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El Avril es la continuación de latrayectoria de Talgo en el seg-mento de la alta velocidad queen 2000 tuvo su primer gran hitocon la incorporación de la com-pañía española al selecto club de

En septiembre de 2008 Talgo hizo público por primera vez

su proyecto Alta Velocidad Rueda Independiente Ligero,

“Avril” en una jornada técnica celebrada en la Escuela

Técnica Superior de Ingeniería-ICAI. Hoy, dos años des-

pués Avril comienza a ser una realidad tangible

Avril: Tren de alta velocidady gran capacidad

de Talgo

Una configuración estándarde 200 metros de longitud,puede trasportarmás de 600 pasajeros.

TRENES TALGO DE ALTA VELOCIDAD

Series

102

112

3 G

Avril

130

730(1) Prevista la elevacion de velocidad a 300 km/h. (2) =AAI Altura de piso igual a la de andén interoperable (piso bajo)

Año entrada en servicio

2005

2010

En proyecto

En proyecto

2007

2010

Ancho de via(ST=Estándar, IB Iberico)

ST

ST

ST

ST o IB / ST

IB /ST

IB /ST

Velocidad máxima(km/h)

330

330

350

Hasta 380

250 o 300 (1)

250

Alimentación

25 kV

25 kV

25 kV

Cualquiera

25 / 3 kV

25/ 3 kV+Diésel

Caja decochesNormal

Normal

Ancha

Ancha

Normal

Normal

Asientospor filaHasta 4

Hasta 4

Hasta 5

Hasta 5

Hasta 4

Hasta 4

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los fabricantes de material rodante para alta velocidad. A par-tir de entonces se inició el camino de este nuevo tren de muyalta velocidad que aúna los principios técnicos de Talgo conla aplicación de nuevas tecnologías.

Avril, proyecto en el que han colaborado grandes cen-tros tecnológicos expertos en cada una de las materias obje-to de la innovación, es un tren de muy alta velocidad y altacapacidad desarrollado bajo el concepto de plataforma, queresponde a las exigencias actuales y futuras del mercado dela alta velocidad a nivel mundial.

El tren está concebido como una plataforma flexible,adaptable a versiones de ancho fijo (1.435 mm, 1.520 mm y1.668 mm) y de ancho variable, cuatro tensiones de alimenta-ción eléctrica, diesel-eléctrico o dual, con posibilidad de gáli-bo estándar o ancho y de modificar el número de cochesmanteniendo las prestaciones

Así, el tren puede tener múltiples configuraciones enfunción de las necesidades de cada cliente, con distintas velo-cidades de operación, con un máximo de 380 km/h, diferentenúmero de plazas -una configuración estándar de 200metros de longitud, puede transportar más de 600 pasajeros-y características técnicas distintas, como el sistema de pen-dulación natural, la tracción diésel-eléctrica o la altura delpiso.

El tren incorpora los últimos desarrollos en confort,seguridad, nivel acústico y sostenibilidad medioambiental, yestá basado en la “tecnología Talgo”, ampliamente contrasta-da y con características como la gran accesibilidad, y su efi-ciencia energética fundamentada en su ligereza y optimiza-ción aerodinámica al aplicar nuevas tecnologías en camposcomo el de la tracción, íntegramente desarrollada por Talgo,los materiales y la seguridad.

Durante el proceso de desarrollo del Avril, los costesde operación han sido un factor capital en el que se ha con-seguido una reducción sustancial gracias al bajo consumoenergético por pasajero y por kilómetro, y al bajo peso deltren.

Los coches

Una de las innovaciones que presenta la plataforma

Avril es el desarrollo de cochesanchos y cortos totalmenteaccesibles e interoperables quepermiten aumentar la capacidaddel tren y por tanto reducir deuna forma dramática el coste deoperación por pasajero.

Estos coches, con unaanchura de 3.200 milímetros, ygracias al desarrollo de sofistica-dos sistemas de guiado activo ypasivo de las cajas en curva per-miten la instalación de cincobutacas por fila, garantizando elcumplimiento del gálibo UIC ypor tanto la interoperabilidad deltren, sin que el confort de lospasajeros y la accesibilidad sevean afectadas.

En los coches se respetan

Altura pisocoches (mm) (2)

760 (=AAI)

760 (=AAI)

760 (=AAI)

760 (=AAI)

760 (=AAI)

760 (=AAI)

Longitud tren(m)200

200

200

133 a 400

187 a 200

187 a 200

Plazas en200 metros

318

365

Hasta 550

Hasta 600

335

299

Ubicación tracción(% ejes motorizados)

Concent. (38%)

Concent. (38%)

Concent. (38%)

Concent. (Hasta 42%)

Concent. (40%)

Concent. (40%)

Viajeros encoches extremos

No

No

No

Sí

No

No

Trenarticulado

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

Potencia(kW)8.000

8.000

8.800

Hasta 12.000

4.800

4.400

Distribuciónde asientosen 3+2.

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los estándares de espacio dispo-nible para el pasajero en térmi-nos de distancia entre reposa-brazos, espacio disponible paralas rodillas y anchura de pasillo yel resto de los parámetros deconfort característicos de lostrenes Talgo.

Ajustado el volumen a lamáxima capacidad, el reto deldiseño del Avril fue la reducciónde la tara en un 15 por cientopara albergar la nueva capacidadde pasajeros manteniendo laslimitaciones de peso máximo poreje que exige la normativa UIC.

El objetivo se consiguiócon la reducción de masa de lapropia estructura de la caja, eldesarrollo de butacas ultralige-ras y la selección de todo tipo decomponentes del tren en fun-ción de su peso. Así, se ha des-arrollado un nuevo piso flotanteen materiales ligeros con carac-terísticas también optimizadasdesde el punto de vista deabsorción de ruido y vibraciones,nuevos materiales ligeros paralos portaequipajes, mesas de ter-tulia, anclajes, revestimientosinteriores, aislamientos del ca-bleado, etcétera.

Asimismo, el tren incorpo-ra las más modernas solucionesen aseos biológicos, sistemas declimatización, instalaciones me-cánicas y eléctricas, e incluso, los

equipos de restauración se han redise-ñado para reducir su peso.

Tracción y Rodadura

Talgo ha desarrollado para elAvril su propia tracción y se propusoque ésta fuera “todo abajo” para liberarespacio interior en los coches extremosy así aumentar el espacio disponiblepara uso de los pasajeros.

El concepto más innovador queincorpora el nuevo Talgo en la tracciónes el que conjuga las ventajas de latracción concentrada y la distribuida.Los equipos de tracción se sitúan en laparte baja de los coches extremos pero

en un nivel superior de los mismos hay espacio destinado aviajeros lo que conlleva un aumento de las plazas ofertadascon más longitud del tren dedicada a los viajeros en unanovedosa fórmula de “tracción concentrada y viajeros distri-buidos”.

Además, la flexibilidad con que se ideó la plataformaimplicaba una solución modular, de manera que ciertoscoches de la composición son autónomos desde el punto devista de tracción y por tanto se pueden incluir o no en lacomposición en función de la potencia requerida para cum-plir las exigencias de velocidad-capacidad de cada aplicación,lo que reduce los plazos y costes de desarrollo para ofrecerproductos a medida el servicio solicitado.

La rodadura del Avril tiene su punto de partida en unaarquitectura de tren totalmente articulado, aprovechando almáximo las ventajas de la rueda independiente guiada propiade los trenes Talgo que permite un mejor guiado de las cajasy una reducción de las vibraciones transmitidas al pasajeroque redunda en un mayor confort de la marcha. Los ejes trac-tores van necesariamente montados sobre bogies, mientrasque la rueda independiente guiada en los coches intermediosproporciona una reducción de peso adicional y unos consi-derables ahorros en términos de coste de mantenimiento pordesgaste de ruedas gracias al menor número de ejes de lacomposición. El bogie trasero de los coches extremos escompartido con el siguiente coche.

Sobre este concepto se está desarrollando una nuevageneración de bogies, rodales y suspensiones con nivelaciónelectrónica que, con una reducción del 30 por ciento en pesoy una mejora en sus características dinámicas, permitiránalcanzar los 380 km/h con el máximo nivel de confort para elpasajero.

Para reducir al máximo el desgaste de rueda y la agre-sividad a la infraestructura se está desarrollando un sistemade guiado activo de ruedas independientes que, mediante unsistema de detección de entrada en curva y el control elec-trónico de la posición de la rueda sobre el carril permitirámejorar el guidado mecánico a través de las cajas y reducir así

Se ha reducido la taraen un 15 por ciento.

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el deslizamiento lateral de lasruedas sobre el carril a nivel demilímetros, evitando el roce de lapestaña y aumentando su vidaútil.

Eficienciaenergética

Otro de los objetivos de lafase de diseño del Avril ha sido laeficiencia energética a través dela selección de componentes detracción y la reducción de pesode todos los sistemas del tren.En ese proceso, la pieza clave hasido el desarrollo de un simula-dor de consumo energético que,alimentado con parámetros dediseño, calcula el consumo ener-gético del tren para unas deter-minadas condiciones de servicio.

El resultado, a expensasde una validación experimentalque llegará con el prototipo deltren, arroja una estimación deconsumo de 13,0 kWh/km, quecomparada con los valores habi-tuales de otros vehículos de altavelocidad en el entorno de los 15kWh/km, situará al Avril comolíder absoluto en la eficienciaenergética en el segmento.

El perfil exterior del tren ysu optimización en términosaerodinámicos es resultado deun estudio profundo en el que eldiseño del morro, realizado ini-cialmente para Talgo porPininfarina, está siendo optimi-zado a través de simulacionesCFD y será ensayado en túnel deviento para su validación.

La reducida altura del trenque permite la rueda indepen-diente guiada es también aliadade la reducción del coeficienteaerodinámico, que será un 21 porciento menor que el del actualTalgo 350. A ello, se unirá la ocul-tación de los pantógrafos inacti-vos, otra vía de estudio paraalcanzar ese objetivo.

La eficiencia energética yla aerodinámica del tren se bene-

fician también de la adecuación de la climatización a la ocu-pación real de los coches de pasajeros y de las necesidades derefrigeración de los motores en función de la temperatura delos mismos, incluso utilizando el aire procedente de la reno-vación en los coches para la refrigeración de los motores.

Un sistema inteligente define las necesidades de clima-tización en función de la ocupación del tren y regula los cau-dales de aire y la potencia necesaria para alcanzar unas con-diciones de confort óptimas con un consumo energéticomínimo.

Adicionalmente al consumo inducido por los paráme-tros de diseño, Talgo se ha propuesto liderar la eficienciaenergética también durante la operación del tren. Para elloestá desarrollando un innovador sistema ATO de conducciónautomática del tren con criterios de eficiencia energética,similar a los existentes en algunas líneas de metro. El sistemase alimentaría de parámetros como el perfil de vía, restriccio-nes de velocidad o programación de paradas intermedias,para, en tiempo real, calcular la marcha óptima y actuar sobreel sistema de tracción o permitir la deriva del tren, con elobjetivo de cumplir el horario previsto con el mínimo costeenergético.

Los resultados de este desarrollo tecnológico seránprobados en el prototipo del tren, si bien las simulacionesrealizadas en la línea Madrid-Barcelona arrojan unas prome-tedoras cifras del orden del 30 por ciento de reducción deconsumo frente a la conducción en marcha tendida para unhorario estipulado de dos horas y media.

Otras innovaciones en el ámbito de la eficiencia ener-gética van encaminadas a la parte de la energía que se con-sume durante la estancia de los trenes en talleres. La imple-mentación de modos de estacionamiento, inhibiendo la ali-mentación de ciertos sistemas innecesarios, reduce el consu-mo del tren al mínimo para las operaciones de mantenimien-to.

Seguridad

En términos de seguridad, la arquitectura Talgo de tren

Su coeficienteaerodinámico es 21por ciento menosque el del Talgo 350.

A partir de esa velocidad, los sis-temas de frenos reostático y neumáticodel tren toman el control, y los nuevosdiscos cerámicos, actualmente en des-arrollo, disipan la energía de la maneramás eficiente manteniendo su tempera-tura dentro de los límites tecnológicos.

Todo el sistema de frenos estásupervisado por un sistema electrónicoque controla y reparte el esfuerzo defrenado de una manera eficiente evi-tando el deslizamiento de las ruedas.Equipos de ayuda como la activacióndel freno de emergencia por la detec-ción automática de obstáculos en la vía

ayudan a reducir los tiempos de reacción y a su vez permitenreducir pequeños choques durante las operaciones demaniobra en talleres.

Sostenibilidad

La sostenibilidad es otro de los pilares del desarrollo delAvril en cuyo diseño una metodología de análisis de la eficien-cia energética, aplicada en todas las fases, ha llevado a unareducción adicional de las emisiones de dióxido de carbono demodo que el Avril tiene unas emisiones estimadas de 3,0 a 3,2Kg de CO2 por kilómetro equivalentes a 5-5,2 gramos porplaza/km, frente a los 3,5–4,0 Kg de CO2 por pasajero que pre-sentan otros trenes de la misma categoría o los 25-30 gr plazakilómetro que presentan los automóviles más modernos.

Desde el punto de vista del impacto medioambientaluna vez terminada su vida útil, Talgo y sus proveedores estánincorporando la metodología del sector del automóvil y, ade-lantándose a las futuras normativas en el sector ferroviario,desarrollando una base de datos que recoja las característi-cas de los materiales empleados en la fabricación del Avril eincorpore criterios de eco-diseño en la selección de los mate-riales en función de su potencial de reciclabilidad.

Así se espera aumentar el porcentaje de masa delmaterial rodante susceptible de ser reciclada tras su vida útily minimizar la cantidad a eliminar mediante tratamientos máscontaminantes.

Confort

La rueda independiente guiada, la pendulación natural,la articulación total de los trenes, principios tradicionales deTalgo son la base desde el punto de vista del confort de lamarcha y la accesibilidad al tren.

El Avril tiene piso bajo a nivel de andén, entre el 80 y el100 por cien de su longitud, lo que facilita el acceso al trenpor la ausencia de escalones. La anchura de pasillo mínima de500 milímetros se respeta, incluso, en las configuraciones demayor densidad de pasajeros.

Un estudio ergonómico en las maquetas de los coches

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totalmente articulado es unpunto de partida ventajoso porsu capacidad de evitar, en granmedida, el descarrilo y el encaba-llamiento de los coches en cho-ques frontales.

Adicionalmente, Talgo pre-tende incorporar al Avril, en elámbito de la seguridad pasiva,elementos de absorción fabrica-dos en materiales compuestos,enganches entre coches de últi-ma generación que admiten car-gas verticales y longitudinales, ymateriales constructivos para elmorro del tren con capacidad deabsorción de energía. Las técni-cas más modernas de simulacio-nes y ensayo están siendo utili-zadas para validar las solucionesprevias a los ensayos de homo-logación.

Para el interior del tren, seestán desarrollando simulacio-nes de impacto a distintas velo-cidades con el objeto de diseñarsu interiorismo, y en especial lasmesas de tertulia, de la maneramás respetuosa posible con laseguridad de los pasajeros.

En cuanto a seguridadactiva, frenar un tren de veintiúnejes a 380 km/h es un reto tec-nológico que está exigiendo des-arrollar sistemas de frenos aero-dinámicos similares a los flaps enaeronáutica que permitirán utili-zar la resistencia del aire parareducir la velocidad desde 380 a330 km/h.

Ofrecerá reducidasemisiones de CO2

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de pasajeros utilizando las tec-nologías más avanzadas de cap-tación y análisis de movimientospermite adaptar el interior de loscoches para el confort y seguri-dad de los pasajeros con especialatención a las personas de movi-lidad reducida.

En cuanto al ruido inte-rior y las vibraciones proceden-tes de la rodadura, Talgo ha dise-ñado los coches del Avril bajouna metodología integral deNVH (Noise Vibration Harshness)donde las características estruc-turales del vehículo y la parame-trización de los materiales ais-lantes y de interiorismo se dise-ñan teniendo en cuenta su efec-to en el ruido y la vibracionespercibidas por el pasajero, inclu-yendo técnicas analíticas quesimulan la impresiones subjetivasde las mismas en el ser humano.

Uno de los resultados deeste análisis ha sido el diseño deun innovador piso flotante parala zona de pasajeros que, conmateriales muy ligeros, minimizael ruido y las vibraciones en elhabitáculo.

Para afrontar la cuestióndel ruido exterior se han des-arrollado modelos virtuales queayudan a seleccionar y parame-trizar los detalles del diseñoexterior de tren, localización deentradas y salidas de aire, equi-pos de tracción, etcétera, con elfin de minimizar el ruido genera-do por el tren en marcha y man-tener a un tren de 380 km/h den-tro de los límites actuales paraun tren de 330 km/h.

Desde el punto de vistade la climatización, se han incor-porado las más modernas tec-nologías de sensorización y con-trol para mantener las condicio-nes de temperatura y humedaden el tren de la manera más con-fortable y eficiente posible. Así seha desarrollado un hilo radiantebajo el piso que, reduciendo elconsumo energético total de la

climatización, proporciona un reparto gradual en el eje verti-cal de la potencia calefactora lo que permite un grado deconfort térmico imposible de conseguir con otros sistemasmás convencionales.

Herramientas de simulación de fluidodinámica hanfacilitado el diseño de los sistemas y caudales de distribucióndel aire para garantizar su homogeneidad al mínimo costeenergético.

El uso generalizado de iluminación por Leds, junto conel control de la misma en función de la luminosidad exteriory el tipo de servicio permiten generar un ambiente placente-ro a bordo. La conexión internet vía wi-fi en el interior deltren se hace posible gracias a la incorporación de las últimastecnologías de acceso telefónico de gran ancho de banda.Asimismo, es posibilidad disponer de una intranet con conte-nidos de entretenimiento e información a bordo y conexiónal exterior vía internet en el Avril.

Mantenimiento y fiabilidad

Por último Talgo aplica en el Avril las innovaciones de-sarrolladas a lo largo de su experiencia en el mantenimientode sus trenes en España. A través de la sensorización inteli-gente de los componentes del tren sujetos a desgaste y delos elementos responsables de la fiabilidad del materialrodante, el mantenimiento se convierte en una actividad pre-ventiva que permite alcanzar los altos índices de disponibili-dad y puntualidad que disfrutan los servicios de Talgo.

La descarga remota de los datos de diagnóstico redu-ce los tiempos de intervención permitiendo preparar losrepuestos y el utillaje necesario para las operaciones de man-tenimiento con antelación a su llegada al taller.

La extensa base de datos acumulada por Talgo encuanto a frecuencia entre fallos, tipos de fallos y el resultadode las intervenciones ha permitido alcanzar un alto grado defiabilidad de los componentes que integran el Avril a través dela selección y la mejora continua desarrollada por sus pro-veedores.

ÁNGEL RODRÍGUEZ

Talgo hadesarrollado supropia tracciónpara el Avril.