動車組(Motor Train Unit/Motor Train Set,簡稱EMU/DMU)是鐵路列車的一種牽引方式,其動力裝置分散在多個車廂而非集中在機車,主要分為柴油動力的柴聯車(DMU)和電力驅動的電聯車(EMU)兩類。由動車與拖車組成、固定編組使用的車組。即動車組由動車(有動力)和拖車(無動力)組成,自帶動力、固定編組、兩端均可操縱駕駛、整列為一體化設計的一組列車。按驅動軸和驅動設備的布置動車組分為動力集中型和動力分散型兩種。動力集中型動車組包括法國TGV、德國ICE-1列車和ICE-2列車、瑞典X2000和中國的DJJ1型等。動力分散型動車組包括日本新干線、德國ICE3和中國“先鋒”號動車組等。
動車組技術起源于地鐵列車,誕生于20世紀初期,1903年7月8日,德國研制出一輛由4節動車和2節拖車組成的鋼軌供電列車,為世界上首臺電力動車組;10月28日,德國再造出三相交流電力動車組,試驗速度達210.2km/h;1964年10月,日本東海道新干線建成世界上第一條高速鐵路,最高運行速度達到210km/h。
動車組具有安全可靠、運行快捷、乘坐舒適、編組靈活等特點,是高效率、大密度的旅客運載工具。而且動車組往返不需掉轉車頭或摘掛機車,非常適合高速鐵路高密度公交化穿梭運行。多數的動力分布式列車因加減速性能較佳、制動效率高,適合走停很頻繁的通勤客運列車、縱坡度變化大的崎嶇地形及城市軌道交通。但因列車組里面各車廂的編組需固定,難以靈活變更調度,貨運上的使用并不普遍,且維護成本較高。目前,國內外高速鐵路旅客列車普遍采用動車組型式。
除高速鐵路、城際客運、市郊客運運用的動車組外,城市中的地鐵列車和輕軌電車也屬于動車組范疇。
目前世界上常見的松動車組有中國和諧號CRH、復興號動車組CRF動車組系列日本新干線運行的動車組系列法國TGV系列、德國ICE系列、瑞典X2000等。
發展歷史
動車組技術起源于地鐵列車,誕生于20世紀初期。20世紀初至50年代,德國、法國、日本等國家先后開展了大量的有關高速列車的理論研究和試驗工作。伴隨第二次工業革命,電力機車給火車帶來重聯技術,多臺機車可以通過電氣設備統一操作聯動,單司機室即可控制由動車與拖車混合編組的列車。早期動車組只在短距離市域鐵路使用,也無“動車組”一說。1903年7月8日,德國研制出一輛由4節動車和2節拖車組成的鋼軌供電列車,為世界上首臺電力動車組;10月28日,德國再造出三相交流電力動車組,試驗速度達210.2km/h。
1964年10月,日本東海道新干線建成世界上第一條高速鐵路,最高運行速度達到210km/h。此后法國、德國、英國、意大利社會共和國等國家競相開行了高速列車,高速列車技術得到快速發展,先期形成以日本新干線、法國TGV和德國ICE高速動車組為代表的三大技術體系,20世紀90年代以來,中國政府致力發展高速鐵路,開展了大規模的高速鐵路試驗研究,先后研發了和諧號、復興號動車組平臺。
動車組列車的最高試驗速度從日本東海道新干線的210km/h不斷刷新,1981年2月法國TGV達380km/h;1988年5月德國ICE達406.9km/h;1990年5月18日法國TGV-A型高速列車達515.3km/h;2007年4月3日法國TGV-V150超高速列車達574.8km/h,創造了有軌列車最高試驗速度的世界紀錄。
日本
1964年日本東海道運行日本0系高速列車,是世界上第一款商業運營時速超過200km的列車。16輛編組全部是動力車,屬于完全動力分散。
日本100系高速列車(有雙層車廂)于1985年開始編入山陽新干線,16輛編組中有12輛動力車和4輛拖車,屬于相對分散型。該車型多是單層和雙層車廂混組,主要用于跑長途,最高速度230km/h。
新一代新干線300系電力動車組高速列車產生于1992年,首次采用了交流牽引電機和變頻變壓調速裝置,車身采用鋁合金材料,并采用新型走行部結構和可以將制動能量變成電能返回電網的新型再生制動,頭型設計成斜鼻形。最高運行速度提高到270km/h。300系高速列車的技術突破對之后的新干線列車設計影響深遠。
新干線500系電力動車組高速列車于1997年投入使用,其最明顯的特點是為了盡可能減少運行阻力和會車壓力波而采用的長達15m的長鼻型頭型,采用了極為輕量化的“焊蜂窩+擠壓型材”鋁合金結構車身和圓形車體截面設計,運行阻力比300系降低了31%,最高運行速度300km/h。
700系高速列車是日本最先進的一款電動車組,采用12動4拖的編組方式,功率達13200kW,全長約400m,車體是用鋁合金壓制成的中空外殼,內部填充的是吸音、防震的復合材料,最高運營時速為285km/h。投入運行是在1999年。
法國
法國在1955年3月創造了電力機車牽引列車331km/h的速度記錄。自1967年起,法國國營鐵路公司(SNCF)開始研究高速運輸,1967年5月CC-6500型電力機車牽引客車實現最高速度200km/h商業運行。1969年研制成功ETG型燃氣輪動車組,最高試驗速度248km/h;1972年研制第三代TGV-001型燃氣輪動車組,5節編組,最高試驗速度381km/h;1981年研制交-直傳動TGV-PSE動車組投入運用。AGV是法國新開發的第4代高速動車組列車,由之前的動力集中型轉為動力分散型。AGV是動力分散式動車組,TGV是動力集中式動車組。AGV在相同的路線上達到較TGV更高的營運車速,其目標運營車速為360km/h。2007年,法國AVG-V150列車在巴黎—斯特拉斯堡東線鐵路以574.8km/h的速度創造新的世界紀錄。
德國
德國從1988年研發成功的高速動車組列車ICE-V試驗列車起步,先從動力集中方式開始,又向動力分散方式發展,經過不斷改進,逐步形成ICE1、ICE2、ICE3系列家族。
ICE的第一代的ICE1型,采用動力集中方式,由2輛頭車、14輛客車組成,最高速度280km/h,1991年投入運營,實際最高運行速度為250km/h,在既有線改造區段都以200km/h的速度運行。ICE-2型高速動車組,于1998年投入運營,采用動力集中方式,由1輛動車車輛和7輛拖車車輛組成,最高運行速度達280km/h。ICE-3型高速動車組,于2002年投入運營,采用動力分散方式,由4輛動車車輛和4輛拖車車輛組成,最高運行速度達330km/h。ICE-350E型高速列車,于2010正式投入運營,采用動力分散方式,由4輛動車車輛和4輛拖車車輛組成,最高運行速度達350km/h。
中國
早在20世紀50年代,中華人民共和國就開始了動車組的研制。1958年,青島四方廠設計制造了第一列東風號雙層摩托列車。該列車由兩輛動車和四輛雙層客車組成。中國第一條高鐵是1999年開工、2003年建成的秦沈客運專線,研制了“藍箭”“DJF1型電力動車組”“中華之星”等類型的動車組。2007年第六次大提速,中國鐵路多條干線客運列車運營速度達到200km/h,其中先鋒號動力分散動車組設計速度200km/h,最高試驗速度292.8km/h;中華之星動力集中動車組設計速度270km/h,試驗最高速度321.5km/h。
2004年10月原鐵道部組織完成了時速200km動車組的采購項目合同簽訂,成功引進了川崎重工業株式會社、龐巴迪公司、阿爾斯通公司的動車組先進技術。2005年,又完成了時速300km動車組采購項目。通過引進消化吸收,形成了共有和諧號CRH1型電力動車組、和諧號CRH2型電力動車組、和諧號CRH3型電力動車組、和諧號CRH5型電力動車組四個動車組系列、時速200~350km、8節或16節編組、坐車臥車齊備的動車組產品體系。動車組統一的命名方式CRH(ChinaRailwayHigh-speed)。隨后10年間,陸續建造了中國鐵路高速動車組平臺CRH系列,運營速度從200km/h到250km/h,再到300km/h。2010年12月3日,在京滬高速鐵路棗莊至蚌埠試驗段,和諧號CRH380A型電力動車組新一代高速動車組創造了時速486.1km的世界鐵路運營速度紀錄。2013年中國研制了具有自主知識產權的復興號復興號動車組。
分類
動力源
動車組按動力源分為電動車組(electricmultipleunit,EMU)和內燃動車組(dieselmultipleunit,DMU),電動車組以電力為動力源,由牽引接觸網提供動力;內燃動車組以內燃機為動力源,由柴油機提供動力。
電動車組
電力動車組簡稱電動車組,通過接觸網或供電軌供電驅動牽引電動機的動車組,根據列車動力輪對和驅動設備設置又可分為動力分散型和動力集中型;也可細分為直流電動車組和交流電動車組兩類。電力動車組屬于電力機車,運行在電氣化鐵路中。中國動車組包括200km/h速度級和300km/h速度級均屬于動力分散式交流傳動電動車組。
內燃動車組
內燃動車組由柴油機提供動力,主要用于非電氣化鐵路短途客運,也可用于非電氣化干線城間客運。主要優點是:載客量比汽車大而能耗比汽車低,乘坐舒適性高,旅行速度快、安全,運營成本低,對環境污染小。與機車牽引旅客列車比較,可穿梭運行,在但線上折返換向時間短,運行快捷,運用靈活。內燃動車組包括中國“和諧號”內燃觀光動車組、中國NZJ1型“新曙光號”準高速內燃動車組、中國NZJ2型“神州”號雙層內燃動車組、法國ETG型燃氣輪動車組、法國TGV-001型燃氣輪動車組等。
“和諧號”內燃觀光動車組采用動力集中式兩動七拖編組型式,首尾動車與七輛拖車固定重聯編組成動車組,運行速度為160km/h。該型動車組采用大開度電控電動塞拉門、大視角車窗,并采用可旋轉座椅、綠色環保材料和設施,滿足了旅游觀光列車人性化要求。
NZJ1型內燃動車是“新曙光”號準高速內燃動車組的動車部分。采用交-直流電傳動,裝車功率為2760kW,采用了12V280ZJ型柴油機。車體采用流線型車體,桁架式側壁承載結構,單司機室。電空制動系統采用JZ-7型加電空制動機,單端操縱。轉向架采用軸式為A1A的架懸式準高速轉向架。首尾動車電氣控制采用重聯線控制及微機控制兩種方式同時并聯控制。動車組600V直流供電系統采用動車集中供電,客車分散逆變方式,首尾動車設有獨立的600V電源。
NZJ2型“神州”號雙層內燃動車組屬于動力集中式雙層內燃動車組,分雙層空調硬座車和雙層空調軟座車兩個車種。總體列車由動車+10輛雙層拖車+動車組成,車體內部結構和設備具有良好的阻燃防火性能。
動力分布方式
按動力分布方式分為動力集中動車組(concentratedpowermultipleunit)和動力分散動車組(separatedpowermultipleunit)。動力集中動車組是將列車的動力設備集中在列車的一端或兩端車輛上的動車組;動力分散動車組是動力分散布置在若干車輛上,并且每輛車均能載客的動車組。動力分散式動車組以日本為代表,動力集中式動車組以法國和德國為代表。
動力集中型
動力集中型動車組將列車電氣和動力設備集中安裝于位于列車端部的動力車上,僅動力車的輪對是動力輪對,動力車不載客或僅設置較小的客室,旅客主要集中于中間拖車的動車組,動力集中型動車組包括法國TGV、德國ICE1和ICE-2列車、瑞典X2000和中國的DJJ1型等。
該種車型主要優點是:1.牽引動力集中在兩臺動車上,牽引電機和電氣數量少,列車制造和維護費用低。2.受電弓數量少,全列只需2組受電弓,甚至可引用1臺動車上的1組受電弓受電。3.容易變更動車車型以適應不同路況需要。
主要缺點是:1.列車編組調整困難,不易適應運量變化,運用靈活性較差。2.黏著利用等指標不如動力分散型。3.列車總功率受到限制。
動力分散型
動力分散型動車組是將由電機驅動的動力輪對分散布置在列車的全部或部分輪對上,同時將列車的主要電氣和機械設備吊掛在車輛下部,列車全部車輛可載客的列車模式,動力分散型動車組包括日本新干線、德國ICE3和中國“先鋒”號動車組等。動力分散式特點是動軸數量多而軸重輕。
該種車型主要優點是:1.牽引黏著重量大,黏著性能好,易于發揮牽引力以適應高速運行需要。2.動車組易于加長或縮短,運用靈活。3.每臺轉向架的牽引裝置功率小,體積重量較小,有利于實現轉向架輕量化和低軸重。
主要缺點是:每輛動車都裝有全套牽引用電器和電極,增加了動車組的制造成本和維修費用。
動車組結構
組成單元
動車組組成單元有動車、拖車、端車、中間車和動力單元。動車是具有牽引力輸出能力的車輛;拖車是不具有牽引力輸出能力的車輛;端車是動車組兩端具有司機室的車輛;中間車是位于動車組兩端車之間的車輛;動力單元是由多個安裝有動力設備的車輛連接在一起組成一個完整的可提供牽引動力的車輛組合。
主要部件及系統
車體及車內設備
動車組車體為司機和乘客提供乘坐空間,同時為牽引、制動等系統提供安裝與連接其他設備的載體,要求車體輕量,有足夠的強度和剛度,有良好的空氣動力學性能等。分為帶司機室車體和不帶司機室車輛兩種。其作用是安裝基礎+承載骨架。車體是容納乘客和司機駕駛地方,又是安裝與連接其他設備和部件的基礎和骨架,通常由底架、端墻、側墻和車頂等組成。近代動車組車體均采用整體承載的鋼結構或輕金屬結構,以實現最輕的自重條件下滿足強度和剛度要求。
車內設備是服務于乘客的車內固定附屬裝置,如車內電氣、供水、通風、空調、座椅、車窗、車門、行李架、衛生間等。
轉向架
轉向架是動車組車輛最重要的組成部分,轉向架必須具有承載、導向、緩沖、牽引和制動等功能。主要包括輪對和軸箱、彈簧懸掛裝置、構架、牽引驅動裝置、基礎制動裝置。主要功能:承載車體、乘客重量,使軸重均勻分配;轉向,保證車輛順利通過曲線;緩沖,緩和線路不平順對車輛的沖擊,保證車輛具有良好的運行平穩性;牽引(動力轉向架),保證必要的輪軌黏著,并把輪軌接觸處產生的輪周牽引力傳遞給車體、車鉤,牽引列車前進;制動,產生必要的制動力,使車輛在規定的距離內減速或停車。
牽引傳動及控制系統
牽引系統主要由受電弓、牽引變壓器、牽引變流器及牽引電機等組成。牽引系統主要起能量傳遞和轉換的作用,將接觸網電能轉換成機械能牽引列車運行。牽引傳動及控制系統作用是實現電能有效傳遞和轉換并控制列車正常運行。主要是指動車電氣設備,包括動車(或拖車)上的各種電氣設備及其控制電路,一般分為主動傳動電路、輔助電路和電子與控制電路系統3部分。主動傳動電路系統主要包括主變壓器、變流裝置和牽引電機等;輔助電路系統主要包括各種通風冷卻裝置;電子與控制電路系統主要包括與牽引傳動系統有關的各種控制裝置。
制動系統
動車組列車需要配有足夠的制動能力,高速動車組列車的制動能力主要由緊急制動距離決定,動車組的制動設備需要根據規定的緊急制動距離設計和安裝,以保障高速行駛列車的安全。
制動系統包括機械部分、空氣管路部分和電氣控制部分。主要作用是產生一定的制動力,使列車在規定的距離或時間內減速或停車。再生制動為現代動車組的首選制動方式。
車輛信息控制系統
車輛信息控制系統通過貫穿列車的總線來傳送信息,由列車信息中央裝置、列車信息終端裝置、列車信息顯示器、車內信息顯示器組成,具有牽引/制動控制、設備狀態監視與控制、現車性能檢測與試驗等功能。該系統作用是對整個列車的牽引、制動和車內所有設備進行空盒子、監測和診斷。
司機室
動車組兩頭車各設一個司機室,兩個司機室的設備布置相同,設有司機席和助手席;在操作臺上分別設有制動和牽引手柄,整個操縱臺分成臺面板組成、左柜組成、中柜組成、右柜組成和主、副司機腳踏組成,采用模塊化設計,可以進行自動和手動駕駛。主司機側空間設置左、右邊柜和后墻邊柜,并且邊柜與左、右柜體一體設計,使整個操縱臺成為一個整體,側墻和后墻的主要設備安裝在柜體內。
主要技術特點
頭形流線化
列車高速運行引起的氣動現象對周圍環境產生影響,隨著列車運行速度的提高,動車組高速列車的頭形設計非常重要,好的頭形設計可以減小運行空氣阻力,列車交會壓力波,提高列車運行穩定性。
車體輕量化
為了節省牽引功率,降低高速所引起的動力作用對線路結構、機車車輛結構產生的損傷,需要最大限度降低高速動車組的軸重,各國高速列車車體主要材料是鋁合金和不銹鋼,鋁合金將成為動車組車體的主導材料。
高性能轉向架技術
提高列車運行速度首先要解決轉向架運行平穩性和安全性,高速動車組轉向架需要具有高速運行穩定性、良好的曲線通過性能,采用高強度、輕量化轉向架結構,降低輪軌間動力作用,提高高速運行穩定性。
復合制動技術
高速列車的制動能量與速度的平方成正比,傳統的空氣制動能力不能滿足需要,高速列車必須采用能夠提供強大制動力并能更好利用黏著的復合制動系統。通常由制動控制系統、動力制動、空氣制動(包括盤形制動和踏面制動)系統、微機控制的防滑器和非黏著制動裝置等組成。
交流傳動技術
早期的電力牽引傳動系統均采用交-直傳動,有直流電動機驅動,但直流電動機單位功率重量較大,而高速列車既要大功率驅動又要求減輕軸重。在交流傳動系統中,交流牽引電動機較傳統直流牽引電動機具有結構簡單、運行可靠、體積小、重量輕及造價低等優點。而且沒有整流子結構對電動機功率的限制,其牽引功率可進一步提高。
列車自動控制及故障診斷技術
列車自動控制系統在高速列車安全運行中起重要作用,高速鐵路自動控制方式分為兩類。一類是以設備為主、人控為輔的控制方式,以日本新干線采用的ATC(列車自動控制)方式為代表。另一類是人機共用、人控為主的方式,以法國TGV高速列車采用的TVM300型安全防護系統及改進的TVM430型安全防護系統為代表。
編組形式
高速動車組誕生以來,普遍采用相對固定的編組方式。日本E235型采用11輛編組,動車組編組方式為6動5拖 ;E4系列采用4動車4拖車編組形式;700系列采用16輛編組形式。
德國ICE1型動車組有2M14T、2M12T、2M10T三種不同的編組形式;ICE2型是8輛車組成的1M7T的短編組列車,ICE3是8輛車組成的4M4T的短編組列車,ICE-TD型車組采取4M的編組形式。
法國AGC系列動車組的編組形式如下:帶一個司機室的動車M1?編入所有編組形式的動車組中;拖車R1?編入3節和4節編組的動車組中;拖車R2?編入4節編組的動車組中;帶一個司機室的動車M2?編入所有編組形式的動車組中。3節式動車組編組形式:M1+R1+M2;4節式動車組編組形式:M1+R1+R2+M2。
中國一般采用八輛編組或十六輛編組。2019年2月,中車唐山公司完成可變編組動車組廠內試驗,通過可變編組驗證,具備出廠條件。可變編組動車組最小編組單元為兩節,面對客流變化,如要擴大編組,則根據速度和功率核算出效率最優搭配,在2至16節范圍內隨意變換搭配動車和拖車車廂,快速定制開行不同速度等級、編組數量和坐席配置的動車組列車。復興號動車組復興號CR400AF型電力動車組和復興號CR400BF型電力動車組型列車編組分為8輛標準編組和17輛超長編組。
特點
優勢
動車組列車是固定編組,在車站需要折返或換向運行時無需摘掛機車,節約停站時間;動車組采用輕量化設計,軸重低,加速度設置大,顯著提高列車運行速度、提高運輸效率;采用密接式、半永久式車鉤,減少了動車運行的縱向沖動,同時降低了噪聲和振動的影響,提高了旅行舒適度;動車組多采用點空聯合制動,制動減速度大,制動距離短、方式靈活,可以在短時間內反復緩解制動,可提高行車密度和鐵路網的運輸能力。
缺點
動車組主要缺點是制造和修理費用高,功率損耗和噪聲較大。動力集中型動車組軸重較大,黏著性能差、接近常規列車,對線路要求高,但總質量比動力分散型動車組小。動力分散型動車組總質量大,電氣設備數量多,維護成本高,造價昂貴。有些長編動車組列車,因無子動力單元,不可臨時調整編組改變車廂數量,導致無法適應變化客流 。
技術現狀
日本新干線
日本運營的高速動車組列車種類多達11種,是世界上列車種類最多的國家,全部采用動力分散型。日本企業與研究機構在0系、100系、新干線200系電力動車組、100N系列車的基礎上先后開發了新干線300系電力動車組、新干線400系電力動車組、新干線500系電力動車組、新干線700系電聯車、N700系、新干線800系電力動車組、新干線E1系電力動車組、新干線E2系電力動車組、新干線E3系電力動車組、新干線E4系電力動車組等新干線列車和WIN350、300X、STAR21、FASTECH、E954系等試驗列車。日本新干線動車組的一大特點是注重新技術的運用,如主動、半主動懸掛和旋轉渦流制動、空氣阻力制動等技術均最早運用在新干線動車組上。
日本新干線動車組經過多年發展形成兩大系列:以百位數字表示的高速列車,如0系、100系、N700系等,最新車型為N700S;E系高速列車,包括E1、E5等型號。N700S設計沿用了N700系的外型風格,改進了空氣動力學流線設計,采用長流線背鰭頭型,車體更平滑,降低了隧道微氣壓波和車外噪聲,減少了列車運行阻力和尾車搖晃。
法國TGV/AGV
法國高速列車特點如下:除第一代TGV-PSE采用直流電傳動外,其他都采用交流電同步傳動。采用多電流制供電與簡單鏈型懸掛接觸網,既能使用一般線路的1500~3000V直流供電,也能使用高速線25kV交流供電。高速列車均采用接式轉向架,軸數減少,列車穩定性好,不易顛覆,但平均軸重較大。
德國ICE
德國于1991年開通了漢諾威—富爾達—符茲堡、曼海姆—斯圖加特高速鐵路,最高運營速度均達到250km/h,均采用西門子股份公司研制生產的ICE-1列車、ICE-2列車等動力集中型高速動車組。進入21世紀,德國先后研制并運營了動力分散型的ICE3和新型ICE3動車組,最高運營速度為300km/h;ICE4型動車組開辟了可靈活編組動車組的先河,并有多項技術創新,最高速度為250km/h;此外,為了適應既有線路多曲線的要求,還研制了電力擺式動車組ICET(最高速度為230km/h)和內燃擺式動車組ICETD(最高速度為200km/h)。ICE1、ICE2高速列車的動車均采用不銹鋼車體,拖車均采用鋁合金車體、帶磁軌制動器的高速轉向架、分裝式空調機組、故障技術診斷系統,以及Schaku半自動密接式車鉤緩沖裝置和可以包容車鉤緩沖裝置的Hübner高密封性雙包波紋折棚風擋。
德國ICE系高速列車制動技術的最大特點,就是其在再生制動和電阻制動以外的非粘著制動---磁軌制動與線性渦流制動技術上所做的探索和實際應用上的推廣及其所取得的成功。
中國CRH/CRF
中國早期研制的“中華之星”動車組為動力集中動車組,目前制造的和諧號電力動車組CRH系列動車組都是動力分散動車組。中國高速鐵路動車組分為兩個速度等級,200~250km/h速度等級的有和諧號CRH1型電力動車組、和諧號CRH2型電力動車組、和諧號CRH5型電力動車組型;300~350km/h速度等級的有CRH2-300、和諧號CRH3型電力動車組、CRH380、復興號CR400AF型電力動車組、CR400BF系列等,有八輛編組和十六輛編組兩種編組方式。
自2013年開始,中國國家鐵路集團有限公司牽頭組織研制具有自主知識產權的復興號智能動車組復興號動車組,復興號系列動車組有復興號CR400AF型電力動車組和CR400BF兩個平臺,為8輛編組動車組(4M4T),設計速度為350km/h,當前實際運營速度為350km/h。2018年為適應京滬高速鐵路等長大干線運輸需求,分別推出CR400AF-A、CR400BF-A和CR400AF-B、CR400BF-B動車組,A和B分別為8M8T和8M9T形式。
中國現有動車組為動力分散型高速列車,除和諧號CRH1型電力動車組型高速列車采用不銹鋼車體外,其余各型CRH高速列車均采用鋁合金車體。復興號動車組采用高強度鋁合金車體,研制了1435/1520mm,600/1067mm,1000/1435mm,1435/1676mm 4 種變軌距轉向架,覆蓋全球軌距范圍(600~1676mm),動車組制動系統采用微機控制直通式電空制動和自動式空氣制動,共用列車以太網,滿足400km/h的運用要。
發展趨勢
世界高速動車組經過50多年的發展,形成了多個成熟的技術體系,各國動車組各有特色,推動了世界高速動車組的技術發展。動車組未來朝著更高速度、高質量和高效益、智能化、更安全和更綠色、多制式方向發展。
速度是高速鐵路區別于傳統鐵路的主要特征,解決由速度提升造成的阻力、能耗、噪聲加劇等問題,未來速度提升仍將是世界高速鐵路發展的主要趨勢。
各國動車組將成本降低作為設計的主要目標之一,如VelaroNovo采用優化牽引傳動系統、空氣動力學優化等技術,使能耗降低30%;采用模塊化設計、設備布置優化等措施,使整車采購成本降低20%、維護成本降低30%。
優化列車運行舒適度,如從人機工學角度,優化動車組內部結構,包括增大車窗、增加自動調節車內光線、溫濕度和壓力等裝置;安裝減振控制裝置。
智能化是未來動車組的重要發展方向,近年來,德國、法國、日本等相繼提出智能高鐵發展戰略,在列車控制、安全監測、乘客服務等方面開展系列創新實踐。
參考資料 >
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