EMD F40PH

La EMD F40PH es una locomotora diésel-eléctrica B-B de cuatro ejes y 3.000–3.200 hp (2,2–2,4 MW) construida por la División Electro-Motive de General Motors en varias variantes entre 1975 y 1992. Para su uso en las rutas de pasajeros de corta distancia de Amtrak, se convirtió en la columna vertebral de la flota diésel de Amtrak después del fracaso del EMD SDP40F. El F40PH también encontró un uso generalizado en los ferrocarriles de cercanías en los Estados Unidos y con VIA Rail en Canadá. Morrison-Knudsen y MotivePower fabricaron variantes adicionales de la F40PH entre 1988 y 1998, en su mayoría reconstruidas a partir de locomotoras más antiguas.

Amtrak retiró su flota de F40PH a principios de la década de 2000 en favor de la GE Genesis, pero la locomotora sigue siendo el pilar de los trenes de larga distancia de VIA Rail; En el reverso del billete de 10 dólares canadienses de la serie Frontier aparece una representación de la locomotora que transporta The Canadian. Los F40PH siguen siendo comunes en muchos otros ferrocarriles de cercanías en todo Estados Unidos. Además, Amtrak ha mantenido 22 de sus F40PH en uso como unidades de control sin motor.

Fondo

Amtrak heredó una flota de locomotoras diésel envejecida y mecánicamente incompatible de varios ferrocarriles privados en su puesta en marcha en 1971. Las locomotoras más modernas permanecieron en manos privadas para el servicio de carga, o para operar los diversos servicios de conmutación que, por ley, no pasaron a Amtrak. Para reemplazar estos Amtrak ordenó 150 locomotoras EMD SDP40F, que comenzaron a entrar en servicio en 1973. Estos fueron complementados por 25 GE P30CHs que entraron en servicio en 1975. El SDP40F fue un diseño problemático; problemas con la distribución de peso llevaron a una serie de descarriles a mediados de los años 70. Mientras tanto, el mal diseño de camiones del P30CH (y el GE E60CP eléctrico) restringió nuevas órdenes de esa unidad cuando Amtrak se encontró necesitando más potencia de distancia corta y mediana en la primavera de 1975.

Diseño

El diseño de la F40PH se basó en la locomotora EMD GP40-2 y compartió el cilindro EMD 645E3 V16 de la locomotora, motor diesel de dos tiempos y refrigerado por agua (impulsión de presión). El motor principal desarrolló 3000 hp (2.2 MW) a 893 RPM. El generador principal (tracción) convierte la energía mecánica del motor principal a la electricidad distribuida a través de un gabinete de alta tensión a los motores de tracción. Cada uno de los cuatro motores de tracción está orientado a un par de ruedas de conducción; la relación de engranaje determina la velocidad máxima de la locomotora. Un F40PH estándar tiene una relación de marcha de 57:20, lo que permite una velocidad máxima de 103 mph (166 km/h). Algunos Amtrak F40 PH fueron entregados con un 56:21 engranaje para 110 mph (177 km/h). Las primeras 30 locomotoras fueron construidas con un tanque de combustible de 1.500 dólares EE.UU. (5.700 L; 1.200 imp gal). Las unidades posteriores fueron construidas con un tanque de 1.800-US-gallón (6.800 L; 1.500 imp gal). Comienzo con el EMD F40PH-2, introducido en 1985, el impulsor principal desarrolló 3.200 caballos de fuerza (2.4 MW). Muchos de los F40PH originales fueron actualizados para coincidir con esa salida. Las locomotoras tenían 56 pies de 2 pulgadas (17.12 m) de largo. Un F40PH estándar pesa 260,000 lb (120.000 kg).

Para el servicio de pasajeros, el F40PH tiene otro alternador eléctrico, el generador de cabecera. La unidad HEP genera energía CA trifásica a 480 V (500 kW en el primer pedido, 800 kW en unidades posteriores) para iluminación, calefacción y aire acondicionado del tren. Originalmente, los F40PH alimentaban el alternador HEP desde el motor primario. Como resultado de eso, el tren tenía que estar a una frecuencia constante de 60 Hz y el motor principal tenía que girar a una velocidad constante de 893 RPM mientras suministraba potencia al extremo de cabecera (incluso parado, con el acelerador en ralentí). La potencia de los motores de tracción se controlaba variando la excitación de campo del generador principal (de tracción). En algunas versiones posteriores de la F40PH (y en muchas F40 reconstruidas), un segundo pequeño motor diésel auxiliar en la parte trasera de la locomotora alimenta el alternador HEP. En estos motores, la velocidad del motor primario varía de la forma habitual. Se identifican por el escape diésel en la parte trasera de la locomotora y por su silencioso ralentí. Los F40 restantes, con motores primarios de RPM constantes, son notablemente más ruidosos.

En el diseño inicial, la caja de la batería y los depósitos de aire estaban ubicados delante del tanque de combustible. En las locomotoras fabricadas después de 1977, éstas se colocaron detrás del tanque. La caja de la batería volvió a su ubicación original en el F40PH-2. Los F40PH-2 entregados a Caltrain incorporaron faros estilo Southern Pacific Railroad.

La designación "F40PH" fue la siguiente: "F" para el cuerpo de vacuno de ancho completo, "40" como la locomotora es parte de las 40 series de EMD (basado en la locomotora de carga GP40-2), "P" para el servicio de pasajeros, y "H" para la potencia de cabeza.

Historia

Amtrak encargó sus primeras 30 EMD F40PH el 8 de mayo de 1975. La primera de las nuevas locomotoras entró en servicio el 9 de abril de 1976. Amtrak pretendía que las locomotoras fueran para rutas cortas como la San Diego en Servicios de California y del Corredor Noreste en la parte de la ruta que entonces no estaba electrificada entre New Haven, Connecticut y Boston, Massachusetts.

Las rutas de larga distancia estaban protegidas por los entonces nuevos EMD SDP40F, descritos por J. David Ingles a finales de 1975 como las "estrellas de los trenes de larga distancia de Amtrak". Sin embargo, dos eventos llevaron a un cambio importante en la forma de pensar dentro de Amtrak con respecto al EMD SDP40F. El primer evento fue una fuerte caída en la confiabilidad mecánica del EMD SDP40F, incluidos varios descarrilamientos. El segundo evento fue el invierno inusualmente duro de 1976-1977, que dejó de lado a muchos de los viejos autocares calentados por vapor de Amtrak. Amtrak suspendió numerosas rutas y puso en servicio los nuevos autocares Amfleet I equipados con HEP, diseñados para recorridos cortos. El F40PH, con su generador HEP incorporado, fue la elección natural para transportar estos autocares. A medida que aumentaron los problemas con el EMD SDP40F, Amtrak adoptó el F40PH como su solución a largo plazo en todo el país para el servicio de motores diésel.

En la primavera de 1977, Amtrak intercambió 40 EMD SDP40F de nuevo con EMD. Los componentes, incluido el motor primario, se instalaron en un marco EMD F40PH. Las 40 locomotoras reconstruidas, denominadas F40PHR, eran idénticas a las EMD F40PH de nueva construcción, incorporando el tanque de combustible más grande y el generador HEP más potente que se había convertido en estándar.

Amtrak finalmente adquirió 132 F40PHR de esta manera, lo que combinado con nuevos pedidos entre 1975 y 1988 y con la compra de seis GMD F40PH de GO Transit en 1990, dio como resultado una flota de 216 locomotoras, la más grande del país. flota.

El primer operador de trenes de cercanías que encargó F40PH fue la Autoridad de Transporte Regional (RTA) de Chicago, precursora de Metra, que encargó 74 entre 1977 y 1983. Metra encargó 41 más entre 1988 y 1992. Otras agencias que compraron el F40PH incluía la Autoridad de Tránsito de la Bahía de Massachusetts (MBTA) (18), Caltrain (20), GO Transit (6), New Jersey Transit (17) y VIA Rail (59). Finalmente, la empresa de construcción ferroviaria Speno encargó cuatro. En total, EMD construyó 449 locomotoras, incluidas las F40PHR de intercambio.

El F40PH funcionó bien para Amtrak: a principios de la década de 1990 sólo cuatro habían sido retirados debido a accidentes. La locomotora estaba en el centro de la publicidad de Amtrak. La revista Trains estimó que, de media, cada F40PH viajaba hasta 175.000 millas (282.000 km) al año.

Amtrak comenzó a reemplazar el F40PH con el GE Dash 8-32BWH en 1991, el GE P40DC en 1993 y el GE P42DC en 1996. Todos fueron retirados en 2001 con la llegada del último P42DC, y su última asignación regular fue en el Maple Leaf en diciembre de 2001. El Ferrocarril del Canal de Panamá adquirió varios F40PH antiguos de Amtrak para servicio de carga y pasajeros; la potencia de cabecera de 480 V coincidía con el voltaje utilizado por la refrigeración en los contenedores de Maersk Sealand.

El EMD F40PH ha seguido prestando servicio a VIA Rail en el siglo XXI: entre 2007 y 2012, VIA renovó toda su flota por 100 millones de dólares canadienses. El programa de reconstrucción incluyó generadores HEP separados, motores reacondicionados, la adición de un tercer faro, reacondicionamiento de la cabina, bocinas de seguridad adicionales en la parte delantera y repintado según el nuevo esquema VIA. La locomotora reconstruida n.° 6403, que arrastra al canadiense a través de las Montañas Rocosas, se incluyó en el reverso del billete de diez dólares canadiense rediseñado en 2013 (el 6403 real pasó a ser más tarde 6459). A partir de 2018 VIA tiene en servicio 53 locomotoras EMD F40PH de este tipo. Estas locomotoras F40PH se complementan ahora con las locomotoras GE P42DC entregadas en 2001 y con las locomotoras Siemens SCV-42 entregadas en 2023.

Se han conservado tres antiguos F40PH de Amtrak: el número 231 es propiedad de Dynamic Rail Preservation en Boulder City, Nevada, el número 281 está en el Museo del Ferrocarril del Estado de California y el número 307 está en el Museo del Transporte de Carolina del Norte. Coaster donó dos de sus locomotoras F40PHM-2C que fueron retiradas el 8 de febrero de 2021; El 2103 fue donado al Museo del Ferrocarril del Suroeste del Pacífico y el 2105 al Museo del Ferrocarril del Sur de California.

Variantes

La longevidad del F40PH ha dado lugar a numerosas conversiones, reconstrucciones y refabricaciones. En algunos casos, se ensamblaron locomotoras nuevas utilizando componentes EMD. Varias agencias de transporte alargaron sus locomotoras para incluir un generador HEP independiente. Estos fueron designados F40PH-2C y F40PH-CAT donde se utilizaron generadores Cummins y Caterpillar, respectivamente. El F40PH-2C era considerablemente más pesado que el diseño estándar, con un peso de 282 000 lb (128 000 kg). El F40PH-2D, empleado por Via Rail, tenía personalizaciones especiales para operar en Canadá, incluidas luces de zanjas. Las últimas 30 locomotoras de Metra, denominadas F40PHM-2 (ahora reconstruidas como F40PHM-3), se construyeron con una cabina inclinada similar a la EMD F69PHAC experimental. Su aspecto estilizado recibió el sobrenombre de "Winnebago". Las cuatro locomotoras de Speno, denominadas F40PH-2M, se entregaron sin turbocompresores, lo que limitaba la potencia de salida a 2000 caballos de fuerza (1500 kW). Las cinco locomotoras EMD GP40 que Morrison-Knudsen reconstruyó para Tri-Rail en 1988 fueron designadas F40PHL-2. Progress Rail reconstruyó 41 unidades Metra con motores remanufacturados, motores de tracción reconstruidos y control de tracción por microprocesador. Estos han sido designados F40PH-3. La docena de locomotoras F40PHM-2C de MBTA se construyeron nuevas utilizando componentes EMD, al igual que las seis locomotoras F40PH-3 del Altamont Commuter Express.

A medida que la flota F40PH de Amtrak fue reemplazada por locomotoras más nuevas de la serie GE Genesis, Amtrak convirtió varias de las unidades retiradas en vagones de equipaje/taxi. Conocidas coloquialmente como "coles" (un acrónimo de "taxi" y "equipaje"), y oficialmente conocidas como Unidades de control no motorizadas (NPCU), estas unidades tenían sus motores diésel, Se quitaron los motores de tracción y los alternadores principales, así como una gran puerta enrollable instalada en el lateral (que permite utilizar el antiguo compartimento del motor para el equipaje). Amtrak convirtió 22 locomotoras en vagones repollo entre 1996 y 2007. Cada unidad convertida pasó a numerarse con el prefijo "90" a su número original. En 2011, Amtrak convirtió el F40PH No. 406 en una NPCU para permitir la operación push-pull del tren de exhibición del 40 aniversario de Amtrak; además, se instaló un generador HEP para suministrar energía auxiliar. A diferencia de otras NPCU, el No. 406 conserva su número original (en lugar de ser renumerado a 90406) y externamente se parece a un F40PH operativo.

Algunos F40PH llegaron al servicio de transporte de mercancías, después de las modificaciones adecuadas. El F40M-2F, que circula por el Ferrocarril de San Luis y Río Grande y anteriormente el Ferrocarril Americano Canadiense, fue ajustado para una velocidad máxima de 65 millas por hora (105 km/h) y se le dio un tamaño ampliado. Tanque de combustible de 2900 galones estadounidenses (11 000 l; 2400 imp gal). También estaba equipado con puerta, plataforma y escalones en la parte delantera. Una unidad, 450, fue adquirida por Western Maryland Scenic Railroad en 2018.

Propietarios originales

La División Electro-Motive fabricó 475 F40PH de todo tipo entre 1975 y 1992. Los pedidos de GO Transit y VIA Rail Canada fueron realizados por General Motors Diesel (GMD), la filial canadiense de la empresa. Morrison-Knudsen y su sucesora MotivePower remanufacturaron otras 31 locomotoras entre 1988 y 1998.