Una locomotora con depósito incorporado (también denominada locomotora tanque o locomotora-ténder) es una locomotora de vapor que transporta el agua necesaria para su funcionamiento en uno o más tanques de agua a bordo, en lugar de arrastrarla en un ténder, una solución más tradicional. También puede alojar un depósito de combustible (carbonera, leñera o un tanque de gasóil). Existen varios tipos diferentes de estas locomotoras, que se distinguen por la disposición y las características de este tipo de depósitos. El tipo más común tiene los depósitos montados a ambos lados de la caldera. Se originó alrededor de 1840 y rápidamente se hizo popular para tareas industriales, y más tarde para locomotoras de maniobras y de corta distancia. Como se ha señalado, presentan ventajas y desventajas en comparación con las locomotoras con ténder tradicionales.
Orígenes mini|x180px|center|Una Novelty, según un grabado de 1894 mini|x180px|center|Una moderna réplica de la Novelty, la primera locomotora con depósito incorporado La primera locomotora con depósito incorporado fue la Novelty, que corrió en las Pruebas de Rainhill organizadas en 1829. Es un ejemplo de depósito inferior ("well tank"). Aun así, la forma más común con depósito lateral data de la década de 1840; una de las primeras máquinas de este tipo fue suministrada por George England and Co. de New Cross a los contratistas que construían el ramal Newhaven Sussex, para el Ferrocarril de Londres y Brighton y de la Costa Sur en 1848.
A pesar de la creencia inicial de que tales locomotoras eran por sí mismas inseguras, su diseño se impuso rápidamente, en especial para máquinas de uso industrial, y cinco fabricantes exhibieron diseños de este tipo en la Gran Exposición de 1851: E. B. Wilson y Compañía, William Fairbairn & Hijos, George England, Kitson Thompson y Hewitson y William Bridges Adams. A mediados de la década de 1850, podían verse locomotoras con depósito incorporado recorriendo numerosas líneas principales y en tareas industriales, particularmente en recorridos cortos o con cambios frecuentes de dirección..
Tipos de locomotoras con depósito incorporado mini| Un ejemplo con un frente troncocónico y un hueco en el costado para dar acceso al mecanismo de rodadura Existen varios tipos de locomotoras con depósito incorporado, según la ubicación y el estilo de los tanques de agua. Estos incluyen los depósitos laterales, en silla de montar, inferior y otros.
Depósitos laterales izquierda|mini| Una típica locomotora de depósito lateral de 1897
Las locomotoras de depósitos laterales transportan el agua en tanques rectangulares montados a ambos lados de la locomotora, en contacto con la caldera. Los lados del tanque se extienden hasta la plataforma de mantenimiento si está presente, durante al menos parte de su longitud. Esta era una configuración común en el Reino Unido.
La longitud de los tanques laterales a menudo se limitaba para dar acceso al mecanismo de movimiento interior. Los tanques que corrían a lo largo de la caldera proporcionaban una mayor capacidad de agua, pero en este caso, se incorporaban huecos en el tanque rectangular para dar acceso al mecanismo del movimiento. Los tanques laterales más largos a veces se estrechaban hacia abajo en la parte delantera para mejorar la visibilidad hacia adelante. Casi todos los tanques laterales finalizaban en, o antes, del final del barril de la caldera, con la caja de humos sobresaliendo por delante. Algunos diseños llegaban al frente de la caja de humos, siendo deninados 'planchas' ("flatirons").
Depósito de silla de montar izquierda|mini| Gran tanque de silla de una 2-8-2T estadounidense. Obsérvese el tanque corto, evitando tanto la caja de fuego como la caja de humos mini|x180px|center|Un tanque de silla de montar curvo típico, situado por encima del cuerpo de la caldera de la locomotora a lo largo de toda su longitudmini|x180px|center|Un tanque de silla de montar con ambos lados rectos (en herradura) y una caja de humos que sobresale El tanque de agua se encuentra en la parte superior de la caldera como una silla de montar se sitúa encima de un caballo. Por lo general, el tanque está curvado en sección transversal, aunque en algunos casos había lados rectos coronados por una curva (como una 'U' invertida), o incluso una forma de arco conopial (un arco apuntado cóncavo que se transforma en uno convexo). Los tanques de silla de montar eran una disposición popular, especialmente en las locomotoras más pequeñas de uso industrial. Proporcionaba un mayor suministro de agua, pero limitaba el tamaño de la caldera y restringía el acceso para limpiarla. Además, la locomotora poseía un centro de gravedad más alto, y por lo tanto, debe funcionar a velocidades más bajas. La visión del conductor también puede verse restringida, limitando de nuevo la velocidad de operación segura.
La caldera precalienta ligeramente el agua del tanque, lo que reduce la pérdida de presión que se produce cuando se inyecta agua fría de alimentación en la caldera. Sin embargo, si el agua se calienta demasiado, los inyectores pierden eficacia y pueden fallar. Por esta razón, los tanques a menudo se terminaban cerca de la caja de humos, más caliente y sin aislamiento.
La forma cuadrada de la caldera Belpaire no cabe fácilmente debajo de un tanque de silla de montar, por lo que en la mayoría de estos diseños se utilizaba la caldera de tapa redonda más antigua. Algunas locomotoras estadounidenses usaban tanques de silla de montar que solo cubrían el barril de la caldera, delante de la caja de fuego.
Depósito de alforjas mini|Depósito de alforjas: Clase GWR 57xx
Los depósitos de tipo alforja, utilizados en Gran Bretaña casi exclusivamente por el Great Western Railway, y también comunes en Bélgica, son depósitos en forma de caja que se transportan a los dos lados de la caldera, como las alforjas que transportan los animales de carga. A diferencia del tanque lateral, no llegan hasta el bastidor, y hay espacio entre el tanque y la placa de rodadura. Esta disposición de los depósitos rebaja algo el centro de gravedad en comparación con un tanque de silla de montar, al tiempo que permite un fácil acceso al movimiento interior. Las primeras locomotoras de este tipo del Great Western se construyeron a partir de máquinas con depósito en forma de silla de montar, cuando se reconstruyeron a principios de 1900 con caldera Belpaire. Hubo dificultades para acomodar la parte superior plana de este último dentro de un tanque de silla de montar circundante, lo que reducía su capacidad y aumentaba la tendencia a sobrecalentar el agua en el tanque.Holcroft, H: An outline of Great Western locomotive practice 1837–1947 Locomotive Publishing Company, London, U.K. (1957), p. 42 En Bélgica, los tanques tipo alforja estaban en uso al menos desde 1866, una vez más junto con las locomotoras de caldera Belpaire construidas para el Estado belga y para la Société Générale d'Exploitatation (SGE), una empresa privada que agrupaba líneas secundarias más pequeñas.Dambly, Phil: "Nos inoubliables 'Vapeur'. Editions LE RAIL, Brussels (1968) Las locomotoras de tanque tipo alforja a menudo se ven como un icono del GWR.
Depósito inferior center|mini|280px|Una máquina de tanque inferiorcenter|mini|280px|Una máquina de tanque inferior utilizado anteriormente en los servicios suburbanos de Londres mini|center|210px|Joan, máquina del Tren Ligero de Golden Valley, mostrando el tanque de silla invertido alrededor de la caja de humosmini|center|210px|Un tanque trasero En este diseño, utilizado en máquinas antiguas y más pequeñas, el agua se almacenaba en un tanque situado en la parte inferior de la locomotora, generalmente colgado del bastidor. Esta solución no restringía el acceso a la caldera, pero el espacio disponible es limitado, y por lo tanto, el diseño no es adecuado si se requieren volúmenes de agua grandes. Sin embargo, este diseño tiene la ventaja de rebajar la posición del centro de gravedad, lo que crea una mayor estabilidad en vías estrechas o mal mantenidas. La locomotora Novelty de 1829 era un prototipo con este diseño.
Depósito trasero
En este diseño, el tanque se coloca detrás de la cabina, generalmente sobre un bogie de soporte. Esto elimina el peso del agua de las ruedas motrices, dando a la locomotora un peso de tracción constante. La desventaja es una reducción en la capacidad de carga de agua. Un tanque trasero es un componente esencial del tipo de locomotora estadounidense Forney, una máquina con configuración 4-4-0 con ruedas invertidas.
Depósito de ala Este tipo utiliza tanques laterales situados a lo largo de la caja de humos, en lugar de la longitud total de la caldera. Se utilizaron principalmente en locomotoras industriales de vía estrecha, con la posibilidad de rellenarse de agua frecuentemente y donde los tanques laterales o de silla de montar restringirían el acceso al mecanismo interior de las válvulas. Por ejemplo, el Tranvía de Kerry Excelsior ha sido descrito tanto del tipo de ala como del de silla invertido.
Depósito de silla invertido
El depósito de silla invertido era una variación del depósito de ala, en el que los dos tanques se unían por debajo de la caja de humos y la sostenían. Este diseño raro se usó por las mismas razones que el tanque del ala, pero proporcionó una capacidad de agua ligeramente mayor. La locomotora del Tranvía de Brill Wotton pudo haber tenido un tanque de este tipo. El fabricante W. G. Bagnall se especializó en este diseño.
Combinaciones mini|Locomotora Clase LSWR 415, donde se combinan tanques laterales e inferior
Las máquinas con tanques laterales grandes también solían tener un tanque trasero adicional (debajo de la carbonera) o uno inferior (bajo el bastidor). Esta disposición permitía aumentar la capacidad del agua, igualar la distribución del peso y mejorar la estabilidad al rebajar la posición del centro de gravedad.
Una locomotora de tanque también puede arrastrar un tender enganchado por detrás. Esta composición generalmente se encontraba en los ferrocarriles de vía estrecha, donde el pequeño tamaño de la locomotora restringe el espacio disponible para combustible y agua. Cuando se usaba un tender, generalmente transportaba solo combustible, y los tanques de agua de la locomotora se mantenían en su lugar. El tender ofrecía una mayor capacidad de combustible que una carbonera en la locomotora, y a menudo, la capacidad de agua podría aumentarse al convertir el espacio de la carbonera en otro depósito de agua.
Disposición de las ruedas Mientras que una máquina con tender podía describirse como una 0-6-0, la máquina con depósito incorporado equivalente se describiría como una 0-6-0T para un tanque simple, una 0-6-0ST para un tanque de silla de montar, y así sucesivamente ('PT' indica un tanque de alforjas, 'WT 'un tanque inferior y 'CT' un tanque de grúa, etc.)
Debido a que las locomotoras con depósito incorporado son capaces de operar con la misma velocidad en ambas direcciones (véase más abajo), normalmente tienen disposición de ruedas simétrica para asegurar la misma operatividad y estabilidad en ambos sentidos, incorporando configuraciones formadas exclusivamente por ruedas de tracción (0-4-0T y 0-6-0T) o números iguales de ruedas delanteras y traseras (por ejemplo, 2-4-2T o 4-6-4T). Aun así, otros requisitos, como la necesidad de apoyar una gran carbonera, requerirían en ocasiones utilizar diseños no simétricos (como 2-6-4T).
Compartimento del combustible izquierda|mini|Una carbonera trasera mini|Un compartimento de combustible lateral