新一代碳纤维地铁车辆CETROVO面世

2021-07-03 22:44:06 siwarde 8314

在德国举行的柏林国际轨道交通技术展(InnoTrans 2018)上,中车四方股份公司正式发布新一代碳纤维地铁车辆“CETROVO”。


新一代碳纤维地铁车辆CETROVO

采用碳纤维技术整车“瘦身”13%相较传统地铁,新一代地铁车辆最大的特点是更轻、更节能。轻量化,即尽可能地减轻自身重量,是地铁车辆实现节能的一个主要途径。碳纤维复合材料作为一种新材料,被称为“轻量化之王”,其轻质、高强度的优点为列车轻量化提供了绝佳的解决方案。


碳纤维车体

碳纤维热压机

碳纤维转向架

碳纤维热压机

据中国中车科学家、中车四方股份公司副总工程师丁叁叁介绍,




。特别是成功突破碳纤维大型复杂件结构设计、制造成型等关键技术,实现了碳纤维复合材料在车体、转向架构架、司机室等车辆主承载结构上的全面应用。


碳纤维使车辆实现大幅“瘦身”。

与采用钢、铝合金等传统金属材料相比,新一代碳纤维地铁车辆的车体、司机室、设备舱分别减重30%以上,转向架构架减重40%,整车减重13%。


“虽然在制造成本上要高于传统金属材料,但碳纤维复合材料更加轻量化,节能优势明显,并且具有优异的耐疲劳、耐候、耐腐蚀性能,可有效保证列车在30年服役期内不发生疲劳、腐蚀等失效,减少了维护量,因此能够降低全寿命周期成本。”丁叁叁说,车身变轻后,也减少了对线路的损害。


为降低能耗,除了碳纤维轻量化技术,新一代地铁车辆还配备新型高效节能的牵引系统。由传统地铁的异步电机升级到永磁同步电机直驱技术,并采用碳化硅变流装置,大幅提升车辆的牵引效率。据测算,新一代地铁车辆可综合节能15%以上。


适用性更强

与传统地铁相比,新一代地铁车辆拥有更强的适用性,在运营组织上更加灵活,并能适应更复杂的运行环境。

目前,我国的地铁车辆都是固定编组,车厢的节数是不可变的。新一代地铁车辆首次开发了“灵活编组”功能,列车以2节为最小的编组单元,能够根据运营需求实现“2+N”节灵活编组,在2节至12节范围内任意搭配车厢,并且完成“变身”只需不到5分钟。


地铁客流的潮汐变化非常突出,早晚高峰期客流量大,平峰期客流量小,根据客流变化灵活编组,在高峰期采用大编组,平峰期采用小编组,这样能实现以最经济的方式运营,节约能耗,降低运营成本,也利于增大发车密度,提高服务水平。

相较传统地铁,新一代地铁车辆适应更恶劣的气候地理环境,能在高温高湿、-40℃高寒、2500米高海拔等复杂环境下运行。


同时,针对地铁线路弯道多、半径小,车辆首次在转向架装备主动径向系统,当监测到车辆进入弯道时,能够控制轮对处在曲线径向位置行驶。这样大大改善了列车的曲线通过性能,能更好地适应小曲线,最小转弯半径可达80米,远超传统地铁,车轮磨耗也大幅降低,节约维护成本。

车辆在没有外部供电时也能行驶。装载了储能系统——动力蓄电池,可为车辆提供牵引动力行驶15公里。当发生供电故障时可应急运行,也方便在线路和车辆段的“无电区”行驶。


先进的减振降噪技术


列车运行时,由于轨道不平顺会引起车厢振动,要通过转向架上的悬挂系统来减振。传统地铁的悬挂系统不可调节,称为被动悬挂。

新一代地铁车辆首次采用全主动悬挂技术,在行驶途中,当车厢产生振动时,能够立刻探测到,并对悬挂系统的阻尼进行动态调整,使悬挂系统时刻处在最佳的减振状态,从而使地铁车辆“跑得更稳”。车厢内也更安静。优化了降噪设计,列车运行时,客室噪声仅68分贝,比传统地铁降低了3分贝以上。


据介绍,跟高铁列车一样,新一代地铁车辆还进行了气密性设计,首次采用密封车体,乘客在乘坐时,不会因为车内压力波动引起耳膜有压迫感。


车窗上刷视频

应用现代智能化技术,新一代地铁车辆还是高度智能的“智慧列车”。置身车厢,将感受到无处不在的“智慧服务”。

车厢进入“触控”时代。车窗变身为一个触控显示屏,成为能传达各种图文视频信息的“魔窗”。相当于一个超大版的“Pad”,乘客只需用手指触摸车窗,就能在车窗上看新闻、浏览网页、购票、刷视频、观看电视直播等,便捷地获取各种服务。

碳纤维热压机

车厢里的镜子,成为可触控、可上网的“魔镜”。车厢的智能空调,能根据天气和穿衣指数来自动确定合适的温度和湿度,让体感更舒适。照明系统可随时知晓车厢的光线环境,自动调整亮度和色温。

还有多媒体曲面屏、自清洁座椅、为听力残疾乘客配备的助听系统……


全自动无人驾驶


新一代地铁车辆的最高运行时速可达140公里,比传统地铁更快。采用无人驾驶技术,列车从发车启动到加减速、停站、开关门、回库等运行的全过程均为全自动驾驶。


运用维护也更智能。

车辆建立了强大的智能化感知系统,设有1100多个监测点,实时感知列车“健康”状态。运行途中出现异常时,可自动预警和远程维护。同时,借助智能感知系统,能在车辆处于“亚健康”状态时就及时介入维护,也能探测线路状况,指导线路维护,使列车的运行更加安全可靠。


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