun Castle" Nº 7029 viajó de Plymouth a Truro para celebrar el 150 aniversario de la fundación de la GWR. La máquina visitó el túnel artificial de St.Blazey, cerca de Par, para utilizar la placa giratoria, la única que había en el trayecto.
La "Clun Castle" en Tyseley Locomotive Works (Birmingham) el 28 de octubre de 2017. Foto Claudio Espinosa. 
La "Clun Castle" en Tyseley Locomotive Works (Birmingham) el 28 de octubre de 2017. Foto Claudio Espinosa. 
La "Clun Castle" en Tyseley Locomotive Works (Birmingham) el 28 de octubre de 2017. 
Foto Claudio Espinosa. 
La Castle "Earl of Mount Edgcumbe" durante un viaje de Tyseley a Ely el 23 de noviembre de 2013. Foto Claudio Espinosa. 
Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España), salvo mención expresa.

Serie Star 4-6-0 (Vapor)

Great Western Railway
La Serie Star de GWR era la locomotora de trenes de viajeros más avanzada de su época en Inglaterra, y, según Sir William Stanier, la piedra angular del diseño británico de locomotoras. Esta Serie fue la base de las posteriores Castles y Kings.
Las dos primeras 4-6-0 de Great Western Railway (GWR) se fabricaron en 1896 y 1899. Eran unas máquinas de mercancías muy potentes con cilindros interiores y doble armazón, y con unos pistones que daban tal empuje que ocasionaron averías en los ejes articulados. Los estudios realizados en los ferrocarriles americanos llevaron a Churchward, director de coches de locomotoras y furgones de GWR, a utilizar dos cilindros exteriores en las primeras 4-6-0.
La primera 4-6-0 con dos cilindros de Churchward, la Nº 100, fue fabricada en 1902 y se llamó William Dean por su predecesora que había sido retirada ese año. En 1903, le siguió otra 4-6-0, la N° 98, la cual tenía una caldera exenta de domo. En ella, el vapor para los cilindros se recogía desde el punto más alto del espacio de vapor, entre los hogares interior y exterior, en lugar de hacerlo en el domo, en el medio de la caldera. Ello era posible gracias al hogar Belpaire (de techo cuadrado) el cual, junto a la mitad posterior estrecha del barril de la caldera, proporciona mayor espacio de vapor que las de techo redondeado con el barril cilíndrico de la caldera.
Se le colocaron válvulas de pistón de gran diámetro con recorrido largo y solape de vapor. Esto hizo posible obtener una potencia relativamente mayor con pequeños tiempos de corte y, gracias a un mayor grado de expansión del vapor, una mayor eficacia.
Las máquinas de Churchward de cuatro cilindros presentaban otras características francesas, que incluían resbaladeras de cruceta más largas. Éstas se utilizaban para dar cabida a las fuerzas verticales ejercidas por la cruceta del pistón. Otra de las innovaciones era el bogie tipo Glehn, con cojinetes laterales espaciados lo más posible para minimizar la tendencia al balanceo.
A partir de 1903, y durante 20 años, las Churchward 4-6-0 de dos y cuatro cilindros de las Series Saint y Star, atendiendo al funcionamiento y ahorro de combustible, fueron las locomotoras expreso británicas más extraordinarias. Las características de su diseño influyeron sobremanera en la fabricación de las locomotoras inglesas hasta el final de la tracción a vapor.
Datos Clave: Serie Star 4-6-0
N° de GWR y BR: 4.000 (antes, Nº 40) y 4.001-4.072. N° 4.000, 4.009, 4.016, 4.032, 4.037 y 4.063-4.072, posteriormente reconstruidas como Serie Castle.
Ingeniero: George J. Churchward
Fecha de fabricación: 1906-1923
Tipo de servicio: Expresos de pasajeros de líneas principales.
Retirada del servicio: 1932-57
Colores distintivos: Verde Brunswick, chimenea con sombrerete de cobre, cubierta de válvula de seguridad y asiento de los guardabarros de las ruedas acopladas de latón pulido.
Mejor marca: Swindon-Paddington, 124,3 km a una velocidad media de 118 km/h. con un tren de 265 toneladas. Paddington-Exeter, 279 kilómetros a una velocidad media de 94,4 km/h. con un tren de 13 coches y 470 toneladas.
Lecciones francesas
En 1899, Gastón du Bousquet, ingeniero jefe del Ferrocarril Norte de Francia, había presentado sus locomotoras compound Atlantic (4-4-2) de cuatro cilindros, las cuales rápidamente consiguieron una reputación extraordinaria por su funcionamiento y economía. Churchward valoró mucho todo ello, pero consideró que él podía también obtener buenos resultados con sus últimas máquinas de dos cilindros de expansión simple cuando funcionaban con tiempos de corte pequeños, ya que el grado total de expansión del vapor era del mismo orden que en las compound francesas.
En 1903, a fin de confirmar esta valoración, Churchward persuadió a la junta de GWR para que comprara una compound de cuatro cilindros, tipo Norte, para realizar pruebas comparativas. Mientras tanto, se incrementó la presión de una tercera 4-6-0, la Nº 171, de 13,60 a 15,30 atmósferas, cambiando además la disposición de las medas a 4-4-2 para acercarla comparativamente a las Atlantic francesas. En 1905, se entregaron dos más de esta máquinas con cilindros, parrillas y hogares ligeramente mayores.
Churchward estaba muy impresionado por la mayor suavidad de circulación de las compound Atlantic, con cuatro cilindros y unas piezas móviles mucho más ligeras. La masa de los pistones y las bielas, con su movimiento alternativo, prácticamente se auto equilibraba, en comparación con las piezas móviles parcialmente equilibradas pero mucho más pesadas de su propia 4-4-2 de dos cilindros.
Churchward decidió fabricar la versión de cuatro cilindros de su máquina de dos cilindros. Sin embargo, en vista de la rentabilidad marginal que ofrecían las compound debido a las condiciones de explotación de GWR y al mecanismo más complicado del tipo Du Bousquet, decidió utilizar la tracción por expansión simple. La primera locomotora Churchward de cuatro cilindros, 4-4-2, Nº 40, fue entregada en junio de 1906.
La caldera de la Nº 40 era generalmente similar a la del Nº 98, la segunda 4-6-0, pero se estrechaba en la parte de arriba a partir del largo total del barril de la caldera, en vez de hacerlo a partir de la mitad. Los laterales y la parte de arriba del hogar Balpeaire estaban ligeramente curvados y la placa del hogar tenía menor anchura y altura, de modo que los laterales se estrechan hacia el extremo final.
Esta forma, junto a la del barril de la caldera, que se estrechaba hacia delante, proporcionaban una mayor superficie al mamparo de tubos del hogar y a los primeros metros de la caldera, justo donde se generaba el vapor más rápidamente. En el revestimiento de la parte superior de la tobera de soplado de Churchward, los orificios ocupaban un área mayor cuando la máquina funcionaba a pleno rendimiento, reduciendo la contrapresión del vapor de escape.
A quince miembros de la Serie Star se les instalaron calderas y cilindros más grandes y cabinas con ventanas laterales, y fueron convertidas en máquinas de la Serie Castle. Otras Star recibieron tan sólo chimeneas de vapor exteriores similares a las de las mayores 4-6-0. Una de esas máquinas, la Malmesbury Abbey Nº 4.064, arrastra, cerca de Chippenham, a principio de los años 50, el Swindon-Bristol de las 16.07 h.
Los cilindros y el mecanismo de distribución
El diseño de los cilindros y del reparto de tracción de la N ° 40 se hizo a partir del de la compound francesa Atlantic de cuatro cilindros. Los cilindros interiores hacían funcionar el eje acoplado delantero y los exteriores, el segundo eje. Sin embargo, para poder utilizar las bielas de conexión interior y exterior con la misma longitud, se colocaron los cilindros interiores sobre las ruedas del bogie delantero y más adelantados que en las locomotoras francesas.
Comparando las compound francesas 4-4-2 y las primeras 4-6-0 de dos cilindros de Churchward, el mecanismo de distribución utilizado en la Nº 40 era el más sencillo. Las francesas 4-4-2 tenían cuatro juegos de distribución Walschaerts (dos en el interior del armazón y dos fuera), mientras que Churchward colocó un sistema Stephenson con cuatro excéntricas interiores en sus 4-6-0 de dos cilindros.
La Nº 40 tenía tan sólo dos juegos de distribución simplificados. Los husillos de la válvula exterior eran movidos por simples balancines desde los dos juegos de distribución Walschaerts modificados (alojados entre los armazones en un lugar inaccesible). Con este sistema, las bielas radiales se movían por medio de unos vástagos desde las crucetas exteriores opuestas, eliminando de este modo el uso de las excéntricas interiores.
Este mecanismo de distribución (de tijeras), diseñado por W. H. Pearce, funcionaba perfectamente, pero para ajustar correctamente las válvulas se empleaban 10 días. Churchward se dio cuenta de que esto podría causar retrasos en las revisiones de las locomotoras que utilizaran este tipo de mecanismo. Entonces decidió que, en adelante, las bielas de radio de los mecanismos Walschaerts de las máquinas de cuatro cilindros funcionarían de modo convencional, movidas por dos excéntricas del eje acoplado delantero. La primera remesa de 10 Star se entregó en febrero de 1907, fabricada como 4-6-0 para conseguir un mayor peso de adherencia. En 1909, la Nº 40 fue transformada en una 4-6-0, aunque conservó su mecanismo de distribución de tijeras.
En 1908, las pruebas con el coche dinamométrico entre Exeter y Paddington se llevaron a cabo con la Star 4-6-0, Nº 4013,  Knight of the Grand Cross. Arrastrando un tren de 390 toneladas con coches ligeros más antiguos, equivalente en resistencia a la rodadura a unas 450 toneladas del material moderno más pesado de GWR, se consiguió un promedio neto de velocidad de 91,7 km/h. en 279,9 kilómetros de recorrido.
La máxima potencia en la barra de tracción era de 1.050 HP a 85,2 km/h. El consumo específico medio de combustible era de unos 1,59 kilos por caballo en la barra de tracción/hora, que era la mitad de lo que consumían las grandes 4-6-0 de Lancashire & Yorkshire Railway (LYR) en su forma original de 1908.
Datos Clave: Serie Star 4-6-0
Cuatro cilindros: Originalmente: 36,5 cm de diámetro; después se agrandó a 38,10 cm. con recalentadores desde 1913.
Carrera: 66,04 cm.
Diámetro máximo de la caldera: 1,67 metros estrechándose hasta 1,47 metros.
Esfuerzo de tracción: 12.610 kilos al 85% de presión de caldera con cilindro de 38,10 cm. de diámetro.
Superficie de la parrilla: 2,51 m2
Capacidad de agua: 15.911- 18.184 litros.
Capacidad de carbón: 6 toneladas.
Peso en orden de marcha: Máquina: 75,6 toneladas. | Tender: 40,4-46,7 toneladas.
Las Star más grandes
En 1919, se fabricó una 2-8-0 para tráfico combinado, nueva y con dos cilindros, la Serie 47XX, con una caldera mayor que la utilizada en las 4-6-0 y en las 2-8-0. Se la designó como N° 1, y tenía un área un 12% mayor. Churchward quiso utilizar esta caldera para las Series Star y Saint, pero su peso aplazó la propuesta.
Pruebas de funcionamiento
En 1910, se llegó a un acuerdo de intercambio de la Nº 4.005, Polar Star, de GWR, que realizaba servicios entre Londres y Crewe, y la Nº 1.471 Worcestershire 4-6-0 de LNWR entre Londres y Exeter. La 4-6-0 de GWR manejó con facilidad los pesados expresos de LNWR, dejando perplejo con su marcha silenciosa al personal de LNWR. Aunque la N° 1.471 de LNWR hizo lo que pudo, con una caldera ligeramente más pequeña, una presión menor y un solape de válvulas más corto, el resultado fue inferior al de las Star y el consumo de agua y combustible mucho mayor.
La introducción de los recalentadores
En 1906, Churchward y George Hughes de LYR fueron los primeros ingenieros que aplicaron los recalentadores a sus locomotoras. De este modo, se solucionaba la pérdida de calor por la condensación en los cilindros y se incrementaba la potencia gracias al mayor volumen de vapor a temperaturas más altas.
Churchward se dio cuenta, a partir de sus propias pruebas y de la experiencia de otros, de que los lubricantes del cilindro y de la válvula no podían soportar las altísimas temperaturas del vapor. Tales temperaturas podrían llegar a causar carbonización, en cuyo caso las portillas del vapor y los conductos quedaban parcialmente bloqueados. Churchward se contentó con temperaturas de vapor máximas de unos 287°, las cuales evitaban ese problema y permitían que la potencia de sus locomotoras aumentara de un 10 a un 15% y que el consumo de combustible se redujera para una potencia dada.
La primera Star a la que se le instaló el tipo de triple elemento, en 1901, fue en la Swindon Nº 3 estándar, la Nº 4.021 King Edward, llamada más tarde British Monarca, y retrospectivamente les fue instalado a las máquinas anteriores. Hacia 1913, 750 locomotoras de GWR contaban con recalentadores, lo que suponía un ahorro de 60.000 toneladas al año.
El aumento de potencia de las Star con recalentadores y el diámetro de los cilindros aumentado 38,10 centímetros permitió a estas máquinas hacerse cargo resueltamente de las crecientes cargas de los trenes expresos. En 1914, la Nº 4.045, Prince John, arrastró el Cornish Riviera Express, de Paddington a Exeter, 280 kilómetros, a una velocidad de 94,9 km/h, durante todo el recorrido, con un tren de 470 toneladas.
Durante los años 20, la carga por eje máxima en algunos de los principales itinerarios de GWR se incrementó entre 20 y 22,5 toneladas. Esto permitió, a partir de 1923, la introducción de la Serie Castle y de la mayor parte de la Serie King, a partir de 1927. Ambos diseños se basaban en las dimensiones de los cilindros y ampliación de la caldera de las Star. Algunas Star hicieron el itinerario Paddington-Bristol hasta mediados de los años 50 del siglo pasado.
A partir de 1911, las Star contaron con alimentación superior para reducir la formación de depósitos de cal, y proporcionar un sistema para calentar el agua de alimentación dentro de la zona de vapor en la parte superior de la caldera. Las locomotoras que contaban con este dispositivo podían identificarse por los tubos que iban por el lateral de la caldera hasta la cubierta de la válvula de seguridad.
La primera Churchward de cuatro cilindros, la N° 40, fue fabricada como una 4-4-2 para acercarse más a un estudio comparativo con las compound francesas. Posteriormente, pasó a ser una 4-6-0 para conseguir una mayor adherencia. Finalmente, se le reemplazó el bogie de estilo americano. Tras las críticas, se llevaron a cabo una serie de cambios en el diseño externo. A los últimos miembros de la Serie se les alargó hacia abajo los laterales de la cabina.
Dónde verlas
Sólo se ha conservado la Lode Star Nº 4.003. Se encuentra en el National Railway Museum de York.
En el National Railway Museum de York | https://www.railwaymuseum.org.uk | GWR 4-6-0 Nº 4003 Lode Star - 1992 | Colección Science Science Group | © La Junta de Fideicomisarios del Museo de Ciencias | Licencia Creative Commons Attribution 4.0 
En el National Railway Museum de York | https://www.railwaymuseum.org.uk | GWR 4-6-0 Nº 4003 Lode Star - 1992 | Colección Science Science Group | © La Junta de Fideicomisarios del Museo de Ciencias | Licencia Creative Commons Attribution 4.0 
Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España), salvo mención expresa.