Spårvänliga tåg: Vad det innebär och dess fördelar

Ett spårvänligt fordon är utformat för att minimera underhållskostnader både för spåret och själva fordonet. Detta möjliggör för tåg att köra på befintliga spår som kanske inte är helt perfekta, utan att orsaka onödigt slitage. Här går vi igenom vad spårvänlighet innebär och hur det påverkar järnvägssektorn.

Fördelar med spårvänliga fordon

• Minskade underhållskostnader för spår: Genom att fordonen orsakar mindre slitage på spåret minskar också kostnaderna för underhåll, vilket i sin tur kan leda till lägre banavgifter.
• Högre hastigheter i kurvor: Spårvänliga tåg kan köra snabbare genom kurvor, vilket bidrar till kortare restider.

Design av boggi för spårvänliga fordon

Spårslitage i sidled är starkt kopplat till tågets förmåga att ta kurvor. Denna prestanda påverkas av boggins utformning, särskilt den primära planstyvheten och boggins hjulbas. För att uppnå spårvänlighet bör:

• Boggin ha låg vridstyvhet (yaw-stiffness) för att bättre följa spårets kurvor.
• Dämpningen optimeras för att minska belastningen på spåret.
• Lätta fordon med måttliga axeltryck användas för att minska det vertikala slitage på spåret.

Konflikt mellan kurvtagning och stabilitet

Det finns en viss konflikt mellan ett fordons förmåga att följa kurvor och dess dynamiska stabilitet. För låg styvhet kan leda till lateral oscillation (jakt) vid lägre hastigheter, vilket innebär att boggin måste vara tillräckligt styv för att undvika instabilitet, men ändå tillräckligt flexibel för att minimera slitage i kurvor.

Radialstyrda boggier

Radialstyrda boggier, som utvecklades för att minska överdrivet hjul- och spårslitage, infördes först på svenska passagerartåg på 1980-talet. De har sedan dess implementerats på ett antal tågsystem, inklusive regionaltåg som Öresundstågen och höghastighetståg som X2000.

Utveckling mot högre hastigheter

Gröna Tåget-programmet har testat olika inställningar av radialstyrda boggier, från ”mjuka” till ”medelhårda”. Testerna, som utfördes både genom simuleringar och verkliga provkörningar, visade att spårkrafterna minskade betydligt och att stabilitetskraven uppfylldes även vid hastigheter upp till 281 km/h. Denna utveckling är ett steg mot att möjliggöra högre hastigheter på befintliga spår, samtidigt som slitage och underhållsbehov minskar.

Aktiv lateral fjädring och komfort

Aktiva system som styr den laterala fjädringen kan förbättra åkkomforten vid höga hastigheter, särskilt i kurvor. Målet är att erbjuda samma komfort vid 250 km/h som vid 200 km/h utan aktiv fjädring, vilket möjliggör högre hastigheter utan att kompromissa med passagerarnas upplevelse.

Framtidens spårvänliga boggier

Den europeiska järnvägsmarknaden går mot differentierade banavgifter beroende på fordonens spårslitage, vilket ökar behovet av spårvänliga lösningar. Den fortsatta utvecklingen av radialstyrda och mekatroniska boggier, med aktiva styrsystem, kommer att förbättra prestandan och minska slitage ytterligare. Detta är särskilt viktigt för höghastighetståg som ofta kör på varierande spårstandarder och i blandad trafik.

Slutsats

Spårvänliga tåg, med innovativa boggier och aktiva system, är nyckeln till att minska underhållskostnader, möjliggöra högre hastigheter och förbättra resenärernas komfort. Detta gör det inte bara möjligt för operatörer att sänka kostnaderna och erbjuda kortare restider, utan det säkerställer också att järnvägsinfrastrukturen hålls i bättre skick för framtida bruk.