Un furgón de frenos (también conocido como furgón de cola) es un antiguo tipo de vehículo ferroviario, cuya función era complementar la capacidad de frenado de las locomotoras de vapor antes de la generalización del empleo de los frenos de vacío continuos en los trenes. En los primeros tiempos del ferrocarril, solo estaban equipados con frenos la locomotora y el furgón de cola. Debido a esta escasez de potencia de frenado, inicialmente tuvo que restringirse la velocidad de los trenes a . El furgón de frenos se colocaba en la parte trasera del tren, de manera que si se rompía un acoplamiento, ambas partes del tren pudieran detenerse.
Cuando los trenes de mercancías se equiparon con frenos continuos, los furgones de frenos perdieron su importancia, y dejaron de utilizarse. Sin embargo, todavía se han seguido empleando en algunos ferrocarriles importantes, como Indian Railways, además de en algunos trenes históricos.
Origen Los ferrocarriles fueron un desarrollo formalizado de los tranvías industriales, que en ocasiones encontraron la necesidad de agregar un vehículo vacío equipado con un sistema de frenado en la parte trasera de un grupo de vagones para poder detenerlos en caso de emergencia. Esto permitió que la "locomotora" (en ocasiones, un cabrestante impulsado por una máquina de vapor en la superficie) pudiera operar con mayor seguridad y, lo que es más importante, a mayor velocidad.
Los primeros ferrocarriles, como el pionero Ferrocarril de Liverpool y Mánchester de 1830, utilizaron una versión del acoplamiento de tope y cadena procedente de los tranvías. Los vehículos se acoplaban a mano mediante un gancho y cadenas con un dispositivo similar a un tensor roscado que unía los vehículos. Los vehículos ferroviarios tienen topes, uno en cada esquina de los extremos, que se juntan y comprimen mediante el dispositivo de acoplamiento. Sin frenos continuos, todo el tren dependía de la capacidad de frenado de la locomotora, por lo que las longitudes de los trenes estaban restringidas.
Para permitir componer trenes más largos, las primeras compañías ferroviarias de la década de 1840 en adelante comenzaron a replicar las prácticas de los tranvías industriales, agregando furgones de frenado. La práctica se tomó de los tranvías industriales, en los que servían para detener el tren si se producía una rotura de algún acoplamiento. Debido a los riesgos combinados de escasez de potencia de frenado y rotura de acoplamientos, la velocidad de los trenes de mercancías se restringió inicialmente a . El furgón de frenos estaba colocado en la parte trasera del tren y tenía dos propósitos:
Proporcionaba capacidad de frenado adicional para trenes de mercancías 'no equipados' con frenos continuos. Disponer de un agente adicional en la parte trasera del tren (el guardafrenos), que podría tomar medidas en caso de avería o accidente.
Si bien el sistema ferroviario del Reino Unido mantuvo en servicio hasta la posnacionalización en 1948 trenes "no equipados" (con frenos discontinuos) y acoplamientos sueltos (los últimos trenes no equipados funcionaron en la década de 1990), otros sistemas, como la adopción norteamericana del acoplador Janney, superaron las mismas cuestiones de seguridad ferroviaria de manera diferente.
El trabajo del guardafrenos thumb|Furgón de frenos con bogies "Queen Mary" del Ferrocarril del Sur de Gran Bretaña, con los tres faroles traseros visibles
En los trenes no equipados con frenos continuos, el furgón de cola tiene varios propósitos y, por lo tanto, trabajos para el guardafrenos.
En primer lugar, y lo más importante, el guardafrenos usaría los frenos del furgón de cola para ayudar a mantener el tren bajo control cuando se descendían pendientes pronunciadas y cada vez que pudiera ver que la tripulación de la locomotora estaba tratando de reducir la velocidad del tren. El conocimiento de la ruta le permitía iniciar el frenado antes que el maquinista. Las regulaciones de señalización exigían que las señales se dejaran libres hasta que hubiera pasado la totalidad de un tren (incluido el furgón de frenos), ya que en caso contrario el guardafrenos aplicaría los frenos inmediatamente al ver una señal en peligro.
En segundo lugar, el freno manual se podía accionar parcialmente para mantener tensos los acoplamientos de tornillo entre vagones, con el fin de minimizar el riesgo de que se rompieran durante la maniobra de arranque o debido a las sacudidas de la locomotora, lo que era particularmente un problema a medida que se dispuso de máquinas más potentes. Dado que la rotura de acoplamientos en trenes no equipados al arrancar era algo bastante común, las tripulaciones de los trenes recibieron instrucciones específicas. Al arrancar un tren de carga, las reglas exigían que la tripulación de la locomotora mirara hacia el furgón de cola, esperando que el guardafrenos indicara (mediante una bandera o una lámpara) que todo el tren se estaba moviendo y que todos los acoplamientos estaban tensos, antes de acelerar a mayor velocidad.
Un trabajo posterior del guardafrenos era el mantenimiento de las luces laterales en los furgones de cola. La luz blanca era la luz trasera, mientras que las luces grises eran las luces laterales, junto con la luz trasera estándar (que muestra el color rojo en la parte trasera y a los lados) obligatoria en la parte trasera de cada tren. Las luces laterales mostraban una luz blanca hacia el frente y una luz roja hacia los lados y la parte trasera. Las luces delanteras eran una indicación para la tripulación de la locomotora de que el tren aún estaba completo, mientras que la provisión de luces rojas añadidas en la parte trasera era una medida de seguridad adicional. Debido a la posibilidad muy baja de que las tres luces estén apagadas en algún caso, se estipuló que un tren de carga que pasase sin luces en la parte trasera es que se habría partido, y que la parte trasera potencialmente se estaba escapando. Estas luces laterales se usaban en los trenes de pasajeros antes de la adopción de frenos continuos en dichos trenes.
Otro propósito de estas luces laterales era que, dado que la indicación roja la proporcionaba una pantalla que se podía quitar deslizándola desde la parte superior de la lámpara, se podía mostrar una luz blanca en la parte trasera del tren. Esto podía usarse para indicar a un tren en una línea paralela más rápida que el furgón de frenos que mostraba la luz blanca viajaba en la misma dirección pero en otra línea, sin presentar peligro de colisión. La lámpara blanca estaría en el lado más cercano a la línea de circulación más rápida y se desplegaría en vías secundarias o de velocidad reducida, allá donde las líneas de circulación más rápida fueran paralelas con no más de otra línea intermedia, o en vías de apartado junto a las vías generales. En caso de emergencia, el guardafrenos podía reclamar la atención de otro personal ferroviario al invertir estas luces laterales, de modo que las luces rojas brillaran hacia adelante con el fin de alertar a la tripulación de la locomotora o cualquier otro agente ferroviario que las viera.
Resumen por países Gran Bretaña
Primeros tiempos thumb|right|Un furgón de frenos "toad" del Great Western Railway
En Gran Bretaña, los trenes de mercancías sin un sistema de frenado continuo o carente de él en la sección trasera del tren ("no equipado" o "parcialmente equipado", respectivamente en la jerga ferroviaria del Reino Unido) todavía prevalecían en la década de 1970, pero en su mayoría serían dados de baja en la década de 1980.
Los primeros furgones de frenos eran vagones de mercancías abiertos, adaptados y muy pesados, equipados con un freno manual montado externamente que actuaba sobre sus cuatro ruedas. El término furgón de cola comenzó a adoptarse a partir de la década de 1870, cuando se añadió un cobertizo específico a estos vehículos para alojar al guardafrenos protegido de las inclemencias del tiempo. De acuerdo con la tradición, la mayoría de los furgones de frenos tenían un área abierta, pero a partir de la década de 1870 esta "veranda" se cerró en parte mediante la adición de un techo. Algunos diseños estaban cerrados por completo, pero se equiparon en cada extremo con ventanas para permitir que el guardafrenos pudiera ver el tren.
Todo el equipo operativo, en concreto los frenos y los areneros para mejorar la tracción, se ubicaron en la zona abierta del furgón de cola. Los frenos normalmente se controlaban mediante un volante montado dentro de la zona cubierta, aunque algunos de los primeros diseños continuaron con un volante montado externamente. Para mejorar la visibilidad del guardafrenos, muchos furgones estaban equipados con ventanas de vigía en el techo, pero las ventanas laterales eran las más comunes. El Ferrocarril del Noreste, el Gran Ferrocarril Central, el Ferrocarril de Londres, Brighton y de la Costa Sur y el Ferrocarril de Lancashire y Yorkshire construyeron furgones de cola con un mirador elevado en un extremo del techo.
Dos cuestiones principales están vinculadas a la potencia de frenado, el propósito fundamental del furgón de cola: su peso y su número de ruedas. Por lo tanto, muchas empresas probaron ambos enfoques para mejorar sus furgones de frenos, que a menudo disponían de una cantidad significativa de lastre, en forma de bloques de hormigón, de fundición de hierro o mediante tanques de agua integrados en su estructura, con el fin de aumentar el esfuerzo de frenado disponible.
Mientras que la mayoría de los furgones de frenos tenían dos ejes con cuatro ruedas, muchas empresas ferroviarias construían furgones de cola con tres ejes y seis ruedas. El Great Northern Railway construyó algunos vehículos de ocho ruedas para trenes de carbón muy pesados, los únicos furgones de cola de ocho ruedas construidos en el Reino Unido. En la década de 1930, el Ferrocarril de Londres, Midland y Escocés (LMS) construyó tres furgones con dos bogies a medida (cuatro ejes, ocho ruedas), para su uso en un ramal particular, donde reemplazaban a parejas de furgones de cola de cuatro ruedas. El diseño tenía cubierta toda la longitud del chasis, y disponía de dos balconcillos, uno a cada lado de una cabina equipada con dos compartimentos.
Para mejorar aún más el frenado, algunos furgones de frenos del LMS y del LNER estaban equipados con frenos de vacío además de su freno normal, que podía ser operado por el guardafrenos. Casi todos los furgones de frenos encargados por el Departamento de Guerra estaban equipados con cilindros de vacío, ya que se usaban exclusivamente en trenes de municiones. El Ferrocarril del Sur construyó algunos furgones de frenos con dos bogies sobre chasis de locomotoras eléctricas, denominados furgones de freno "Queen Mary". Diseñados para operaciones a velocidades elevadas en trenes que transportaban leche fresca y paquetería, tenían una cabina alargada que no cubría todo el chasis del doble bogie.