要不要考虑一下，每日在铁轨之上疾驰的高铁，其动力系统实际上存在着显著差异呢？部分列车完全依靠车头牵引前行，而另外一些列车每节车厢自身能够运行。这两种设计概念，使得列车在速度、舒适度以及维护成本方面呈现出极大的不同。今日就引领大家深入探究一番，高速列车的动力奥秘。
动力集中型 传统火车的升级版
放在列车两端动力车上的是全部动力装置，由这种方式构成动力集中型高速列车，中间车厢承担的仅仅是载客任务，德国的ICE1以及法国的TGV是这种设计的典型代表，这种设计与传统火车极为相似，所以制造技术相对成熟，生产节奏较快，对于铁路公司而言，这种列车更便于维护，原因在于所有动力部件归聚于几个地方，检修时无需钻到每节车厢下方。
但速度一旦提升起来，问题随即出现了。当列车的行驶速度超过300公里每小时的时候，动力车必须输出极大的牵引功率，每吨重量起码需要18千瓦的动力。与此同时，还要将轴重控制在17吨以下，把簧下重量压制在2吨以内，这对于动力车的制造工艺提出了极其高的要求。更为关键的是，中间那些没有动力的车厢没办法采用电制动，只能依靠刹车片，这在高速行驶期间是个安全方面的隐患。要是加装磁轨制动或者涡流制动，又会使车辆变得更为笨重，成本也会随之增加。
动力分散型 每节车厢都能跑
它是将电机分散安装于多节车厢之上的动力分散型高速列车，日本300X是典型代表之一，意大利ETR450也是典型代表之一，德国ICE3同样是典型代表之一。由于动力分布均匀，故而整列车能够提供的牵引功率更大，进而能满足长大编组列车高速运行的需求。此列车在制动的时候也是具备优势的，所有带有动力的车厢皆可以运用电制动，如此一来大大提高了制动效率，并且也让行车更加安全。
存在着这样一种情况，就是这种设计具备着一个显著的益处，此益处在于其加减速的性能格外优良。动力分散型列车能够依据线路客流的状况进行灵活编组，编组的长度能够根据预设需求随意调整，可长可短。鉴于上述列车的牵引电机功率较小之缘故，并且其重量也较轻，所以能够将轴重设计得更低些，簧下重量因而得以更小，车轴的长度也能够缩短，基于此，列车的过弯能力便更加突出，同时此设计对于轨道的磨损也会比对。不过，此设计的弊端表露无遗，那便是每节车厢均配置有电机，列车在运行期间所形成的噪音和震动相较于动力集中型而言会更大一些，如此一来，乘坐的舒适度会受到一定程度的影响。除此之外，鉴于部件数量众多，所以其制造以及日常维护的流程会愈发复杂严格。
摆式列车 弯道上的高手
高速列车除了依据动力进行分类之外，还能够按照过弯时车体是不是会倾斜来予以区分，普通高速列车在过弯的时候仅能够减速，然而摆式列车能够于过弯时使车体朝着内倾斜，以此抵消离心力，如此一来便能够以更高的速度经由弯道，这对于那些山地众多、弯道密集的线路而言特别具备实用性，摆式列车又被划分成有源摆和无源摆两种类型，它们达成倾斜的方式全然不一样。
有源摆式列车借助液压，或压缩空气，又或是电动机等外力来推动车体倾斜，瑞典的X2000，德国的VT611，以及意大利的ETR450都归属于这一类别，这种主动式摆动具备很高的控制精度，能够使车体的摆心更低，如此列车的外形轮廓能够做得更大，车内空间也会更为宽敞，然而其代价是系统复杂，需要安装传感器，还有控制器以及执行机构，任何一个环节出现问题都会对安全和舒适性产生影响。
无源摆式 靠离心力自然倾斜
无源摆式列车无需额外动力系统，其是借列车过弯产生的离心力，使车体自然向内倾斜。西班牙的TALGO列车是此技术代表，过弯时车体能自然摆动6到9度，运营速度可达每小时250公里。这种设计最大优点为结构简单，无复杂液压或电动装置，故障率低，维护成本也低。
可摆放的摆心比车体中心要高，这是自然摆动所导致的，致使车体在摆动期间消耗的空间更多。为了不逾越限界，其轮廓便无法做得过大，车内空间也会受到一定束缚。除此之外，有源摆的响应速度和精准度优于被动式摆动，在部分弯道拼接复杂的路段，舒适性表现会稍逊一筹。
技术之外 选型还要看什么
高速列车分类方式多样，除按动力和摆式形式分，还能依转向架形式以及车厢连接方式来划分。每一种分类，都对应着不一样的技术路线，还有不同的适用场景。欧洲国家因铁路网改造难度大，且弯道众多，故而更青睐摆式列车。中国高铁线路崭新，标准颇高，线路较为平直，于是选择了以动力分散型为主的非摆式列车，以此追求更高的运营速度，以及稳定的舒适度。
对于铁路运营方这个主体而言，挑选哪种列车这件事，并非仅仅只是技术层面的相关问题，更是涉及到经济方面的问题。动力集中型列车在初期的时候，其购买成本是比较低的情形，并且维护起来相对简单容易，这种类型适合那种运量较为稳定，同时速度要求并非达到极致状态的线路。动力分散型列车虽说价格要贵上一些些，然而它在加速的时候速度很快，编组方面也比较灵活多变。它能够适应客流出现的波动状况，从长远所具备的角度来看，其运营效率是更高的。当下中国高铁大幅度地采用动力分散型列车，这也是在全面综合考量了载客量、运营效率以及发展空间这些因素之后所做出的一种选择。
看过这篇文章之后，你认为未来中国有没有必要引入摆式高铁去运行那些弯道数量较多的山区线路呢？欢迎于评论区当中分享你的观点，同时也千万不要忘记点赞以及进行转发，从而让更多的朋友能够了解高铁背后的技术抉择标点符号。
