La Storia delle E424

Locomotive elettriche E424

elaborazione di E. Imperato

La progettazione

Le locomotive elettriche del gruppo E424 sono chiaramente derivate dalle E636 (progettazione 1938 e inizio costruzione a partire dal 1939-1940), ma l'idea di realizzarle nasce già nel 1928, allorché le Ferrovie dello Stato adottarono sulla Benevento - Foggia il sistema di alimentazione a corrente continua 3000V.

Giuseppe Bianchi, ingegnere del Servizio Materiale e Trazione di Firenze, ipotizzando la progressiva estensione della corrente continua alla maggior parte delle grandi linee della rete, elaborò un schema di massima dei tipi di locomotive necessarie ai vari tipi di servizio. Il Bianchi suddivise le locomotive in quattro categoria: il primo comprendeva macchine a sei assi con peso assiale non superiore alle 15 ton. per i servizi sulle linee di valico; il secondo e il terzo tipo prevedeva le locomotive "veloci" da utilizzare sulle nuove "direttissime", quali la Roma - Napoli o sulla Firenze - Bologna. Queste macchine, dal disegno costruttivo simile a quello delle macchine trifasi, differivano per numero di assi motori e peso assiale e avrebbero presentato nuove soluzioni meccaniche ispirate dalle loco americane, quali l'albero cavo per la trasmissione e i motori accoppiati sullo stesso asse (twins). Il quarto tipo era una locomotiva per servizi passeggeri a velocità massima di 90 km/h e, esteticamente, era sostanzialmente diversa dalle loco dell'epoca, essendo priva dei classici avancorpi. Nel 1929 i progetti costruttivi erano completi anche nei dettagli. Nacquero le E326 e, successivamente le E428. Queste loco erano caratterizzate ancora dalla presenza di grosse ruote motrici poste su carrelli collegati tra loro con uno snodo, con piccoli carrelli d'estremità che dovevano aiutare l'iscrizione in curva del rotabile.

Bianchi, con il suo studio, otteneva anche un altro risultato, l'unificazione, su due tipi, delle loco FS, tale da garantire un risparmio di circa il 40% nelle spese di costruzione e manutenzione. Le locomotive del quarto tipo, la futura E424, poteva contare su 4 motori del tipo 32-200 (quelli delle E626) con una potenza di 1260 kW, da utilizzare con due rapporti che permettevano le velocità di 60 e 90 km/h rispettivamente per il servizio merci e viaggiatori. Tutto questo studio portò alla realizzazione, tra il 1930 e il 1932 di dodici E326, studiate per viaggiare a 150 km/H, ma subito limitate dall'eccessiva aggressività sul binario e dalla scarsa potenza installata. Nel 1934 entravano in servizio le prime E428. Questa locomotiva superava i limiti tecnici delle E326, suddividendo i quattro assi motori a due a due con un passo ridotto da 5000 a 2350 mm. e con l'applicazione di maggiore potenza.

Dopo gli studi sulla E428 l'interesse dell'ufficio materiale e trazione si rivolse alla "piccola" locomotiva, così, mentre si pensava a dei miglioramenti per le mal riuscite E326, venne studiata una nuova cassa per la E424, come era stata ufficialmente battezzata in ordine all'usanza di indicare con la prima cifra il numero degli assi motori, con la seconda la trazione (2 - corrente continua) e con la terza il numero totale dei motori di trazione. Comparivano dei piccoli avancorpi mentre la parte meccanica restava sostanzialmente invariata. Il progetto E326 perse ben presto d'interesse e lo sviluppo rapido delle linee a corrente continua rese, di fatto, superate prima ancora di vederle sui binari, le E424, sostituite dalle tuttofare E626. Alla luce di queste novità l'uso delle E424 restava conveniente in proiezione economica, relativamente all'uso con treni di piccola composizione decisamente sottodimensionati per i kW delle E626 e delle E428. In effetti era l'unico vantaggio ipotizzabile, in quanto la scarsa massa assiale, benché la potenza installata consentisse velocità maggiori, limitava l'uso ai 90 km/h principalmente per le pessime condizioni dell'armamento. Per analogo motivo anche le E626 non venivano sfruttate appieno. In ogni caso la tecnica costruttiva con il motore semisospeso non presentava problemi per le E424 in considerazione del tipo di servizio cui erano destinate.

Costruirla o no?

Alla fine del 1934 tutto era pronto, poi, come si è visto, le necessità tangenti richiesero la costruzione delle E626 e delle E428. La mancanza di una corretta programmazione bloccò la realizzazione delle E424. Anche l'ing. Bianchi, fautore del progetto, in una trattazione tecnica restava sul vago indicando che "le E424 saranno costruite in un certo numero di esemplari". Alla fine degli anni '30 lo sviluppo delle linee in continua aveva raggiunto una dimensione insostenibile per le E626 ed E428. Per adeguare le macchine alle necessità, di uno stesso gruppo venivano create delle sottoserie, variando rapporti di trasmissione e altri dettagli elettrici e meccanici che ne permettevano l'utilizzo sulle varie e nervose linee della penisola. La teorica possibilità di andare da Chiasso a Reggio Calabria senza cambiare locomotiva generò nei tecnici la convinzione che il progetto E424, giunto al 1939 senza che una sola unità fosse costruita, era inadeguato alle esigenze della rete. In effetti ancora, negli ambienti di Materiale e Trazione, si parla delle "nuove" E424, unitamente alle già citate E428, E626 e alle E636 che stavano entrando in servizio. L'entrata in servizio di queste ultime locomotive diede l'input necessario a che i vertici FS decidessero la costruzione delle E424.

Verso la fine degli anni 30 si rese necessaria una nuova locomotiva che superasse i limiti meccanici delle E626 essendo utilizzata negli stessi servizi. Al geniale Bianchi era subentrato l'altrettanto geniale ing. Alfredo D'Arbela già ideatore del "separatore" applicato sulle E428 per adeguare i sistemi di protezione dai sovraccarichi e dai corto circuiti stante la maggiore potenza applicata. Le E636, progettate dallo staff del D'Arbela, contavano su una meccanica innovativa, che permetteva la velocità di 120 km/h. Questi risultati erano ottenuti grazie al nuovo sistema di montaggio della cassa, saldato e non più chiodato. Questa rendeva la macchina idonea alle velocità e agli sforzi elevati, su qualsiasi tipo di linea. I 2100 kW di potenza risultavano eccessivi per alcuni servizi. In pratica a fronte di una possibilità teorica di sforzo su linee pianeggianti di 1300 tonnellate, le varie difficoltà (armamento, composizione, etc.) non permettevano la composizione di convogli di massa superiore alle 800 tonnellate, inoltre, su alcune linee principali, era usuale utilizzare le elettromotrici, economicamente più vantaggiose per composizioni fino a tre pezzi.

A questo punto appare come ritornasse prepotentemente d'attualità la necessità di avere una locomotiva da utilizzare nei servizi viaggiatori leggeri, ovvero della progettata E424. Ancora una volta vi furono numerosi ostacoli, primo tra tutti l'aumento del numero delle loco in circolazione, che eludeva il principio voluto anni prima dal Bianchi; si sarebbe generata una specializzazione dei servizi, di certo non ben vista negli ambienti FS. I contrari furono messi a tacere dai fatti. Le soluzioni tecniche delle E636 dimostrarono la loro versatilità e la possibilità di impiego su locomotive di tipo e rodiggio diverse. Lo studio fu talmente accurato che, nonostante la E424 risultasse di tre metri più corta della E636, si riuscì a ricavare al centro della cassa un vano bagagliaio, assoluta novità per una locomotiva FS, che, tra le altre cose, permetteva di economizzatore nelle composizioni permettendo, sulle linee di basso traffico, l'esclusione dal treno della carrozza bagagliaio. Gran parte dello schema elettrico delle E636 veniva ripetuto e mantenuto sulle E424 (sulle tre unità prototipo saranno installati i motori 32R200 comuni alle E636), con miglioramenti al separatore D'Arbela e l'adozione di ulteriori novità, quali l'avviatore automatico, che permetteva il comando multiplo, e i nuovi motori 92-250 di maggiore potenza e dotati di avvolgimenti compensatori che permettevano percentuali di shuntaggio fino al 65% rispetto al 45% dei precedenti propulsori. Quest'ultima innovazione permetteva di avere un aumento della potenza installata e un migliore sfruttamento della stessa grazie alla maggiori possibilità di indebolimento del campo. A questo punto la fase progettuale era conclusa, era il momento di affrontare la fase costruttiva.

Una locomotiva, tre soluzioni

Rispetto alle E636 da cui, come si diceva, derivavano, le E424 erano considerate d'avanguardia. L'avviatore automatico previsto per il comando multiplo e l'equipaggiamento elettrico migliorato contribuivano a questo giudizio. La vera novità era nella propulsione, frutto degli sforzi fatti dai tecnici FS negli anni trenta per superare i limiti, fin ad allora imposti dal uso del motore unificato. Il problema era abbastanza evidente: se il motore era quello, per aumentare la potenza non c'era altra possibilità che aumentare il numero dei motori disponibili. Gli studi portarono alla realizzazione, a fine 1939 di due esemplari di un nuovo motore, che, mantenendo massa e ingombro dei 32, grazie agli avvolgimenti compensatori, permettevano un aumento della potenza di circa il 20%. Il motore era stato ideato per le E636, ma quella locomotiva era stata realizzata pensando ad una macchina moderna ed affidabile e l'ipotesi di una lunga sperimentazione mal conciliava con questi propositi. Nel caso delle E424, l'uso dei "vecchi" motori avrebbe comportato la necessità di riunire gli stessi in due coppie in serie, da utilizzare secondo due possibili combinazioni, con i quattro motori in serie o con due coppie in parallelo, realizzando una tensione ai morsetti rispettivamente di 1500 e 750 V. Il motore 32, quello unificato, permettendo valori di shuntaggio del 45%, essendoci grossi inconvenienti alla commutazione su valori più grandi, risultava inadeguato per l'uso su una macchina a quattro propulsori. Non avendo per la E424 la premura che era richiesta per la E636, fu pacifico decidere l'installazione sulle prime dei nuovi motori, classificati come 92.250. In ogni caso, le due possibilità utilizzabili per l'indebolimento del campo presentavano elementi favorevoli e sfavorevoli, ma, nello stesso periodo, veniva sperimentata l'eccitazione composta dei motori di trazione. La già citata mancanza di fretta nella realizzazione della macchina fece si che le costruende E424 fossero ritenute un valido banco di prova per la verifica di queste nuove soluzioni.

Il problema del funzionamento "regolare" dei motori era oggetto di studio da anni da parte dei tecnici FS. La particolarità delle linee italiane necessitava di macchine in grado di variare finemente e continuamente la forza di trazione, quindi di motori la cui coppia potesse essere regolata finemente, cosa che i 32 unificati non permettevano. Ciò implicava, per aumentare la velocità commerciale dei convogli, di impostare le tracce orarie su velocità molto prossime a quelle massime consentite dalle linee percorse. Su una linea principale ed accidentata quale la Firenze - Roma, per mantenere la velocità, un macchinista di E428 doveva frequentemente effettuare passaggi dalla combinazione parallelo a quella serie-parallelo e viceversa. La velocità variava pertanto tra gli 85 km/h e la velocità massima ammessa dalla linea. E' evidente che una distrazione o un macchinista poco esperto potessero implicare la regolarità della marcia del convoglio. Nella progettazione delle E424 si tenne quindi presente il problema, fra l'altro accentuato dai "soli" quattro motori, pur considerando il tipo di servizio cui queste locomotive erano destinate.

Come accennato, i motori 32 permettevano un grado di shuntaggio prossimo al 45%. Ciò perché un'eventuale aumento di tale valore avrebbe implicato scintillii al collettore con conseguente rapido danneggiamento delle spazzole e del collettore stesso. Basandosi sulle esperienze dell'industria pesante, i tecnici FS pensarono di adottare anche per i motori delle locomotive gli avvolgimenti compensatori. Il loro funzionamento, come dice lo stesso nome, permette di compensare il campo di reazione dell'indotto della macchina, permettendo di indebolire il campo fino al 70% senza pregiudicare la regolarità della commutazione. Esaminando il grafico seguente che propone le curve di due motori a due e cinque gradi di indebolimento campo, si nota che per una corrente assorbita I si nota come questa viene assorbita nel primo caso tra due valori n₀ e n₁ km/h e nel secondo tra n₀ e n₂ dove il secondo valore è superiore al primo. L'aumento della velocità comporta un abbassamento dell'assorbimento di corrente al valore I' e conseguente diminuzione della potenza assorbita. Le possibilità di regolazione della macchina migliorano quando aumentano le possibilità di variare la potenza assorbita del motore conferendo allo stesso quella "elasticità" riferita al rapporto tra le velocità ottenibili con il massimo valore di indebolimento di campo e a pieno campo. I nuovi motori per la E424 permettevano di elevare lo shuntaggio al 65% nella combinazione serie e al 55% in quella parallelo. Di conseguenza il valore di elasticità del motore saliva da 1.4 dei motori 32 al valore 1.57 con la possibilità di gestire l'indebolimento campo su cinque gradini in serie e quattro in parallelo. Tutto il sistema aveva come contropartita l'inevitabile complicazione dei circuiti non del tutto giustificati in una loco come la E424 destinata a servizi non troppo impegnativi.

La terza soluzione era data dalla possibilità dell'uso dei motori ad eccitazione composta, dove l'avvolgimento di eccitazione è diviso in due parti, la prima in serie all'indotto e la seconda alimentata autonomamente, tanto da essere un circuito elettrico separato. La differenza tra un motore normale e quello ad eccitazione composta è data dalla possibilità di regolare la coppia motrice agendo sul circuito d'eccitazione indipendente. Risulta evidente la possibilità di operare una più ampia gamma di variabili di potenza rispetto ai motori tradizionali, inoltre, la possibilità di variare a piacimento la corrente assorbita, permette di generare, a determinata velocità, una forza contro elettromotrice uguale alla tensione di linea, azzerando di fatto la coppia motrice. Un ulteriore aumento della corrente assorbita, la forza nel motore si inverte rendendo il propulsore simile ad una dinamo che restituisce energia alla linea e, contestualmente, agisce come freno. Attenzione però, si tratta di frenatura a recupero d'energia, mentre, nel caso del motore tradizionale, che non permette l'inversione della corrente è possibile solo la frenatura reostatica.

Le FS avevano da subito approfondito gli studi in materia, al punto che le 14 locomotive E626 impiegate sulla Foggia - Benevento avevano ben cinque sistemi diversi tendenti allo stesso scopo, l'ottenimento della frenatura a recupero d'energia. In pratica, nel 1939 il 15% delle linee permetteva l'utilizzo di tale sistema e, la mancanza di locomotive in grado di assorbire l'energia restituita alla linea rendeva ancora poco importante la cosa, nello stesso tempo si ipotizzava che in una locomotiva, nel momento in cui i suoi motori funzionassero come dinamo, si sarebbe verificata la mancanza della possibilità di frenare dovendo ricorrere alla frenatura pneumatica tradizionale, cosa che in discesa avrebbe provocato non pochi problemi. Alla fine si ritenne conveniente la realizzazione solo con un contenimento dei costi di realizzazione e di successiva manutenzione. Gli studi però proseguivano e l'Ufficio Materiale e Trazione realizzo un ingegnoso ed economico sistema in cui l'eccitazione separata dei motori aveva luogo grazie all'uso della dinamo che alimentava i servizi ausiliari di bordo. Fu limitata la dimensione di tale apparecchiatura, combinando, in fase di frenatura, permanentemente in serie gli avvolgimenti dei motori. A seguito dei buoni risultati conseguiti dalla E626.012 lungo la linea Firenze - Bologna (DD e Porrettana), in pieno periodo bellico fu modificata la E626.020.

Si operò sui motori 32-200, sgravando contestualmente la dinamo dalla funzione originaria, essendo stati installati i motocompressori e un motoventilatore alimentabili direttamente dalla tensione di linea. Entrata in servizio nel 1942, la locomotiva fu messa in turno con le macchine di Firenze. Prima che il ciclone bellico provocasse tra le tante cose gravi danni alla E626-020, fu possibile valutare i vantaggi del sistema:

1. possibilità di regolare con continuità la velocità della macchina fino al limite consentito dalla potenza della stessa;

2. utilizzo della frenatura elettrica a recupero d'energia, che permetteva di regolare velocità e frenatura della macchina, sulle linee ad andamento vario, senza utilizzare il freno pneumatico;

3. migliore sfruttamento delle possibilità della locomotiva, nel caso specifico, la 020, con un rapporto da macchina merci (24/73), trainava treni viaggiatori con composizioni e prestazioni similari a quelle delle macchine appositamente equipaggiate (29/68).

La 020 fu ricostruita con equipaggiamento tradizionale dopo la guerra, restando validi gli esperimenti eseguiti, sia in termine di risultati positivi, che negativi legati ai fenomeni transitori generati dalla variazione di tensione in linea o delle correnti d'eccitazione.

Le E424 potevano essere costruite in una qualsiasi delle tre possibili soluzioni, presentando ciascuna vantaggi e svantaggi. Il fatto che la E626.020 fosse andata distrutta prima di poter apprezzare a pieno i risultati delle sperimentazioni, indusse le FS a realizzare le E424 come banco di prova dei tre sistemi. Negli ultimi anni della guerra uscirono dalla linea di montaggio le tre unità prototipo, utilizzate per la valutazione della parte meccanica del mezzo, per il dopoguerra si pensò di realizzare le macchine di serie equipaggiandole con i tre sistemi sopra descritti al fine di effettuare una sperimentazione "in servizio" degli stessi.

La Breda, nonostante le difficoltà del momento, consegnò tra il 1943 e il 1944 le prime tre unità, le E424.001-003. equipaggiate con gli stessi motori 32-200 delle E636 e della parte elettrica già collaudata su E626 e E428, ovviamente proporzionata per i soli quattro motori. Fin dalla consegna erano dotate dell'avviatore automatico e delle apparecchiature per il comando multiplo. Danneggiate dalla guerra furono ricostruite tra il 1946 e il 1948. Grazie ai finanziamenti erogati dagli Stati Uniti attraverso il piano U.N.R.R.A. (United Nation Relief and Rehabilitation Administration) ebbe inizio la costruzione delle unità di serie. La prima macchina consegnata fu la 014, costruzione Breda, munita dei nuovi motori 92 con avvolgimenti compensatori.

L'equipaggiamento per questa e tutte le altre locomotive fino alla 038, era quello tradizionale con motori ad eccitazione e due gradi di indebolimento del campo. Tra il 1947 e il 1948 la Breda consegnò le 11 unità ad eccitazione composta (dalla 003 ricostruita alla 013), tra il 1948 e il 1949 uscirono di fabbrica le unità 039-056, munite dei medesimi motori 92, ma con cinque gradi di shuntaggio. Nel frattempo alla Breda, nella fase di costruzione, si erano affiancate anche la Savigliano, l'Ansaldo, le Officine Reggiane, il TIBB e l'OM. La parte elettrica, relativamente alle macchine assemblate dalle Officine Reggiane e dall'OM era realizzata dalla Ercole Marelli e dalla CGE. Dalla E424.057 ulteriori 22 locomotive vennero equipaggiate con il sistema tradizionale, mentre dalla 079 in avanti, a titolo definitivo, veniva adottato l'equipaggiamento a cinque gradi di indebolimento del campo. La consistenza definitiva del gruppo fu di 158 unità, l'ultima macchina, la 141, venne consegnata dalle Officine Reggiane nel 1952. Le previsioni indicavano un numero maggiore di queste locomotive, ma, l'aumento del traffico e le mutate esigenze limitarono la loro consistenza.

La E.424

Le caratteristiche tecniche rendono la E424, in riferimento all'epoca di costruzione, una macchina singolare. Suscitarono un vivo interesse negli addetti ai lavori, abbinando le caratteristiche meccaniche delle E636, la novità dell'avviatore automatico e del comando multiplo, la sperimentazione dei motori ad eccitazione composta confrontati con quelli tradizionali o a shuntaggio multiplo. Và aggiunto che, prime macchine FS, le E424 vennero equipaggiate con le boccole a rulli a partire dal 1947. Cominciamo a parlare delle macchine munite di motori ad eccitazione serie.

Telaio e cassa

Telaio e cassa sono realizzati con lamiere saldate, nella parte superiore della cassa sono saldati i serbatoi principali dell'aria compressa.

Lo scheletro di una E424 (foto Ansaldo)

L'interno cassa comprende, oltre alla due cabine di guida, due compartimenti per le apparecchiature ad alta tensione e un bagagliaio centrale. Sul lato sinistro un corridoio mette in comunicazione i vari ambienti. La cassa è disegnata in stile E636, migliorata, nella resistenza della struttura, con le modifiche apportate nel dopoguerra particolarmente alle testate risultate in parte "leggere" in caso di incidenti.

La cassa, praticamente finita, di una E424 calata su un carro provvisorio (foto Ansaldo)

Sulle E424, in corrispondenza delle cabine, veniva installata una fascia di lamiera pesante e modificate le rastremature come si rileva nella fig. a e b dello schema seguente. Queste modifiche provocarono anche una minima variante allo schema di coloritura, ove le macchine Breda avevano la cassa isabella e longheroni del telaio e carrelli in castano. Avendo gli altri costruttori variato la posizione delle fasce coprigiunto (fig. c) divennero in castano anche le fasce di irrobustimento poste sotto la cabina. La ripresa della costruzione delle E636 nel dopoguerra tenne ovviamente conto delle esperienze maturate con le E424 relativamente alle fasce di lamiera pesante sotto le cabine. In ordine alla possibilità del comando multiplo, le E424 prototipo furono dotate di una porta d'accesso alle cabine posta sulla testata. Le successive venti unità ricevettero anche una porta laterale per comodità del personale di macchina mentre le 024-056, realizzata da Savigliano, ripresero lo schema dei prototipi. Dalla 057 tutte le macchine ebbero la porta d'accesso laterale, in seguito installata anche sulle macchine che ne erano sprovviste. l'eliminazione degli accoppiatori a bassa tensione per il comando multiplo, stabilita dalle FS nel 1966, decretò la chiusura delle porte frontali, la cui utilità risultava superata. la fiancata della cassa, lato cabina A.T. presenta quattro portelloni per l'ispezione e la manutenzione delle apparecchiature, le due più piccole permettono l'accesso ai gruppi motoventilatori. L'ambiente bagagliaio, sito tra i due comparti alta tensione, nell'intenzione dei progettisti voleva evitare l'inserimento di veicoli appositi in composizione al treno essendo in grado di contener anche colli di grosse dimensioni. Il bagagliaio, in realtà venne scarsamente utilizzato e, su alcune E424 vi venne installata una caldaia a nafta per il riscaldamento a vapore del treno. Il sistema di ventilazione delle apparecchiature sfruttava due aperture rettangolari sul tetto, munite di padellone per la raccolta dell'acqua, mentre sulle fiancate vi erano dieci prese ad orecchio, opportunamente orientate, nel numero di sei lato corridoio e quattro lato cabina A.T.. i problemi di surriscaldamento del reostato palesati sulle E636, vennero risolti inserendo quella apparecchiatura in un apposito cassone soggetto a ventilazione forzata, evitando la dissipazione del calore alle apparecchiature vicine. Nell'immediato dopoguerra le due prese sul tetto venivano sostituite da aeratori a persianina, tuttora in opera su queste macchine. Le prese ad orecchio furono modificate negli anni '70 per risolvere il problema di tenuta dei filtri all'ingresso dell'acqua. Venne realizzato un sistema che facilitasse lo smaltimento dell'acqua. La più evidente modifica fu la realizzazione di una piccola fessura orizzontale sotto le prese d'aria. Le ultime due prese d'aria sono ad asservimento de motoventilatori e si trovano ai lati del comparto bagagliaio nella parte inferiore della cassa.

Carrelli

I carrelli sono del tipo I 1250 FS con passo rigido di 3150 mm, gli stessi delle E636. Inizialmente, risentendo delle progettazioni del periodo bellico, le sabbiere erano ricavate nell'intercapedine tra telaio e lamiera, successivamente vennero installate cassette esterne che furono estese alle macchine che ne erano sprovviste. Le unità prototipo ne furono equipaggiate solo nel 1957. I carrelli delle E424 furono utilizzati anche per la sperimentazione delle boccole a rulli, che, rispetto alle pre utilizzate boccole ad olio, garantivano una forte economia di manutenzione unita a un'elevate sicurezza di funzionamento e alla riduzione di resistenza alla trazione. Sperimentate dal 1928 su alcune carrozze e sugli ETR200, ne fu deciso l'uso nel 1946. Furono applicate sui carri derrate, le carrozze Cz33000 e sulle E424, nello specifico si trattava di boccole a rulli cilindrici tipo TR 263. Gli evidenti risultati positivi indussero l'adozione di tali boccole anche sulle E636 costruite dal 1952.

Trasmissione del moto

La trasmissione del moto ad albero cavo è del tipo a foglie libere ideato dall'ing. Negri. Come sulle E636 tra pignone e corona dentata, causa distanza, è posto un ingranaggio supplementare. I prototipi, equipaggiati con i medesimi motori delle E636, potevano viaggiare a 95 km/h con un rapporto di trasmissione 21/65, questo per evitare danni ai bandaggi dei motori. Nel 1948 tale velocità veniva elevata a 100 km/h. L'adozione del motore 92-250, munito del rapporto16/65, permetteva alle E424 di raggiungere i 100 km/h anche se, in tutta tranquillità, si sarebbe potuti arrivare ai 120. Proprio a tale scopo, la E424.003 fu dotata del rapporto 20/65 per valutare le prestazioni della macchina su linee pianeggianti con un rapporto più veloce. Negli anni 50 sei unità del gruppo furono equipaggiate con il rapporto 19/65, da 120 km/h, simile al 16/65 ma con una maggiore resa sullo sforzo di trazione, sia in assoluto, 83,3 kN contro 79,4 in regime di potenza continuativa, sia in fase di avviamento. Queste loco (014, 023, 025, 057, 060 e 136) hanno sempre mantenuto il 19/65 così come le 017, 018, 019, 020, 022 e 024 hanno sempre avuto il 21/65, essendo state equipaggiate con carrelli e motori 32R200 ricavati da locomotive E636 danneggiate durante la guerra.

Apparecchiature pneumatiche

Sono similari a quelle delle E636. Motocompressori C38 con portata nominale di 1075 dm³ / min. alimentano tutte le apparecchiature, dai contattori del circuito di trazione e del R.E.C. all'impianto frenante, al comando pantografi, alle pompe Friedmann di lubrificazione, alle sabbiere. Anche l'avviatore automatico si avvale dell'aria compressa, che aziona, sulle unità che ne sono dotate, il combinatore per l'indebolimento del campo. Il rubinetto del freno continuo è del tipo L a sette posizioni. Dal 1972 il circuito pneumatico dei freni è stato modificato con l'inserimento di un pressostato, che, nel caso si abbassamento della pressione sotto i 3,5 bar, comanda l'apertura del I.R. disalimentando il circuito di trazione.

Circuito di trazione

E' analogo a quello delle E636, semplificato per il minor numero di motori e dotato, sulle unità previste, della regolazione dell'indebolimento di campo.

Pantografi

Sono del tipo 42 L.R. (Leggero Rinforzato) con portastrisciante piano, progettati negli anni '30 per gli ETR200 e poi applicati anche alle E636. Negli anni '60 furono dotati del sistema di lubrificazione dello strisciante OMEA, che sfruttava i movimenti del pantografo per l'azionamento di una piccola pompa a pistone necessaria ad inviare la miscela lubrificante ai pattini di presa corrente. Questo dispositivo è stato sostituito dal De Limon che permette la lubrificazione anche dei bordini delle ruote del primo asse anteriore rispetto al senso di marcia.

Organi di protezione

Gli equipaggiamenti elettrici erano protetti dal cosiddetto separatore di protezione noto come D'Arbela, dal nome del suo ideatore. Inconvenienti dell'apparecchiatura erano dovuti alla dislocazione dei vari componenti che provocavano errori nel riarmo da parte del personale e irregolari fusioni dei fusibili. Il separatore consiste in un interruttore A.T. e una valvola fusibile collegati in parallelo. L'apertura dell'interruttore provoca il passaggio della corrente nel fusibile che fonde e interrompe il circuito. L'arco che si crea alla fusione viene "spento" con un soffio di aria compressa, mentre l'apertura dell'interruttore non crea problemi essendo, al momento dell'apertura, la tensione nell'ordine di poche devine di volt. Sulle E424 venne montata una versione perfezionata del separatore in cui la sostituzione del fusibile anticipava le fasi del riarmo dell'interruttore, agevolandole, e predisponeva i pneumatici per il successivo sollevamento dei pantografi. Ulteriore protezione era data, in caso di apertura dell'interruttore A.T., dalla messa a terra istantanea del circuito, creando un corto circuito che provocava l'immediata fusione della valvola. All'epoca della costruzione delle E424 il D'Arbela era sicuramente all'avanguardia quale sistema di sicurezza. Con lo sviluppo della tecnica e l'acquistata efficacia degli extrarapidi, nel luglio 1966 fu decisa l'applicazione degli interruttori extrarapidi e l'adeguamento dei circuiti A.T. e B.T. su tutte le locomotive del gruppo ad eccezione di quelle munite di motori ad eccitazione composta. In pratica le sole E424.003-013 rimasero con gli equipaggiamenti d'origine.

Contattori

I contattori delle E424 sono di due tipi, 42/400 e 52/200, i primi per la linea, i secondi per l'esclusione del reostato e delle combinazioni motori. Sono a comando elettropneumatico e sono differenti solo in termini di dimensione per alcune parti. Ancora oggi le E424 mantengono queste apparecchiature.

Reostato

Il reostato, realizzato in ghisa, era suddiviso tra i due comparti A.T. della locomotiva e, come accennato in precedenza, chiuso i due cassoni per ventilarlo forzatamente. L'aria viene deviata dai condotti di ventilazione dei motori, nelle fasi di avviamento e cambio combinazione dei motori, mediante diaframmi mobili posti nei condotti e azionati da due elettrovalvole che regolano i diaframmi in modo da deviare l'aria fin quando non viene escluso l'ultimo contattore di esclusione. Il reostato è costituito da 1 4 pacchi con resistenza variabile da 0,55 a 5,4 Ohm, il reostato intero da una resistenza di 28,5 Ohm. L'esclusione avviene cortocircuitando le sezioni mediante contattori tipo 52/200.

Motori di trazione

Le E424.001, 002, 017-020, 022 e 024 erano equipaggiate con il motori 32R-200 delle E636, da 315 kW a regime continuativo. La regolazione dei quattro motori si ottiene mediante due gradi di indebolimento del campo, con combinazioni di serie e serie-parallelo con una percentuale massima del 45%. Tutte le altre unità erano munite del motore tipo 92-250 FS progettati alla fine degli anni trenta. Sono dotati di avvolgimenti compensatori che neutralizzano il campo per circa il 70%. Le spazzole sul collettore sono disposte diversamente, la possibilità di raggiungere i 100 km/h ha imposto dei perfezionamenti alla tecnica costruttiva dei propulsori con particolare attenzione agli ammarraggi per il contrasto della forza centrifuga. Con l'aumento della potenza molta cura è stata prestata anche alla ventilazione dei motori, assicurata dai motoventilatori e da due ventole poste sull'indotto dal lato opposto al collettore.

I valori di taratura dei nuovi motori furono vagliati attentamente e stabiliti in 415 e 375 kW rispettivamente a regime uniorario e continuativo, solo negli anni 50, inoltre alcune locomotive adottano il sistema tradizionale a due gradini di indebolimento campo anziché quello a cinque gradini. Ovviamente l'elasticità della macchina diminuisce di conseguenza.

Circuito di comando e blocco

Il circuito di comando è blocco aziona, in bassa tensione, le apparecchiature dell'alta tensione. E' alimentato a 24 volt in corrente continua a mezzo di batterie di accumulatori ed è la parte di equipaggiamento elettrico più diversa tra le E424 e le E636. Restava uguale la mancanza di combinatori, ma totalmente nuova era l'adozione dei circuiti per il comando multiplo, oggi dismessi, l'avviatore automatico e, nelle unità con cinque gradi di shuntaggio, l'apposito combinatore per l'indebolimento del campo. Tutte le E424 erano accoppiabili a due a due, anche tra sottogruppi diversi, ad eccezione delle macchine con motori ad eccitazione composta che facevano storia a se. La necessità del comando multiplo era data dalla possibilità di sfruttare un "binato" di E424, avente potenza doppia, minori problemi di slittamento rispetto alle E428 e che poteva essere gestito da un'unica coppia di macchinisti che poteva passare da macchina a macchina attraverso il praticabile. L'accoppiamento e la sincronizzazione delle due locomotive avveniva a mezzo di due spinotti da 18 e 9 spine. I problemi verificatisi sulla macchina "B" con casi di gravi danni ai motori, fecero ben presto cadere in disuso questo sistema, fin quando nel 1966 vennero rimossi anche gli accoppiatori dai frontali. I circuiti di comando sono diversi tra vari sottogruppi.

La cabina della E424.306 (foto Imperato)

1) E424.001-002, 014-038, 057-078 (locomotive dotate di motori con due gradi di indebolimento campo)

Banco e regolatore derivano da quelli delle elettromotrici FS costruite nella seconda metà degli anni trenta. Sul banco vi sono due manovelle, una piccola per l'inversione di marcia a quattro posizioni (avanti, indietro, neutro e manovra a mano) e una grande per regolare effettivamente la marcia che è a cinque posizioni (neutro, manovra a mano, marcia in serie con tutto il reostato inserito, marcia in serie con accelerazione automatica e marcia in parallelo con accelerazione automatica). Il reostato veniva escluso dal regolatore di avviamento azionato da un servomotore ad aria compressa comandato dal relè di accelerazione. Questi elementi costituiscono l'avviatore automatico. Il servomotore è del tipo Westinghouse a cilindri e stantuffi. Il cilindro di diametro minore C1 è sotto l'azione dell'aria compressa, mentre sul cilindro maggiore C2 l'afflusso d'aria viene comandato dalle elettrovalvole e dal relè di accelerazione. Il funzionamento è estremamente semplice. Portando su S la leva di marcia, l'aria spinge il cilindro C2 che salendo aziona una serie di ingranaggi che muovo il tamburo portacontatti che alimenta i contattori di esclusione del reostato. Quando la corrente supera il valore di taratura il relè di accelerazione interviene interrompendo l'afflusso d'aria al cilindro C2, riprendendo automaticamente con l'aumento della velocità e la diminuzione della corrente assorbita. Lo shuntaggio si effettua attraverso apposita leva (figura a).

2) E424.039-056 (locomotive dotate di motori con cinque gradi di indebolimento del campo)

Su queste macchine esiste sul banco una terza leva che comanda l'indebolimento del campo incernierata con quella di marcia ma posta superiormente ad essa. La leva è collegata meccanicamente a un gruppo di contatti elettrici per il comando del combinatore, che, a sua volta, ha sei possibili posizioni ed è comandato ad aria compressa. L'avviatore automatico è uguale alle E424 della precedente sottoserie (figura b).

3) E424.079-158

Su questa macchine il combinatore è dotato di un servomotore ad aria compressa a due elettrovalvole. Il regolatore d'avviamento è di nuovo tipo, a d impulsi, progettato nel 1947 e, in seguito, sarà montato anche sulle ALe840. Il combinatore per l'indebolimento del campo, nei primi anni sessanta verrà adottato anche per le ALe803 e 601. (figura c).

La cabina di una "navetta". Oltre al volantino che si intravede dietro la RS, notare i pulsanti per il comando porte sul banco a sinistra e, di fianco al tachigrafo, le spie del sistema antislittamento (Foto Luca Lazzazzera)

Servizi ausiliari

Comprendono i due gruppi motocompressori e i motoventilatori, con motori da 10 kW a 3000 V, protetti da resistenze e fusibili, comandati da contattori elettromagnetici di tipo "L". Le dinamo per la ricarica delle batterie hanno una potenza di 4,5 kW ciascuna.

Altre apparecchiature

Le E424 nel corso degli anni sono state dotate dell'impianto telefonico terra-treno, della ripetizione segnali a 4 codici e del dispositivo antislittamento. L'installazione ha avuto inizio negli anni '70. Il dispositivo antislittamento è fornito dalla Parizzi e comprende una centralina elettronica che gestisce i segnali che provengono dagli assi. Un eventuale squilibrio tra i segnali rileva l'asse che slitta. In questo caso il sistema arretra automaticamente l'avviatore e aziona le sabbiere fornendo al macchinista, mediante apposita segnalazione visiva, l'indicazione dello slittamento.

Le locomotive con i motori ad eccitazione composta

Nel primo dopoguerra, iniziata la costruzione delle macchine di serie, le locomotive dalla 003 alla 013 furono equipaggiate con i motori ad eccitazione composta per proseguire l'esperimento svolto con la E626.020 ed interrotto a causa degli eventi bellici. Anche la E424.003 danneggiata nel 1944 e ricostruita nel 1946, fu dotata dei nuovi motori 92 con il rapporto 20/65 da 120 km/h , venendo adeguata alle altre unità sperimentali solo nel 1948 con l'adozione del rapporto 16/65. Tra agosto 1947 e gennaio 1948 venne completata la fornitura. Lo schema elettrico era quello studiato per la E626.020 e lo scopo della sperimentazione era il confronto con le macchine dotate di motori ad eccitazione serie con cinque gradi di indebolimento del campo. Per economicità e razionalizzazione, tolti pochi componenti, gli equipaggiamenti elettrici di queste locomotive erano uguali a quelli delle altre. Anche i motori erano identici, fatta salvo la suddivisione elettrica degli avvolgimenti in due parti, la prima in serie all'indotto, la seconda collegata ad una sorgente di alimentazione separata. Non vi erano derivazioni per l'indebolimento del campo, in quanto le regolazioni di velocità si ottenevano variando la corrente di eccitazione dell'avvolgimento indipendente. Venivano inseriti due relè, il primo impediva l'inversione quando il reostato era inserito, il secondo disinseriva l'alimentazione quando la tensione, nella fase di recupero, superava i 4200 V. Il circuito di eccitazione indipendente era alimentato dalle due dinamo utilizzate per i servizi ausiliari, che, nella fattispecie, erano state "maggiorate" elevando la loro potenza a 7 kW. Le due dinamo, in fase di utilizzo per il circuito di eccitazione indipendente, risultavano collegate in parallelo, mentre la corrente era regolata dall'uso di un reostato a regolazione fine con resistenza variabile tra zero e 1,55 Ohm. Questo reostato era posto all'interno di un cassone esterno alla cassa, sotto il vano bagagliaio in posizione centrale. Su otto locomotive il reostato veniva azionato da un sistema pneumatico, mentre sulle rimanenti (012, 013 e 003) il funzionamento era elettropneumatico. Come si vede anche nella precedente figura c sul banco era posto un apposito volantino che permetteva di variare la pressione nel servomotore di comando del reostato e la rotazione del tamburo portacontatti che alimenta le valvole del servomotore elettropneumatico. Questa minima differenza nell'equipaggiamento portava alla variazione dei circuiti di accoppiamento per il comando multiplo, che, sulle tre citate locomotive, erano composti da quattro accoppiatori a 18 spine al posto dei due a 18 e 9 spine rispettivamente. Si desume che le locomotive ad eccitazione composta potevano essere accoppiate a due a due ma solo se avevano lo stesso sistema di comando della eccitazione indipendente. Questa anomalia è sempre rimasta senza mai giungere ad una unificazione in un senso o nell'altro. Il circuito di comando, si serve di un'avviatore automatico Westinghouse. La transizione dei motori deve avvenire con il circuito di eccitazione indipendente escluso totalmente, per evitare variazioni pericolose della corrente. Allo scopo le varie fasi erano gestite da un combinatore, appositamente installato, funzionante ad aria compressa. Anche queste locomotive erano protette dal separatore D'Arbela oltre che dal relè di massima corrente, del cui funzionamento si è già detto, installato sul circuito di eccitazione indipendente. Anche dopo l'adozione per l'intero gruppo dell'interruttore extrarapido, su queste macchine, giustificato dall'alto valore di carico induttivo dei motori ad eccitazione composta, è rimasto in opera il separatore D'Arbela. Oggi è attiva, con le medesime caratteristiche, la sola E424.005, inserita nel parco delle locomotive storiche.

La condotta di queste locomotive prevedeva inizialmente l'uso della manovella e, una volta escluso il reostato, quello del volantino per la regolazione della corrente di eccitazione indipendente, provocando l'aumento della velocità con la graduale diminuzione d'intensità di tale corrente. Con questi motori, aumentando la corrente di eccitazione, in discesa era possibile provocare l'inversione dei motori generando un effetto frenante, che permetteva anche il recupero d'energia in quanto i motori funzionavano da generatori restituendo elettricità alla linea. in ogni caso, durante queste fasi, la tensione non deve superare i 3800 V, cosa che comporta particolare attenzione nella regolazione da parte del macchinista.

Le macchine ad eccitazione composta furono assegnate al D.L. di Firenze Romito, cominciando il servizio sperimentale sulle linee per Roma e sulla direttissima per Bologna, che, essendo molto varie come andamento altimetrico, si rivelarono un valido banco di prova e di paragone con le loco a sistema di trazione tradizionale. La frenatura elettrica risultò estremamente valida per l'uso sulla linea Porrettana, riattivata nel 1949. Le livellette tra Porretta e Pracchia e tra Pracchia e Pistoia, tra il 20 e il 25 per mille, e il lungo tratto tra Porretta e Casalecchio, con pendenza del 10 - 12 per mille, resero apprezzabile l'uso della frenatura elettrica. Le macchine vennero trasferite ben presto al deposito di Pistoia. Le sperimentazioni proseguirono anche sulle predette linee e, all'inizio degli anni '50, i tecnici FS erano in grado di elaborare le prime sufficienti valutazioni. Nel diagramma seguente (figura e) sono comparate le prestazioni di due treni, con medesima composizione, trainati da E424 con sistema di trazione tradizionale e ad eccitazione composta, nel tratto Terontola - Castiglion Fiorentino della Roma - Firenze. E' evidente come la marcia della locomotiva con motori ad eccitazione composta sia caratterizzata da una velocità costante mentre nel caso dell'altra loco, vi sono mutevoli oscillazioni sulla media di 60 km/h e ciò grazie alle abilità nelle regolazioni operate personale di macchina. questo, tra l'altro, comportava la necessità di conoscere alla perfezione la linea per poter agire con tempismo sulla dinamica della locomotiva.

Le prove portarono alla considerazione che l'eccitazione composta permetteva una fine regolarità di marcia, nello stesso tempo si ritennero sufficienti le prestazioni garantite dai motori con cinque gradi di indebolimento campo. Le prove su linee più acclivi invece diedero piena ragione al sistema ad eccitazione composta, comportando un maggiore risparmio dell'impianto frenante, una migliore regolazione della velocità di marcia del treno, la possibilità di recupero dell'energia, il tutto con sovratensioni contenute in 300-450 V pienamente accettabili. In una coppia di corse Pistoia - Bologna e viceversa, con un treno da 262 ton di massa, si riuscì a recuperare il 30% dell'energia consumata, malgrado le numerose fermate. In pura chiave teorica, considerando tutti i fattori di dispersione, si concluse che una macchina meccanicamente ed elettricamente perfetta, che avesse percorso senza fermate l'intera tratta nei due sensi, avrebbe potuto recuperare l'80% dell'energia consumata. Analoghi risultati positivi si ebbero circa l'uso della frenatura elettrica, rilevando un evidente economia nel consumo dei ceppi dei freni. A favore del sistema tradizionale vi era lo spunto in partenza, ma questo era dovuto alla razionalizzazione in fase costruttiva delle locomotive, infatti, furono sfruttate per le dinamo già esistenti per la carica delle batterie, sicuramente sovradimensionate per quel utilizzo, ma appena sufficienti per l'invio di corrente all'avvolgimento indipendente. sarebbero bastate poche modifiche, ma l'Ufficio Materiale e Trazione non pensò mai di metterle in opera. Vennero valutati anche i vantaggi in termine di manutenzione, rilevando che, rispetto alle loco con sistema tradizionale, venivano solo dimezzati i tempi di tornitura del collettore e di sostituzione delle spazzole, che, nelle macchine ad eccitazione composta, risultavano particolarmente sollecitati. Non si registrarono avarie importanti imputabili al sistema di trazione.

La decisione finale previde la continuazione nell'uso del motore a shuntaggio multiplo, che proprio con le E424 aveva dato buoni risultati, fra l'altro, anche la possibilità di recupero d'energia, negli anni cinquanta, aveva una sua limitazione data dalla necessità di avere altre macchine che in linea sfruttassero l'energia restituita stante la non reversibilità elettrica delle sottostazioni dell'epoca, solo in anni seguenti verrà adottata sulle locomotiva la dissipazione reostatica.

Le undici E424 continuarono il loro servizio, qualcuna fu assegnata a metà anni '50 a La Spezia per essere impiegate sulla Pontremolese, ma la vita operativa di queste macchine le ha viste di base a Pistoia con servizi sulle linee afferenti a quel capoluogo, sulla direttissima Bologna - Firenze e sulla Firenze - Chiusi.

Tutte le macchine del sottogruppo, tra il 1974 e il 1978 furono riconvertite all'equipaggiamento normale, con motori 92-250 e due gradi di indebolimento del campo.

Come già detto delle undici macchine originarie, come macchina di interesse storico, è preservata la sola E424.005.

La E.434.068

Con la normalizzazione post-bellica della rete le FS avvertirono la necessità di aumentare la potenza applicata alle locomotive per migliorare gli standard del servizio. Venne progettato, allo scopo, un nuovo motore composto da due indotti separati, a sei poli (i precedenti erano a quattro poli) collegati permanentemente in serie e posti nella stessa carcassa. Ciò permetteva l'applicazione di una tensione ai motori di soli 750 volt con conseguente riduzione del passo polare. Le nuove caratteristiche di isolamento permettevano di impiegare i motori con una maggiore corrente, spinta sino a 333 A con una potenza di 500 kW; dal valore di corrente assorbita il motore assunse il nome di 82-333. A fini sperimentali i nuovi motori vennero montati sulla E424.068, rinumerata per l'occasione E434.068. La locomotiva risultava equipaggiata con otto motori con una potenza di 2000kW, sei velocità utilizzabili in quanto per ciascuna delle combinazioni erano previsti due indebolimenti di campo. I contattori restavano uguali a quelli delle E424 di serie, il peso era di 76 tonnellate.

La E434 manteneva il separatore D'Arbela, i carrelli erano gli Im 1250, versione modificata dei carrelli d'origine. Le modifiche consistevano nell'adozione di sabbiere di maggiori dimensioni e per il sistema di trasmissione ad albero cavo ed anello danzante. L'albero cavo fuoriusciva al centro della ruota alla quale era vincolato mediante un sistema composto da due bielle e altrettanti bilancieri che permettevano la trasmissione della forza di trazione dalla sala motrice alle ruote. Inoltre i due bilancieri erano collegati tra loro a mezzo di una biella, detta "lira" (figura f). Questi carrelli, nel 1959, equipaggeranno anche le prime cinque E646. Dotata del rapporto di trasmissione 20/69 la E434.068 viaggiava alla velocità massima di 110 km/h.

Benché venisse stilato un progetto per la costruzione di serie delle E434, questo non venne mai realizzato giudicando più conveniente applicare i nuovi motori alle macchine a sei assi. La 068 fu utilizzata per testare nuove apparecchiature (contattori e dispositivo antislittamento). Nel maggio 1974 fu riconvertita ad E.424 e nel novembre 1991 trasformata per essere impiegata in servizi navetta.

L'utilizzo nei treni navetta

Le E424, per le caratteristiche costruttive, sono sempre state destinate ai servizi al traino di treni leggeri. Lo spunto in partenza e la ventilazione forzata del reostato le rendeva particolarmente idonee ai servizi con frequenti fermate ed avviamenti. Nel 1940, sulla Roma - Nettuno, le FS avevano iniziato la sperimentazione dei servizi navetta. In pratica, al fine di snellire il traffico di manovra in stazioni con particolare movimento, si era pensato di utilizzare treni a composizione bloccata dove la locomotiva, alternativamente, trainava o spingeva il convoglio. Ovviamente la macchina era presidiata anche quando era in spinta e esisteva un collegamento citofonico con il macchinista sito nella cabina dell'unità pilota posta all'altra estremità, che aveva solo la possibilità di frenare, fischiare e disinserire la locomotiva in caso di necessità a mezzo del collegamento che correva lungo tutto il treno (accoppiatori mobili a 6 + 1 poli). Dopo la fase sperimentale i servizi vennero estesi ad altre linee afferenti su Roma, sospesi per la guerra e ripresi immediatamente dopo, quando alle E626 vennero affiancate alcune E424 attrezzate allo scopo. Nel 1947 iniziava la costruzione delle carrozza CI 35300 note come "Corbellini" dal nome del loro ideatore, realizzate proprio per i convogli locali sui principali nodi della rete. A Roma e Napoli continuarono i servizi navetta, alcune E424 furono assegnate a Napoli Sm.to per servizi tradizionali, onde essere dirottate sui servizi navetta ove rimasero sino al 1972, allorquando entrarono in servizio le elettromotrici ALe803, con conseguente trasferimento ad altri depositi. Nel 1974 il citofono Perego venne sostituito dal nuovo sistema con condotta a 13 poli, il cui collettore era ben visibile sul muso elle locomotive. Nel 1980, stanti le variate esigenze di trasporto locale, venne decisa la trasformazione dell'intero gruppo E646 per servizi navetta, essendo questa potente locomotiva completamente telecomandabile. Tra le varie modifiche lo spostamento delle condotte dell'aria compressa sulle testate, quella principale con i rubinetti di colore giallo, quella per il freno con i rubinetti di colore rosso. Nello stesso periodo a Cremona venivano istituiti dei treni ibridi, dove una composizione di rimorchiate per ALe801/940 (le cosiddette Fanta), veniva unita a una E424. Con il completamento delle forniture di quelle elettromotrici gli ibridi furono composti con delle rimorchiate Le803 inutilizzate a Napoli e Roma. La locomotiva non era ovviamente comandabile dalla pilota, vennero però modificate le condotte principale e del freno e, per consentire l'apertura e la chiusura delle porte, venne installato in cabina il "grillo". Si trattava di un apparecchio "volante". Considerato che il numero delle E646 appariva insufficiente, nel 1980 cominciarono le sperimentazioni, nel compartimento di Milano, di treni navetta con locomotive E424. dal 1982 questi servizi divennero regolari tra Milano e Cremona, Brescia e Novara. A fine 1982 le macchine di Milano furono trasferite a Cremona dove vennero applicati gli accoppiatori B.T. per consentire l'apertura e la chiusura delle porte. Ad ottobre 1983 Cremona si vedeva assegnataria di ventisei E424 delle quali sei utilizzate con i rimorchi Le803. I brillanti risultati ottenuti comportarono, nel 1984 la decisione di modificare tutte le E424 dalla 079 alla 158 rendendole idonee al servizio navetta, successivamente queste modifiche furono applicate anche a macchine degli altri sottogruppi.

Come detto, oltre alle 80 macchine della serie 079-158, anche altre 25 locomotive del sottogruppo precedente furono trasformate in macchine per treni navetta. Le modifiche, attuate tra il 1986 e il 1992, hanno riguardato l'applicazione della presa a 78 poli per il telecomando integrale della locomotiva dalla carrozza pilota, la ripetizione segnali a 4 codici le cui apparecchiature interne hanno trovato posto nel comparto bagagliaio, quasi mai utilizzato e del tutto soppresso con la chiusura definitiva delle saracinesche e la loro sostituzione con lamiera che da una soluzione di continuità alla fiancata. In corrispondenza della saracinesca vi è ora un finestrino alto, del tutto analogo agli altri presenti sulla fiancata, sul lato corridoio ve ne sono cinque, mentre sono quattro sull'altra fiancata. Questa disposizione non è imperativa e, qualche macchina ha cinque finestrini per lato, altre hanno conservato i due piccoli oblò che erano ai lati della saracinesca. Tutte le unità navetta sono state dotate del rapporto di trasmissione 19/65 con conseguente aumento della velocità massima a 120 km/h. Sono stati sostituiti i motocompressori adottando gli stessi impiegati sulle più potenti E646. Al posto del pantografo 42L.R. sono stati installati gli FS52. In chiave sicurezza è stata disposto il raddoppio della fanaleria, con due fari bianchi e due di colore rosso, questi ultimi posti internamente, nonché della piccola luce verde.

Altre varianti

Le funzioni di sperimentatrici delle E424 sono confermate anche dalle unità 002 e 082. La prima sperimentò la trasmissione a doppio albero cavo usata poi sulle ultime E636 costruite (da 244 a 469), mentre la 082 sperimentò un sistema di antislittamento intelligente che permise l'elevazione delle prestazioni. Al termine della sperimentazione la 082, pur mantenendo funzionante il dispositivo, fu riportate alle condizioni d'utilizzo delle altre macchine del gruppo.

Sessanta anni di servizio

Nel pieno svolgimento della II guerra mondiale, le prime tre E424 vennero assegnate a Firenze, ma i bombardamenti del 1944 ne danneggiarono gravemente due mentre la terza seguì in Germania le truppe tedesche in ritirata onde tornare in Italia nella seconda metà del 1945. Tra il 1946 e il 1948 tornarono tutte in esercizio. La rete ferroviaria italiana, come tutto il paese d'altro canto, era uscita con le gambe spezzate dall'esperienza bellica. Le linee elettrificate si erano ridotte del 50%, l'80% per cento del parco viaggiatori risultava inutilizzabile. Già alla fine del 1947 la situazione era decisamente migliorata, proprio quando le prime E424 di serie uscivano dagli stabilimenti. Queste vennero assegnate a Firenze, Milano e Verona. Le macchine ad eccitazione composta, tutte assegnate a Firenze, svolgevano i servizi lungo la linea per Roma e, limitatamente, sulla direttissima per Bologna. Milano impiegava le sue E424 su Chiasso, Voghera, Bologna e Domodossola, mentre le locomotive veronesi viaggiavano su Bologna e Trento. Macchina versatile, la E424 trainava sei-sette carrozze passeggeri a 90 km/h e treni merci da 900 ton. su linee pianeggianti. Man mano che venivano consegnate nuove unità, le assegnazioni riguardavano nuovi depositi, è il caso di Ancona e Livorno e, nel 1949 anche la Spezia a seguito della conversione in continua della linea per Genova e della Pontremolese. Nel 1949, riattivata la trazione elettrica sulla Porrettana, le undici macchine ad eccitazione composta vennero trasferite da Firenze a Pistoia per il servizio su quella importante linea di valico.

Nello stesso anno anche Roma San Lorenzo riceveva le sue prime E424 dove rimarranno fino all'inizio degli anni 60 impiegate sui locali e sui navetta per Fiumicino. Benché predisposte per il comando multiplo, le nostre E424 non sono mai state utilizzate in trazione multipla nonostante alcune intense sperimentazioni sulla direttissima Firenze - Bologna. Caso a parte l'utilizzo sulla linea del Brennero, sino a Bolzano, dove, con la conversione da trifase a continua, alla fine degli anni '50, una doppia di E424 di Verona effettuava treni viaggiatori di 10-12 carrozze. Nello specifico entrambe le locomotive erano presidiate, questo perché, non potendo controllare la locomotiva impresenziata si erano verificati, a causa di slittamenti incontrollati, guasti ai motori della stessa. Nota di colore il soprannome dato dal personale di macchina di Verona alla doppia di E424, le chiamavano le "Lambrette". Nel 1951 la rete era normalizzata e il traffico era divenuto imponente, così che le e424 vennero assegnate a Napoli e Reggio di Calabria. Le napoletane svolgevano servizio su Sapri, Foggia e Formia, successivamente, in composizione a treni navetta, su Salerno e Caserta. Reggio Calabria, che si vide assegnare nel 1952 quale prima unità del gruppo la E424.001, le locomotive erano utilizzate su Lamezia Terme e su impegnativi treni verso Battipaglia. Nel 1952 veniva conclusa la fornitura con la consegna alle FS dell'ultima unità, la 158. Nel 1956 le E424 giunsero anche a Mestre per i servizi su Padova e Vicenza. Dal 1960 le macchine di Ancona, con l'elettrificazione dell'Adriatica, si spingevano sino a Pescara, Foggia e, verso l'interno, sino a Fabriano, Foligno, Perugia e Terontola. Con macchine a Livorno, Pistoia e Firenze, la Toscana era la regione con il maggior numero di E424. Sei locomotive, attrezzate per la velocità di 120 km/h fecero servizio a Firenze e dal 1956 furono trasferite a Venezia ed utilizzate sulle linee padane verso Ferrara e Bologna e sulle linee giuliane verso Trieste e Udine. Dal 1960 vennero ritrasferite in Toscana, a Livorno, per i servizi sulla linea tirrenica. Con la conversione delle linee piemontesi alla corrente continua, le E424 fecero la loro comparsa, assegnate al deposito di Alessandria, utilizzate inizialmente sulla linea per Novara ed Arona e successivamente anche verso Asti, Torino, Novara e Luino. Le E424 si erano affermate in tutta Italia e il loro successo continuò anche quando molte E636, soppiantate dai servizi principali dall'avvento delle E646, furono destinate ai servizi locali. Nel 1965 le E424 erano titolari di un treno internazionale stagionale (il 208S festivo) da Arona a Domodossola, e del rapido R421 da Caserta a Napoli via Cancello, sezione campana del rapido proveniente da Lecce. Nel 1968 alcune macchine vennero assegnate a Genova Brignole per servizi su Ventimiglia e La Spezia ove rimasero fino alla fine degli anni '70. Nello stesso periodo le macchine di Napoli furono trasferite a Salerno, ma si tratto di un breve periodo, conclusosi nel 1983. Dei convogli navetta "ibridi" di Cremona e di quelli di Milano si è già detto. Nel 1982 tutte le macchine di Milano furono assegnate a Cremona. Nel 1982 anche Firenze perdeva tutte le sue E424 trasferite a Pistoia. Alcune macchine passarono anche lo stretto, venendo assegnate al deposito di Palermo. Dopo la trasformazione in navetta (prima unità consegnata nel 1986) Alessandria rimase unico deposito ad utilizzare le macchine tradizionali. I servizi sono terminati nel 2002, anno in cui sono cominciate le prime radiazioni. Attualmente le unità "navetta", in attesa di cedere definitivamente il passo alle moderne E464, sono assegnate a Novara, Alessandria, Ancona, Reggio di Calabria e Palermo. Ad aprile 2005 risultavano ancora in servizio 76 locomotive alle quali vanno aggiunte le macchine in livrea storica, la E424.005 e la E424.075.

L'inevitabile declino

Con l'avvento delle elettroniche E464, che, ordinate in grandissimo numero, sembrano destinate a soppiantare ogni altra macchina dai servizi regionali e a medio raggio, il destino delle E424 sembra irrimediabilmente segnato. Le associazioni di appassionati che hanno permesso il salvataggio delle locomotive E424.005 ultima ad eccitazione composta, di Firenze (distaccata a Pistoia) e della E424.075 (a Bussoleno), per l'effettuazione di treni con materiale storico, sono l'ultima risorsa per sperare che queste due non restino le uniche macchine del gruppo salvate dalla fiamma ossidrica. Nel frattempo, in attesa della circolare che ne decreterà l'uscita di scena, sui binari piemontesi, lombardi, emiliani, toscani, umbri, marchigiani, pugliesi, calabresi e siciliani, le piccole E424 continuano a svolgere, degnamente e serenamente il lavoro degli ultimi sessant'anni. Di certo, quando sulle nostre linee non se ne vedranno più in servizio regolare, il pendolare, lo studente e chiunque abbia fatto uso dei treni trainati da questa simpatica macchina, saranno ricordate con piacere.

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Bibliografia:

Locomotive elettriche E424 di Roberto Rolle, edizioni elledi, 1984;

Riviste ferroviarie periodiche (numeri vari)

RFI Firenze, per gli schemi.

Ringraziamenti:

Si ringraziano Walter Canciani, John Copsey, Alberto Nava, Claudio Pedrazzini, Lillo Petruzzella, Michele Sacco, gli Amministratori di TrainzItaliaFoto, gli Amministratori di Amicitreni.com, tutti coloro che con le loro fotografie e notizie hanno contribuito alla stesura del presente e al suo completamento.

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