Transmisión diésel-hidráulica

La transmisión diésel-hidráulica ha vuelto casi inadvertidamente a British Rail en la segunda generación diésel. Las cajas de cambios Voith de las últimas Unidades incorporan convertidores de par hidráulicos, basados en un principio similar a los de las locomotoras diésel-hidráulicas de la Western Región, que fueron retiradas con las últimas de la Serie Western.
En una locomotora de vapor, la presión de éste en los émbolos actúa a través de las bielas de acoplamiento y los cigüeñales para ejercer un par de torsión en las ruedas cuando la locomotora está detenida y ponerla así en movimiento. Sin embargo, no hay par de torsión en el cigüeñal de un motor diésel hasta que está en marcha. El sistema de transmisión debe, por tanto, permitirle acelerar antes de que la potencia llegue a las ruedas, donde el par de torsión se convierte en esfuerzo de tracción.
El convertidor de par
En los sistemas hidráulicos, la potencia del motor se transmite a través de un convertidor de par, que emplea aceite como medio de transmisión. El motor acciona un impulsor dentro de una carcasa llena de aceite, haciendo que circule por entre los álabes de una turbina en el eje de salida (que no tiene otra comunicación con el de entrada que el aceite). El empuje del aceite en los álabes de la turbina es lo que hace que el eje gire.
Si no fuera por un anillo de álabes fijos en el interior de la carcasa, este dispositivo actuaría simplemente como acoplamiento entre los ejes de entrada y salida, sin aumentar el par de torsión. Sin embargo, los álabes fijos redireccionan el aceite de vuelta a los álabes de la turbina y el par de torsión se multiplica, haciendo girar las ruedas y, en consecuencia, moviendo el tren. 
A medida que el tren acelera, el esfuerzo de tracción necesario para moverlo disminuye, y hay que reducir el par de torsión en la turbina para impedir la sobrecarga del motor diésel. En todo momento, el esfuerzo de tracción y la velocidad del tren en la vía deben estar en consonancia con la potencia producida por el motor. Este equilibrio se mantiene automáticamente en el convertidor de par: cuando la turbina acelera, disminuye en sus álabes el empuje del aceite que retorna a través de los álabes fijos. Para comprenderlo mejor, podemos recurrir a una sencilla comparación: la colisión entre dos coches en un atasco. Si un conductor no frena a tiempo y el automóvil de delante está parado, el impacto es más fuerte que si estuviera en movimiento.
En una transmisión hidráulica, la turbina está acoplada a las ruedas por un "cardan" conjuntas universales para permitir el movimiento relativo entre el convertidor del bastidor del vehículo y el eje. Un convertidor puede tener dos o más fases, que entran en acción secuencialmente para cubrir la gama de velocidades requerida. En algún punto de la transmisión, hay que colocar un mecanismo de inversión de marcha, porque el motor diésel funciona en una sola dirección.           

La transmisión diésel-hidráulica se ha empleado en la segunda generación de Unidades Diesel de BR. Muchas emplean cajas de cambios Voith, que incorporan convertidores de par hidráulicos. Funcionan por un principio similar al de las locomotoras diésel-hidráulicas de las Series 35, 42 y 52 de Western Región, y al de las Unidades Eléctricas de cuatro coches de la Serie 127.
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El convertidor de par comunica la potencia del motor a la transmisión. Un impulsor en una carcasa llena de aceite hace circular a éste a través de los álabes de una turbina, montada sobre un eje de salida macizo, introducido en un eje de entrada. El empuje del aceite sobre los álabes es lo que hace que el eje se mueva.

Fuente: El Mundo de los Trenes - Ediciones del Prado S.A. 1997 - Madrid (España)