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客車列車と電車
tetsu3Mの回答
- tetsu3M
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運動物体の質量をＭ・速度をＶとしたとき、運動量はＭＶ、運動エネルギーは1/2ＭＶ2となるのはご承知のことと思います。同じ速度で走っていても、その質量が大きくなると運動量や運動エネルギーは大きいものになっています。 走っている列車も運動物体であり、このエネルギーの法則が適用されます。電車や旅客列車を制動させるときの制動距離も制動力が同じであれば、この運動エネルギーの法則からＭが小さい方が短くなります。 これがまず一つの要因です。 次に皆さんのお話のようにブレーキ装置の問題があります。 鉄道車両のブレーキは空気ブレーキが主体で、その方式の歴史を辿りますと、自動ブレーキ、電磁直通ブレーキ、電気指令式ブレーキと進化してきました。また、増圧装置や空走制御装置などの開発や改良もありました。 「列車の制動力は、線路のこう配及び運転速度に応じ、十分な能力を有するものでなければならない。」という鉄道に関する技術上の基準を定める省令があります。十分な能力とはそれ以前にあった鉄道運転規則の「非常制動による列車の制動距離は、600m以下としなければならない。」というのがあり、列車の最高速度を制限してきましたが、列車の速度向上の歴史とは、制動技術の歴史でもありましょう。 電車に於けるブレーキは、空気ブレーキだけでなく、電動車の発電ブレーキや回生ブレーキを常用とする方向へ変わってきました。また付随車はディスクブレーキを装備するようになってきました。現在の電車の一般的な傾向として、高速域においては回生ブレーキ、低速域に於いては空気ブレーキとする回生ブレーキ併用電気指令式ブレーキ方式となってきています。 電車に於ける高速性と高加減速のためブレーキ装置は絶え間なく改良を続けられています。 一方、旅客列車では、20系に於いて電磁直通ブレーキが採用され、時速95km/hから110km/hにアップされて以来ほとんど変化や進化はありません。もっとも、現在自動ブレーキは一部のイベント列車かトロッコ列車に残るのみです。 もう旅客列車に於いてこれ以上の高速や高加減速を求めるのを諦めた方針と受け止められます。 このように電車と旅客列車とではその減速度に於いて差が付いています。 一つの例として、非常制動を掛けた場合の制動係数に基づく制動距離の割合として、電車0.7：旅客機関車列車１の比率があります。また貨物列車では旅客列車の4/3とされています。この数値はATS地上子の設置位置の決定などに用いられているようです。
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お礼
詳しく教えていただきありがとうございます。 たいへん勉強になりました。