CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?

虽然大家都说这个题目挺大的,但是作为普通乘客,能有这样的思考也挺好的,所以写一篇科普文,粗浅地讲一讲,说的不对的地方还请不吝赐教。
首先第一个问题,CRH动车组的结构是怎样的。
动车组跟据动力来源的方式分为内燃动车组和(DMU)电力动车组(EMU),跟据动力的分配方式又分为动力集中式动车组和动力分散式动车组,我国的CRH系列动车组都是由25kV,50HZ单相交流电供电的动力分散式动车组。
很多对CRH不了解的朋友会问我,动车是不是就是子弹头的车,车迷朋友所关注的一个焦点也是动车组的头型,本文将简单介绍CRH1、2、3、5,CRH380A、B、C、D作为开篇,先对CRH有一个了解再整体讨论动车组的构造。
一、CRH1型车
对于普通乘客来说只知道自己做的动车或者高铁叫CRH,再深入一点了解会知道CRH的各种型号,再继续深入会了解到各种型号又有自己的子型号。
1型车是青岛四方-庞巴迪-鲍尔(BSP)所研发生产的,但在2008年,庞巴迪买下了鲍尔的股份,从此就是青岛四方-庞巴迪(BST)技术平台。1型车的原型车是瑞典国铁的ReginaC2008,长下面这样。
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
然后我们的CRH1A长下面这样是不是和挺像地铁挺像的,所以车迷朋友都叫他“大地铁”CRH1A八节编组,五动三拖,动力分配如下图(画的渣预警)其中带M的都是动车(Motorcar),带T的都是拖车(Trailercar),C代表司机室(CAB),P代表受电弓(pantograph)。从CRH1A衍生的CRH1B在头型上和1A并无二致,但是CRH1B是16节编组,也许有人会以为两列CRH1A连在一起就是1B,其实不是的,两列CRH1A连在一起叫重连,而1B打出生起就是16节编组。1B的动力分配就是1A×2的模式。还有CRH1E,16节编组,10动6拖,动力分配和1B是一样的,但是这是长编组的卧铺动车组,比较少见,车头如下还有CRH1E-NG(nextgeneration)是1E的新一代产品。我们可以观察到在车头方面有较大的改进。二、CRH2型车2型车的研发平台是四方-川崎技术平台,原型车是新干线的E2-1000型,长下面这样下图是CRH2ACRH2A也是八节编组,动力分散式,四动四拖,动力配置如下图下图是CRH2B和CRH2A对比,我们明显可以看到车头变短变宽了,并且增加了两个车灯。并且最重要的是,2B是16节编组,动力配置参见下图这列车的特殊性还在于在4车和13车上有两个受电弓,在一个车顶放两个受电弓是不常见的,但在运行过程中,一节车的受电弓只能升一个弓。CRH2E的车头和动力分配和CRH2B是一致的,16节编组。8动8拖,但是2E是卧铺动车组,数量不多仅有19列。下图是CRH2C注意看车头多了一个蓝色的装饰带,这是CRH2C车的一个标识,2C在2A的基础上增加了动车(M)的数量,依然是8节编组,但是是6动2拖的形式,同时也加大了牵引功率,目的就是为了提速。其动力配置如下接下来给大家看的是CRH2G,大家可以注意,在CRH系列里,带G的都是代表耐高寒抗风沙的动车组,所以CRH2G都运用在西北地区,乌鲁木齐铁路局和兰州铁路局均有配属。顺带提一下,铁总还有一列新2E动车组,车头也是类似上图,但是是一个长编组的卧铺动车组。三、CRH3型车CRH3型车只有一款子型号,就是CRH3C,这是由唐车-西门子技术平台生产制造的一个高速动车组,其原型车是西门子生产的德国高铁的ICE3型车,其图如下经过改装后的CRH3C长下面这样我们的CRH3C也是八节编组,四动四拖,其动力配置如下图从CRH3C衍生出来的动车组是CRH380B系列,和CRH3C很像,会在稍后CRH380系列里讲到。四、CRH5型车很多人觉得很奇怪,为什么直接就是5型,为啥没有4型,流传甚广的一个说法就是因为“4”这个数字不吉利,所以没有4型车,直接命名为5了。CRH5型车是长客-阿尔斯通引进吸收意大利铁路ETR600/610车体进行再创新的新型动车组,其原型车如下图CRH5A如下图5A也是8节编组,5动3拖,其动力编组如下图基于CRH5A改造后的CRH5G有了更好的耐高寒抗风沙性能,车头外观和5A仅有一些细小的区别其区别就在于5G没有车钩牵引杆伸出(注意看车头前方)5G也是8节编组,动力配置和5A一样。顺带提一下,现在还有CRH5E动车组,非常少,故不做赘述。五、CRH380ACRH380A是基于CRH2C第二阶段研制的动车组,8节编组,车头有了很大的改进,其车头如下CRH380A是8节编组,6动2拖,其衍生车型CRH380AL是16节编组,14动两拖,其动力分配分别如下CRH380ACRH380AL我们注意到AL采用的也是在一个车厢上两幅受电弓的形式。六、CRH380BCRH380B的原型车是CRH3C,前面说过他们的车头很像,见下图最重要的一点,就是CRH380B车钩整流罩没有伸出的车钩导向杆CRH380B的衍生车型有CRH380BG、CRH380BL,B和BG都是8节编组4动4拖,BG主要针对适应高寒地区进行了优化。BL则是16节编组8动8拖,其动力配置如下图CRH380B和BGCRH380BL七、CRH380CCRH380C的车头较CRH380B更加圆润一点,具体看下图CRH380C只有CRH380CL一种长编组的形式,所以我们看到CRH380C就知道这是长编组的动车组。其动力配置和CRHBL一致,就不贴图了。八,CRH380D380D是四方庞巴迪技术平台生产制造的,其原型车是庞巴迪技术平台的ZEFIRO380,很多宣传会把ZEFIRO380当作CRH来宣传,其车头如下CRH380D的车头如下我们注意到主要是在涂装上区别比较大。CRH380D是8节编组,4动4拖,其编组信息如下图通过上面的介绍,我们可以根据车头和编组信息来判断我们所乘坐的列车的车型,其实最简单的方法就是你下车的时候看一下就ok了,车头涂装会直接写上列车的型号。
然后我们的CRH1A长下面这样
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
是不是和挺像地铁挺像的,所以车迷朋友都叫他“大地铁”
CRH1A八节编组,五动三拖,动力分配如下图(画的渣预警)
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
其中带M的都是动车(Motorcar),带T的都是拖车(Trailercar),C代表司机室(CAB),P代表受电弓(pantograph)。
从CRH1A衍生的CRH1B在头型上和1A并无二致,但是CRH1B是16节编组,也许有人会以为两列CRH1A连在一起就是1B,其实不是的,两列CRH1A连在一起叫重连,而1B打出生起就是16节编组。1B的动力分配就是1A×2的模式。
还有CRH1E,16节编组,10动6拖,动力分配和1B是一样的,但是这是长编组的卧铺动车组,比较少见,车头如下
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
还有CRH1E-NG(nextgeneration)是1E的新一代产品。
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
我们可以观察到在车头方面有较大的改进。
二、CRH2型车
2型车的研发平台是四方-川崎技术平台,原型车是新干线的E2-1000型,长下面这样
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
下图是CRH2A
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
CRH2A也是八节编组,动力分散式,四动四拖,动力配置如下图
下图是CRH2B
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
和CRH2A对比,我们明显可以看到车头变短变宽了,并且增加了两个车灯。并且最重要的是,2B是16节编组,动力配置参见下图
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
这列车的特殊性还在于在4车和13车上有两个受电弓,在一个车顶放两个受电弓是不常见的,但在运行过程中,一节车的受电弓只能升一个弓。
CRH2E的车头和动力分配和CRH2B是一致的,16节编组。8动8拖,但是2E是卧铺动车组,数量不多仅有19列。
下图是CRH2C
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
注意看车头多了一个蓝色的装饰带,这是CRH2C车的一个标识,2C在2A的基础上增加了动车(M)的数量,依然是8节编组,但是是6动2拖的形式,同时也加大了牵引功率,目的就是为了提速。其动力配置如下
接下来给大家看的是CRH2G,大家可以注意,在CRH系列里,带G的都是代表耐高寒抗风沙的动车组,所以CRH2G都运用在西北地区,乌鲁木齐铁路局和兰州铁路局均有配属。
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
顺带提一下,铁总还有一列新2E动车组,车头也是类似上图,但是是一个长编组的卧铺动车组。
三、CRH3型车
CRH3型车只有一款子型号,就是CRH3C,这是由唐车-西门子技术平台生产制造的一个高速动车组,其原型车是西门子生产的德国高铁的ICE3型车,其图如下
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
经过改装后的CRH3C长下面这样
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
我们的CRH3C也是八节编组,四动四拖,其动力配置如下图
从CRH3C衍生出来的动车组是CRH380B系列,和CRH3C很像,会在稍后CRH380系列里讲到。
四、CRH5型车
很多人觉得很奇怪,为什么直接就是5型,为啥没有4型,流传甚广的一个说法就是因为“4”这个数字不吉利,所以没有4型车,直接命名为5了。
CRH5型车是长客-阿尔斯通引进吸收意大利铁路ETR600/610车体进行再创新的新型动车组,其原型车如下图
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
CRH5A如下图
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
5A也是8节编组,5动3拖,其动力编组如下图
基于CRH5A改造后的CRH5G有了更好的耐高寒抗风沙性能,车头外观和5A仅有一些细小的区别
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
其区别就在于5G没有车钩牵引杆伸出(注意看车头前方)
5G也是8节编组,动力配置和5A一样。
顺带提一下,现在还有CRH5E动车组,非常少,故不做赘述。
五、CRH380A
CRH380A是基于CRH2C第二阶段研制的动车组,8节编组,车头有了很大的改进,其车头如下
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
CRH380A是8节编组,6动2拖,其衍生车型CRH380AL是16节编组,14动两拖,其动力分配分别如下
CRH380A
CRH380AL
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
我们注意到AL采用的也是在一个车厢上两幅受电弓的形式。
六、CRH380B
CRH380B的原型车是CRH3C,前面说过他们的车头很像,见下图
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
最重要的一点,就是CRH380B车钩整流罩没有伸出的车钩导向杆
CRH380B的衍生车型有CRH380BG、CRH380BL,B和BG都是8节编组4动4拖,BG主要针对适应高寒地区进行了优化。BL则是16节编组8动8拖,其动力配置如下图
CRH380B和BG
CRH380BL
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
七、CRH380C
CRH380C的车头较CRH380B更加圆润一点,具体看下图
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
CRH380C只有CRH380CL一种长编组的形式,所以我们看到CRH380C就知道这是长编组的动车组。其动力配置和CRHBL一致,就不贴图了。
八,CRH380D
380D是四方庞巴迪技术平台生产制造的,其原型车是庞巴迪技术平台的
ZEFIRO380,很多宣传会把ZEFIRO380当作CRH来宣传,其车头如下
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
CRH380D的车头如下
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
我们注意到主要是在涂装上区别比较大。
CRH380D是8节编组,4动4拖,其编组信息如下图
通过上面的介绍,我们可以根据车头和编组信息来判断我们所乘坐的列车的车型,其实最简单的方法就是你下车的时候看一下就ok了,车头涂装会直接写上列车的型号。
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
接下来回答车体构造的问题。我们一般把车体分为8大模块(系统):车体,转向架,牵引传动,制动,车端连接,受电弓,辅助装置,列控系统。这八大系统每一部分都可以出一本书,我就简单谈谈。一,车体动车组的车体设计最基本的要考虑到车体的轻量化,密封性,还有车头的空气动力学性能,这就是动车组整体呈流线型的原因。1,在轻量化方面我们一般采用铝合金结构,但是CRH1型车采用的仍然是不锈钢。铝合金在满足强度要求的同时也减轻了动车组的质量。2,密封性不光影响动车组的安全运行,同时也会影响乘客乘坐的舒适性。如果密封不好,在高速行驶中会有很大的噪音,同时在进出隧道时也会带来很大的气压差,会使人感到极度的不适。3,车头方面主要考虑到其空气动力学性能,这就是很多人觉得动车头就是子弹头的原因。二,转向架转向架是动车组运行所依赖的一个极其重要的组成部分,我们每节车厢都会有两组转向架,在车厢的两端。每个转向架都有两组轮对,下图是我用软件仿真的一个极简转向架模型动车组中动车(M车)的转向架上会有动力牵引装置,而拖车的转向架上不会有牵引装置。比较特殊的是CRH5型车,他的牵引电机在车体下面,用万向轴和转向架连接。当然实际的转向架比我做的这个模型要复杂的多,我引用严隽耄版本的《车辆工程》中的内容精简如下:1,轮对轴箱装置,通过轮对的滚动实现车体的平动。2,弹性悬挂装置,主要为了减少线路不平顺或者轮对运动对车体的影响3,构架或侧架,是转向架的基础装置,把所有的零部件组成一个整体。4,基础制动装置,直接让闸片抱紧制动盘从而产生制动力,使列车减速或停车。5,转向架支撑车体的装置,车体放在转向架上的一个过渡装置。三,牵引传动车体有了转向架有了,我们要想办法让车跑起来,这时候就要谈到我们的牵引传动装置了。首先告诉大家我们国家的CRH系列都是电能驱动的形式使得列车高速运行,电能来源于线路上方的接触网,接触网上是25kv,50Hz的单相交流电。动车组的传动方式采用的是交-直-交传动,也就是先把交流电整流成直流电,再把直流电逆变成交流电供给牵引电机使用。所以会有受电弓、变压器、牵引变流器等等一系列的装置。四,制动动车组的制动有电制动和空气制动。电制动又分为再生制动和电阻制动。再生制动是通过电机的反转机械能转化的电能回馈到电网去。而电阻制动把回馈不回去的电能用电阻的形式消耗掉。空气制动就是利用压缩空气使闸片抱住制动盘从而产生制动力。所以我们在车体构造方面又增添了制动电阻箱、制动风缸、制动缸等设备。图侵删
接下来回答车体构造的问题。
我们一般把车体分为8大模块(系统):车体,转向架,牵引传动,制动,车端连接,受电弓,辅助装置,列控系统。
这八大系统每一部分都可以出一本书,我就简单谈谈。
一,车体
动车组的车体设计最基本的要考虑到车体的轻量化,密封性,还有车头的空气动力学性能,这就是动车组整体呈流线型的原因。
1,在轻量化方面我们一般采用铝合金结构,但是CRH1型车采用的仍然是不锈钢。铝合金在满足强度要求的同时也减轻了动车组的质量。
2,密封性不光影响动车组的安全运行,同时也会影响乘客乘坐的舒适性。如果密封不好,在高速行驶中会有很大的噪音,同时在进出隧道时也会带来很大的气压差,会使人感到极度的不适。
3,车头方面主要考虑到其空气动力学性能,这就是很多人觉得动车头就是子弹头的原因。
二,转向架
转向架是动车组运行所依赖的一个极其重要的组成部分,我们每节车厢都会有两组转向架,在车厢的两端。每个转向架都有两组轮对,下图是我用软件仿真的一个极简转向架模型
CRH动车组的结构是怎样的,和普通列车的区别在哪里?普通列车的普快、特快、直达在车体结构上又有什么不同?-有驾
动车组中动车(M车)的转向架上会有动力牵引装置,而拖车的转向架上不会有牵引装置。比较特殊的是CRH5型车,他的牵引电机在车体下面,用万向轴和转向架连接。
当然实际的转向架比我做的这个模型要复杂的多,我引用严隽耄版本的《车辆工程》中的内容精简如下:
1,轮对轴箱装置,通过轮对的滚动实现车体的平动。
2,弹性悬挂装置,主要为了减少线路不平顺或者轮对运动对车体的影响
3,构架或侧架,是转向架的基础装置,把所有的零部件组成一个整体。
4,基础制动装置,直接让闸片抱紧制动盘从而产生制动力,使列车减速或停车。
5,转向架支撑车体的装置,车体放在转向架上的一个过渡装置。
三,牵引传动
车体有了转向架有了,我们要想办法让车跑起来,这时候就要谈到我们的牵引传动装置了。首先告诉大家我们国家的CRH系列都是电能驱动的形式使得列车高速运行,电能来源于线路上方的接触网,接触网上是25kv,50Hz的单相交流电。动车组的传动方式采用的是交-直-交传动,也就是先把交流电整流成直流电,再把直流电逆变成交流电供给牵引电机使用。所以会有受电弓、变压器、牵引变流器等等一系列的装置。
四,制动
动车组的制动有电制动和空气制动。电制动又分为再生制动和电阻制动。再生制动是通过电机的反转机械能转化的电能回馈到电网去。而电阻制动把回馈不回去的电能用电阻的形式消耗掉。空气制动就是利用压缩空气使闸片抱住制动盘从而产生制动力。所以我们在车体构造方面又增添了制动电阻箱、制动风缸、制动缸等设备。
图侵删
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