¿Cuál es el principio del tren basculante?
Muchos países, liderados por Japón, están construyendo nuevas líneas ferroviarias, pero algunos países también están utilizando líneas existentes y utilizando "vagones oscilantes" para lograr ferrocarriles de alta velocidad. Al circular por una curva en un ferrocarril de alta velocidad, el tren está sujeto a una fuerza centrífuga, lo que hace que las llantas de las ruedas queden cerca de los rieles, provocando una fuerte fricción e incluso empujando el riel exterior hacia afuera. podría provocar el descarrilamiento y volcar el tren. Para la seguridad de los trenes, los rieles en el exterior de la curva deben elevarse (llamado "peralte de riel externo") para generar fuerza centrípeta en los vagones y compensar la fuerza centrífuga.
Además, cuanto mayor sea la velocidad del tren, mayor será el "radio de curvatura" de la curva (es decir, menor será la curvatura de la curva). Por lo tanto, para aumentar la velocidad de los trenes, es necesario construir nuevas líneas ferroviarias.
El ancho de vía del ferrocarril es de 1435 mm, lo que se denomina ancho estándar. Cualquier ancho de vía superior a 1435 mm se denomina ancho de vía. Por ejemplo, el ancho de vía ferroviaria en la India y otros países es de 1676 mm. España y Portugal utilizan un ancho de vía de 1617 mm. África, Taiwán, etc. Los países y regiones adoptan un ancho de 1067 mm.
El ferrocarril de vía estrecha original tiene un radio de curvatura pequeño y un pequeño "peralte de vía exterior", por lo que no puede pasar trenes de alta velocidad. Por otro lado, si el tren pasa por una curva a baja velocidad y el "peralte exterior del carril" es demasiado grande, el tren puede inclinarse hacia dentro o incluso volcar (especialmente en vías estrechas, que es más peligroso). ¿Qué podemos hacer? La gente utiliza carruajes tipo columpio para resolver esta contradicción.
La primera unidad múltiple eléctrica de tipo oscilante del mundo fue desarrollada con éxito por el Centro de Investigación Científica del Ferrocarril Británico a partir de 1965 y tardó 15 años. Cuando el tren viaja en una curva, la carrocería del vagón puede inclinarse automáticamente hacia el interior de la curva para compensar la fuerza centrífuga, haciendo que los pasajeros se sientan estables y cómodos. Cuando el tren circula por una carretera recta, la carrocería vuelve a su forma original.
Varios países han favorecido los trenes basculantes de alta velocidad, modernos y prácticos. Suecia, Italia, España, Francia y otros países han realizado investigaciones a largo plazo. Entre ellos, el tren basculante de alta velocidad sueco X2000 es particularmente avanzado y ha estado funcionando con éxito en Suecia durante muchos años.
Este tipo de tren tiene un coche eléctrico y un coche de control delante. Cuando el coche de control entra en la zona de la curva, los dos "acelerómetros" del coche miden la aceleración centrífuga y saben que ha entrado en la curva. La computadora de control principal en el vehículo de control calcula la velocidad y la distancia para calcular cuánto debe inclinarse la carrocería del vehículo. Envía instrucciones a las computadoras controladas en cada vagón. El ordenador controlado de cada carro envía entonces una señal de control para controlar la inclinación del cuerpo de este carro. Resulta que la carrocería del automóvil se apoya en un soporte integral, que a su vez se apoya en el "bogie". La señal de control acciona un dispositivo llamado "sistema de conducción" para hacer que el "bogie" impulse la inclinación de la carrocería del automóvil.
El uso de sensores, computadoras y dispositivos de control para realizar el movimiento del tren se denomina tren de movimiento activo. Su rendimiento es bueno, pero tiene altos requisitos técnicos y altos costos de mantenimiento y operación.
Existe un tren de giro pasivo que no requiere un dispositivo de potencia, tiene una estructura relativamente simple, menores requisitos técnicos, bajo costo y buena confiabilidad y mantenibilidad. Sin embargo, este tipo de tren de giro pasivo tiene una amplitud de giro pequeña y el efecto de compensación sobre la aceleración centrífuga es solo inferior al 50%. Además, su centro de giro no coincide con el centro de gravedad de giro, por lo que los pasajeros sentirán el movimiento lateral; . Los trenes basculantes pasivos se han utilizado con éxito en Japón, España y Suiza.
Se utiliza completamente alta tecnología para realizar el giro automático del tren. Para la seguridad y comodidad del tren, existen muchos equipos complejos, por lo que el coste es muy elevado. Un tren de alta velocidad basculante cuesta millones de dólares, pero puede viajar a altas velocidades en líneas de trenes de baja velocidad. La tecnología de los trenes basculantes está cada vez más madura y su fiabilidad aumenta. No sólo mejora la velocidad en las líneas existentes, sino que también desempeña un papel especial en la mejora del confort y la reducción de costes en las líneas de alta velocidad, por lo que las perspectivas de futuro son muy prometedoras.
Suecia planea lanzar trenes basculantes X2000 en 6.000 kilómetros de líneas ferroviarias principales antes de 2003. Japan Railways también aplica esta tecnología a los trenes 300X recientemente desarrollados.