25　高速动车组的制动系统是由哪些部分组成的，是怎样实施制动和恢复列车运行的？

高速动车组的制动系统可分为制动控制系统和基础制动装置两部分。

1　制动控制系统

制动控制系统相当于人的大脑和神经网络，它接收处理外部命令和信息，然后产生本列车的制动命令。制动控制系统由通信设备、计算机网络设备和电气信号设备组成。

每一列高速列车上都安装有卫星通信设备，接收监控指挥主计算机每隔几秒通过卫星转播安全信号，当发生紧急状况时，用卫星同步向同一线路的所有列车下达制动指令，每一列列车的主控计算机在接到信号后，如果在规定时间没有检测到手动制动操作，就转入自动制动程序。

高速动车组制动时，采用电气信号传送制动指令，由计算机进行数据处理和控制，先是动车优先实施再生制动（参见“高速列车的电制动是怎么回事？什么是电阻制动和再生制动？”），当制动力不足时，通过电磁控制的紧急制动放风阀，控制相邻拖车再实施空气制动（参见“高速列车的空气制动是怎么回事？什么是轮盘式制动和轴盘式制动？”），如果制动力还不足，动车再实施空气制动，这样可以确保高速动车组在设计的制动距离内减速到零。

紧急制动放风阀，就是电动气动阀，电动气动阀的输入端接收来自车载信号设备停车信息的电信号；输出端控制列车风管的放风阀门。

司机通过操纵制动控制器发出常用制动或紧急制动信号，以及制动解锁信号，分别发送给列车计算机网络系统和制动信号调制器，再传输给每一节车辆的微计算机制动控制单元产生制动力。

2　基础制动装置

基础制动装置相当于人的手脚，它接受并且执行制动控制系统发出的制动命令。高速动车组的基础制动装置非常复杂，由供风系统、制动控制器、制动管、制动机构等部分组成。

供风系统包括空气压缩机和总风缸，它的作用是供给列车整个制动系统所需的压缩空气，把压缩空气填充在整个制动系统中。

制动控制器帮助司机来操纵列车的制动电路和制动机械结构。司机只需要操纵制动控制器发出常用制动或紧急制动信号，以及制动解锁信号，分别发送给列车计算机网络系统和制动信号调制器，再传输给每一节车辆的微计算机制动控制单元，控制每一节车辆的制动机构利用压缩空气产生制动力刹车，或者是制动解锁、恢复列车运行。

制动管的作用是传输压缩空气，当制动管减压时，实施制动；当制动管充风升压时，制动解锁、恢复列车运行。

制动机构包括空气分配阀（三通阀）、副风缸和制动气缸等。制动机构的工作原理是，当制动管减压时，空气分配阀使副风缸中的压缩空气进入制动气缸，制动气缸利用压缩空气使制动闸片抱住制动盘，从而产生制动力，使列车减速或停止运行；当制动管充风升压时，空气分配阀截断副风缸使压缩空气排出，减少压力，恢复列车的运行。

每节车辆下装有一套完整的基础制动装置，把列车上空气压缩机产生的压缩空气储存到列车总风缸里，当司机操纵制动阀向每节车辆的制动管充气的时候，压缩空气就被送到每节车辆的副风缸里。司机刹车时，副风缸里的压缩空气被排出，空气压力变为机械力，从而对高速运转的车轮产生制动作用。

高速列车的制动释放原理图

制动释放：司机将制动阀置于“释放”位置。制动管内的压力上升，压缩空气进入每节车厢的三通阀，推动三通阀内的滑阀向左移动。滑阀的移动使其上方的进气槽在制动管和副风缸之间打开，允许制动管的压缩空气进入副风缸，进行充气，直到副风缸的气压与制动管相同。滑阀的移动并且使得制动气缸和排气口之间的风路打开，允许制动气缸内的压缩空气通过排气口进入大气。当压缩空气排出时，制动气缸内的弹簧推动活塞往后移动，使制动块与车轮的接触脱离。现在，列车的制动已经被释放，副风缸正在重新补充空气，准备下一次再实施制动。

例如，和谐号CRH2A型动车组的3、5、7号车底架上各装有1台空气压缩机，产生的压缩空气供全列8节车辆使用，主要向8节车辆的制动结构、空气弹簧、真空集便器、车门，以及升弓装置等关键部件提供压缩空气。

根据物理学知识，物体的质量越大，惯性就越大。高速列车的惯性很大，假设只有头车装有制动机构，如果头车刹车，后面的车厢因为巨大的惯性依然快速向前行驶，这就可能出现脱轨翻车的严重后果。

因此，高速列车的制动是全列每一节车厢差不多同时进行的。高速列车的每一节车厢都有一套完整的制动机构。动车使用再生制动加上空气制动，拖车使用空气制动。

高速列车的制动实施原理图

制动实施：司机将制动阀置于“实施”位置，使制动管内的压缩空气排出，三通阀的滑阀可检测到空气压力降低。由于三通阀的制动管侧的压力下降，另一侧的副风缸压力推动三通阀向右移动，关闭了三通阀上的进气槽，制动气缸与滑阀下方的排气口之间的风路也已关闭。与此同时，副风缸与制动气缸之间的风路已经打开，副风缸里的压缩空气进入制动气缸。压缩空气迫使活塞克服弹簧压力往左移动，并使刹车块被顶到车轮上。压缩空气继续从副风缸进入制动气缸，直到两者的压力相等。这时制动气缸获得的最大制动压力，能够实施100％的完全制动。