煞車裝置小百科－現代樂鐵 Hyundai Rotem (TW)

我們在日常生活中看到的列車可以說是由無數個裝置和技術結合的複合體，構成鐵路車輛的眾多裝置和配件中，只要少一個就無法正常運行，因此在製造鐵路車輛時，需要高度的技術與經驗。

那麼如果問鐵路車輛中什麼裝置最為重要，大部分的人應該會回答「煞車裝置」。究竟是如何啟動煞車裝置來降低或停止正在快速運行的列車速度制動裝置的呢？今天現代樂鐵部落格要向大家介紹煞車裝置的小常識。

煞車裝置的歷史起源於14世紀

雖然蒸汽火車登場於19世紀，但最早的煞車裝置在14世紀左右起始於歐洲的礦山地帶。當時在礦山裡運行的軌道車輛上初次使用的煞車裝置隨著蒸汽火車的開發，發展成蒸氣煞車裝置。

煞車裝置的歷史起源於14世紀

在鐵路車輛中，煞車裝置扮演的角色是讓列車減速或停止。考慮到列車乘客的荷載後，計算煞車力量，並透過回生煞車讓列車在高速時能動啟動煞車。回生煞車指的是列車的運行能量轉換成電能，將其輸回電源上進行煞車的方法。鐵路車輛在煞車時，同時使用回生煞車和摩擦煞車(空氣煞車)。

在進入低速後，整個煞車中除了回生煞車以外，其餘力量都會加注在空氣煞車。這種機能指的是透過摩擦將運動能量轉化爲熱能的過程，與汽車的煞車原理相同。

煞車裝置依照煞車的方式大致區分為摩擦煞車和非摩擦煞車。摩擦煞車是透過摩擦將彈簧力、空壓、油壓、磁力等轉換成熱能的煞車方式，而非摩擦煞車則是透過回生煞車將旋轉力和磁力等轉換成熱能或轉輸到架線的煞車方式。

現在國內外所有鐵路車輛皆同時使用摩擦煞車(空氣煞車，真空煞車)和非摩擦煞車(回生煞車)，列車在高速時使用非摩擦煞車，在低速時使用摩擦煞車，但現代樂鐵最近開發了零速度煞車技術，讓列車在高速和低速時都能使用非摩擦煞車，自然地用於摩擦煞車的煞車墊及煞車盤等的使用壽命增加，運營及維護費也能大幅減少。

鐵路車輛為何一定需要煞車裝置

如果沒有這種煞車裝置的話，鐵路裝置會發生什麼事呢？沒有煞車裝置的車輛在降速和停止車輛時需要花費相當多的時間。如果不推進，僅倚靠列車的抵抗力終究會停止運行，但不能在自己想要的場所和時間停止火車，因此若要像現在一樣安全且準確地運行列車，就必須要有制動裝置。

煞車裝置與乘客的安全有密切的關係，因此基本上由「Fail sale(機器或裝置發生故障時，不會擴大損失或產生影響的結構)」結構構成。若有車輛電源供給不良、火災或是脫軌等非正常的環境下的徵兆的話，直到危險要素消失為止列車都不能啟動。現代樂鐵最近通過了Safety Integrity Level安全無缺陷水平的認證，設計並使用了更加安全的煞車裝置。

大家是否在搭乘地鐵或火車時，聞到過濃厚的燒焦味並擔心時不是發生什麼問題的經驗呢？其實會有燒焦味的原因就是煞車裝置的關係。在煞車時，要求列車在所需位置和時間上停下，為此，整體煞車的絕大部分需要由回生煞車負責，但在此過程中，空氣煞車過多時，會因摩擦過熱而產生燒焦味和熱氣，所以在地鐵裡經常聞到燒焦味的原因就是因為煞車裝置。煞車裝置不僅對列車的正常運行且對客戶能否舒適乘坐也有很大的影響。

現代樂鐵的零速度煞車技術

▲用於摩擦煞車的踏面煞車裝置和磁盤煞車裝置

像這樣在火車車輛裡佔了重要角色的煞車裝置在19世紀後並無太大的變化，依舊在列車停車時壓縮煞車墊後，利用使列車停止的空氣煞車，由於減少的速度並不固定，因此不在正確位置停下的情況也很多。煞車墊和磁盤/車輪摩擦產生的噪音和煞車墊磨損所引起的隧道浮塵也帶給乘客不好的印象。

不過若現代樂鐵最近公開的零速度(Zero Speed)回生煞車技術商用化的話，這種缺點就能被抵銷。這種零速度回生煞車技術在韓國國內首次由現代樂鐵開發，到列車停止為止都能使用回生煞車保持列車的減速度。這樣一來，停車位置準確度將上升到100%，並能改善乘客的乘車感受，甚至可以完美屏蔽停車時的噪音。另外，還有因煞車墊使用率降低，能夠減少粉塵、降低能源效率和維護費都是零速回生煞車技術的優點。

另外，現代樂鐵在高速和低速時皆使用了零速度回生煞車技術，在初期煞車時取消回生煞車的Dedtime(浪費時間)，將空氣煞車最小化。此次現代樂鐵所提供的214輛首爾地鐵2號線的新列車將首次採用零速度回生煞車技術，屆時不妨親自體驗一下更加後的列車舒適性。

▲首次採用零速度回生煞車技術的首爾地鐵2號線列車

今天現代樂鐵部落格為大家介紹了煞車裝置小常識。第四次工業革命時代到來，反映出鐵路車輛主要裝置在客戶和運營/維護等多方面得到技術能力的提高。現代樂鐵作爲鐵路車輛製造商為防止運行中可能出現的危險因素，不斷研究監測技術和分析技術，以及引進新技術後所需的運營/維護技術，以後也請關注現代樂鐵以顧客為指向的技術！