Tramwaje przestaną hałasować na łukach?

Mieszkańcy dużych miast doskonale znają ten problem – tramwaj – nawet nowy - często niemiłośniernie „piszczy” przejeżdżając przez łuk. Pasażerowie w środku odczuwają wtedy nieprzyjemne chybotanie, a sami tramwajarze też mają problem, przede wszystkim z dużym zużyciem szyn i kół pojazdów. W takich wypadkach zalecane jest częste szlifowanie i smarowanie szyn – to jednak leczenie skutków, a nie przyczyn.

Wojskowa technologia

Przy konstruowaniu pociągów dużych prędkości, a także… bojowych wozów piechoty i czołgów (które również wytwarza Hyundai Rotem), bardzo ważna jest redukcja drgań. W tym celu opracowano amortyzatory olejowe z zawartością opiłków metali. Ferromagnetyczne opiłki pozwalają na szybką zmianę właściwości oleju wypełniającego amortyzator, co z kolei pozwala wytłumić efekt bujania konstrukcji. Teraz tę technologię Hyundai zamierza zastosować także w tramwajach.

Badania nad amortyzatorami doprowadziły naukowców firmy do wniosku, że problem hałasu generowanego na łukach również można rozwiązać. Przyczyną negatywnych efektów jest nierównomierny kontakt kół z szynami, wężykowanie kół na odcinkach prostych i tarcie obrzeża (pionowej części koła) o szynę na łuku . Koreańczycy doszli do wniosku, że stała, dynamiczna kontrola położenia poszczególnych kół względem szyny pozwoli na leczenie tych właśnie przyczyn, a nie tylko skutków problemu.

Koło pod stałą kontrolą

Po latach uznawania wózka jako elementu, na którym opiera się pudło tramwaju koncepcja aktywnego kontrolowania jego położenia brzmi rewolucyjnie. Jak to osiągnąć? Prościej, niż się wydaje – różnicując moment obrotowy poszczególnych kół. Gdy prędkość, z którą obraca się koło z jednej strony tramwaju wzrośnie, wózek obróci się mocniej w tę stronę. Odpowiednie ustawienie prędkości wszystkich czterech kół wózka pozwoli nie tylko sterować obrotem a nawet w pewnym stopniu poprzecznym położeniem wózka. W efekcie koła mają zapewniony stały, równomierny kontakt z szyną, a obrzeże nie trze o główkę szyny.

Oczywiście, wszystkim steruje nie motorniczy, a komputer. Za pośrednictwem laserowych czujników stale kontroluje on odległość każdego koła od szyny a za pomocą zestawu optycznego i akcelerometru – położenie wózka względem toru. Zbierane na bieżąco dane służą do natychmiastowej korekcji momentów obrotu kół.

Co jednak z wózkami tocznymi, które napędu nie mają? Nimi trzeba sterować w inny sposób. Opracowane przez Hyundai konstrukcje wózków pozwalają na odchylanie koła od osi wózka. Pozwala to na dynamiczne sterowanie kątem natarcia koła na szynę. Opracowano trzy rozwiązania tego typu – mechaniczne, w którym o odchyleniu kół decyduje kąt skrętu pomiędzy wagonami tramwaju, oraz aktywne, w których żądany skręt wylicza komputer na podstawie skrętu pomiędzy pudłami komputer. Efekt jest podobny – mniejsze tarcie obrzeży i stały kontakt kół z torem.

Już wkrótce w Warszawie?

Opracowane przez Hyundai Rotem rozwiązanie jest gotowe – oglądana przez nas para wózków (napędowego i tocznego) przygotowano już do testów dynamicznych, zaplanowanych na wrzesień tego roku. Co ciekawe, zostaną one przeprowadzone bez udziału motorniczego, za pomocą zdalnie sterowanego, „szkieletowego” tramwaju z nowymi wózkami.

W tym samym okresie opisywane rozwiązania będzie można zobaczyć w Polsce - Hyundai Rotem zamierza je zademonstrować w postaci aplikacji mobilnych na targach Trako. – W kolejnym roku na berlińskich targach Innotrans zobaczymy już zastosowania seryjnie i mam nadzieję, że będą to rozwiązania dla Warszawy. Hyundai jako jeden z nielicznych producentów podjął się rozwiązania tego problemu i mam przekonanie, że dzięki tym technologiom problemy nadmiernego hałasu na łukach, drgań, czy bujania konstrukcji znikną – przekonuje Marcin Jędryczka, przedstawiciel Hyundaia w Polsce.