14～37　高速列车有哪些组成部分，它们是怎样工作的？

14　和谐号CRH动车组的车体结构是怎样的，有哪些组成部分？

和谐号CRH动车组的车体结构由下列部分组成：车体、转向架、牵引传动系统（包括受电弓、牵引变压器、脉冲整流器、逆变器及交流牵引电动机等）、制动装置、车钩及缓冲装置、车内设备以及车载列车控制系统。

1　车体

车体，也就是车厢，安装在车底架上。车体和车底架构成一个整体，靠转向架支撑。

车体装载乘客和司机，还安装有各种设备和部件。司机室位于头车和尾车。流线型的车头装有吸收撞击力的吸能装置，可以保障司机不受飞来物体或撞击的伤害。车头还装有风挡玻璃、侧窗、前照灯和前端车钩开闭机构等。车头前端车钩开闭机构由司机操作。

例如，CRH1动车组的车头中使用碳钢结构，可以吸收撞击能量，从而保护司机室的人身安全。

为使动车组运行速度快、舒适度高、对线路的冲击力小、维修方便，车体必须满足的要求有：运行阻力小、重量轻、气密性好、防噪性好、防火性好、空气动力学性能好。车体采用大量的新技术、新材料和新工艺，选用阻燃、低烟、低毒的高分子材料和耐火涂料，并且配备有全套的安全装置。所有的动车组列车都是无烟列车以确保安全。

动车组车体整体呈流线型，可以减少高速行驶时的空气阻力。车体一般采用铝合金结构。除了CRH1型动车组的一部分车型是不锈钢车体，CRH2、CRH3、CRH5、CRH6、CRH380型动车组以及复兴号动车组都是铝合金中空型材车体。铝合金中空型材是在内外两层铝合金薄板的中间加上三角形的支撑结构，在满足强度要求的同时也使得车体轻量化，可以使动车组跑得更快，更加节能。

2　转向架

转向架在车底架的下部，承受车辆的重量，让车辆能够在钢轨上行驶，就像是车辆的“脚”，给了车辆移动的能力。

转向架是动车组运行所依赖的一个极其重要的组成部分，每节车厢都有2组转向架，在车厢两端的下面。每个转向架都有2组轮对，每组轮对都有2个车轮、1个车轴。

转向架的作用是：

（1）支撑车体；

（2）驱动轮对，牵引列车；

（3）增加车辆的载重、长度与容积；

（4）提高列车运行速度；

（5）改善车辆的运行平稳性和安全性；

（6）使车辆具有良好的制动效果。

3　牵引传动系统

动车组的传动方式采用的是交流—直流—交流传动，也就是先把交流电转换成直流电（称为整流），再把直流电转换成交流电（称为逆变）供给交流牵引电动机使用，所以需要有受电弓、牵引变压器、脉冲整流器、逆变器及交流牵引电动机等装置。

CRH系列动车组的电能来源于铁道线路上方的架空接触网，架空接触网上是25千伏、50赫的单相交流电。受电弓安装在动车车顶上，与架空接触网滑动接触，取得电能。电能送给牵引变压器降压；牵引变压器输出交流电，经过脉冲整流器转换为直流电（交流变直流）；逆变器再把直流电转换为电压和频率可调的三相交流电（直流变交流），送给交流牵引电动机驱动车轮。

例如，和谐号CRH3C型动车组为8辆编组，需要牵引总功率8800千瓦。CRH3C型动车组的8辆编组中有4辆动车、4辆拖车。每一辆动车有2个转向架，每一个转向架装着2台交流牵引电动机，每一辆动车就有4台交流牵引电动机。CRH3C型动车组总共有16台550千瓦功率的交流牵引电动机。

4　制动装置

制动装置是保证列车能及时降速，并在规定距离内停车的装置。制动装置使列车在遇到突发事故时能及时停车，保证乘客的生命财产安全，它是列车安全运行的重要保障。

高速列车重量达数百吨，载客千人以上，时速为200～300公里，如果在运行时高速列车的制动装置发生故障，由于巨大的惯性，其后果是极其可怕的。因此，制动装置是高速列车的关键组成部分。

高速列车到站停车、紧急停车和运行时减速，必须有效且及时地制动。高速列车从时速200～300公里开始制动、减速到列车完全停止，常用制动时的制动距离达5公里左右。

动车组制动装置的能力主要是由紧急制动距离来决定的。紧急制动距离就是，在紧急情况下启动制动装置后，至列车完全停住驶过的距离。例如，设计最高速度350公里/时的CRH2C型、CRH3C型动车组，时速350公里时的紧急制动距离为6500米，时速300公里时的紧急制动距离为3700米。

为了抵消前进时的巨大惯性，常用制动情况下，高速列车使用复合制动，即多种制动方式并用，制动力分别来自空气制动、电制动和非黏着制动。

5　车钩及缓冲装置

车钩及缓冲装置用来将车辆连接在一起，组成列车。车钩及缓冲装置能够实现以下功能：

（1）传递牵引力；

（2）缓和车辆之间的冲击力；

（3）使车辆与车辆之间保持一定的距离；

（4）保证高速列车的密封性；

（5）使车辆之间的空气管路和电气通路自动地对接并且稳固地连接。

6　车内设备

车内设备主要是指为旅客提高乘车的舒适性所必需的设备，例如：供电、供水、暖气、通风、照明、空气调节、旅客信息系统、家具、盥洗等装置。

旅客信息系统包括：旅客信息显示系统、公共播音系统、列车内部对讲通信系统，以及音频视频娱乐节目播放系统。

7　车载列车运行控制系统

列车运行控制系统（train operation control system）对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整。

列车运行控制系统包括地面设备与车载设备。地面设备产生列车运行控制的全部基础数据，例如，列车的运行速度、间隔时分等；车载设备将地面设备传送来的信号进行信息处理，形成列车速度控制数据及列车制动模式，用来监督或控制列车安全运行。列车运行控制系统可以连续、实时地监督列车运行速度，自动控制列车的制动装置，实现列车的超速防护。列车控制方式可以由人工驾驶，也可由列车运行控制系统实行自动控制。