日本新一代新干线解密
译自:2011年5月4日【日本】日经BP社
编译:中国贸促会电子信息行业分会 王喜文
2011年3月5日,被称为E5系列的新车型“隼鸟号”在日本东北新干线上开始运行,最高时速达300km。据称,2013年春最高时速可升至320km。
这是从2001年E2系列的“疾风号”开始运行后,长达10年以来的新一代车型。据称,E5系列即便提升到最高速度,也悄无声息,制动高效、乘坐感觉好,整体性能远远超过了E2系列。
噪音是评价列车环保性能的一个重要指标。E5系列控制噪音的方法主要是车体设计。新的车体设计能够降低空气阻力,有助于节能。时速320km行使时的耗电量仅相当于E2系列时速275km的水平。
据称,E5系列在2013年春季可以将最高时速提升至320km,比目前的东北新干线E2系列的“疾风号”快45km。同时,车体设计也可以将噪音控制在与E2系列水平。
优美流线形的突出头部形状是专为通过隧道时的设计。列车高速进入隧道时,在出口处会产生噪音与被称为“隧道微气压波”的振动。从头部开始逐渐扩大至车厢切面面积的形状可以减低噪音与振动。
“隼鸟号”的“脸”长15m,占首节车厢的60%,是目前的E2系列9m多头部的1.7倍,能够尽可能平滑过渡到车厢切面面积。经过计算机反复多次模拟计算,实现了最优化效果,不仅外观漂亮,还能够起到控制高速进入隧道时产生噪音与振动的重要作用。
车厢与车厢之间的间隙、车轮也是产生噪音的原因之一。遮盖住连接部分、台车部分,可以使车体的侧面保持平滑。
还有集电弓来控制风声与电弧声。E5系列首先将以往车厢中安装的两个集电弓改成一个,降低了风声。但是,一个就容易产生电弧声。因此,E5系列将集电弓的滑板分成12段,并各安装有弹簧,从而不易剥离架线。
车厢连接处并不明显是因为采用了遮盖连接部分的“车身外幌”(下)。由于车体侧面平滑,行驶时风的流向不易散乱,可以减少空气噪音。利用几乎看不到车轮的遮盖台车部分的“台车遮盖”控制机械噪音(上)。
从架线向列车供给电力的集电弓处也有许多降低噪音的设计。例如,“多段滑板”减少了电弧声。为了不剥离架线,而分成12段弹簧。由此,减少了集电弓数量,降低了风声噪音。
使车体倾斜稳定通过弯道
隼鸟号为保证高速且舒适乘坐感觉而安装了两项装置。一个是减少左右晃动的“全主动悬架”。如果设置于座席下的传感器感知到向右晃动,就通过被称为致动器(加力装置)的装置向左施加力度控制晃动。
另一个是“车体倾斜装置”,它能够缓解通过弯道时产生的离心力,带来良好乘坐感觉。弯道时,通常新干线的线路会略微倾斜,再加上车体倾斜的设计,可以进一步提升乘坐感觉,更加高速通过弯道。
横向晃动、通过弯道时产生的离心力常常会给乘客带来不舒服的感觉。通过整车安装“全主动悬架”与“车体倾斜装置”确保了乘客舒适的乘坐感觉。
此外,为了追求舒适性,隼鸟号还设置了更为高档的“头等舱”。新设的“头等舱”车票(东京-新青森)比普通座位贵1万日元,但是备有可倾斜45度的自动座椅、折叠式桌台、可任意调整角度的台灯等设施与服务。
制动能回收利用
其实,隼鸟号采用的部分车体设计与技术的已经被行驶于东海道-山阳区间的N700系列新干线“希望号”所采用。由JR东海与JR西日本共同开发的N700系列也是一个追求环保性能的列车,具有10.7m长的头部、车身外幌、遮盖车轮部分的“台车车裙”。同时,使车体倾斜的机制也是N700系列首次应用的(N700系列中将这一机制称为“车体倾斜系统”)。
N700系列的最大优点是节能性能。行驶时耗电量比第一代700系列降低了19%。相对于第一代新干线(0系列),时速220km行驶时的耗电量减少了一半。
空气阻力比700系列减少了20%,这对降低耗电量起到了关键作用。通过安装可不减速通过弯道的车体倾斜系统,减少了加速、减速的次数,也带来了节能效果。
此外,日本新干线从300系列就开始采用电力回收技术。制动时将马达作为发电机使用,产生的电力返回给架线,供给给后续列车。N700系列安装回生制动的车厢从700系列的12节增加到了14节。
N700系列比第一代新干线“0系列”降低了32%的耗电量。同样的行驶速度,在时速220km下行驶时约节能49%。
- 相关文章
- 2024/04/10工业和信息化部国际经济技术合作中心(中国国际贸易促进委员会电子信息行业分会)2024年度部门预算
- 2018/12/28俄罗斯2018年互联网经济盘点
- 2018/05/18数字经济为中国与中东欧16+1机制开辟新合作领域
- 2018/05/18普京颁布新五月命令, 第四任期经济政策向去原材料化倾斜
- 2018/05/08英国政府发布网络安全出口战略
- 最新文章
- 2024/04/10工业和信息化部国际经济技术合作中心(中国国际贸易促进委员会电子信息行业分会)2024年度部门预算
- 2023/11/072023工业绿色发展成果展圆满落幕
- 2023/11/07中国企业强势回归2023中东电力展
- 2023/11/07中英职业技能与教育交流研讨会在常州武进成功举办
- 2023/05/12中国企业亮相俄罗斯国际电子元器件展