El Shinkansen japonés era el tren más rápido del mundo hasta que China lo derrotó. La razón: el “efecto pistón” – Desde dentro

En resumen se puede decir que el pistón en uno Motor de cuatro tiempos Se encarga de mover el aire del interior para comprimirlo y facilitar la combustión o explosión del combustible o expulsarlo de la cámara de combustión. Es decir, sirve para empujar el aire hacia arriba o hacia abajo.

Ahora imagina un tren llegando a un túnel. a más de 300 km/h. De repente, el tren ya no se mueve afuera, sino que mueve el aire en el túnel. Para empujarlo hacia abajo. tu movimiento Sería muy parecido al de un pistón.. El tren se mueve en línea recta y el túnel que lo rodea se comportaría como una cámara de combustión.

Eso no parece ser un problema.

Este no parece ser el caso si se supone que el aire simplemente es empujado hacia la salida de donde escapa sin más problemas. Tampoco supone ningún problema si sus líneas de alta velocidad pasan por un puente de más de 100 kilómetros.

Pero si eres un país montañoso y has hecho del ferrocarril tu medio estrella para mover a millones de personas a cientos de kilómetros por hora. Sí, tienes un problema. Porque el efecto pistón es pura física y no es fácil solucionarlo para ganar velocidad.

cuando eran los mejores

En 1964, cuando España comenzaba a abrirse al mundo, Abebe Bikila ganó su segundo maratón olímpico en las calles de Tokio. Lo hizo con unas zapatillas Puma Osaka.nada que ver con los famosos 42.195 metros que había recorrido y ganado descalzo en Roma cuatro años antes.

No sabemos si Bikila tomó el primer Shinkansen que conectaba las ciudades de Tokio y más concretamente Osaka. El tren de alta velocidad entró en funcionamiento en Japón ese mismo año, impulsado por los Juegos Olímpicos de la capital japonesa. Luego las dos ciudades fueron conectadas por un tren que llegó a la cumbre. 210 kilómetros por horala primera línea de alta velocidad del mundo.

Más de 60 años después, Japón ya no es el país con mayor número de kilómetros de alta velocidad del mundo. Hoy es China. Esto tiene sentido considerando que el país es enorme y si se impulsara este modo de transporte, tarde o temprano superaría a sus vecinos. Por cierto, España también superó a Japón en este ámbito hace años.

Pero es muy probable que haya algo más que perjudique más a Japón. China hace del tren de alta velocidad su bandera. Sus últimos avances en maglev, que levita gracias a imanes muy potentes para evitar el roce con el carril, han alcanzado una velocidad total de 896 km/h en el cruce de dos trenes CR450.

El problema para Japón es que China tiene mucho dinero. Y cuando es necesario construir ocho de los diez puentes más largos del mundo para solucionar accidentes geográficos, se ponen manos a la obra.

Japón tiene que lidiar con muchas montañas y un sistema más tradicional: los túneles. Y eso es todo un problema si quieres dejar pasar un tren a muy alta velocidad.

Cuando un tren cruza completamente el umbral de un túnel, se le llama túnel. efecto pistónun problema que impide mayores aumentos en la velocidad al caminar. Las consecuencias son tan simples como graves: fuertes explosiones, roturas de equipos… y daños en los tímpanos de los pasajeros.

Al entrar al túnel, el aire es comprimido y desplazado hacia la salida por el movimiento del tren. Sin embargo, parte de este aire rebota, creando cambios de presión que pueden ser particularmente dolorosos para los pasajeros e incluso pueden afectar su oído medio. A medida que sale, crea una onda de presión que viaja a la velocidad del sonido, y cuando el tren sale del túnel, crea una onda de presión y una explosión sónica que se estima que se escucha a 400 metros de distancia. se le conoce como Auge del túnel.

Japón enfrenta ahora un problema que se remonta al pasado. Sus rasgos son más amplios. que los europeos, pero sus túneles son más estrechos. Esto tenía como objetivo reducir los costos de infraestructura pero también reducir el riesgo de deslizamientos de tierra en caso de un terremoto. Al principio esto no fue un problema, pero a medida que la velocidad de los trenes aumentó, quedó claro que no podían avanzar más.

En China, los trenes, al igual que sus vecinos, también utilizan vías anchas. Sin embargo, como las estructuras antiguas no se conservan, los túneles recién construidos son más anchos. Esto reduce la efecto vacío se produce cuando el tren entra en el túnel y, por tanto, alivia los problemas de los pasajeros. Como hay menos resistencia al pasar el tren, también se reduce el gasto de energía.

La solución para los japoneses no es fácil. En el Tokaido Shinkansen, la primera línea de alta velocidad (que conecta Tokio con Osaka), 13% del total de kilómetros Caminan en túneles. Pero la línea Sanyo Shinkansen pasa por túneles la mitad del tiempo. y el Shinkansen de Hokkaidō que está en construcción (esta línea está sólo parcialmente abierta) está considerando techar el 80% de las instalaciones.

La solución más eficaz al problema es fabricar trenes con una punta muy larga y afilada. la aerodinámica intenta imitar el pico del martín pescador que se puede sumergir en agua y producir salpicaduras mínimas. Siguiendo el mismo concepto, cuanto más largo y puntiagudo sea el morro del tren, menos resistencia encontrará el tren en la entrada y más gradual se creará la onda de presión.

La otra solución fue Ampliar la sección del túnel en la entrada.. La “puerta” es más ancha y también tiene aberturas en los laterales por las que puede escapar parte del aire. Aire movido por el tren.. Esta vía de escape crea una onda de presión más pequeña, por lo que el tren no causa molestias indeseables a los pasajeros y viaja más rápido. Incluso se pensó en Trenes herméticos con presión controlada.

Durante sus pruebas, Japón sigue buscando trenes que lo hagan posible Puede alcanzar una velocidad máxima de 400 km/h.. Sin embargo, las estructuras heredadas del pasado hacen extremadamente difícil dar un nuevo salto cualitativo para seguir el ritmo de China.

Foto | Rikku Sama

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