¿Frenado por vacío en el Ponferrada-Villablino?

Preguntados los ferroviarios de toda la vida, maquinistas y fogoneros del P.V. hoy jubilados, todos afirman categóricamente: “El Ponferrada Villablino siempre frenó por aire comprimido”. Y esa es la creencia habitual también entre los aficionados al ferrocarril. Las dudas surgen cuando se les muestra algún documento gráfico, que adjuntamos, en el que aparecen elementos de un sistema de frenado por vacío. Con una breve introducción al frenado ferroviario, daremos algún detalle de esta peculiaridad técnica en nuestro ferrocarril.

Procedente del archivo de la MSP y reproducida en varios lugares como el libro "Las Gafas del Belga" del Club Xeitu, se muestra la locomotora 8 "Ponferrada" con el primer tren del ramal de Caboalles de Abajo, el 26 de junio de 1921. Aunque ya circulaban tolvas fabricadas por Mariano de Corral, lo que nos llama la atención de la fotografía es la manga situada junto al operario que está sentado en la parte frontal de la locomotora. ¡Se trata de una manga de freno por vacío! Al parecer, en el P.V. no siempre se frenó por aire comprimido como se cree de forma general, y de hecho a la locomotora de la fotografía le falta el típico compresor de aire que luego aparecería a la derecha de la caldera a la altura de la chimenea.

El frenado de vehículos ferroviarios

Un tren, como vehículo en movimiento, debe poseer sistemas para detenerse a voluntad. Esto se consigue actuando en dos elementos del tren: Su rodadura y su sistema de tracción. En el primero, mediante la fricción con una presión regulada, se convierte la energía cinética del tren en calor, provocando su detención. Si profundizamos en las magnitudes físicas, la energía potencial gravitatoria también influirá en esta ecuación en las pendientes. Zapatas o guarniciones, de diversos materiales como madera, hierro o compuestos, presionan respectivamente llantas de ruedas o discos de freno. La presión en los elementos de frenado debe conjugarse con la adherencia sobre el carril, influenciada por elementos como suciedad, agua u hojas, pues si esa presión es superior a la adherencia, el tren patinará durante la frenada.

Tolva PK conservada en el Museo del Ferrocarril de Ponferrada. Aunque la placa de la caja de grasa se encuentra colocada al revés, lo que realmente nos interesa de la fotografía es la situación, a ambos lados de la rueda, de las zapatas de freno aplicadas directamente sobre la llanta, como parte del sistema mecánico del sistema de frenado. Esta parte es común a los sistemas de freno por vacío, aire comprimido o husillo, variando solo el elemento que transmita la orden de freno a la propia zapata.

En el segundo elemento, el del sistema de tracción, interviene la reducción de velocidad a partir de la contramarcha o contravapor en la tracción vapor, y el frenado electrodinámico o hidrodinámico en el resto de tipos de tracción. El electromagnetismo comporta un tercer tipo de frenos que utiliza las corrientes de Focault o los frenos por patín, sistemas de más escasa implantación.

Un tren dispone de diversos sistemas de frenado, que, atendiendo a su función, se pueden clasificar como automáticos por aire, complementarios (Que refuerzan o complementan los anteriores, y permiten un control de la velocidad en los descensos) y de estacionamiento (Que permite una detención más permanente de un vehículo cuando no se encuentran activos los anteriores sistemas).

La capacidad de frenado de un tren, magnitud que se expresa en toneladas, permite conocer de manera cuantitativa lo que frena un vehículo en una distancia, facilitando los cálculos de la velocidad y cargas máximas de un tren concreto en un trayecto determinado.

De la misma tolva de la fotografía anterior, la timonería de freno. Conjunto de palancas, barras y piezas que transmiten mecánicamente el esfuerzo de frenado a todas las zapatas en todas las ruedas, de forma proporcional y regulando además el apriete respecto al sucesivo desgaste de zapatas y llantas.

Así las cosas, desde los principios del ferrocarril se procuró el frenado de los trenes, inicialmente mediante el propio freno de la locomotora y con la participación de los guardafrenos. Estos operario, distribuidos uniformemente a lo largo de un tren, frenaban o aflojaban los frenos de los vagones mediante galga o husillo a las órdenes del maquinista, mediante un código de silbato.

Complejo sistema de frenado por aire comprimido de las tolvas 2TT de bogies, donde se aprecia el cilindro de freno, el visor del cambiador de potencia automático "Vacío-Cargado" y la llave de aislamiento "Conectado-Desconectado" entre otros elementos.

Lo deseable es un sistema automático, continuo, moderable e inagotable, que solo se consigue con el uso de sistemas neumáticos. De esta manera, un solo operario, el maquinista, maneja a su voluntad el freno de todo el tren, y permite que el tren entero se frene en caso de fraccionamiento, entre otras ventajas. Aunque inicialmente se extendió el uso del frenado por vacío, finalmente en todo el ferrocarril mundial se implantó como mayoritario el de aire comprimido, por sus grandes ventajas respecto al vacío.

El frenado por vacío se basa en establecer, precisamente, un vacío en la tubería de freno, de unos 55 cm. de mercurio. Se provoca la frenada llenando parcialmente de aire esa tubería, que provoca que un cilindro de cada vagón, por diferencia de presiones en sus dos mitades separadas por un pistón, mueva la timonería de freno. El afloje se consigue volviendo a crear el vacío, y el frenado de urgencia poniendo la tubería de freno a presión atmosférica.

Muy simple, comparativa esquemática de los sistemas de frenado por vacío y por aire comprimido, en documento de la revista Vía Libre.

El freno por aire comprimido busca el efecto contrario. Mientras la tubería de freno de aire se encuentra a unos 5 Kg/cm² con el freno aflojado, una depresión en esa tubería provoca que el distribuidor de freno ubicado en cada vehículo actúe sobre un cilindro de freno. El afloje se consigue volviendo a introducir aire comprimido en la tubería, y la urgencia poniendo la tubería a presión atmosférica.

El aire comprimido cuenta entre sus ventajas con el menor volumen y peso de sus componentes, logrando mayores presiones de trabajo (5 kilos frente a un vacío que ronda la media atmósfera) y tiempos más cortos de respuesta ante frenadas y aflojes.

En la Baldwin Nº5 "Villabaso" aparece el típico compresor de aire para el freno del tren fabricado por Westinghouse que montaban casi todas las locomotoras del P.V., accionado por vapor.

El freno de los trenes en el P.V.

Desconocemos si en el proyecto del ferrocarril, como sabemos previo a la creación de su empresa explotadora la MSP, se especificaba el tipo de frenado a usar en su material motor y móvil. En tiempos de la construcción del P.V., muchos ferrocarriles similares al nuestro en características como ancho de vía, longitud o servicio, no poseían ningún tipo de freno continuo, y los que lo implantaron, se decantaron por el frenado por vacío.

Imagen de catálogo del constructor Baldwin, donde aparece de forma muy clara, encima de la topera delantera, la manga de freno por vacío.

En todo caso, en las especificaciones técnicas de construcción de las locomotoras 1 a 10, fabricadas en Philadelphia (Estados Unidos) por la “The Baldwin Locomotive Works”, aparece muy claramente en el apartado dedicado al freno de la locomotora la leyenda “Brake: Operating: Auto, vacuum and hand from New York Air Brake Co.” O lo que es lo mismo, operación de freno automático por vacío fabricado por la empresa New York Air Brake. Para no dejar lugar a dudas del tipo de freno instalado, dos guiones (--) aparecen en el apartado referido a la existencia de compresor de aire.

Incluso varios de los esquemas de estas locomotoras en distintas publicaciones respetaban la existencia de la manga de freno de aire en la parte delantera de la locomotora.

¿A qué se debe que las Baldwin del P.V. fueran equipadas con freno por vacío? Los ferrocarriles americanos ya estaban usando el freno por aire comprimido, patentado por George Westinghouse y comercializado por la Westinghouse Air Brake Company (WABCO) desde 1869. Y de hecho fue el tipo de freno que finalmente se impuso y usó hasta el final de sus días el ferrocarril berciano.

Dispuesta a salir de Villablino con un tren de viajeros formado por coches que ya pertenecían al P.V., mientras que la locomotora aún conserva la manga de freno de vacío en su testero.

Pudiera usarse el vacío en los primeros tiempos de la explotación del P.V. si acaso por compatibilidad con alguno de los vehículos remolcados que se alquilaron a otros ferrocarriles, alguno de los cuales si que llegaron a usar el freno por vacío. Una vez devuelto este material, y llegados los primeros vagones propios de bordes medios (Mariano de Corral y otros fabricantes), las posteriores tolvas y los coches de viajeros Carde y Escoriaza de 1920, ya se instalaría en las Baldwin el sistema de frenado por aire comprimido.

Aunque hablaremos de ellas en posteriores entradas de este blog, en la tabla siguiente aparecen las locomotoras de otros ferrocarriles que circularon en los primeros años del P.V.:

Compañía	Nº	Nombre	Rodaje	Constructor	Nºfab/Año	Notas
ESA	-	Santa Rita (En ESA)	020T	Freudenstein	138/1903	Luego PV22
ESA	3	-	130T	Hanomag	6949/1913
SMV	2	Villaodrid	130T	Borsig	5033/1902
SMV	3	San Tirso	130T	Borsig	5034/1902
SMV	4	Porto Vega	130T	Borsig	5035/1902
FSC	6	-	130T	MTM	56/1911
FSC	10	-	130T	MTM	68/1913
PSS	22	-	130+2T	Krauss	4994/1904

Notas:
ESA – Estratégicos y Secundarios de Alicante, SMV – Sociedad Minera de Villaodrid, FSC – Ferrocarriles Secundarios de Castilla, PSS – Plazaola, Sociedad Minera de Guipúzcoa, Pamplona-San Sebastián. La P.V. 22, como comentamos en este blog, se conserva en el Museo del Ferrocarril de Ponferrada.