快速、舒适、环保的新干线列车“隼鸟号”
2011/05/06
2011年4月29
日,因东日本大地震造成部分区间不通的东北新干线将
全线开通。
本文将对3月5日亮相的
“隼鸟号(Hayabusa )”列车的环保
性能再次加以介绍。
名为E5系的新款
车辆的最高时速为300公里。
东京与新青森间最短只需3小时10分钟即可到达。
到2013年春季,预计最高时速将提高到320公里,该区间的所需时间可
缩短大约5分钟。
自目前运行的“疾风号(Hayate )”列车采用的E2系于2001年开始运转以来,此次是时隔大约10年后的首个新款车。
负责进行开发的东日本旅客铁路公司(JR 东日本)铁路业务本部运输车辆部车N700系新干线列车“希望
号”(左上)在靠窗户的座席等处设置了合计553个插座(左下)。
E5系新干线列车“隼鸟号”的制动系统(右上)及可吸收来自隔音墙的反射音的吸音材料板(右下)
辆技术中心科长、新干线车辆小组长远藤知幸表示,“尽管最高速度有所提高,但仍然很安静,制动灵敏,乘坐舒适度很好。
所有性能都超过了E2系”。
车体设计可抑制作为列车环保性能之一的噪声。
隼鸟号列车降低了空气阻力,从而有助于节能。
该公司称,隼鸟号列车在时速320公里行驶时的耗电量,与E2系在时速275公里行驶时相同或更低。
凭借优美流线形给人留下深刻印象的车头形状,其实是为应对通过隧道而采取的对策。
当列车以很高的速度冲入隧道时,出口会产生噪声及振动(隧道微气压波)。
将车辆制造成截面积从车头部逐渐扩大的形状,便可减少这些噪声及振动。
车辆与车辆的间隙以及车轮也是噪声的原因。
隼鸟号列车将连接部分及车台部分完全覆盖,从而使车体侧面变得平滑。
导电弓划破空气的声音以及电弧噪声(导电弓离开架线的瞬间产生的火花发出的声音)也降低了。
首先,将以往在10辆编制的车辆上架设2个的导电弓改为1个,由此减小了风阻噪声。
但是,采用
1个导电弓后又变得容易产生电弧噪声。
于是,该公司采用将导电弓的滑板分割成12块、分别安装弹簧的构造,使其难以从架线上脱离。
使车体倾斜,从而稳定地驶过弯道
隼鸟号列车
配备了用于在
高速时保持舒
适乘坐感的装
置。
一个是可减
少左右振动的
“全主动式悬
挂系统(Full
Active Suspension ,防摇摆控制装置)”。
例如,
设置在座席下方的传感器检测到向右方的摇摆时,就会通过名为作动器(加力装置)的设备向车体的左方向施加作用力,以抑制摇摆。
“车体倾斜装置”可缓和通过弯道时产生的离心力,从而改善乘坐舒适度。
在弯道处,原本新干线的线路已铺成了倾斜的。
在此基础上使车体倾斜,由此可进一步通过乘坐舒适度,并可以更高的速度通过弯道。
为了追求舒适性而导入了比软席车更高级的“豪华车厢(Gran Class )”,这也是引起热议的话题之一。
●在时速320公里行驶时确保舒适乘坐感的两个装置横向摇摆以及通过弯道时产生的离心力有可能给乘客带来不适感。
通过在全部车辆上配备“全主动式悬挂
系统”及“车体倾斜装置”,可确保舒适的乘坐感 (点击放大)
对制动能量进行再利用
另一方面,东海旅客铁路公司(JR东海)与西日本旅客铁路公司(JR西日本)联手开发的N700系也是一种提高了环保性能的车
辆。
隼鸟号列车上采用的部分车体设计及技术,已在行驶于东海道山
阳区间的N700系新干线“希望号(Nozomi)”上得到采用。
其中包
括长度为10.7米的车头部、全周车篷、覆盖车轮部分的“车台裙边”等。
“车体倾斜系统”也是N700系在日本新干线上第一个配备
的。
N700系的卖点是节能性能。
行驶时的耗电量比上一代的700系降
低了19%。
如果与第一代新干线(0系)列车相比,时速220公里
行驶时的耗电量减少了一半。
空气阻力比700系减少20%这一点促成了耗电量的减少。
由于配
备了可不降低速度就能通过弯道的车体倾斜系统,使得加速及减速
次数减少,从而实现了节能。
从300系开始一直采用的电力再生技术也发挥了作用。
其原理是,将制动时马达作为发电机发出的电回输给架线,提供给后续的列车。
在N700系车辆上,配备再生制动器的车辆从700系时的12辆增加
用语解释
【隧道微气压波】
当列车以高速冲入隧道时,隧道内的空气被急剧压缩,并产生“压缩波”。
压缩波在隧道内传播,最后从出口释放出压力波。
由此会产生爆破噪声及振动,有可能会造成沿线的环境问题。
通过对车辆头部的形状进行优化,放缓压缩隧道内空气的速度,由此可降低噪声及振动。
【全主动式悬挂系统】
通过作动器(加力装置)与车体摇摆方向逆向施加作用力、借此降低左右振动的装置。
有助于提高乘坐舒适度。
E2系车辆只在前后的先头车辆及软席车上配备了这种装置,而E5系车辆在全部车辆上都配备了。
配合着车辆的提速,将作动器从空气式改成了电气式,从而提高了响应速度及输出功率。
N700系车辆上采用的“高性能半主动式制振控制装置”不是利用作动器、而是利用减震器来降低在车内传播的振动。
【再生制动器】
工作原理是:通过用减速时的能量驱动马达来进行发电,以电的
方式回收能量并用于制动。
N700系车辆采用了平时所需制动力全部通过再生制动器来提供的方式。
该技术也在混合动力车以及电动助力车上得到采用。