De manera muy resumida, el pistón en un motor de cuatro tiempos Se encarga de mover el aire del interior para comprimirlo y facilitar la quema o explosión del combustible o empujarlo fuera de la cámara de combustión. Es decir, se dedica a 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 pasa de estar fuera a mover el aire dentro del túnel. Empujarlo hasta el fondo. tu movimiento Sería muy parecido al de un pistón.. El tren avanza en línea recta y a su alrededor el túnel se comportaría como una cámara de combustión.

Eso no parece un problema.

No lo parece si pensamos que el aire simplemente es empujado hacia la salida donde sale sin mayor problema. Tampoco supone ningún problema si sus líneas de alta velocidad pasan por un puente de más de 100 kilómetros de longitud.

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 solucionarlo para ganar velocidad no es fácil.

cuando eran los mejores

En 1964, mientras España comenzaba a abrirse al mundo, Abebe Bikila ganó su segundo Maratón Olímpico en las calles de Tokio. Lo hizo calzando zapatillas Puma Osaka.nada que ver con los famosos 42.195 metros que recorrió descalzo en Roma para ganar cuatro años antes.

No sabemos si Bikila tomó ese primer Shinkansen que unía las ciudades Tokio y, precisamente, Osaka. El tren bala había comenzado a operar en Japón ese mismo año, impulsado por los Juegos Olímpicos de la capital nipona. Luego, las dos ciudades fueron unidas por un tren que alcanzó picos de 210 kilómetros por horaconvirtiéndose en la 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. Tiene sentido, teniendo en cuenta que el país es enorme, por lo que si se impulsara este medio de transporte, tarde o temprano superarían a sus vecinos. España, por cierto, también superó hace años a Japón en este ámbito.

Pero es muy probable que haya algo más que haya perjudicado más a Japón. China está haciendo del tren bala su bandera. Sus últimos avances con el maglev, que levita gracias a imanes muy potentes para evitar el roce con la vía, ha alcanzado una velocidad combinada de 896 km/h en el cruce de dos trenes CR450.

El problema para Japón es que China tiene mucho dinero. Y si es necesario construir ocho de los 10 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 cuando quieres hacer pasar un tren a altísima velocidad es todo un problema.

Cuando un tren cruza completamente el umbral de un túnel, se produce lo que se conoce como efecto pistónun problema que impide aumentar aún más la velocidad de marcha. Las consecuencias son tan simples como graves: fuertes explosiones, roturas de equipos… y tímpanos de los pasajeros.

Al entrar al túnel, el aire se comprime y el movimiento del tren lo mueve hacia la salida. Sin embargo, parte de ese aire rebota y genera cambios de presión que pueden resultar especialmente dolorosos para los pasajeros, afectando incluso a su oído medio. Al desplazarse hacia el exterior se crea una onda de presión que se desplaza a la velocidad del sonido y cuando el tren sale del túnel se crea una onda de choque y una explosión sonora que, se calcula, se puede escuchar a 400 metros de distancia. se le conoce como auge del túnel.

Japón está experimentando ahora un problema heredado del pasado. Sus trenes son más anchos. que los europeos pero sus túneles son más estrechos. Esto tenía como objetivo reducir los costos de infraestructura pero también correr menos riesgo de deslizamientos de tierra en caso de un terremoto. Al principio esto no fue un problema pero cuando la velocidad de los trenes aumentó se dieron cuenta de que no podían seguir moviéndose.

En China los trenes también utilizan vías anchas como sus vecinos pero como no conservan las estructuras heredadas, los nuevos túneles construidos son más anchos. Esto reduce la efecto vacío se produce con la entrada del tren al túnel y, por tanto, mitiga los problemas a los viajeros. Además, al generarse menos resistencia al paso del tren, también se reduce el gasto energético.

La solución para los japoneses no es sencilla. En el Tokaido Shinkansen, la primera línea de alta velocidad (la que une Tokio con Osaka), 13% del total de kilómetros Corren dentro de 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) contempla el techado del 80% del trazado.

La solución más eficaz que se ha encontrado para este problema es producir trenes con un morro muy largo y afilado. la aerodinámica intenta imitar el pico del martín pescador que puede sumergirse en el agua generando mínimas salpicaduras. Siguiendo el mismo concepto, cuanto más largo y agudo sea el morro del tren, menos resistencia encontrará el tren en la entrada y más gradualmente se generará la onda de presión.

La otra solución ha sido ampliar el tramo del túnel en su entrada. La «puerta» es más ancha y además cuenta con aberturas laterales que dejan salir parte del aire. aire movido por el tren. Esta vía de escape genera una onda de presión menor, permitiendo que el tren no cause molestias no deseadas a los pasajeros y viaje más rápido. Incluso se ha pensado Trenes herméticos con presión controlada..

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

Foto | Rikku Sama

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