To powinno być w każdym pociągu! Nowoczesne systemy na kolei

Hamulce, systemy ograniczające poślizg kół - czym teraz mogą pochwalić się najnowocześniejsze pociągi?

Podczas ostatniej dekady, kupując nowy samochód, potencjalny klient był bombardowany informacjami o wprowadzonych nowościach takich jak kolejne systemy nawigacji, napęd hybrydowy różnych generacji czy na przykład czujniki zbliżeniowe. W przypadku samolotów, pasażerowie mogli podziwiać kolejne nowinki technologiczne, jak różnorodne formy interaktywnych rozrywek wprowadzonych na pokłady czy coraz wydajniejsze i cichsze silniki. Na tym tle pociągi wypadały dość blado, przypominając relikty minionej epoki.

Takie zestawienie nie jest do końca uczciwe. Przede wszystkim, ludzie kupują sobie samochody, więc zwracają większą uwagę na wprowadzane w nich innowacje. Ponadto, producenci aut, uczestnicząc w nieustannym „wyścigu zbrojeń”. traktują wszelkie nowinki techniczne jako sposób umożliwiający odróżnienie ich produktów.

W odróżnieniu do samochodów, „kolejek”. nie kupują osoby prywatne w salonach czy na giełdach. Pociągi są przeznaczone do znacznie dłuższego użytkowania, więc też dużo więcej czasu zajmuje upowszechnienie innowacji technologicznych wprowadzanych na kolei. Zwolennicy transportu kolejowego uważają, że rozwój technologiczny jest dodatkowym argumentem na uprzywilejowanie kolei kosztem samochodów i samolotów latających na krótkich trasach. Biorąc pod uwagę wysokie ceny paliw, zatłoczone drogi i rosnącą liczbę przewozów pasażerskich oraz towarowych, nie jest to tylko myślenie „życzeniowe”.

W ostatnich latach producenci znaleźli na przykład sposób na ograniczenie poślizgu kół na torach, powodujących stratę energii i ograniczenie siły pociągowej. Systemy komputerowe instalowane zarówno w pociągach elektrycznych, jak i "dieslowych" umożliwiają redukcję mocy napędowej do czasu, kiedy koła ponownie odzyskają przyczepność. Ponadto, komputer za pomocą specjalnych rozpylaczy może sypać piasek na tory, zmniejszając ewentualne poślizgi.

W trudnych warunkach pogodowych lokomotywa potrafi zużyć nawet 3 tony piasku w 2. godziny. Taki system pozwala jednak zwiększyć liczbę wagonów towarowych, podczepionych do pojedynczej lokomotywy, z 26 do 31. Dzięki temu USA, Kanada i Meksyk w ciągu dwóch ostatnich dekad poprawiły przepustowość swoich sieci kolejowych o 90 proc.

Systemy hamulcowe także uległy unowocześnieniu. Hamowanie pociągu, składającego się ze 10. wagonów i jadącego z prędkością 80 km na godz., zajmuje ok. 2 kilometry. Nowoczesne hamulce są obecnie wytwarzane z żywicy, elastomerów i wełny mineralnej, pozwalających na większe tarcie przy wyższych temperaturach, bez efektów drżenia bądź wstrząsów.

Co najważniejsze, obecnie hamulce są aktywowane elektronicznie, zatrzymując wszystkie wagony od razu (w pociągach starego typu hamulce były uruchamiane w wagonach po kolei, co zajmowało nawet do dwóch minut). Technologia ta została wprowadzona w USA zaledwie 6 lat temu, ale pomimo wysokich kosztów jest chętnie implementowana, ponieważ zapobiega utracie panowania nad pociągiem, do czego czasem dochodziło w wypadku długich składów zjeżdżających z góry.

Czasem do wypadku dochodzi nie z powodu zbyt słabych hamulców, ale w wyniku właśnie ostrego hamowania. Tutaj warto zauważyć, że dużą rolę odgrywa zarówno waga całego składu, jak i jego poszczególnych części –. cięższe wagony poprzez nacisk na lżejsze, znajdujące się na przedzie, mogą doprowadzić do wykolejenia.

Nowoczesne oprogramowanie umożliwia wypracowanie optymalnego sposobu załadunku składu, biorąc pod uwagę planowaną trasę przejazdu. Pociąg na przykład może bezpiecznie przewozić na równym terenie 8 tysięcy ton ładunku umieszczonego za pustym wagonem, podczas gdy na zjeździe z góry ta liczba maleje do 3 tysięcy ton.

Inny sposób na ograniczenie tego typu ryzyka to instalacja na torach niewielkich czujników (wielkości znaczka pocztowego), które mierzą nacisk wywierany przez wagon na tor. Następnie wysyłają one sygnał do operatora, który dzięki temu może przekonfigurować skład lub odpowiednio wyregulować system hamulcowy.

Operatorzy szybkich pociągów pasażerskich jak TGV, potrafią poprowadzić skład przy minimalnym zużyciu energii, korzystając z nierówności terenu –. w zależności od spadków i wzniesień kolej przyspiesza bądź zwalnia. Jednak w przypadku długich pociągów towarowych do oszczędności paliwa jest niezbędne specjalne oprogramowanie.

Norfolk Sothern, jeden z amerykańskich operatorów kolejowych, stosuje taki system, który poprzez przyspieszenia i hamowania na zakrętach optymalizuje zużycie paliwa. Co prawda wprowadzenie takiego oprogramowania nie jest tanie, ale zdecydowanie opłaca się, biorąc pod uwagę oszczędności na paliwie.

Inżynierowie z koncernu Siemens opracowali sposób, dzięki któremu energia kinetyczna powstała podczas hamowania pociągów wysokich prędkości może być przekształcona w energię elektryczną przesyłaną siecią. Powstałe w taki sposób nadwyżki energii mogą być wysyłane do innego składu (w obrębie 30km), który właśnie przyspiesza, bądź zostać wykorzystane do zasilania okolicznych domów lub fabryk. W Niemczech taka metoda zasilania jest testowana w blisko 2. różnych miejscach. Biorąc pod uwagę, że w UE jest ponad 6800 km linii kolei szybkich prędkości, a zgodnie z zaleceniami Komisji Europejskiej liczba ta ma się wyraźnie zwiększyć, to sprawa jest warta uwagi.

AO

Historia kolei. Od lokomotyw parowych do kolei magnetycznej!