Đường sắt Thụy Điển: “Đoàn tàu Xanh” - Một thành tựu công nghệ mới(Thứ sáu, 26/06/2009 00:00 GMT+7)
Dự án "Đoàn tàu Xanh" của Thụy Điển nhằm tạo ra một đoàn tàu cao tốc, thân thiện với môi trường và kinh doanh có lãi, đang là một dự án tiên phong về công nghệ mới.
Dự án "Đoàn tàu Xanh" của Thụy Điển nhằm tạo ra một đoàn tàu cao tốc, thân thiện với môi trường và kinh doanh có lãi, đang là một dự án tiên phong về công nghệ mới.
Mục tiêu : giảm năng lượng, tăng tốc độ, giảm chi phí
Dự án nghiên cứu và phát triển một đoàn tàu xanh, mạnh, 250 km/h, đã hoàn thành mốc quan trọng đầu tiên ngày 23-7-2008 khi phá kỷ lục tốc độ của Thụy Điển, đạt 295 km/h trong cuộc chạy thử trên tuyến đường thiết kế cho tàu 200 km/h.
"Mục tiêu chính của dự án là giảm tiêu thụ năng lượng 20 đến 30%, rút ngắn thời gian hành trình và giảm chi phí vận doanh", như lời ông Per Kyhle, cán bộ cao cấp về chiến lược đường sắt.
Giảm thời gian hành trình giữa Stockolm - Gothenburg
Đoàn tàu mới có tốc độ cao nhất 250 km/h, giảm thời gian hành trình giữa Stockholm - Gothenburg (giảm 15 phút so với tàu X2000 200 km/h hiện nay không dừng đỗ, chỉ còn 2 giờ 30 phút trên đoạn đường 455 km, phần lớn các tàu khác chạy mất 3 giờ); giảm ảnh hưởng đến môi trường về tiếng ồn và tiêu thụ năng lượng; nâng cao tiện nghi; nâng cao độ tin cậy về mùa đông - chịu đựng được nhiệt độ dưới -400C...
Giá chuyển mềm thân thiện với đường ray
Dự án Đoàn tàu Xanh còn được sử dụng để thử nghiệm nhiều công nghệ tiên tiến.
Tàu được lắp giá chuyển mềm thân thiện với tuyến đường (track-friendly soft bogie). Đoàn tàu hiện nay có một giá chuyển mềm điều khiển hướng tâm bị động, có hệ treo sơ cấp, có giảm chấn khung giá chuyển. Lực ngang tác động vào đường chỉ bằng nửa giới hạn cho phép của UIC. Một giá chuyển được gọi là giá chuyển cơ-điện tử điều khiển hướng tâm chủ động cũng đã được thử nghiệm từ năm ngoái
Theo ông Henrik Tengstrand, Giám đốc Bombardier, giá chuyển mềm thân thiện với đường là kết quả nghiên cứu trong 25 năm. Kết quả đó phù hợp với yêu cầu của UIC khi tàu chạy với tốc độ 250 km/h và độ thiếu hụt siêu cao 165 mm (1,1 m/s2), lực tác động vào đường chỉ bằng 50 đến 60% giới hạn quy định. Đó là một sự cân bằng tốt đẹp giữa một giá chuyển thân thiện với đường và khả năng chạy tốc độ cao.
Theo ông Tangstrand, Công ty Cơ sở hạ tầng ĐS Thụy Điển Banverket đang đẩy mạnh nghiên cứu các biện pháp giảm hư hỏng đường, tìm ra một mô hình xác định chi phí do hư hỏng đường làm cơ sở để tính phí sử dụng đường (vận tải trả cho hạ tầng).
Hệ thống treo ngang chủ động
Một công nghệ mới khác là hệ treo ngang chủ động (active lateral suspension). Hệ này có hai chức năng trên một ổ cứng (hardware), giữ cho thùng xe ở vị trí trung tâm trên đường cong, có nghĩa là có thể sử dụng thùng toa rộng 3,6 m, trong khổ giới hạn toa xe Thụy Điển (so với chiều rộng của tàu Regina hiện nay là 3,45 m), mà vẫn giữ được cảm giác êm dịu khi tàu chạy, không để tiếp xúc vào các đầu hoãn xung. Hệ thống đó còn cải thiện được độ xê dịch ngang do làm giảm gia tốc ngang của thùng xe từ 10 đến 47% và hiện đang thử nghiệm để cải thiện độ xê dịch đứng. Hệ thống treo ngang chủ động tạo cho tàu chạy 250 km/h có được độ êm dịu như ở tàu 200 km/h không có hệ treo ngang chủ động.
Thùng toa rộng 3,6 m, hàng ghế 3+2, tiết kiệm 30% năng lượng
Thùng toa rộng có nghĩa là có thể xếp ghế ngồi theo kiểu 3+2 mà vẫn sang trọng và hành khách vẫn cảm thấy dễ chịu. Trong khi tàu X2000 hiện nay, theo quy cách chung của Châu Âu là xếp ghế ngồi 2+2 trên toa hạng hai thì với toa thùng rộng tỷ suất tiêu thụ năng lượng cho một hành khách trên Đoàn tàu Xanh ít hơn, chỉ có 0, 052kWh/một hành khách.
Mục tiêu là giảm tiêu thụ năng lượng 25 đến 30% cho một chỗ ngồi-km so với tàu X2000, mặc dù tốc độ từ 200 km/h tăng lên 250 km/h và với toa thùng rộng có thể cắt bớt lượng tiêu thụ năng lượng tới 30%.
Công nghệ ECO4 tiết kiệm năng lượng tới 50%
Bombardier còn sử dụng Đoàn tàu Xanh để thử nghiệm công nghệ tiết kiệm năng lượng ECO4. Mục tiêu tổng thể của ECO4 là nhằm vào bốn lĩnh vực năng lượng, hiệu quả, kinh tế và sinh thái và giảm năng lượng 50%.
Hai công nghệ ECO4 mà Bombardier đưa vào trong Đoàn tàu Xanh là mô tơ nam châm vĩnh cửu đầu tiên và hệ thống hỗ trợ lái tàu EBI Drive 50.
Mô tơ nam châm vĩnh cửu có giao diện như một mô tơ AC truyền thống, hoạt động với hiệu suất 97% và lớn hơn mô tơ cảm ứng khoảng 2% vì ít tiêu hao ở rô to và bộ tản nhiệt đơn giản hơn.
Hệ thống hỗ trợ lái tàu có thể lắp cho tất các loại tàu hiện có và tàu mới, có thể giúp tiết kiệm năng lượng 15%, giúp người lái duy trì được tốc độ lý tưởng và tỷ suất hãm và gia tốc tối ưu, bảo đảm chạy tàu đúng biểu đồ quy định.
Đoàn tàu Xanh là một thí dụ sinh động về sự hợp tác giữa các chuyên gia đầu ngành với các kỹ sư để phát triển công nghệ mới mang lại lợi ích cho vận tải đường sắt toàn thế giới.
KH