Bitola padrão: por que a maioria das ferrovias usa 1,435 mm

A bitola é a distância entre as faces internas dos dois trilhos de rolamento. Parece um detalhe que qualquer pessoa poderia ter resolvido de uma vez, mas as ferrovias do mundo usam pelo menos seis bitolas comuns, e a que serve à maior extensão de trilhos é um número de aparência estranha: 4 ft 8½ in. De onde ela veio e por que sobreviveu é uma história sobre hábitos antigos que viraram regra.

O número, passo a passo

A medida em polegadas converte exatamente como se esperaria. 4 ft 8½ in é 4 × 12 + 8.5 = 56.5 in, e uma polegada tem 25.4 mm:

56.5 × 25.4 = 1,435.1 mm

e é por isso que o valor métrico é citado como 1,435 mm. That is the standard gauge, sometimes called Stephenson gauge. Roughly half of the world's railway track uses it, including most of Europe, North America and China.

De onde vêm os 4 ft 8½ in

A bitola veio das minas de carvão do nordeste da Inglaterra. Antes de as locomotivas a vapor circularem em linhas públicas, as minas usavam vagonetes puxados por cavalos para levar o carvão até um rio ou um cais de carregamento. A via era assentada conforme os vagões locais, e naquela região tinha cerca de 4 ft 8 in. George Stephenson começou a carreira nessas minas. Quando construiu locomotivas, e depois as ferrovias Stockton and Darlington e Liverpool and Manchester, usou a bitola que já conhecia, e costuma-se dizer que a meia polegada extra foi acrescentada para dar um pouco de folga às rodas nas curvas.

As linhas de Stephenson foram as primeiras a provar que as ferrovias a vapor funcionavam como negócio, e foram copiadas. Locomotivas, vagões e trilhos foram construídos com as mesmas dimensões, de modo que toda nova linha que os adotasse podia trocar veículos com as outras. Isso valia muito mais do que qualquer vantagem atribuída ao próprio número.

A bitola larga de Brunel

Isambard Kingdom Brunel achava o padrão estreito demais. Para a Great Western Railway, ele escolheu 7 ft ¼ in, que equivale a 84.25 in:

84.25 × 25.4 = 2,139.95 mm, ou cerca de 2,140 mm

Isso dá 2,140 − 1,435 = 705 mm a mais que o padrão, quase 49% a mais (705 ÷ 1,435 = 0.49). Uma via mais larga permitia vagões maiores e mais estáveis e, como Brunel argumentava, velocidades mais altas. Suas linhas de fato funcionaram bem. Mas uma linha de bitola larga não podia trocar vagões com uma de bitola estreita. Onde as duas se encontravam, como em Gloucester, cada passageiro e cada encomenda tinham de trocar de trem, e a carga precisava ser descarregada e recarregada.

O Parlamento examinou o problema e o resolveu com o Gauge Act de 1846, que exigia que as novas ferrovias de passageiros na Grã-Bretanha fossem construídas com 4 ft 8½ in. Até então, a bitola estreita já tinha muito mais quilômetros de rota. A Great Western continuou operando bitola larga por décadas, acrescentando um terceiro trilho para tráfego misto, e a última via de bitola larga foi convertida em 1892. For forty-six years after the Act (1892 − 1846), the standard was the law for new lines without being the whole network.

As outras bitolas

A bitola padrão venceu na Grã-Bretanha e na maioria dos lugares que copiaram cedo a prática britânica. Em outros lugares, os países escolheram de forma diferente por motivos próprios, e várias dessas escolhas se tornaram redes nacionais que ainda estão em uso.

• Russa, 1,520 mm. Usada em toda a Rússia e nos países que faziam parte do seu sistema ferroviário. É 85 mm mais larga que a padrão.
• Ibérica, 1,668 mm. Espanha e Portugal. É 233 mm mais larga que a padrão.
• Indiana, 1,676 mm. Isso equivale a 5 ft 6 in, já que 66 × 25.4 = 1,676.4. É 241 mm mais larga que a padrão.
• Bitola do Cabo, 1,067 mm. Isso equivale a 3 ft 6 in, já que 42 × 25.4 = 1,066.8. É 368 mm mais estreita que a padrão, e é comum no sul da África.
• Bitola métrica, 1,000 mm. É 435 mm mais estreita que a padrão.

Lado a lado, a diferença é grande. A bitola do Cabo é cerca de um quarto mais estreita que a padrão (368 ÷ 1,435 = 0.256), e a métrica cerca de 30% mais estreita (435 ÷ 1,435 = 0.303). A mais larga das cinco, a indiana, é 241 ÷ 1,435 = 16.8% mais larga.

Por que uma incompatibilidade custa tanto

Um trem não pode passar de uma bitola para outra, porque as rodas de um veículo padrão não cabem em trilhos 85 mm mais afastados. Onde as redes se encontram, as soluções comuns são transferir a carga, levantar o veículo e trocar seus truques, ou usar eixos que ajustam sua largura. Cada uma custa tempo em cada travessia. Foi essa força que tornou tão acalorado o debate britânico sobre bitola nos anos 1840, e é a mesma força que mantém as bitolas nacionais no lugar hoje: mudar uma delas significa alterar cada quilômetro de via, cada par de rodas e cada ponte e plataforma construídos em torno dela.

A bitola também faz parte de um conjunto mais amplo de escolhas. Ela define a largura máxima dos veículos, o quão apertada pode ser uma curva confortável e quanta carga uma ponte deve suportar, o que a liga às ideias do nosso post sobre pontes ferroviárias. Narrower lines are cheaper to build in difficult country, where curves and cuttings can be smaller, and that is part of why narrow gauges spread through places with mountains. The heavy freight that justifies wider ones is covered in como funcionam as cadeias de frete.

O que verificar

Convertendo 56.5 in obtém-se 1,435.1 mm. Convertendo 84.25 in obtém-se cerca de 2,140 mm, ou seja, 705 mm a mais. O Gauge Act é de 1846 e a última conversão de bitola larga, de 1892. A bitola é sempre medida entre as faces internas dos trilhos, então uma fonte que meça a partir do centro dos trilhos dará um número maior.