b"\n_START_ARTICLE_\nLocomotiva\n_START_PARAGRAPH_\nLa locomotiva \xc3\xa8 il rotabile ferroviario munito di motore che viene usato, nel trasporto ferroviario, per il traino di un convoglio (treno o manovra) su un binario ferroviario.\n_START_SECTION_\nLe origini\n_START_PARAGRAPH_\n\xc3\x88 opinione diffusa che i primi tentativi di applicazione della forza del vapore a dispositivi in grado di trainare veicoli e sostituire la forza dell'uomo e degli animali si ebbe nelle miniere di carbone in seguito alla cosiddetta rivoluzione industriale. Questi tentativi segnano l'atto di nascita della locomotiva a vapore e il momento in cui la forza meccanica cominci\xc3\xb2 a sostituire quella degli animali nei lavori pesanti._NEWLINE_Alla fine del XVIII secolo il motore a vapore cominciava a diffondersi in ambito industriale e vi furono i primi tentativi di applicazione delle caldaie a mezzi di trasporto._NEWLINE_Il primo che riusc\xc3\xac a far muovere un veicolo su rotaia grazie alla forza del vapore fu l'inventore inglese Richard Trevithick, che nel febbraio 1804 costru\xc3\xac la prima locomotiva a vapore funzionante per la miniera di Pennydarren nel Galles. La macchina di Trevithick era semplice e spartana, una semplice caldaia in ferro con un camino posto presso la bocca di caricamento del carbone. Il vapore prodotto veniva convogliato ad un cilindro orizzontale al lato opposto del camino, che trasmetteva il movimento ad un asse motore tramite un semplice biellismo. La caldaia raggiungeva la pressione di circa 2,8 bar, ed era dotata di una valvola di sfogo per le sovrappressioni. Nel 1808 Trevithick costru\xc3\xac una seconda macchina, simile, chiamata ironicamente Catch me who can (Mi acchiappi chi pu\xc3\xb2); questa era a cilindro verticale._NEWLINE_Nel 1812 l'ingegnere Matthew Murray e l'industriale John Blenkinsop costruirono la prima macchina a due cilindri, da 203\xc2\xa0mm di diametro ciascuno. Anche in questo caso i cilindri erano verticali e collegati con un meccanismo simile a quello di Trevithick. L'asse motore era dotato di rudimentali ruote dentate che agivano su una cremagliera per far presa sul binario e muovere il veicolo. Questa macchina, a tre assi, denominata Salamanca, aveva dimensioni maggiori rispetto a quella di Trevithick e si dimostr\xc3\xb2 adatta a trasportare il carbone della miniera di Middleton (di propriet\xc3\xa0 di Blenkinsop). Ne vennero prodotti altri tre esemplari che servirono ininterrottamente fino agli anni trenta del XIX secolo nonostante gli alti costi di mantenimento e i frequenti guasti della ruota dentata._NEWLINE_Nel 1813 l'ingegnere William Hedley, il motorista Jonathan Forster e il fabbro Timothy Hackworth costruirono una nuova locomotiva per Christopher Blackett, proprietario della miniera di Wylam Colliery presso Newcastle upon Tyne. Questa macchina, denominata Puffing Billy, condivideva la struttura a tre assi con la Salamanca, ma era priva di assi dentati; la trazione veniva data dal semplice attrito ruota-rotaia, come per la locomotiva Pennydarren di Trevithick. La trasmissione in compenso era molto pi\xc3\xb9 complessa, con una coppia di bilancieri collegati ai cilindri che muovevano un ingranaggio che metteva in rotazione le ruote._NEWLINE_George Stephenson costru\xc3\xac nel 1814 la sua prima locomotiva: ingegnere motorista presso la miniera di Killingworth costru\xc3\xac una macchina ispirata alle precedenti, chiamata Blucher. La caldaia, lunga 2430\xc2\xa0mm e di 863\xc2\xa0mm di diametro esterno (507 interno) alimentava due cilindri da 203\xc2\xa0mm di diametro per 609\xc2\xa0mm di corsa. La Blucher pur essendo di meccanica tradizionale, aveva alcune significative innovazioni: per la prima volta le ruote erano dotate di bordini interni per tenere la macchina sul binario (invece di usare il binario stesso come guida), e per la prima volta i cilindri (ancora verticali) erano collegati direttamente alle ruote motrici._NEWLINE_Nel 1821 Stephenson costru\xc3\xac la Locomotion per la Stockton and Darlington Railway: era in grado di percorrere 15\xc2\xa0km a 39\xc2\xa0km/h, portando 80 tonnellate di carico. Fino ad allora tuttavia il problema principale era costituito dalla scarsa produzione di vapore della caldaia.\n_START_SECTION_\nNascita della caldaia tubolare\n_START_PARAGRAPH_\nLa prima locomotiva che pu\xc3\xb2 definirsi moderna fu, nel 1829 la Rocket ideata da George Stephenson in collaborazione con il figlio Robert. Per la prima volta veniva usata una caldaia a struttura multitubolare che aumentava fortemente la superficie di riscaldamento mantenendo una superficie di graticola abbastanza ridotta. L'invenzione di incorporare molti tubi di fiamma in una caldaia, (detta multi-tubolare), fu brevettata da Marc Seguin, nel 1827, inventore francese che collaborava con Stephenson e fu il primo costruttore di locomotive a vapore in Francia. Inoltre per la prima volta lo scarico dei fumi veniva forzato mediante un eiettore alimentato dai vapori esausti dei cilindri che migliorava la prestazione complessiva della macchina. La locomotiva vinse i Rainhill Trials nell'ottobre del 1829, entrando poi in servizio sulla Liverpool-Manchester._NEWLINE_Sempre nel 1829 la Compagnia del Canale del Delaware & Hudson acquist\xc3\xb2 dall'Inghilterra la Stourbridge Lemon, che fu la prima locomotiva in servizio sul continente americano, destinata a trasportare carbone tra Carbondale e Hones (Pennsylvania). L'esperimento tuttavia fall\xc3\xac a causa delle rotaie troppo deboli.\n_START_SECTION_\nEsperimenti negli Stati Uniti\n_START_PARAGRAPH_\nAnche negli Stati Uniti alcuni inventori si cimentarono nell'impresa di costruire locomotive a vapore: Peter Cooper costru\xc3\xac una rudimentale locomotiva che avrebbe dovuto servire tra Baltimora e l'Ohio la cui caldaia era costruita con tubazioni ricavate da canne di fucile ma la macchina sviluppava soltanto 1,43 cavalli vapore. Dal 1830 gli esperimenti cominciarono a dare qualche risultato con la costruzione della Best Friend, che aveva una rudimentale caldaia verticale, e della West Point del (1831), pi\xc3\xb9 tradizionale e caratterizzata dalla lunga caldaia e dai cilindri inclinati. Nel 1831 venne presentata la South Carolina, una strana e lunghissima macchina simmetrica con due corpi caldaia contrapposti, due grandi ruote motrici centrali e due camini alle estremit\xc3\xa0; la postazione di guida stava al centro, con il guidatore arrampicato sopra le due caldaie. Nel 1832 fu costruita la Atlantic, Phineas Davis, altra macchina dalla sagoma peculiare per via della caldaia e dei camini ritti al centro dell'ampio pianale._NEWLINE_Nel 1832 Matthias W. Baldwin present\xc3\xb2 la sua prima macchina, la Old Ironsides; in seguito avrebbe fondato la Baldwin Locomotive Works il colosso del settore delle costruzioni ferroviarie._NEWLINE_Le macchine statunitensi tuttavia anche se innovative ed insolite erano ancora poco efficienti. Gli inglesi invece continuarono lo sviluppo su una linea pi\xc3\xb9 tradizionale in cerca di maggiore efficienza e potenza.\n_START_SECTION_\nEvoluzione e sviluppo\n_START_PARAGRAPH_\nLa costruzione delle locomotive a vapore \xc3\xa8 proseguita senza interruzione fino alla seconda met\xc3\xa0 del XX secolo, con una continua evoluzione nelle dimensioni, nelle potenza e nel numero di assi fino ad arrivare a delle prestazioni invidiabili anche ai giorni odierni. Nel 1938 venne stabilito il record di velocit\xc3\xa0 di 202\xc2\xa0km/ora per le locomotive a vapore, mentre gi\xc3\xa0 nel 1908 venne tentata l'applicazione del motore a turbina ad una macchina a vapore. Tuttavia si evidenziava sempre pi\xc3\xb9 la necessit\xc3\xa0 di sostituire il motore a vapore con uno di altro genere che permettesse una sostanziale riduzione dei costi di esercizio, sempre pi\xc3\xb9 crescenti con il costo del carbone e a causa della necessit\xc3\xa0, intrinseca nel sistema a vapore, di accudienza costante e lunghi tempi di preparazione al servizio._NEWLINE_La soluzione venne trovata nell'utilizzo di motori elettrici gi\xc3\xa0 verso la fine del secolo XIX mentre per l'utilizzo dei motori termici si dovette attendere il raggiungimento di affidabilit\xc3\xa0 e di prestazioni migliori e al contempo meno onerose in termini di gestione e quindi oltre il primo decennio del XX secolo. Nel 1912 si ebbe la prima locomotiva diesel e, nel 1914, la prima diesel a trasmissione elettrica.\n_START_SECTION_\nNasce la locomotiva elettrica\n_START_PARAGRAPH_\nLa prima locomotiva elettrica vera e propria, atta cio\xc3\xa8 al traino di veicoli, risale al 1879. Questa, costruita da Ernst Werner von Siemens, utilizzava energia elettrica a corrente continua a tensione piuttosto bassa, quindi sviluppava una potenza piuttosto modesta. Il limite massimo di tensione raggiungibile era, a quel tempo, limitato dai materiali di isolamento disponibili, per cui il sistema si svilupp\xc3\xb2 soprattutto per il settore tranviario e per le ferrovie di limitata estensione._NEWLINE_La locomotiva ferroviaria vera e propria, in grado di sostituire pienamente quella a vapore, fu quella a corrente alternata trifase, a 3600 volt e a 15\xc2\xa0Hz, e vide la nascita in Italia sulla linea della Valtellina la cui locomotiva FS E.430 rappresenta il primo vero e proprio esempio di motrice da treno a livello mondiale. Venne costruita, per conto della societ\xc3\xa0 italiana esercente la Rete Adriatica, dalle Officine di costruzioni ferroviarie ungheresi Ganz (per la parte elettrica) e dalla Reale Fabbrica di Macchine di Stato Ungherese (per la parte meccanica), allora tra le poche e pi\xc3\xb9 avanzate fabbriche del mondo nel settore elettrico ferroviario._NEWLINE_Le locomotive elettriche furono costruite qualche anno dopo anche a corrente continua a tensioni tra 1500 e 4000 volt e progressivamente soppiantarono quelle a trazione trifase grazie alla minore complicazione delle linee elettriche di alimentazione e alla maggiore versatilit\xc3\xa0 del motore a corrente continua._NEWLINE_Nel 1955 una locomotiva elettrica francese, a corrente continua, raggiunse il record di 315\xc2\xa0km/ora._NEWLINE_I moderni orientamenti nella scelta dell'uso delle locomotive danno in genere la preferenza, per i treni passeggeri, alle locomotive elettriche mentre la scelta di quelle diesel \xc3\xa8 per le linee in cui non \xc3\xa8 presente o conveniente l'elettrificazione. Tale regola non \xc3\xa8 univoca in quanto legata anche ai costi e alle disponibilit\xc3\xa0 locali dell'energia. Le linee ordinarie a trazione a vapore sono ormai poche nel mondo e in molti casi solo a scopo turistico e amatoriale. Quasi tutte le linee ad alta velocit\xc3\xa0 usano locomotive elettriche.\n_START_SECTION_\nLocomotiva con turbina a vapore\n_START_PARAGRAPH_\nUna locomotiva con turbina a vapore \xc3\xa8 una locomotiva a vapore dotata di caldaia analoga a quella della locomotiva normale, ma in cui il vapore aziona le ruote tramite una turbina. Dal primo prototipo del 1908 si sono susseguiti vari tentativi, nessuno dei quali coronato da successo. Negli anni trenta e seguenti questo tipo di locomotiva fu considerato quale possibile alternativa alla locomotiva Diesel, che allora si stava diffondendo.\n_START_SECTION_\nLocomotiva diesel a trasmissione meccanica\n_START_PARAGRAPH_\nLa trasmissione del moto alle ruote avviene mediante cambio a ingranaggi e riduttori, alberi cardanici, o bielle motrici o catene di trasmissione; \xc3\xa8 in uso soprattutto per locomotive di potenza non molto elevata.\n_START_SECTION_\nLocomotiva diesel-elettrica\n_START_PARAGRAPH_\nIl motore Diesel non \xc3\xa8 collegato alle ruote per mezzo di trasmissione meccanica bens\xc3\xac ad un generatore di corrente che a sua volta fornisce elettricit\xc3\xa0 ai motori elettrici montati sulle ruote o sui carrelli motori. Il sistema presenta il vantaggio di una semplificazione della trasmissione di potenza alle ruote. Questo tipo di locomotiva ha avuto un grande sviluppo soprattutto negli USA e ha caratterizzato la quasi totalit\xc3\xa0 del parco mezzi delle Ferrovie dello Stato italiane._NEWLINE_In qualche caso sono stati costruiti dei sistemi bivalenti in cui quando \xc3\xa8 disponibile una alimentazione elettrica esterna (da linea aerea di contatto), l'alimentazione Diesel viene disinserita.\n_START_SECTION_\nLocomotiva diesel-idraulica\n_START_PARAGRAPH_\nLa locomotiva diesel-idraulica \xc3\xa8 una macchina essenzialmente uguale, nella parte motoristica, agli altri tipi di locomotive diesel ma ne differisce nella trasmissione che \xc3\xa8 affidata a convertitori di coppia e giunti di trasmissione a fluido. Questi sono essenzialmente costituiti da un sistema di giranti alettate secondarie che vengono trascinate dal fluido messo in movimento da quelle primarie che invece sono mosse dai motori. La trasmissione idraulica \xc3\xa8 tipica soprattutto della scuola nord-europea, in particolare tedesca.\n_START_SECTION_\nLocomotiva a turbina\n_START_PARAGRAPH_\nSi tratta di un sistema di trazione rimasto a livello sperimentale e che non ha avuto un grande successo. La prima locomotiva a turbina a gas venne costruita nel 1933 dalle officine svedesi Gotaverken-Nohab. Il motore di questo tipo di treno \xc3\xa8 costituito da una turbina azionata da un gas, del tipo di quelle aeronautiche._NEWLINE_Nel 1972 una locomotiva a turbina raggiunse i 318\xc2\xa0km/ora.\n_START_SECTION_\nAlimentazioni alternative\n_START_PARAGRAPH_\nNel 2005 \xc3\xa8 entrata in funzione sulla linea Link\xc3\xb6ping-V\xc3\xa4stervik (Svezia) la prima automotrice alimentata a biogas. Ha un'autonomia di 600\xc2\xa0km e raggiunge una velocit\xc3\xa0 massima di 130\xc2\xa0km/h. La prima automotrice \xc3\xa8 del tipo Y1, derivata dal tipo ALn 668 prodotta da Fiat Ferroviaria a Savigliano e rimotorizzata con motore Volvo; la seconda \xc3\xa8 del tipo Kustpilen dalla ditta Scania AB._NEWLINE_Le due automotrici sulla linea consumano biogas prodotto dalla decomposizione di sostanze organiche ed emettono una minor quantit\xc3\xa0 di anidride carbonica rispetto a quella emessa da altri tipi di motori._NEWLINE_Nel maggio 2006 \xc3\xa8 stata sperimentata con successo sulla linea Mestre-Adria l'alimentazione di un'automotrice Diesel tradizionale (la 663 906 ST) con olio di girasole. Il motore non ha subito alcuna modifica, \xc3\xa8 stato aggiunto un serbatoio supplementare per l'olio di girasole ed una serpentina di riscaldamento per portarlo alla viscosit\xc3\xa0 ottimale."