Adhesion Tractive Effort (Locomotive)

Esforço trator por aderência (locomotiva)

O esforço trator máximo de uma locomotiva limitado pela aderência é F = μ·W, a partir do coeficiente de aderência roda-trilho μ (tipicamente 0,25 a 0,35 em condições secas, e bem menos com chuva, gelo ou folhas no trilho) e do peso aderente W (a parcela do peso da locomotiva que recai sobre os eixos motorizados). O esforço trator é a força com que a locomotiva puxa o trem, e tem dois limites distintos: o limite de potência (do motor) e o limite de aderência (do atrito roda-trilho). Em baixas velocidades e nas partidas, é a aderência que limita — por mais potente que seja o motor, se a força pedida exceder μ·W, as rodas patinam (spinning): giram em falso, perdendo tração e desgastando rodas e trilhos. Por isso as locomotivas concentram o máximo de peso sobre os eixos motorizados (maximizando o peso aderente) e usam sistemas eletrônicos antipatinagem e a aplicação de areia sobre o trilho para aumentar o atrito em rampas e partidas. Aqui está um paradoxo fundamental e elegante da ferrovia: o contato aço-aço entre roda e trilho tem uma resistência ao rolamento baixíssima (cerca de um décimo da de um pneu no asfalto), e é justamente essa baixa resistência que dá ao trem sua enorme eficiência energética — mas a mesma propriedade que reduz o atrito de rolamento também limita a aderência disponível para tracionar. Eficiência e tração puxam para lados opostos. Este cálculo define o trem máximo que uma locomotiva consegue partir e puxar, especialmente em rampa, e é decisivo no planejamento da tração (quantas locomotivas para cada trem). Informe o coeficiente de aderência e o peso aderente.