Nejmodernější vozidlo na kolejích

Nejmodernější vozidlo na kolejích je elektrické experimentální kolejové vozidlo s individuálním pohonem volných kol v Mladějově.
 
Výzkumem jízdních vlastností a řízení pohonů trakčních kolejových vozidel s nezávisle otáčivými koly již několik let zabývá tým profesora Jaroslava Nováka s Dopravní fakulty Univerzity Pardubice, který spolupracuje s firmou Škoda Electric a.s. a Výzkumným ústavem kolejových vozidel a.s.
 
Už více než 150 let se používá u kolejových vozidel klasické dvojkolí. Použití volných kol si v současné době vynucuje, a to zvláště u tramvajových vozidel, požadavek na stoprocentní nízkopodlažnost celého vozidla.
Koncepce s volnými koly však přináší i mnoho obtíží. Pomineme-li mechanické záležitosti, tedy konstrukčně náročnější podvozky, je to hlavně značný nárůst složitosti trakčního pohonu vozidla, a hlavně doposud nepříliš probádané chování takovýchto vozidel při jízdě v koleji.
I přes obtíže Škoda Transportation a.s. ve spolupráci se Škodou Elektric a.s. navrhla a v současné době sériově vyrábí tramvaje továrního typu 15T známé pod obchodním názvem ForCity. Koncepce vozidla s volnými koly byla u těchto tramvají dotažena k samé hranici současných technických možností.
Pokračuje proto další výzkum vozidla s volnými koly včetně experimentů s napájením akumulátorovými bateriemi na místo naftových motorů. Dosažené výsledky mohou obsáhnout modernizaci kolejových vozidel – tramvaj, vlak v metru, vlak na železnici.
Výsledky získané simulacemi je třeba ověřit v praxi, bylo proto postaveno experimentální vozidlo o rozchodu 600 mm. Volba tohoto rozchodu nebyla náhodná – menší rozměry a nižší hmotnost vytvářejí nižších přepravní a hlavně pořizovací náklady experimentů. Jako zkušební trať výzkumníci zvolili úzkorozchodnou trať Mladějovské průmyslové dráhy.

Experimentální vozidlo je zhotoveno jako jakýsi model jednoho podvozku tramvaje 15T.
Hlavní částí vozidla je „dvounápravový“ podvozek, sestávající ze dvou vzájemně spojených nápravnic, tedy rámů udržujících proti sobě v přesné geometrické poloze dvě sestavy kolo – trakční motor, tak jako by se jednalo o tuhou nápravu, přičemž jsou sestavy kolo – trakční motor upevněny v nápravnicích pomocí tenzometrických ojniček, což umožňuje měřit prakticky všechny kolové síly. Nápravnice umožňují spojit protilehlá kola pomocí spojovacích hřídelí a tak simulovat jízdu s tuhou nápravou pro srovnání s jízdou s volnými koly. Obě nápravnice jsou spojeny společným jhem, které je následně zavázáno pod hlavní rám pomocí sférického kloubu.
 
Elektrickou výzbrojí je akumulátorové baterie, rozváděče a z trakčních motorů. Trakční motory jsou – obdobně jako u tramvaje 15T – synchronní buzené permanentními magnety, pohánějí kola přímo bez použití převodovky.
Vozidlo je vybaveno dvojicí nezávislých brzdových systémů. Provozní brzdou je brzda elektrodynamická rekuperační, kdy je energie získaná při brzdění vozidla vracena zpět do akumulátorové baterie. Jako záložní a parkovací je použita vřetenová ruční brzda.
Zvolená koncepce umožňuje dosáhnout doposud nemožného individuálního řízení každého kola a z toho plynoucích netušených možností při řízení jízdy vozidla, ať již z hlediska jízdy na mezi adheze, nebo vedení vozidla v koleji. Experiment sleduje i použití akumulátorových baterií, především pro železniční vlakové soupravy, které tím odbourají dosud používanou naftu.
 
Jana Davidová-Kracíková
 
Pořad vznikl za podpory Univerzity Pardubice a projektu BRAVO - Brána vědění otevřená, který je spolufinancován evropskými fondy a státním rozpočtem České republiky.