家长课程——高速动车组

前期准备工作

博涵：爸爸，你可以去给我们上课吗？

爸爸：可以啊，刚好这周有时间。

博涵：爸爸，我想知道高铁与动车的区别，我想知道和谐号与复兴号的区别，我还想知道为什么高铁能跑那么快，我还想.......

爸爸：好啦！好啦！你们班小朋友们会对这些感兴趣吗？

博涵：会啊！他们可喜欢火车、飞机这些东西了！

爸爸：好吧！那我去给你们讲讲高速动车组的相关知识吧！

博涵：爸爸，您真好！需要我帮什么忙吗？

爸爸：好啊！请你帮我向同学们咨询一下，看看大家想了解动车组的那些知识呢，对哪些方面感兴趣呢？

博涵：好的，保证完成任务！

爸爸上课啦

一、什么是动车组？

同学们，听到“动车”这两个字大家可能觉得很熟悉吧，因为我们现在去远一点的地方都会选择动车出现，那么什么是动车呢？动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组，就是动车组。带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。

动车组分类包括：按牵引动力分：电动车组、内燃动车组、磁悬浮动车组；按动力配置方式分：动力集中型、动力分散型；按转向架连接方式分：独立式、铰接式

二、和谐号

2007年4月18日零点起，铁路第六次提速正式付诸实施，在主要干线开行时速200公里及以上CRH动车组，动车组名称为“和谐号”。CRH 是China Railway High-speed（中国铁路高速）的缩写。分别从日本、德国、法国等国引进先进技术，并消化吸收及国产化。现有型号分别为CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH6。

1、CRH1动车组

CRH1动车组由庞巴迪-四方-鲍尔（BSP，后庞巴迪收购了鲍尔公司的股份，改称为BST公司）生产，原型是庞巴迪为瑞典国家铁路提供的Regina动车组。2007年2月1日，CRH1正式开始在广深线投入服务。 车型包括：CRH1A: 四方 + 庞巴迪, 5动3拖, 时速200公里；CRH1B: 四方 + 庞巴迪, 10动6拖, 时速200公里；RH1E: 四方 + 庞巴迪, 10动6拖, 软卧车厢, 20列, 时速200公里。

图1、      和谐号CRH1

2、CRH2动车组

CRH2动车组由南车四方联合日本川崎重工生产，原型为日本新干线E2-1000，但做了改动：牵引总功率降为4800KW，运营速度从275km/h降为200km/h。2007年1月28日，CRH2正式开始在沪杭线及沪宁线投入服务 。

其车型包括：CRH2A：第一批CRH2型电动车组为数60列，编组方式是4节动车配4节拖车（4M4T），标称时速200公里，最高营运时速为250公里，用于经改造的既有路线上。CRH2B：16节长大编组的CRH2B型电动车组，标称时速200公里。CRH2C：第二批CRH2型电动车组是以CRH2A型设计作为基础上进行修改，包括把动车数量增至6节（6M2T）。标称时速300公里，最高营运时速为350公里，用于新建的高速客运专线上。CRH2C于2008.4.22在京津城际高速铁路上测试，最高速度达到372.8km/h， CRH2E：16节长大编组的CRH2E型卧铺电力动车组，标称时速200公里。

图2、      和谐号CRH2

图3、      和谐号CRH380A

CRH380A：由CRH2改进而成，联合川崎重工设计生产，采用日本技术，持续运营时速将达到350公里，最高运行时速为380公里，最高设计时速达420公里以上。通过引进技术消化吸收并创新,目前国产化率达到85%以上，四方股份拥有CRH380A的自主知识产权。2010年9月28日，在沪杭高铁从杭州到上海虹桥试运行途中，最高时速达到416.6公里。12月3日，在京沪高铁枣庄至蚌埠间（京沪高铁建设先导段 ）的试验中，最高时速达到486.1公里。

3、CRH3动车组

中国引进Siemens AG 技术生产的时速350km动力分散式动车组，以西门子公司制造的ICE3为原车，合作厂是北车唐山轨道客车有限公司。2008年4月11日， CRH3动车组在唐山轨道客车有限责任公司下线。2008年6月24日，CRH3型动车组在京津城际铁路创造了394.3Km/h的中国铁路第一速。2008年8月1日，CRH3在京津城际铁路投入运营。

车型包括：CRH3C: 唐山 + 西门子, 4动4拖, 原型ICE3, 时速350公里；CRH3D: 长客 + 唐山, 8动8拖, 时速350公里。其中CRH380B，是中国北车长春轨道客车股份有限公司为北方高寒地区特制的抗高寒动车组列车。列车可适应-40℃—40℃间80℃的温差，最高运行时速380km/h，是世界上首列能在高寒地区跑出300km/h的动车组列车。

图4、  和谐号CRH380B

4、CRH5动车组

CRH5型动车组，是引进自法国阿尔斯通的高速列车。该车型采用动力分布式设计，以同厂的Pendolino宽体摆式列车为基础，但不装摆式功能，车体以芬兰铁路的SM3动车组为原型。组装是由长春车辆厂负责，同时也是转向架装配和测试的地点。青岛四方厂提供牵引电机和列车控制设备，同济厂提供牵引电机和牵引电力设备，辅助整流器和电池等。CRH5于07年4月18日起运行于秦沈线上，在秦沈线上的最高运营速度是250km/h,秦皇岛至沈阳北间的旅行速度 达202Km/h。

图5、  和谐号CRH5

5、CRH6动车组

CRH6型电力动车组是中国一种设计中的新一代城际电力动车组，由南车南京浦镇车辆有限公司研制，并于广东南车轨道交通车辆修造基地生产。CRH6型动车组适用于城市间以及市区和郊区间的短途通勤客运，满足载客量大、快速乘降、快启快停的运营要求CRH6型动车组采用8辆标准编组、编组长度199.5米。根据运输距离、站点和乘客群的不同，CRH6型动车组分为两大类型，运营速度分别为时速200公里和160公里两个等级。时速200公里的CRH6型动车组最高运营速度220公里/小时、试验速度250公里/小时，以“大站停”的模式运营。时速160公里的CRH6型动车组最高运营速度160公里/小时、试验速度180公里/小时，以“站站停”模式运营。

图6、  和谐号CRH6

三、复兴号

复兴号动车组列车，英文代号为CR，是中国标准动车组的中文命名，由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车，是目前世界上运营时速最高的高铁列车。2012年，中国标准动车组“复兴号”正式启动研发；2017年6月25日，中国标准动车组被正式命名为“复兴号”，于26日在京沪高铁正式双向首发；2018年7月1日起，全国铁路实行新的列车运行图，16辆长编组“复兴号”动车组首次投入运营。“复兴号”已有“CR400/300AF”和“CR400/300BF”、“CR200J”。其中“A”和“B”代表生产厂家，"A"代表四方、"B"代表长客；"F"代表技术类型代码，表示动力分散式机车，区别于：“J”代表动力集中电动车组，“N”代表动力集中内燃动车组。

特征区别：CR400AF头部玻璃平、侧面有一条凸尖线，CR400BF头部玻璃凸、侧面比较平缓。未来的中国动车组都会采用类似命名，包括CR200、CR300、CR400三个子系列，分别对应100-200公里、200-300公里、300-400公里的时速等级。

1、复兴号CR400/300AF型

是中国铁路总公司组织中国中车自主研发，营运于中国铁路客运专线及高速铁路的电力动车组。该动车组现有型号列车的最高营运速度为350公里/小时，为动力分散式、交流传动的铝合金空心型材车体列车。采用8辆编组，4动4拖的统一动力配置形式，由2个基本动力单元组成。通过调整电机特性，可在动力单元配置及网络控制等基本不变的情况下，满足不同速度目标值对牵引能力的需求，可通过不同动力单元的组合，实现灵活编组，满足不同的客流需要。

CR400AF在乘车空间、空调系统、行李架设置、车厢照明、无障碍设施等方面做了改善。车厢内二等座椅间距统一加大到1020毫米、一等座椅间距统一加大到1160毫米，设置不间断的旅客用220V电源插座。为适应节能环保要求，中国标准动车组整车采用全新低阻力流线型头型设计和车体平顺化设计，降低气动阻力，减少持续运行能量消耗，并统一零部件技术标准，实现各型号动车组相同零部件的互换使用，有效降低运用、检修等寿命周期成本。

CR300AF型列车是中国新近自主研发的一款最高运行时速为250km的“复兴号”动车组列车。为动力分散型列车。

图7、复兴号CR400/300AF型

2、复兴号CR400/300BF型

复兴号CR400/300BF型由中车长春轨道客车股份公司（简称长客）和中车唐山公司研制的动车组。2017年1月3日，被命名为CR400BF 。两种型号特征区别：CR400AF头部玻璃平、侧面有一条凸尖线，CR400BF头部玻璃凸、侧面比较平缓。

未来的中国动车组都会采用类似命名，包括CR200、CR300、CR400三个子系列，分别对应100-200公里、200-300公里、300-400公里的时速等级。

图8、复兴号CR400/300BF型

3、复兴号CR200J型

复兴号CR200J型电力动车组是中国铁路的一款动力集中式的电力动车组，为复兴号电力动车组系列中速度最低一级的产品，同时也是复兴号家族中第一款动力集中式的电力动车组。

图9、复兴号CR200J型

该动车组是由中国国家铁路集团有限公司和中国中车牵头，中车唐山、浦镇、大连、青岛四方、株洲、大同等六家公司联合研制的动力集中式列车。复兴号CR200J型动力集中动车组最高运营时速为160千米/小时，可开行长途列车，也可开行短途和城际列车，能在中国约10万公里的既有电气化铁路上开行。截至2019年1月，该型动车组已在京沪铁路、沪昆铁路沪杭段、兰渝铁路等若干条客运专线或客货混线上投入运用

CR200J设计由澳洲设计公司Industrial Design Alliance（IDA）负责，是继和谐系列电力机车以及25T型客车后，中国中车生产的最新款普速铁路客运列车，可在设计最高时速高于或等于160km/h的既有电气化铁路上行走。而在内部布局上，CR200J型电力动车组亦引入了高速型号“复兴号”的设计，在技术接口上也能在一定程度上互通。 与复兴号家族其余车型不同，CR200J型动力集中式动车组采用深草绿色车身，黑色车窗区，搭配明黄色腰线的设计。

4、复兴号的优点

1）、寿命更长

   为适应中国地域广阔、温度横跨正负40℃、长距离、高强度等运行需求，“复兴号”进行了60万公里运用考核，比欧洲标准还多了20万公里。“复兴号”的设计寿命30年，而“和谐号”是20年。

2）、身材更好

   采用全新低阻力流线型头型和车体平顺化设计，车型看起来线条更优雅，跑起来也更节能。“和谐号”动车组车顶有个“鼓包”，那是受电弓和空调系统。“复兴号”把这个“鼓包”下沉到了车顶下的风道系统中，使列车不仅看起来更美，列车阻力比既有CRH380系列降低7.5%－12.3%，列车在350公里时速下运行，平均百公里能耗下降17%左右。

3）、容量更大

从外面看“复兴号”身材更好了，登车后，旅客还会惊异于空间更大，因为列车高度从3700毫米增高到了4050毫米。虽然断面增加、空间增大的情况下，按时速350公里试验运行，列车运行阻力、平均百公里能耗和车内噪声明显下降，座位间距更宽敞。

4）、舒适度更高

“复兴号”空调系统充分考虑减小车外压力波的影响，通过隧道或交会时减小耳部不适感；列车设有多种照明控制模式，可根据旅客需求提供不同的光线环境，车厢内实现了WiFi网络全覆盖。

5）、安全性更高

“复兴号”设置智能化感知系统，建立强大的安全监测系统，全车部署了2500余项监测点，比以往监测点最多的车型还多出约500个，能够对走行部状态、轴承温度、冷却系统温度、制动系统状态、客室环境进行全方位实时监测。它可以采集各种车辆状态信息1500余项，为全方位、多维度故障诊断、维修提供支持。此外，列车出现异常时，可自动报警或预警，并能根据安全策略自动采取限速或停车措施。在车头部和车厢连接处，还增设碰撞吸能装置，在低速运行中出现意外碰撞时，可通过装置变形，提高动车组被动防护能力。

高速动车组关键技术首先大功率牵引传动系统是实现高速的原动力，VVVF交流传动系统是理想选择；具备优越高速动力学的转向架，以实现高速的安全、可靠与舒适性；大容量、高可靠性的制动系统；优良的空气动力学性能轻量化设计；控制噪声，提高气密性，改善空调与通风；安全保障与监控技术。

四、总结评价

通过这次对高速动车组的介绍，希望同学们都努力学习，长大后有兴趣、有志向从事对相关事业的研究，为祖国的基础建设的发展做贡献、为我国的交通事业做贡献、为我们将来更加便捷的生活做贡献、为实现中华民族伟大复兴的中国梦做贡献。