Gasolio (Motore termico a ciclo Diesel); trasmissione del moto tramite due motori elettrici di trazione.
Le locomotive FS D.445 costituiscono il più moderno gruppo di locomotive diesel-elettriche per trazione di linea realizzato per le Ferrovie dello Stato e sono, per potenza, tra le più prestanti locomotive diesel impiegate dalle FS. Furono costruite dal 1974 al 1988 in 150 esemplari, suddivisi in tre serie: la prima numerata da 1001 a 1035, la seconda da 1036 a 1055 e la terza da 1056 a 1150.
Le D.445 sono le ultime locomotive diesel per trazione di linea entrate in servizio nel parco delle Ferrovie dello Stato. Fanno eccezione il progetto, rimasto incompiuto, di trasformazione delle D.443 nel gruppo D.449 e le locomotive D.146 e D.147, concepite principalmente per il servizio di manovra pesante, sebbene abilitate anche al traino di treni merci. Le D.445 rappresentano pertanto l'ultimo gruppo di locomotive diesel italiane progettato specificamente per il traino di treni passeggeri.
Storia
La D.445 costituisce l'evoluzione del progetto D.443, del quale riprende l'impostazione generale e diverse soluzioni tecniche, introducendo tuttavia importanti modifiche per consentirne l'impiego anche al traino di treni passeggeri.
All'inizio degli anni settanta le Ferrovie dello Stato, nell'ambito del piano di potenziamento e ammodernamento del servizio, progettarono una nuova locomotiva diesel unificata destinata sia al trasporto merci sia al trasporto passeggeri. Per quest'ultimo impiego, uno dei principali problemi da risolvere era quello dell'alimentazione dei servizi elettrici delle carrozze viaggiatori, in particolare del riscaldamento e del condizionamento. Le locomotive diesel allora in servizio presso le FS non disponevano infatti di un impianto per l'alimentazione della condotta REC e, quando impiegate al traino di treni passeggeri, richiedevano l'utilizzo di un carro riscaldo. Tale soluzione comportava una riduzione delle prestazioni disponibili per la trazione e rendeva inoltre più complessa la composizione dei convogli, richiedendo personale dedicato alla sorveglianza delle apparecchiature del carro.
Le D.445 furono progettate fin dall'origine con un impianto per l'alimentazione della condotta REC, costituito da un alternatore trifase accoppiato al motore diesel e da un raddrizzatore, in grado di fornire corrente continua alla tensione nominale di 3000 V necessaria per l'alimentazione delle carrozze. Questa caratteristica ne rese possibile l'impiego al traino di convogli passeggeri senza la necessità di ricorrere al carro riscaldo.
La prima serie, composta da 35 unità numerate da D.445.1001 a D.445.1035, entrò in servizio a partire dal 1974. I buoni risultati ottenuti portarono nel 1979 al perfezionamento dell'ordine per una seconda serie, composta da 20 unità numerate da D.445.1036 a D.445.1055, dotate fin dall'origine dell'apparecchiatura necessaria per il telecomando dalla carrozza semipilota.
Alla seconda serie fece seguito la terza, comprendente 95 unità numerate da D.445.1056 a D.445.1150. Con il completamento delle consegne, avvenuto nel 1988, il gruppo raggiunse complessivamente 150 unità, diventando progressivamente il principale gruppo di locomotive diesel impiegato dalle FS per il servizio passeggeri sulle linee non elettrificate e contribuendo al progressivo accantonamento delle più anziane D.341 e D.342.
Le D.445 furono impiegate principalmente sulle linee non elettrificate al traino di convogli ordinari e regionali, affiancando le automotrici ALn 668 e ALn 663. Nel corso degli anni, con l'evoluzione del materiale rotabile, furono utilizzate anche con composizioni reversibili e con materiale più moderno, tra cui i convogli Minuetto, ATRIBO (Swing) e Blues.
Un modesto numero di unità, inizialmente in livrea XMPR e successivamente ripellicolate nella livrea InterCity Sun, ha prestato servizio per diversi anni sui treni Intercity lungo la ferrovia Jonica, in Calabria. Il servizio con le D.445 è terminato il 5 luglio 2024, quando gli ultimi convogli della relazione sono stati sostituiti dai nuovi treni ibridi Hitachi Blues, appositamente allestiti per i servizi Intercity.
Le D.445 hanno quindi progressivamente abbandonato il servizio commerciale sulle altre linee non elettrificate, rimanendo impiegate in misura limitata nei servizi regionali toscani e, per alcune unità, in servizi di riserva, trasferimento e soccorso.
Caratteristiche
Le D.445 introdussero alcune importanti innovazioni rispetto alle locomotive Diesel precedenti: la generazione della corrente non avveniva più, come nelle serie precedenti, tramite dinamo, ma mediante un alternatore. Veniva quindi prodotta corrente alternata, successivamente raddrizzata per fornire energia sia ai motori elettrici di trazione posti sui carrelli sia alla condotta del Riscaldamento Elettrico Carrozze (REC). Le D.445 non necessitavano pertanto del carro generatore (o carro riscaldo), utilizzato dalle precedenti locomotive Diesel per alimentare i servizi elettrici delle carrozze passeggeri, con una conseguente semplificazione della composizione e della gestione dei convogli.
Locomotiva D.445.1100
Le locomotive D.445 ricalcano l'impostazione generale unificata della carrozzeria e della meccanica delle D.443. Le principali differenze consistono nell'installazione di un alternatore trifase al posto dei precedenti generatori a corrente continua e di un generatore di corrente alternata ad alta tensione, montato sullo stesso albero dell'alternatore principale e formante con questo un unico complesso. La corrente prodotta viene successivamente raddrizzata per alimentare, alla tensione di 3 000 volt, la condotta del REC.
Il motore Diesel è di produzione Fiat, tipo A 2112 SSF a 12 cilindri a V di 90° e sovralimentato sulle unità di prima serie, mentre sulle unità di seconda e terza serie è installato il motore Fiat A 210.12 SSF. Entrambi i motori sono a quattro tempi, a iniezione diretta, con una cilindrata di 95700cm³ e una potenza di 1560kW (2120CV) a 1 500 giri/min. Il motore termico è raffreddato mediante liquido refrigerante e radiatori, con un sistema di intercooling a circolazione forzata del liquido di raffreddamento e due ventole verticali azionate da motori idraulici, secondo il sistema Sauer.
I due motori elettrici di trazione sono invece raffreddati mediante circolazione forzata dell'aria, derivata dal sistema di raffreddamento del motore termico. Sulle locomotive di seconda e terza serie il raffreddamento dei motori elettrici è affidato a due ventole idrauliche, una per ciascun motore, azionate dal sistema Behr.
Per il preriscaldamento del liquido di raffreddamento durante il periodo invernale e, più in generale, in condizioni di basse temperature, viene impiegata una caldaia a gasolio Webasto.
La regolazione dello sforzo di trazione e della velocità avviene attraverso 13 valori di potenza erogata dal motore Diesel, selezionabili mediante un volantino posto sul banco di manovra. La potenza fornita dall'alternatore di trazione viene quindi regolata automaticamente mediante il controllo della corrente di eccitazione della dinamo eccitatrice. Sulle unità di prima serie viene impiegato il sistema ASGEN E, mentre sulle unità di seconda e terza serie è adottato il sistema Ansaldo E.
Le D.445 di prima serie erano dotate in origine di vetri frontali curvi e avvolgenti, sostituiti a partire dagli anni ottanta con vetri piani, più robusti ed economici, adottati fin dall'origine sulle unità di seconda e terza serie. Tutte le macchine hanno rodiggio B'B' e sono omologate per una velocità massima di 130km/h. La prima serie, numerata da 1001 a 1035, fu consegnata nell'originaria livrea Verde Magnolia-Isabella e presenta, nella forma della cassa e dei frontali, notevoli analogie con le precedenti D.343, D.345 e D.443.
La seconda serie, numerata da 1036 a 1055, fu costruita con l'apparato per il telecomando tramite condotta a 78 poli dalle carrozze semipilota appositamente attrezzate per la trazione Diesel, contraddistinte dalla sigla TD (Trazione Diesel). Ciò consentì l'impiego delle locomotive nei treni navetta reversibili, evitando la necessità di riportare la locomotiva in testa al convoglio al termine di ogni corsa. Le unità di seconda serie furono inoltre consegnate nella nuova livrea navetta, caratterizzata dal fondo beige con fasce arancioni e viola, successivamente adottata anche dalla terza serie.
La terza serie, numerata da 1056 a 1150, mantenne la livrea navetta e il telecomando a 78 poli della seconda serie, introducendo tuttavia alcune modifiche. La differenza più evidente riguarda la fanaleria: oltre ai fanali bianchi e al faro di profondità, furono installati due fanali rossi di coda comandabili direttamente dalla cabina di guida. Nelle unità delle prime due serie, quando la locomotiva si trovava in coda al convoglio in configurazione di spinta, la segnalazione rossa doveva invece essere ottenuta applicando apposite lastre ottiche rosse sui fanali bianchi.
Con la nascita di Trenitalia negli anni 2000, la maggior parte delle D.445 venne progressivamente riverniciata nella livrea XMPR, caratterizzata dai colori bianco, verde e blu. Alcune unità destinate ai servizi merci conservarono invece la livrea originaria Verde Magnolia-Isabella.
Con la progressiva eliminazione della livrea XMPR a partire dal 2014, le D.445 impiegate nei servizi regionali non furono generalmente interessate dall'adozione della nuova livrea DPR. Le unità assegnate ai servizi InterCity sulla ferrovia Jonica mantennero invece la livrea XMPR fino al 2022, quando alcune di esse iniziarono a ricevere la nuova livrea InterCity Sun. Le locomotive interessate dal processo di ripellicolatura furono D.445.1056, 1063, 1086, 1104 e 1126.
Dalla fine del 2009 le unità ancora in esercizio sono state progressivamente equipaggiate con il sottosistema di bordo SCMT/SSC BL3, nell'ambito dell'adeguamento ai nuovi standard di sicurezza ferroviaria.
1ª serie
La prima serie comprende 35 unità, numerate da 1001 a 1035. Le locomotive furono consegnate nella livrea Verde Magnolia-Isabella e dotate di cristalli frontali curvi, sostituiti a partire dal 1980 con vetri piani di sicurezza analoghi a quelli adottati sulle serie successive. Le unità erano dotate di tre fanali e non disponevano originariamente dell'apparato per il telecomando dalle carrozze semipilota.
A partire dall'ottobre 1996, alcune unità furono modificate per il servizio navetta mediante l'installazione dell'apparato di telecomando a 78 poli e ricevettero la livrea MDVC.
Le D.445 di prima serie trasformate in navetta furono:
La seconda serie comprende 20 unità, numerate da 1036 a 1055 e consegnate nella livrea navetta beige-arancio-viola. Le locomotive conservarono i tre fanali sul frontale di ciascuna cabina.
A differenza delle unità di prima serie, tutte le locomotive della seconda serie furono equipaggiate fin dall'origine con l'apparato per il telecomando a 78 poli dalle carrozze semipilota TD.
3ª serie
La terza serie comprende 95 unità, numerate da 1056 a 1150. Le locomotive conservarono la livrea navetta e il telecomando a 78 poli presenti sulla seconda serie.
La principale differenza riguarda la fanaleria: oltre ai fanali bianchi e al faro di profondità, furono installati due fanali rossi per la segnalazione di coda, utilizzabili quando la locomotiva era collocata in coda al convoglio in configurazione di spinta. Nelle prime due serie, tale segnalazione doveva invece essere ottenuta applicando apposite lastre ottiche rosse sui fanali bianchi.
La terza serie presenta inoltre alcune modifiche e migliorie al sistema di raffreddamento del motore Diesel.
Modifiche successive
Servizi navetta reversibili
Le D.445 di seconda e terza serie e alcune unità di prima serie modificate nel 1996 sono le uniche locomotive Diesel delle Ferrovie dello Stato Italiane predisposte per il telecomando da carrozze semipilota nell'impiego su treni reversibili.
Le locomotive sono dotate di una condotta a 78 poli e possono essere comandate dalle apposite carrozze semipilota MDVC di tipo TD (Trazione Diesel), appositamente predisposte per l'impiego con locomotive termiche. Le carrozze semipilota TD si distinguono dalle analoghe versioni TE (Trazione Elettrica), destinate alle locomotive elettriche, e sono caratterizzate dalla presenza di un banco di manovra specificamente adattato al comando delle D.445.
I convogli reversibili con D.445 sono stati generalmente composti da carrozze MDVC e MDVE, con una carrozza semipilota MDVC TD. Le carrozze intermedie possono appartenere a diversi gruppi, purché dotate della condotta a 78 poli, tra cui le Piano Ribassato, le Casaralta a due piani e le UIC-X appositamente modificate per i servizi regionali.
I convogli reversibili con D.445 sono stati impiegati soprattutto sulle linee regionali non elettrificate o parzialmente elettrificate, in particolare sulla rete ferroviaria della Sardegna, interamente non elettrificata, e in Veneto. In quest'ultima regione le D.445 hanno trainato per anni convogli ad elevata capacità, successivamente sostituiti da materiale rotabile più moderno. Le locomotive continuano a essere utilizzate in questo tipo di servizio in Toscana.
Soccorso AV
A partire dal 2005, le unità 1060, 1063, 1069, 1074, 1081, 1093, 1094, 1104, 1113 e 1150 furono equipaggiate con un'apparecchiatura che consentiva il telecomando di un'altra locomotiva D.445. Furono così costituiti cinque complessi formati da due locomotive permanentemente accoppiate, destinati al servizio di soccorso dei treni guasti sulle linee AV/AC della dorsale Torino-Salerno.
Il servizio venne successivamente affidato a locomotive più moderne e prestanti, tra cui le G2000, consentendo il ritorno delle D.445 all'impiego ordinario.
La locomotiva D.445.1056 nel 2022 nella nuova livrea InterCity Sun, appena uscita dalle ex OGR (OMCL) di Rimini.
Lateralizzazione delle porte per i servizi a lunga percorrenza
Nel 2018, nell'ambito dell'adeguamento delle D.445 destinate ai servizi InterCity sulla ferrovia Jonica tra Taranto e Reggio Calabria, alcune unità furono revisionate e dotate di un sistema per il comando delle porte compatibile con quello installato sulle carrozze InterCity, basato sulla lateralizzazione mediante condotta a 18 poli.
Le locomotive interessate furono le D.445.1056, 1063, 1086, 1092, 1104, 1126, 1128 e 1141. Tale modifica consentì l'impiego delle locomotive con carrozze Eurofima e UIC-Z1 dotate dei sistemi di comando delle porte previsti per i treni InterCity.
Le D.445 erano già impiegate da diversi anni nei servizi InterCity sulla dorsale Jonica, ma inizialmente con carrozze UIC-X, che non richiedevano questo tipo di equipaggiamento.
Il sistema era stato installato in via sperimentale già nel 2011 sulle D.445.1006 e 1011, assegnate al deposito di Reggio Calabria. La sperimentazione non ebbe tuttavia seguito, anche in relazione alla successiva soppressione di parte dei servizi a lunga percorrenza sulla dorsale Jonica.
Depositi locomotive di assegnazione
D.445: la prima locomotiva
La prima serie è stata assegnata ai seguenti impianti:
Le serie successive sono state assegnate progressivamente a numerosi impianti della rete ferroviaria nazionale, per l'esercizio sulle linee non elettrificate.
Dal 13 dicembre 2020, il servizio viaggiatori delle D.445 assegnate al deposito di Treviso, fino ad allora impiegate sulle linee Belluno-Feltre-Treviso e Ponte nelle Alpi-Conegliano, è stato sospeso in seguito all'attivazione dell'elettrificazione delle due linee.
Alcune D.445 sono entrate a far parte dell'asset storico di Fondazione FS Italiane per il traino di treni storici sulla rete ferroviaria nazionale; vengono inoltre utilizzate da Treni Turistici Italiani per i convogli espressi effettuati sulle linee non elettrificate.
In particolare, risultano presenti le seguenti unità:
Tutte le unità sopra elencate sono state riportate nella livrea originale verde magnolia e Isabella, sebbene le unità 1050, 1063, 1076, 1104, 1126, 1128, 1140, 1141 e 1145 non avessero mai ricevuto tale livrea durante il servizio ordinario.
Accanto alle unità già preservate, risultano interessate da un progetto di recupero come rotabili storici, sempre per conto di Fondazione FS Italiane, le D.445.1056, D.445.1086 e D.445.1092, tutte di terza serie. Per queste unità è prevista l'applicazione della livrea navetta, con la quale le D.445 di seconda e terza serie uscirono di fabbrica.
Unità assegnate a Mercitalia Rail
Dal gennaio 2017 alcune unità D.445 ancora in servizio sono state assegnate a Mercitalia Rail (ex Trenitalia Cargo), per un totale di 19 locomotive.
A gennaio 2024 risultavano ancora in servizio circa dieci unità, tutte in livrea XMPR, ad eccezione della D.445.1018, attualmente impiegata in Piemonte, che conserva la livrea originale dopo essere stata utilizzata per il treno storico rievocativo sulla linea ferroviaria Cuneo-Ventimiglia.
Analogamente alle D.345, le D.445 assegnate a Mercitalia Rail sono impiegate principalmente per tradotte e treni merci a breve percorrenza, tra cui i collegamenti Torino-Cherasco per la consegna di container, Novara-Agognate e Novara-Romagnano Sesia. Sono inoltre utilizzate per il trasporto di treni di acciaio dallo stabilimento Marcegaglia di Ravenna allo stabilimento Siderurgica Fiorentina di Castellina in Chianti, percorrendo in trazione diesel parte della linea Empoli-Siena.
