正文 第7章 關於火車知識的幾個為什麼(2 / 2)

6.動車組是什麼意思?

說到動車組,知道它的人為數不少。但能說出原理和作用的,也許並不多。那就請你花幾分鍾的時間,一起來了解一下吧。

動車組技術源於地鐵,是一種動力分散技術。一般情況下,我們乘坐的普通列車是依靠機車牽引的,車廂本身並不具有動力,不會“自己跑”,是一種動力集中技術;而采用了“動車組”的列車,車廂本身也具有動力,運行的時候,不光是機車帶動,車廂也會“自己跑”,這樣把動力分散,便能達到高速的效果。由於動車組可以根據某條線路的客流量變化進行靈活編組,可以實現高密度小編組發車以及隻有安全性能好、運量大、往返不需掉轉車頭、汙染小、節能、自帶動力等優點,受到國內外市場的青睞,被譽為21世紀交通運輸的“新寵兒”。

動車組有兩種牽引動力的分布方式,一種叫動力分散,一種叫動力集中。動力分散電動車組的優點是,動力裝置分布在列車不同的位置上,能夠實現較大的牽引力,編組靈活。由於采用動力製動的多對輪,製動效率高,且調速性能好,製動減速度大,適合用於限速區段較多的線路。另外,列車中一節動車的牽引動力發生故障對全列車的牽引指標影響不大。動力分散的電動車組的缺點是:牽引力設備的數量多,總重量大。動力集中的電動車組也有其優點,動力裝置集中安裝在2~3節車上,檢查維修比較方便,電氣設備的總重量小於動力分散的電動車組。動力集中布置的缺點是動車的軸重較大,對運輸線路不利。

7.高速列車的火車頭為什麼都是尖尖的?

高速列車一般指時速在200千米以上的火車,乘坐過高速列車的人大都有一種風馳電掣的感覺。也許你並沒有注意到,高速列車的火車頭一般都是尖尖的,這種不同於常規的獨特造型到底有什麼用呢?是為了美觀嗎,還是有其科學內涵。

其實,把高速列車的車頭設計成尖尖的形狀是有科學依據的,學過物理的都知道空氣阻力會對運行中的物體速度快慢產生重要影響。飛馳的列車也同樣不能例外,因此高速列車車頭一般都采用流線型的車頭形狀,外表麵光滑並使玻璃窗與外部齊平,以達到最佳空氣動力型。

隨著列車車速的日益提高,了解列車空氣動力學特性變得越來越重要。在列車設計階段,合理的選擇列車車頭形狀是一個至關重要的環節。為了研究列車車頭形狀的變化,給空氣動力學特性帶來的影響,尤其是對車頭阻力的影響,高速列車車頭外流場的三維數值問題,受到專家學者的日益關注,這也是提高列車速度的關鍵所在。

同樣,高速列車動車頭部外形對高速列車氣動性能有很大影響,為了探索這一問題,專家們在8×6米風洞中對高速動車頭形曾用六種不同方案的氣動特性及其對有限編組列車氣動性能的影響進行了試驗研究,結果表明,車頭形狀以具有較大細長比,其表麵無拐角且曲率變化較小的兩次元形狀的頭型氣動性能最好。這也充分證明了為什麼高速列車車頭都設計成尖尖的形狀。

高速列車,顧名思義,就是以高速度行駛前進的列車。但我們知道運行中的物體都是有慣性的,速度越快越是如此,那麼這就需要盡可能較小行進中列車的震動,這樣我們才會感到舒適。

傳統的車廂連接方式使得列車間的約束很弱,車體的搖頭和側滾振動得不到有效的抑製,隨著運行速度的提高,尤其是到了高速階段,車廂的搖頭和側滾現象會更加突出,近年來的試驗結果特別是動車組的試驗結果也證實了這一點。所以改善車廂在高速運行時的動力學性能、降低振動水平就變得尤為重要。

例如對高速列車車端減振裝置的研製,車端阻尼可以有效地衰減車輛的搖頭和側滾振動,改善高速列車的橫向平穩性。由於相鄰車端的縱向和橫向位移較大,直接加裝車間阻尼器有很大難度,需要設計合理的杠杆機構以減小阻尼器的行程和節點偏轉角度。另外,半主動懸掛減振裝置的應用,也可有效改善高速列車的橫向乘坐舒適度。目前,我國沈陽鐵路局引進的是國內最先進的、由長春客車廠最新研製的25K型客車車輛,每節車廂均裝有先進的氣囊減震裝置,可以大大減少列車在高速運行中的震動,乘客感覺非常平穩。

此外,還有鐵道車輛螺旋壓縮彈簧減振裝置,帶有支撐底座的鐵路道岔轉轍機減震裝置,鐵路道岔轉轍機減震裝置。這幾種裝置均可提高車輛運行的平穩性,安全性和旅客列車的舒適性,且具有經濟實用、安全可靠、運行速度快、故障率低的優點。