Por que híbrido? Por que diesel?

As locomotivas são híbridas porque isso elimina a necessidade de uma transmissão mecânica como a usada num carro. Vamos entender por que os carros têm transmissão.

Motor de 3.200 cv que impulsiona o gerador principal

Seu carro precisa de uma transmissão por causa da física do motor à gasolina. Em primeiro lugar, todo motor tem um limite, um número máximo de giros (indicados em rpm, de rotações por minuto), acima do qual o motor não poderia funcionar sem explodir. Segundo, se você leu Como funciona a potência do motor , então sabe que os motores têm uma faixa estreita de variação de giros, onde os cavalos de força e o torque estão no seu máximo. Por exemplo, um motor pode produzir o máximo de cavalos de força entre 5.200 e 5.500 rpm. A transmissão permite a troca da relação de marcha entre o motor e as rodas à medida que o carro acelera e desacelera. Você muda as marchas para que o motor fique abaixo do limite e atinja a faixa de giros em que alcança o melhor desempenho (força máxima).

A relação de 5 ou 6 marchas, na maioria dos carros, permite que eles cheguem a 177 km/h ou mais, com uma faixa de giros do motor entre 500 e 6.000 rpm. O motor, na locomotiva a diesel, tem uma faixa de giros muito menor. A marcha lenta é de cerca de 269 rpm, e seu limite de giros é de somente 904 rpm. Com uma faixa de giros como esta, uma locomotiva precisaria de 20 ou 30 marchas para alcançar 177 km/h.

Uma caixa de marchas como esta teria de ser enorme (teria que lidar com 3.200 cv), complicada e ineficiente. Ela também teria que fornecer força para quatro conjuntos de rodas, o que aumentaria a complexidade.

Usando um conjunto híbrido, o principal motor a diesel pode girar a uma velocidade constante, acionando um gerador elétrico. O gerador envia energia elétrica para um motor de tração em cada eixo, que passa força às rodas. Os motores de tração produzem torque adequado a qualquer velocidade, desde quando o trem está parado até 177 km/h, sem a necessidade de mudança de marchas.

Por que diesel?
Os motores a diesel são mais eficientes do que os motores a gasolina. Uma locomotiva enorme como esta consome em média 325 litros de diesel a cada 100 km (0,31 km/l) quando está puxando cinco vagões de passageiros. As locomotivas que puxam centenas de vagões de carga totalmente lotados usam muito mais combustível do que isso - assim, mesmo com uma redução de 5 a 10% na eficiência, o aumento no custo do combustível seria expressivo.