O primeiro sistema de transporte que utilizou um mecanismo de carris que se movimentam por trilhos foi criado na Grécia Antiga, por volta de 600 A. C., na estrada de Diolkos, região de Corinto. Com um
percurso de aproximadamente 8 km, a estrada serviu para transportar embarcações e outras benfeitorias com o uso da força de animais e dos escravos.
No início do século XVI foi desenvolvido na Alemanha um sistema de transporte formado a partir de trilhos de madeira e puxado por tração animal, que ficou conhecido como wagon ways (caminhos de vagões). Na Alemanha, esse tipo de transporte era muito utilizado em locais de extração de minérios, e até hoje é muito comum nas minas de todo o mundo a utilização de carris para o transporte dos minérios e para a retirada da água do fundo das minas.
Por volta do ano de 1776 os trilhos de madeira começaram a ser trocados por trilhos de ferro, o que caracterizou a rail way, ou seja, a linha férrea, termo que acabou sendo difundido mais tarde, no século
XIX. Foi no ano de 1804 que surgiu a primeira locomotiva movida com um motor a vapor, inovação criada pelo engenheiro britânico Richard Trevithick. Esse evento histórico ocorreu na cidade inglesa de South Wales, quando foram carregadas 18 toneladas de ferro e 70 homens por 14 km. Quando a velocidade chegou aos 8 km/h os trilhos não resistiram e quebraram. Foi George Stephoenson que identificou a necessidade de que as ferrovias de uma país necessitavam possuir uma bitola padronizada. As ferrovias criadas por ele foram adotadas a bitola de comprimento (1,435 m). Na Suíça no ano 1907 na
conferência de Berna, está bitola foi nomeada como “Bitola Internacional” e até hoje é adotada na maioria das ferrovias europeias, norte-americanas e canadenses.
Com mais força e velocidade, as máquinas foram substituindo os cavalos, proporcionando o aumento do número de vagões e da quantidade de carga transportada pelas composições. A partir dessa época foram ocorrendo diversas melhorias técnicas nos trilhos e nas locomotivas. As ferrovias estabeleceram uma perspectiva diferente sobre a ideia de transporte de cargas mais pesadas e por longas distâncias. Em razão das possibilidades de mobilidade também no meio urbano, as linhas férreas passaram a ser uma opção para o transporte de passageiros. Nesse sentido, a Inglaterra tomou a frente no que corresponde a essa modalidade, inaugurando em 1812 na cidade de Leeds a primeira composição para transportar exclusivamente passageiros.
O ano de 1830 ficou marcado como o início da Era das Ferrovias, quando foi inaugurada a primeira linha férrea de longa distância para passageiros em escala comercial e com horários regulares, entre as cidades inglesas de Liverpool e Manchester. No primeiro ano de funcionamento, a linha entre essas duas cidades transportou 460.000 passageiros. Em 1863 a Inglaterra criou a primeira linha subterrânea, integrando um sistema de transporte metropolitano e que mais adiante foi chamado de metroway.
Entre o final da década de 1870 e início da década de 1880 foram desenvolvidos os primeiros sistemas férreos movidos a eletricidade, criado por engenheiros alemães. A primeira linha férrea usando eletricidade conduzida por cabos suspensos foi no ano de 1883, entre as cidades de Mödling e Hinterbrühl Tram na Áustria.
Ao final do século XIX ocorreu o processo histórico conhecido como neocolonialismo, quando as nações europeias expandiram suas explorações coloniais. Ao contrário das nações ricas, onde as ferrovias
foram construídas de maneira a integrar seus territórios, as ferrovias estabelecidas nos países explorados tiveram sua estrutura projetada para interligar as áreas produtoras de matérias-primas em direção dos
portos, para facilitar o escoamento desses produtos. No Brasil, as linhas férreas também tiveram essa característica, principalmente por conta do ciclo do café, principal produto de exportação do país
durante a segunda metade do século XIX e início do século XX. A primeira ferrovia brasileira foi inaugurada em 1854, entre o Porto de Mauá e a cidade de Fragoso, no Rio de Janeiro, sendo idealizada pelo empresário e banqueiro Irineu Evangelista de Souza, muito conhecido pelo título de Barão de Mauá. No ano de 1922, o Brasil já havia construído aproximadamente de 29.000 Km de uma malha ferroviária,
2.000 locomotivas a vapor e uma frota de 30.000 vagões entre passageiros e de carga. A introdução das locomotivas com tração elétrica para substituir as de vapor foram em tornos dos anos 1930. Sendo que 1939 ocorreu a substituição da tração a vapor pela tração diesel elétrica.
Locomotivas a Vapor:
As locomotivas a vapor são constituídas basicamente de:
• CALDEIRA: Alimentadas por lenha, carvão ou óleo combustível, onde se produz o vapor de água;
• MECANISMO: Conjunto de elementos mecânicos que tem de pôr objetivo de transformar a energia calorífica em movimento mecânico;
• VEÍCULO: constituído pela carroceria, rodas, eixo, caixas de graxa e molas.
O vapor sob pressão na locomotiva a vapor é o gerador de energia para acionar os êmbolos que transmitem os movimentos por puxavantes e braçagens às rodas. A energia para produção do vapor na caldeira é resultado da queima de madeira, carvão ou óleo. A caldeira é basicamente um tanque de aço resistente a altas pressões cheio d’água e com tubos interligando a fornalha à caixa de fumaça na parte da frente, por onde passa a chama para o aquecimento e produção do vapor.
Locomotivas a Tração Elétrica:
Locomotivas Elétricas são aquelas que cujos motores elétricos de tração são alimentados por fonte externa, por meio de pantógrafos que fazem contato com a rede aérea de alimentação de energia elétrica ou de sapatas com o terceiro trilho energizado. A alimentação para locomotivas de maior potência, utilizadas em trens pesados ou trens de passageiros de alta velocidade, pode ser em corrente contínua, em voltagens que variam de 600 V a 3.000 V ou em corrente alternada, em 25 kV ou 50 kV.
Locomotivas a Tração Diesel Elétrica:
Nas locomotivas diesel-elétricas, a sua fonte de energia primaria, é o diesel, que é o combustível que alimenta o motor a combustão. Esse motor é acoplado a um gerador que produz a energia elétrica destinada a alimentar aos motores de tração localizados nos truques e acoplados às rodas motrizes por engrenagens, fazendo com que toda composição se movimente. Tais locomotivas têm uma potência de
aproximadamente 4500 hp, o que a torna capaz de tracionar toneladas de carga, considerando que, em situações mais críticas de inclinação, existe a possibilidade de utilização de mais de uma locomotiva
acoplada a uma composição para possibilitar o transporte da carga. As locomotivas diesel-elétricas são mais empregadas em trens de carga no Brasil, são constituídas de unidades com um motor diesel que
aciona um gerador elétrico de corrente contínua (CC) ou um alternador de corrente alternada (CA), o qual alimenta os motores de elétricos de tração. Essa combinação permite que as locomotivas diesel-elétricas desenvolvam toda a potência do motor diesel em baixa velocidade do trem, porque a rotação do motor não está associada à rotação das rodas. Por outro lado, o motor de tração elétrico tem seu torque máximo em baixa rotações, o que significa que a locomotiva diesel-elétrica possui alta capacidade de tração na partida.
Classificação das Locomotivas:
As locomotivas são classificadas pela disposição de seus truques e
quantidade de eixos tratores por truque (B para 2 eixos, C para 3 eixos
e D para 4 eixos), sendo comuns os seguintes tipos:
• BB: 2 truques com 2 eixos tratores cada;
• BBB: 3 truques com 2 eixos tratores cada;
• CC: 2 truques com 3 eixos tratores cada;
• DD: 2 truques com 4 eixos tratores cada.
O peso por eixo das locomotivas é limitado pelas características mecânicas de projeto e pela limitação imposta pela capacidade da via permanente. Atualmente esse valor está usualmente limitado em 32 t/eixo.
