CZ294326B6 - Kolejový motorový vůz - Google Patents

Abstract

Kolejový motorový vůz pro osobní dopravu je proveden s alespoň jednou vozovou částí, která je tvořena skříní (22) s alespoň jedním oddílem pro cestující a s kabinou pro řidiče na alespoň jedné čelní straně, se střední částí (12) a s alespoň jednou koncovou částí vytvořenou jako čelo (14, 15) zvýšené vůči střední části (12), jakož i s podvozky (20) tvořenými sadami kol a s alespoň jednou pohonnou jednotkou (28), která je tvořena pohonem a převodovkou (32). Pohon pohání alespoň jednu osu podvozku (20). Oba konce kolejového motorového vozu (10) jsou vytvořeny vždy jako čelo (14, 15). Alespoň jeden pohon vybraný ze skupiny pohonů, kterou tvoří dieselmechanický pohon nebo dieselelektrický pohon nebo čistě elektrický pohon nebo vícesystémový pohon tvořený kombinací dieselelektrického pohonu s čistě elektrickým pohonem nebo vícesystémový pohon tvořený kombinací dvou rozdílných elektrických pohonných variant nebo vícesystémový pohon tvořený kombinací dieselelektrického pohonu a dvou rozdílných elektrických pohonných variant s alespoň jedním elektrickým trakčním motorem, a převodovka (32) jsou vždy uspořádány navzájem rovnoběžně vedle sebe pod každým čelem (14, 15) skříně (22) mezi předním koncem čela (14, 15) a přiřazeným podvozkem (20).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká kolejového motorového vozu pro osobní dopravu, s alespoň jednou vozovou částí, která je tvořena skříní s alespoň jedním oddílem pro cestující a s kabinou pro řidiče na alespoň jedné čelní straně, se střední částí a s alespoň jednou koncovou částí vytvořenou jako čelo zvýšené vůči střední části, jakož i s podvozky tvořenými sadami kol a s alespoň jednou pohonnou jednotkou, která je tvořena pohonem a převodovkou, přičemž pohon pohání alespoň jednu osu podvozku.

Dosavadní stav techniky

Kolejové motorové vozy pro osobní dopravu jsou samy o sobě obecně dlouho známé, například jako motorové vozy nebo elektricky poháněné motorové vozy pro městské rychlodráhy, a jsou obyčejně užívány v osobní dopravě na krátkou vzdálenost na tratích s velkým počtem cestujících.

V podstatě na základě namáhání vznikajících vlivem pohonu, ať už se jedná o dieselelektrický nebo čistě elektrický pohon, jsou známé motorové vozy podrobovány podle platných norem a dodacích podmínek větším silám, což nevýhodně ovlivňuje konstrukční uspořádání a s tím také související hmotnost.

Dalším problémem při použití takových vozidel pro hromadnou dopravu je dodávka energie pohonným jednotkám. Zatímco pokračuje elektrifikace železničních tratí, takže na hlavních tratích jsou v široké míře provozovány motorové vozy s elektrickým pohonem, je ještě velké množství vedlejších tratí, které nejsou elektrifikovány a proto vyžadují jinou koncepci pohonu.

Odtud vyplývá další problém, jmenovitě ten, že na určitých traťových úsecích, například na dlouhých tunelových úsecích, jsou dovoleny jen bezemisní motorové vozy, tj. s elektrickým pohonem. Motorová vozidla zatížená emisemi, například dieselové motorové vozy, sem nesmějí vjíždět, takže takto dopravované osoby musí potom přestoupit do motorových vozidel s elektrickým pohonem.

Dále je často žádoucí ke spojení regionálních cílů s vnitroměstskými cíli mít k dispozici vozidlo, které může být nasazeno na jedné straně v síti městské nebo podzemní dopravy a na druhé straně v regionální oblasti může být provozováno z vrchního vedení nebo může být na síti nezávislé.

Například ze spisu EP-A-0 058 914 známé kolejové motorové vozidlo pro osobní dopravu s alespoň jednou vozovou částí, která je tvořena skříní. Vozová část je opatřena jedním oddílem pro cestující a kabinou pro řidiče na alespoň jedné čelní straně. Střední část skříně je vůči koncovým částem skříně snížena. Přitom je koncová část vytvořena jako čelo. Jako pohonná jednotka je upraven čistě elektrický pohon.

Podstata vynálezu

Na základě tohoto dosavadního stavu techniky je úkolem vynálezu poskytnout motorový vůz dříve uvedeného druhu, který umožňuje nasazení v osobní dopravě, to znamená na libovolných drážních úsecích s malými vzdálenostmi zastávek a který přitom umožňuje cestujícím cestu bez přerušení a podle výšky nástupiště nabízí pokud možno nástup s jedním schodem nebo bez schodů, přičemž požadovaný výkon pohonu je přizpůsobitelný podle potřeby a druh pohonu je volitelný podle potřeby a má být kombinovatelný.

-1 CZ 294326 B6

Uvedený úkol splňuje kolejový motorový vůz pro osobní dopravu, s alespoň jednou vozovou částí, která je tvořena skříní s alespoň jedním oddílem pro cestující a s kabinou pro řidiče na alespoň jedné čelní straně, se střední částí a s alespoň jednou koncovou částí vytvořenou jako čelo zvýšené vůči střední části, jakož i s podvozky tvořenými sadami kol a s alespoň jednou pohonnou jednotkou, která je tvořena pohonem a převodovkou, přičemž pohon pohání alespoň jednu osu podvozku, podle vynálezu, jehož podstatou je, že jeho oba konce jsou vytvořeny vždy jako čelo, přičemž alespoň jeden pohon vybraný ze skupiny pohonů, kterou tvoří dieselmechanický pohon nebo dieselelektrický pohon nebo čistě elektrický pohon nebo vícesystémový pohon tvořený kombinací dieselelektrického pohonu s čistě elektrickým pohonem nebo vícesystémový pohon tvořený kombinací dvou rozdílných elektrických pohonných variant nebo vícesystémový pohon tvořený kombinací dieselelektrického pohonu a dvou rozdílných elektrických pohonných variant s alespoň jedním elektrickým trakčním motorem, a převodovka jsou vždy uspořádány navzájem rovnoběžně vedle sebe pod každým čelem skříně mezi předním koncem čela a přiřazeným podvozkem.

To umožňuje cestujícím jízdu bez přestupování z regionu přímo do městské nebo podzemní dopravní sítě.

Dieselmechanický pohon je s výhodou tvořen dieselovým motorem s chladicím okruhem, který spolupracuje s převodovkou a je vždy uložen pod čelem skříně. Dieselový motor je s výhodou spojen prostřednictvím čelních kol s převodovkou a prostřednictvím kloubového hřídele spolupracuje s příslušným podvozkem. Dieselový motor a převodovka jsou s výhodou uspořádány vzájemně rovnoběžně u sebe navzájem. Dieselmechanický pohon je s výhodou vybaven automatickou vícestupňovou převodovkou, která spolupracuje prostřednictvím točivé pružné spojky s dieselovým motorem.

Převodovkou je s výhodou planetová převodovka. Převodovka je s výhodou vybavena rozjezdovým měničem. Rozjezdový měnič je s výhodou hydrodynamickým měničem. Rozjezdový měnič tvoří s výhodou měnič, který je v ustáleném provozu přemostitelný. Mezi převodovkou a rozjezdovým měničem je s výhodou umístěn hydrodynamický retardér pro nepřerušované odvádění brzdicího výkonu, vznikajícího při všech rychlostních stupních.

S chladicím okruhem dieselmechanického pohonu je s výhodou spojen výměník tepla pro odvádění ztrátového tepla převodovky a retardéru. Chladicí okruh má s výhodou chladicí zařízení s hydrostaticky/hydraulicky poháněným ventilátorem pro nasávání chladicího vzduchu pohonnou jednotkou napříč ke směru jízdy.

Kolejový motorový vůz dále s výhodou obsahuje spínací automatiku pro řízení funkcí dieselového motoru a převodovky. Spínací automatiku tvoří s výhodou automatika schopná diagnostiky.

Alespoň jednu pohonnou jednotku tvoří s výhodou pohonná jednotka, která je dálkově ovládána prostřednictvím spínací automatiky, například z kabiny řidiče.

Kolejový motorový vůz dále s výhodou obsahuje výměník tepla pro přejímání ztrátového tepla z jízdního a brzdného provozu k vytápění vozu. Výměník ztrátového teplaje s výhodou zapojen paralelně k chladicímu obvodu.

Kolejový motorový vůz dále s výhodou obsahuje zařízení k ohřevu vody pro předehřívání dieselového motoru.

Kolejový motorový vůz je s výhodou opatřen pohonem dvou os, přičemž s první poháněnou osou, spojenou s pohonem, sousedí druhá poháněná osa, která má vratnou převodovku, která je prostřednictvím kloubového hřídele v účinném spojení s převodovkou.

-2CZ 294326 B6

Podvozky jsou s výhodou otočnými podvozky, přičemž jejich poháněné osy jsou prostřednictvím kloubového hřídele ve spojení s pohonnou jednotkou, uspořádanou na pevném místě. Pohonná jednotka je s výhodou vybavena dieselelektrickým pohonem s dieselovým motorem, který pohání generátor, přičemž generátor napájí přes elektrický měnič alespoň jeden trakční motor, který pohání alespoň jeden podvozek.

Pohonnou jednotku tvoří podle jednoho provedení s výhodou střídavé napájení s alespoň jedním sběračem proudu, transformátorem, měničem a alespoň jedním trakčním motorem, přičemž trakční motor pohání alespoň jeden podvozek.

Pohonnou jednotku tvoří podle dalšího provedení s výhodou napájení stejnosměrným proudem s alespoň s jedním sběračem proudu, měničem a alespoň jedním trakčním motorem, přičemž trakční motor pohání alespoň jeden podvozek.

Pohonnou jednotku tvoří podle ještě dalšího provedení kombinace pohonných jednotek se společnými měniči a trakčními motory.

Kolejový motorový vůz obsahuje podle dalšího provedení alespoň dvě skříně, které jsou spolu kloubově spojeny. Každá skříň je podle dalšího provedení na konci, přilehlém k sousední skříni, vždy nesena na podvozku. Oba konce kolejového motorového vozu jsou podle dalšího provedení vytvořeny jako čela pro umožnění provozu vlaku v obou směrech.

Podle řešení podle vynálezu je kolejové motorové vozidlo, vytvořené jako nízkopodlažní vozidlo, u kterého je střední část skříně snížena proti koncovým částem, vybaveno volitelně dieselmechanickým pohonem nebo dieselelektrickým pohonem nebo čistě elektrickým pohonem. Toto řešení přichází v úvahu zvlášť tehdy, když je zřejmé, že nejsou dostupné alternativní energetické zdroje, případně že se vzhledem k používaným formám energie nemusí dbát na provozní předpisy, přičemž se má ale zachovat, při osobní dopravě na krátké vzdálenosti, požadavek zaměřený na pohodlné nastupování, to znamená pokud možno bez schodů.

Podle toho je vynálezem dána na jedné straně možnost, ve srovnání se známými motorovými vozy, podstatně zmenšit vzdálenost mezi rovinou podlahy prostoru pro cestující a daným nástupištěm a na druhé straně možnost použít základní model pro rozličné druhy pohonu nebo projíždět libovolné traťové úseky s kombinovaným pohonem, aniž by bylo nutné přerušit jízdu z důvodu nepřípustnosti instalované pohonné komponenty.

Přitom může být alespoň jedna koncová část kolejového motorového vozidla vytvořena jako čelo motorového vozidla s kabinou řidiče, která se v něm nachází a z níž může být řízen motorový vůz. Jako pohonná jednotka je podle volby zase dieselmechanický pohon nebo dieselelektrický pohon nebo čistě elektrický pohon nebo vícesystémový pohon kombinovaný z dieselelektrického a čistě elektrického pohonu nebo vícesystémový pohon kombinovaný ze dvou rozdílných elektrických variant pohonu nebo vícesystémový pohon kombinovaný z dieselelektrického a dvou rozdílných elektrických variant pohonu, který je výhodně pod jednou koncovou částí přednostně pod čelem motorového vozu a pohání alespoň jednu osu podvozku.

Motorové vozidlo podle vynálezu může být vytvořeno jako jednodílné nebo vícedílné, například třídílné nebo čtyřdílné, přičemž vně ležící konce každé skříně jsou vytvořeny jako čela motorového vozu, ve kterých je kabina řidiče, zatímco vozy nacházející se uvnitř nemají kabinu řidiče, takže takto sestavené motorové vozidlo se dá používat při provozu vlaku v opačném směru.

Podvozky motorového vozidla podle vynálezu mohou být jednoosé nebo dvouosé, přičemž posledně jmenované jsou uspořádány jako otočné podvozky.

Jak bylo právě uvedeno, podle jedné varianty provedení, které se dává přednost, je pohonnou jednotkou, s výhodou umístěná pod čelem motorového vozu, dieselmechanický pohon s kapali ’ J CZ 294326 B6 nou chlazeným dieselovým motorem, který pohání poháněné osy prostřednictvím přednostně automatické vícestupňové převodovky, umístěné například rovnoběžně s pohonem. Do toku přenosu síly mezi pohonnou jednotkou a poháněnými osami může být začleněn ještě měnič pro rozjezd a stejně tak retardér.

Podle další formy provedení podle vynálezu, které se dává přednost, se místo dieselmechanického pohonu uvažuje alespoň jeden elektrický trakční motor, napájený z dieselgenerátoru nebo ze sítě z vedení nebo kolejnic vedoucích elektrický proud, kterým může být alternativně vybavena každá poháněná osa, případně otočný podvozek, nebo který může být vytvořen jako takzvaný motor na náboji kola.

Jak již bylo uvedeno, je dále v jednom vozidle možná kombinace dieselelektrického a čistě elektrického pohonu, takže může být prakticky provedena změna napájení, v tomto případě výlučně z elektromotorů tvořených trakčních motorů, přepnutím energetického zdroje „provoz ze sítě“ na jiný energetický zdroj „provoz zvláštní sítě“ z generátoru poháněného dieselovým motorem.

Z toho dále plyne, jak již bylo uvedeno, možnost kombinace obou čistě elektrických způsobů pohonů, pohon při napájení stejnosměrném a střídavém, v jednom vozidle, takže může prakticky být provedena změna napájení, v tomto případě výlučně z elektromotorů tvořených trakčních motorů, přepnutím energetického zdroje „provoz ze střídavé sítě“ na jiný energetický zdroj „provoz ze stejnosměrné sítě“.

Konečně, jak již bylo naznačeno, je možná kombinace dieselelektrického a obou čistě elektrických druhů pohonu, tedy pohonů při stejnosměrném a střídavém napájení, v jednom vozidle, takže může být prakticky provedena změna napájení, v tomto případě výlučně elektromotory tvořených trakčních motorů, přepnutím jednoho energetického zdroje „první provoz ze sítě“ na jiný energetický zdroj „druhý provoz ze sítě“ nebo na „provoz z vlastní sítě“ z generátoru poháněného dieselovým motorem.

Při dieselmechanické formě provedení podle vynálezu, které se dává přednost, jsou vždy poháněny jen osy pod čelem motorového vozu, zatímco osy ležící mezi nimi nejsou poháněny.

U všech ostatních forem provedení, kromě dieselmechanického provedení, mohou být poháněny některé mezilehlé osy nebo dokonce jen tyto osy.

Uspořádání pohonných jednotek, pod čely motorového vozu, ležících proti střední části, tedy výše, umožňuje modulární výstavbu poháněči jednotky, která tak dává možnost vestavět motory, přizpůsobené vždy odpovídajícímu požadavku výkonu a/nebo stejně tak také jim příslušející převodovky, aniž by tím vznikly problémy místa případně stavební změny skříně.

Vytvoření kombinovaného dieselelektrického a elektrického pohonu samozřejmě vyžaduje několik součástí, které by mohly odpadnout při čistém provozu jen sjedním energetickým zdrojem a jejíž úkoly, stavba a vzájemné působení bude vysvětleno dále podrobněji.

Motorové vozidlo podle vynálezu může být vytvořeno jako čistě jednosystémové vozidlo nebo jako vícesystémové vozidlo. Vícesystémové motorové vozidlo podle vynálezu je vozidlo pro jeden nebo více druhů alternativních dodávek energie. Jako provozní varianty mohou být kombinovány elektrický provoz ze sítě střídavého vrchního vedení, elektrický provoz ze stejnosměrné sítě a dieselelektrický pohon. Jako jednosystémové vozidlo se uvažuje jen jediná z těchto provozních variant, takže v jednosystémovém vozidle je možný jen čistě dieselmechanický provoz.

V případě, že vozidlo je vybaveno dieselelektrickým pohonem, může být použito nezávisle na vrchním vedení na neelektrifikovaných vedlejších tratích. S odbočkou pro provoz ze střídavé sítě může být vozidlo podle vynálezu provozováno z vrchního vedení. Dodatečně nebo alternativně

-4CZ 294326 B6 může být vozidlo podle vynálezu vybaveno odbočkou pro provoz ze stejnosměrné sítě, takže je možný provoz v městské dopravě a v podzemní dráze se stejnosměrným napájením, například prostřednictvím kolejnice vedoucí proud nebo vrchního vedení.

Rozličné pohonné varianty mohou být kombinovány a tím umožňují stavbu vícesystémového vozidla k provozu na rozličně vystavěných tratích.

Vozidlo může dále obsahovat více pohonných systémů, které jsou nyní provedeny jako jednosystémový nebo vícesystémový pohon. V normálním případě jsou všechny pohonné systémy identické, ale někdy podle požadavků mohou být také použity rozdílné pohonné systémy. Vícesystémové vozidlo podle vynálezu může být vytvořeno jako jednodílné nebo vícedílné s jednou nebo více poháněcími skupinami. Každá poháněči skupina může být podle výkladu vybavena jedním nebo více trakčními motory.

Následující popis se vždy vztahuje jen na jednotlivý pohonný systém. Přitom při více pohonných systémech ve vozidle mohou být popsané části ve vozidle několikrát.

Každý pohonný systém se může rozdělit na čtyři části, jmenovitě na napájení, které se skládá z jedné nebo více napájecích větví, meziobvod, napájení pomocných provozů, které se skládá z jednoho nebo více měničů pro pomocné provozy k napájení každého pomocného provozu a pro vytvoření potřebných řídicích napětí, a napájení trakčních motorů, které sestává z jednoho nebo více měničů pro řízení elektrických trakčních motorů. V dalším bude napájení pomocných provozů a napájení trakčních motorů označováno společně jako zatížení.

Napájení se skládá zjedné nebo více jednotlivých napájecích větví, připojených paralelně na meziobvod, které mohou být střídavě použity k napájení meziobvodu a tím umožňují provoz na rozličných tratích. Někdy mohou být podle požadavku na vozidlo zajištěny odpovídající větve. Možné napájecí větve jsou střídavé větve, stejnosměrné větve s nebo bez přizpůsobovacího obvodu a větve generátoru. Tyto větve jsou popsány v následujících odstavcích.

Střídavá větev slouží k napájení meziobvodu ze střídavého vrchního vedení, například 15 kV s frekvencí 16 2/3 Hz. Větev obsahuje jako podstatné části jeden nebo více sběračů proudu, transformátor, který snižuje napětí vrchního vedení a měnič nebo usměrňovač pro vytvoření stejnosměrného napětí pro meziobvod. Dále je v daném případě obsažen nabíjecí obvod k řízenému nabíjení meziobvodu a stejně tak filtrační obvod.

Stejnosměrná větev s přizpůsobovacím obvodem slouží k napájení meziobvodu z kolejnice vedoucí proud nebo ze stejnosměrného vrchního vedení. Větev obsahuje jako podstatné části jeden nebo více sběračů proudu, přizpůsobovací obvod, například podle volby pulzní měnič pro snížení napětí, pulzní měnič pro zvýšení napětí, dvoukvadrantový pulzní měnič aj., pro přizpůsobení napětí kolejnice vedoucí proud na napětí meziobvodu. Dále je zde v daném případě upraven nabíjecí obvod a filtrační obvod. Přizpůsobovací obvod umožňuje mimo jiné rozšíření provozu na sítích s velmi vysokým stejnosměrným napětím.

Stejnosměrná větev bez přizpůsobovacího obvodu slouží rovněž pro napájení meziobvodu z kolejnice vedoucí proud nebo ze stejnosměrného vrchního vedení se středním stejnosměrným napětím například 750 V. Tento obvod neobsahuje ovšem žádný přizpůsobovací obvod, takže napětí meziobvodu a napětí kolejnice vedoucí proud jsou mezi sebou bezprostředně propojeny. Obsahuje jako podstatnou část sběrač proudu a vypínač k odpojení meziobvodu od kolejnice vedoucí proud. Dále je zde v daném případě obsažen nabíjecí obvod a filtrační obvod.

Větev generátoru slouží k napájení meziobvodu nezávisle na elektrických sítích z generátoru poháněného spalovacím motorem, například dieselovým motorem. Podstatnými částmi jsou spalovací motor, generátor a usměrňovač pro napájení meziobvodu.

-5 CZ 294326 B6

V mnoha případech je ale také možnost kombinovat napájecí větve dvojitým nebo vícenásobným využitím základních součástí. Tyto větve se potom nemohou tak jasně oddělit, takže vznikají kombinované větve, jako třeba kombinovaná stejnosměrná a střídavá větev. V praxi vzniká „nekonečná“ rozmanitost kombinačních možností, které mají vždy rozdílné přední a zadní části, takže je sotva možné zabývat se všemi možnostmi.

Úkolem meziobvodu je vyhladit proudy dodávané v rozličných napájecích větvích usměrňovači stejnosměrnými pulzními měniči nebo čtyřkvadrantovými pulzními měniči a poskytnout konstantní napětí meziobvodu. V podstatě se meziobvod skládá zjednoho nebo více kondenzátorů. V určitých případech je dodatečně požadován pulzní měnič pro brždění, který se skládá z brzdného odporu a spínacího prvku, jako tranzistoru, měniče IGBT nebo GTO aj.

Napájení pomocných provozů slouží pro přípravu napětí k napájení těchto pomocných provozů a pro napájení elektronického vybavení. Skládá se zjednoho nebo více měničů, které jsou napájeny z meziobvodu a které vytvářejí odpovídající napětí. Pomocnými provozy jsou například chladicí ventilátory, osvětlení, elektrické topení, klimatizační zařízení atd., přičemž k elektronickému vybavení patří například řídicí technika.

Napájení trakčních motorů slouží k výrobě napěťového systému potřebného pro napájení trakčních motorů napětím meziobvodu. V podstatě se skládá zjednoho nebo více měničů, které napájejí vždy jeden nebo více trakčních motorů. Jako trakční motory se mohou používat trojfázové nebo stejnosměrné motory. Odpovídajícím způsobem se používá jako měnič trojfázový střídač k vytvoření trojfázového systému, případně stejnosměrný pulzní měnič pro nastavení požadovaného stejnosměrného napětí.

Přehled obrázků na výkresech

Pomocí příkladů provedení, znázorněných na výkresech, má být dále blíže vysvětlen a popsán vynález, jeho výhodná provedení, jakož i jeho výhody, přičemž na obr. 1 je znázorněn jednodílný motorový vůz podle vynálezu při pohledu ze strany, na obr. 2 skříň motorového vozu podle obr. 1 při pohledu ze strany, na obr. 3 pohled zdola na čelo motorového vozu, na obr. 4 přehled principu výstavby jednosystémového a vícesystémového pohonu, na obr. 5 schéma zapojení střídavého napájení pro motorový vůz podle obr. 1, na obr. 6 schéma zapojení stejnosměrného napájení s přizpůsobovacím obvodem s pulzním měničem pro snižování napětí pro motorový vůz podle obr. 1, na obr. 7 schéma zapojení pro stejnosměrné napájení s přizpůsobovacím obvodem s pulzním měničem pro zvyšování napětí pro motorový vůz podle obr. 1, na obr. 8 schéma zapojení pro stejnosměrné napájení bez přizpůsobovacího obvodu pro motorový vůz podle obr. 1, na obr. 9 schéma uspořádání pro generátor poháněný spalovacím motorem, na obr. 10 meziobvod s pulzním měničem pro brždění, na obr. 11 příklad napájení pomocných provozů.

-6CZ 294326 B6 na obr. 12 příklad větve pro napájení trakčních motorů při dvou trakčních motorech, na obr. 13 příklad schématu uspořádání pohonné jednotky pro vozidlo s dvojím provozem pro elektrický provoz se střídavým napětím a pro dieselelektrický provoz a na obr. 14 schematický pohled ze strany na čtyřdílný motorový vůz podle obr. 10.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn motorový vůz 10 se střední částí 12 a na koncích připojenými čely 14, 15 při pohledu ze strany. Střední část 12 má na svých koncích vždy nástupní oblasti 16 s dveřmi 18, na které jsou vždy napojena čela 14, 15.

Motorový vůz 10 má dva podvozky 20, které jsou vytvořeny jako takzvané otočné podvozky a jsou na výkresech v obr. 3 znovu uvedeny ve zvětšeném pohledu zdola. Podvozky 20 jsou umístěny pod čely 14, 15 motorového vozu 10. jejichž rovina je proti střední části 12 zvýšena, takže sady kol stejně tak jako pohonná jednotka patřící k podvozku 20 mají místo. Naproti tomu střední část 12 má nízkopodlažní konstrukci, jak je zvlášť patrné z pohledu na obr. 2, takže nástupní oblasti 16 jsou pokud možno blízko země a je možné snadné a rychlé nastupování a vystupování cestujících.

Ve smyslu odpovídajícího provedení jsou čela 14, 15 v oblasti podvozku opatřena obložením, čímž jsou podvozky 20 a pohonné jednotky 28 zakryty, což dává dojem nízko položeného vozidla.

Na obr. 2 je skříň 22 motorového vozu 10, znázorněného na obr. 1, která má dlouhou střední část 24, odpovídající střední části 12 podle obr. 1, na kterou jsou na obou stranách připojena čela 26, která jsou zvýšena proti rovině podlahy dlouhé střední části 24. Čela 26 odpovídají čelům 14, 15 motorového vozu 10 a jsou určena pro umístění vždy jedné kabiny řidiče.

Důvod pro stupňové odsazení čel 26 je v tom, že pohonná jednotka 28, znázorněná zde nyní na obr. 3 v pohledu zdola, je uložena v otočných podvozcích 20 a zvláště z důvodu potřebného průměru kol je potřebná nejmenší vzdálenost.

Vyobrazení na obr. 3 ukazuje čelo 15 jednosystémového motorového vozu 10 zjeho spodní strany, přičemž je, jako na obr. 1, patrné jak blízko je vždy uspořádán podvozek 20 od nástupních oblastí 16, přičemž pohonná jednotka 28 uložená v podvozku 20 je uspořádána ve zbývajícím prostoru mezi podvozkem 20 a koncem motorového vozu W. Zde znázorněná pohonná jednotka 28 se skládá z vodou chlazeného dieselového motoru 30, který je prostřednictvím s výhodou automatické vícestupňové převodovky 32 a prostřednictvím kloubového hřídele 34 ve spojení s podvozkem 20.

Podle požadavku může přitom být poháněna jedna osa poháněcího otočného podvozku 20 nebo mohou být poháněny obě osy.

Skříň 22 je podepřena s výhodou vzduchovými pružinami na otočných podvozcích 20, přičemž tyto jsou zapojeny do série s gumovými pružnými prvky bez otěru. Přitom gumové pružné prvky slouží jako nouzové pružiny v případě, že vzduchové pružiny jsou vadné.

Dále jsou uvedena některá vysvětlení ke konstrukčním skupinám pohonného řetězce, uvažovaným k použití v kolejovém motorovém vozidle podle vynálezu, zvláště k převodovkám s hydraulickým měničům točivého momentu. Za účelem na jedné straně pokud možno pohodlného a na druhé straně pokud možno ekonomického a tím k životnímu prostředí šetrného způsobu

-7CZ 294326 B6 provozu se uvažuje kombinovaný mechanický a hydraulický přenos poháněcího výkonu. K tomu používají uvažované součásti princip dělení výkonu, kterého se dosáhne tzv. diferenciálním měničem. Ten spojuje výhody dvou rozdílných systémů přenosu výkonu, jmenovitě hydrodynamického a mechanického. Zatímco výhody hydrodynamiky je třeba vidět v rozjezdu měkkém, a tím bez otěru s velkou tažnou silou, v plynulém urychlování při rozjezdu bez přeřazování stejně tak jako v brždění bez otěru, poskytuje mechanický pohon výhodu bezeztrátového přenosu výkonu současně při velké účinnosti. Podle vynálezu se zajišťuje využití těchto samostatně známých výhod pro nově tvořené kolejové motorové vozidlo, a to vždy, když jsou plně účinné a nejhospodámější.

Hydrodynamika přejímá rozjezd. Nové kolejové motorové vozidlo se rozjíždí měkce s velkou rozjezdovou silou a je plynule urychlováno bez přeřazování. Hydrodynamika přejímá brždění, přibližně 80 % celého brždění, z každé rychlosti do rychlosti blízké 0 km/h. Kolejové motorové vozidlo bude bržděno měkce, ale velmi účinně bez otěru při brždění a bez nebezpečí tzv. úniku, to znamená bez oslabování brzdicího působení.

Mechanika má již při rozjezdu narůstající část přenosu výkonu. Jakmile diferenciální měnič překročí svou nejvyšší účinnost, je jeho úloha zcela přejata mechanikou.

Hydraulický měnič točivého momentu působí jako hydrodynamický retardér a je předřazen mechanické provozní brzdě. Je nezávisle na chodu účinný v celém rozsahu jízdy. Kinetická energie vozidla se mění v měniči na teplo a odvádí se výměníkem tepla.

Výsledkem je menší otěr a delší trvanlivost brzdového obložení, menší hluk při brždění a téměř žádný hluk od výfukových klapek brzd.

Podle vynálezu je diferenciální měnič, uvažovaný k použití v novém dráhovém motorovém vozidle, měnič točivého momentu s předřazenou planetovou převodovkou, působící jako diferenciál, která je rozdělena na dělení výkonu na hydraulicky účinnou a na čistě mechanickou složku. Přitom se uvažuje čistě hydrodynamický přenos výkonu jen v rozjezdovém bodě při 1. rychlostním stupni. Při stoupající jízdní rychlosti se narůstající část přenáší mechanicky, vnějším dělením výkonu. Části 50/50 jsou při přeřazení na 2. rychlostní stupeň. Všechny další stupně jsou čistě mechanické.

Stavba bloku diferenciálního měniče a převodovky, použitá u nového dráhového motorového vozidla, je známa. Taková převodovka se dodává jako hotový díl a je integrována do dráhového motorového vozidla. Jedná se při tom o plně automatickou hydrodynamickou mechanickou převodovku, jejíž měnič točivého momentu se používá pro urychlování a brždění.

Hydrodynamický měnič je proveden jako protiběžný měnič. Před ním leží brzda s čerpadlem měniče, propojení, diferenciální převodovka pro rozdělení výkonu a vstupní spojka. Za měničem svádí planetová převodovka hydrodynamické a mechanické síly dohromady.

Pomocí třetí planetové převodovky se zapojí zpětný chod a při brždění se energie přivádí do měniče. Pružná spojka na vstupu převodovky tlumí kmity motoru. Převodovka je zapojena hydraulicky, přičemž příkazy pro přeřazení přicházejí z elektronického řízení. Výměník teplaje zahrnut do chladicího okruhu pohonného motoru.

Motor je spojen prostřednictvím torzního tlumiče s hnacím hřídelem a s obíhajícím nosičem lamel a pístů. Při otevření vstupní spojky je poháněno jen zubové čerpadlo, které zásobuje měnič při řízení a mazání potřebným tlakovým olejem.

Při uzavřené vstupní spojce se výkon motoru přenáší na vnější věnec diferenciálu. Při rozjezdu je poháněči osa a s ní spojený planetový nosič v klidu. Tím je poháněno centrální kolo a kolo čerpadla prostřednictvím planetových kol v obráceném smyslu točení. V měniči proudí olej

-8CZ 294326 B6 urychlený kolem čerpadla v uzavřeném okruhu vodicím kolem a turbínovým kolem. Turbínovým kolem dodávaný přeměněný, tj. zvýšený, točivý moment je přenášen na hnací hřídel prostřednictvím planetových kol a planetového nosiče převodovky turbíny, jejichž lamelová brzda je uzavřena.

Přeřazení na 2. rychlostní stupeň s čistě mechanickým přenosem výkonu probíhá automaticky v závislosti na jízdní rychlosti a na plnění motoru. Lamelová brzda se uzavře, kolo čerpadla se tím uvede do klidu a hydrodynamický přenos výkonu se tím vypne. Současně se odpojí turbínové kolo prostřednictvím otevírající se lamelové brzdy převodovky turbíny. Převod 2. rychlostního stupně odpovídá převodu diferenciálu.

Při asi 70 % nejvyšší rychlosti se automaticky otevře vstupní spojka, zatímco tzv. propojení se zavře. Tím je hnací hřídel přímo spojen s hnaným hřídelem a vytvoří se převod 1:1.

Podle alternativního provedení se může již asi při 50 % nejvyšší rychlosti automaticky otevřít vstupní spojka, zatímco propojení se uzavře, takže tím je hnací hřídel spojen přímo s hnaným hřídelem a převod je rovněž 1:1.

Při posledně zmíněné alternativě probíhá asi při 70 % nejvyšší rychlosti automatické přeřazení z 3. na 4. rychlostní stupeň. Přitom se uzavře spojka, zatímco propojení se otevře. Tento rychlostní stupeň umožňuje při uvažování každé vyložené specifické rychlosti použití stejného osového převodu nezávisle na účelu použití.

V případě, že se uvažují další rychlostní stupně, například 6. rychlostní stupeň, aby se dosáhlo zlepšeného chování při urychlování při rozjezdu, je potřebná další odpovídající diferenciace bodů přeřazení.

Při brzdném provozu je turbínové kolo poháněno posunujícím motorovým vozidlem prostřednictvím planetové převodovky. Přitom je uzavřena lamelová brzda planetové převodovky. Turbínové kolo je poháněno proti svému smyslu otáčení při jízdě 1. rychlostním stupněm a působí jako axiální čerpadlo, které dodává olej proti pevně zabržděnému kolu čerpadla a rozváděcímu kolu. Přitom se kinetická energie přeměněná na teplo odvádí prostřednictvím výměníku tepla.

Dělení toku síly mezi motor a převodovku může být za určitých podmínek provedeno otevřením vstupní spojky převodovky. Tento děj je zaveden automaticky a může vést v závislosti na počtu zastávek a podmínek spojení k úspoře potřebné energie.

Dříve popsaný blok měniče bude doplněn k pohonnému bloku v kombinaci se všemi pro použití vhodnými dieselovými motory chlazenými vodou nebo vzduchem a s regulací plnění nebo otáček. Různými převody diferenciální převodovky a různými koly čerpadla, které se mění při odebírání výkonu, může být motor a převodovka optimálně vzájemně sladěny, takže pro každé použití je vyrobitelné motorové vozidlo, co možno nejlépe sladěné s ohledem na jeho součásti pohonu.

V dalším bude podrobněji vysvětleno uvažované vybavení pro elektrický střídavý, stejnosměrný, dieselelektrický stejně tak jako vícesystémový provoz, zvláště s ohledem na elektrické součásti podle uspořádání zapojení na obr. 4. Přitom je poukázáno na to, že jednotlivé použité elektrické součásti na jedné straně a uvažovaná uspořádání zapojení na druhé straně jsou principiálně známá, ovšem ne ve spojení s motorovým vozem podle vynálezu.

Jak bylo již zmíněno, slouží větev střídavého napětí k zajištění energie meziobvodu z vrchního vedení střídavé sítě, s například 15 kV a 16 2/3 Hz. Se zřetelem na obr. 4 se tato větev skládá ze sběrače SA proudu, výkonového vypínače LS, filtračního obvodu, který se skládá z filtrační indukčnosti Lf a filtračního kondenzátoru Cf, transformátoru TR, nabíjecího obvodu s nabíjecím

-9CZ 294326 B6 odporem Ry a nabíjecí ochranou LP, hlavní ochrany HS a čtyřkvadrantového pulzního měniče 4OS.

Při přiřazování sběračů SA proudu a poháněčích jednotek vzniká více alternativních možností. Tak každá pohonná jednotka může být napájena z jednoho vlastního pantografu, může být použit jeden pantograf na podvozek pro napájení všech pohonných jednotek a nebo může být použito několik vzájemně vázaných a střídavě provozovaných pantografu pro společné napájení všech pohonných jednotek v motorovém vozidle. Na obr. 4 je znázorněno provedení s jedním pantografem na pohonnou jednotku.

Výkonový vypínač LS slouží k úplnému oddělení větve střídavého napětí od sítě.

Pro potlačení vyšších harmonických je vhodné upravit filtrační obvod, který se skládá z filtrační indukčnosti Lf a filtračního kondenzátoru Cf, které jsou provozovány přímo na síti před transformátorem TR.

Transformátor TR přeměňuje vysoké napětí vrchního vedení na nižší hodnoty, přičemž převodový poměr je přitom volen tak, že napětí transformátoru TR leží pod minimálním přípustným napětím meziobvodu při zatížení, takže následující čtyřkvadrantový pulzní měnič 4QS může být vždy provozován jako pulzní měnič pro zvyšování napětí. Aby čtyřkvadrantový pulzní měnič 4OS měl k dispozici definovanou vstupní indukčnost, může být transformátor TR proveden se zvětšenou rozptylovou indukčnosti. Takový transformátor TR má, kromě funkce jako transformátor, funkci podélné indukčnosti vzhledem k síti. Jinak může být také zavedena, na výkresech nezakreslená, diskrétní podélná indukčnost v sérii s transformátorem TR a čtyřkvadrantovým pulzním měničem 4QS.

Čtyřkvadrantový pulzní měnič 4QS pracuje jako pulzní měnič pro zvyšování napětí. Přeměňuje společně s kondenzátorem meziobvodu a podélnou indukčnosti, vytvořenou diskrétní nebo rozptylovou indukčnosti, střídavé napětí na jeho vstupu na vyšší stejnosměrné napětí. Přitom se dá regulovat tak, že odebírá ze sítě jen sinusové proudy bez jalové složky. Kromě toho umožňuje zpětnou dodávku brzdné energie při brždění do sítě.

Nabíjecí obvod slouží k nabíjení meziobvodu ze sítě. Je zapotřebí u většiny užívaných čtyřkvadrantových pulzních měničů 4QS, aby se umožnilo regulovatelné nabíjecí vybitého meziobvodu. Nabíjecí obvod se skládá z nabíjecí ochrany LD a nabíjecího odporu Ry. Hlavní ochrana HS slouží k přemostění nabíjecího obvodu. Během provozu je hlavní ochrana HS uzavřena a nabíjecí obvod zůstává bez účinku.

Větev stejnosměrného napětí slouží k napájení meziobvodu ze sítě stejnosměrného napětí, například 750 V. Skládá se ze sběrače SA proudu, stejnosměrného pulzního měniče pro přizpůsobení napětí kolejnice vedoucí proud na napětí meziobvodu obsahujícího indukčnost Ly, spínací prvek Ty a diodu Dy, případně indukčnost Lh, spínací prvek Th a diodu Dg, hlavní ochrany HS, nabíjecího obvodu, který se skládá z nabíjecí ochrany LD a nabíjecího odporu Ry, a filtračního obvodu, který se skládá z filtrační indukčnosti L_f a filtračního kondenzátoru Cf. Stejnosměrný pulzní měnič má odpojit napětí meziobvodu od napětí kolejnice vedoucí proud. Dále budou popsána provedení s pulzním měničem pro zvyšování napětí a s pulzním měničem pro snižování napětí. Jsou možná i jiná provedení s jinými stejnosměrnými pulzními měniči, jako například dvoukvadrantový pulzní měnič, který by dovoloval zpětné vracení energie. Obr. 5 uvádí stavbu této větve s pulzním měničem pro snižování napětí. Obr. 6 uvádí stavbu s pulzním měničem pro zvyšování napětí.

Podle situace se používají sběrače SA proudu pro vrchní vedení nebo pro třetí kolejnici. Také zde zůstává možnost uvažovat vlastní sběrač SA proudu pro pohonnou jednotku 28 nebo užít jeden nebo více sběračů SA proudu společně pro všechny pohonné jednotky 28.

-10CZ 294326 B6

Nabíjecí obvod slouží, analogicky jako u větve střídavého napětí, k nabíjení meziobvodu ze sítě. Skládá se z nabíjecí ochrany LP a nabíjecího odporu Rl. Hlavní ochrana HS slouží k přemostění nabíjecího obvodu. Během provozuje uzavřena a nabíjecí obvod zůstává bez účinku.

K potlačení vyšších harmonických vytvořených stejnosměrným pulzním měničem může být nutný filtrační obvod. Tento filtrační obvod se skládá z filtrační indukčnosti Lf a filtračního kondenzátoru Q. Jsou možné rovněž i jiné filtrační obvody.

Jestliže je napětí meziobvodu vyšší než napětí kolejnice vedoucí proud, potom může stejnosměrný pulzní měnič být použit jako pulzní měnič pro zvyšování napětí. Pulzní měnič pro zvyšování napětí se skládá z indukčnosti Lg, spínacího prvku, například tranzistoru, měniče IGBT nebo GTO či tranzistoru a diody Dy. Společně s kapacitou meziobvodu vytváří pulzní měnič pro zvyšování napětí meziobvodu z napětí kolejnice vedoucí proud vyšší napětí meziobvodu. Ze sítě se v širokých mezích odebírá konstantní proud, jehož velikost je závislá na přenášeném výkonu. Při použití pulzního měniče pro zvyšování napětí je možné se zřeknout filtračního obvodu, případně může být odpovídajícím způsobem menší. Pulzní měnič pro zvyšování napětí neumožňuje vracení energie do sítě, takže v každém případě je v meziobvodu potřebný pulzní měnič pro brždění, jestliže je přáním elektrická brzda.

V případě, že je napětí meziobvodu nižší než napětí kolejnice vedoucí proud, může stejnosměrný pulzní měnič být použit jako pulzní měnič pro snižování napětí. Také tento pulzní měnič se skládá z indukčnosti Lt, spínacího prvku Tp a diody Dp Společně s kapacitou meziobvodu vytváří z napětí kolejnice vedoucí proud nižší napětí meziobvodu, což jej činí vhodným pro síť s velmi vysokým stejnosměrným napětím. Ze sítě odebírá pulzující proud, takže v každém případě je potřebný filtrační obvod. Také pulzní měnič pro snižování napětí neumožňuje vracení energie do sítě, takže v každém případě je v meziobvodu potřebný pulzní měnič pro brždění, jestliže je přáním elektrická brzda.

Je reálná ještě celá řada variant stejnosměrných pulzních měničů s rozličnými vlastnostmi, jako je dvoukvadrantový pulzní měnič, měnič průtoku aj.

Obr. 7 uvádí stavbu stejnosměrné větve bez přizpůsobovacího obvodu. Taková větev slouží k napájení meziobvodu přímo ze stejnosměrné sítě, například 750 V. V podstatě se skládá ze sběrače SA proudu, hlavní ochrany HS, nabíjecího obvodu, provedeného z nabíjecí ochrany LD a nabíjecího odporu R_L, a filtračního obvodu z filtrační indukčnosti Lf a kondenzátoru meziobvodu.

Pro sběrač SA proudu platí co bylo řečeno dříve. V závislosti na zadání se používají sběrače SA proudu pro vrchní vedení nebo pro třetí kolej. Také zde je možnost vybavit každou pohonnou jednotku 28 vlastním sběračem SA proudu nebo použít jeden nebo více sběračů SA proudu společně pro všechny pohonné jednotky 28.

Nabíjecí obvod, analogicky s dosud popsanými větvemi, slouží k nabíjení meziobvodu ze sítě. Skládá se z nabíjecí ochrany LD a nabíjecího odporu Rl. Hlavní ochrana HS slouží k přemostění nabíjecího obvodu. Během provozuje uzavřena a nabíjecí obvod zůstává bez účinku.

K potlačení eventuálně vznikajících vyšších harmonických může být nutný filtrační obvod. Tento filtrační obvod se skládá v této větvi z filtrační indukčnosti Lf. Kondenzátor meziobvodu přejímá funkci filtračního kondenzátoru Cf. Jsou možné i jiné filtrační obvody.

Větev generátoru, zobrazená na obr. 9, slouží k napájení meziobvodu z vlastního generátoru, který je poháněn spalovacím motorem, přednostně dieselovým motorem. Skládá se z poháněcího spalovacího motoru D vdaném případě vratné převodovky UG. trojfázového generátoru G a trojfázového usměrňovače GR. Jako spalovací motor D může být použit například dieselový motor.

- 11 CZ 294326 B6

Spalovací motor D vyrábí energii potřebnou pro jízdu. Může být stále provozován v optimálním bodě, protože jízdní rychlost a otáčky spalovacího motoru D jsou bez vzájemné vazby. Přednostně se zde používá dieselový motor 30.

Podle okolností je z důvodů situace pro vestavění potřebná vratná převodovka UG. Může se současně použít k vzájemnému přizpůsobení různých optimálních otáček spalovacího motoru D a generátoru G.

Jako generátor G se používá trojfázový generátor G. Přeměňuje rotační energii vyráběnou spalovacím motorem D na elektrickou energii. Vyrobené napětí musí být dostatečně vysoké, aby se mohlo dosáhnout požadovaného napětí meziobvodu jednoduchým usměrněním a aby mohlo být udrženo v přípustném rozmezí při zatížení.

Jako usměrňovač GR se používá jednodušší, trojfázový, neřízený polovodičový můstkový usměrňovač GR.

Na obr. 10 znázorněný meziobvod s pulzním měničem pro brzdění má za úkol vyhladit proudy dodávané napájecí větvi z usměrňovačů, stejnosměrných pulzních měničů nebo čtyřkvadrantových pulzních měničů a poskytnout meziobvodu konstantní napětí. Skládá se z kondenzátoru Ωζκ meziobvodu, případně podpůrného kmitavého obvodu z tlumivky Ls a kondenzátoru C$ a v daném případě pulzního měniče pro brždění, který se skládá z brzdného odporu Rgs a spínacího prvku, jako tranzistoru, měniče IGBT nebo GTO či tranzistoru Tgs. Na obrázku není zakreslen vybíjecí odpor, nutný při odpadnutí pulzního měniče pro brždění, který umožňuje definované vybití meziobvodu.

Jako kondenzátor Ca meziobvodu se použije kondenzátorová baterie odpovídající velikosti a napěťové pevnosti.

Při dostupném střídavém napájení se může pro přídavnou podporu napětí meziobvodu použít podpůrný kmitavý obvod naladěný na kmitočet napájecích proudů. Tento podpůrný kmitavý obvod se skládá ze sériového zapojení indukčnosti, tlumivky Lg, a kondenzátoru c_s.

Pulzní měnič pro brždění se skládá z brzdného odporu Rp, připojitelného spínacím prvkem, jako tranzistorem, měničem IGBT nebo GTO či tranzistorem Tgs· Jeho úkolem je spotřebovat přijímanou brzdnou energii při brždění v případě, že není možné zpětné napájení do sítě.

Pulzní měnič pro brždění je nutný mimo jiné v případě, že je požadována elektrická brzda a současně je použita větev generátoru nebo stejnosměrná větev bez přizpůsobovacího obvodu pro zpětné napájení, to znamená pulzní měnič pro snižování, pro zvyšování, pro zvyšování a snižování, nebo v případě požadovaného elektrického brždění, když se nemůže počítat se sítí schopnou přijímat energii při elektrickém provozu. Obecně by se měla dát přednost eventuálně možnému zpětnému napájení před použitím pulzního měniče pro brždění.

V případě, že se upustí od pulzního měniče pro brždění, potom je nutný vybíjecí odpor, který není na obrázcích znázorněn, připojitelný ochranným nebo polovodičovým spínačem, aby bylo možné vybít meziobvod při odpojeném vozidle. Tento vybíjecí odpor může být dimenzován podstatně slaběji než brzdicí odpor, protože musí přeměnit jen malé množství energie.

Napájení pomocných provozů slouží k dodávce napětí pro napájení pomocných provozů, například 3 x 400 V, a pro napájení elektronického vybavení, například 24 V. V podstatě se skládá z jednoho nebo více měničů, které jsou napájeny z meziobvodu a které vytvářejí odpovídající napětí.

-12 CZ 294326 B6

Tyto měniče mají v principu stejnou stavbu jako trakční střídače pro trojfázové motory při napájení trakčních motorů. Často se z napětí vytvářených měniči pomocných provozů vytvářejí další napětí, například řídicí napětí pro napájení elektroniky motorového vozidla.

Často používaný systém pro napájení pomocných provozů je nakreslen na obr. 10. Tam zobrazený systém se skládá z měniče pro pomocné provozy s následně zapojeným zdrojem řídicího napětí. Celý systém se normálně bere a používá jako kompletní jednotka. Obměny jsou podle potřeby možné.

Měničem pomocných provozů je zde trojfázový střídač. Z napětí meziobvodu vytváří pro pomocné provozy požadované napětí, například 3 x 400 V, trojfázové.

Zdroj řídicího napětí vytváří z napětí pomocných provozů řídicí napětí pro napájení elektroniky motorového vozidla. Jako zdroj řídicího napětí se může například použít transformátor s následně zapojeným usměrňovačem. Řídicí napětí je často předáváno přes baterii.

Napájení trakčního motoru slouží k vytvoření potřebného napěťového systému pro trakční motor z napětí meziobvodu. Skládá se z jednoho nebo několika měničů SR, které napájejí jeden nebo více trakčních motorů M. Obr. 10 uvádí jako příklad větev napájení trakčního motoru M s trojfázovým střídačem pro napájení dvou trojfázových trakčních motorů M. Taková větev může být také dostupná několikanásobně. Možné použití stejnosměrných motorů s pulzním měničem zde blíže není zobrazeno a vysvětleno.

Měniče SR vytvářejí z napětí meziobvodu pro jízdu potřebné točivé pole pro trakční motory M, na ně připojené. Podle potřebného výkonu se mohou použít tranzistory, měniče IGBT nebo měniče GTO. Jako příklad jednoho možného provedení měniče se uvádí odkaz na článek „Antriebsstromrichter mit Transistoren fur Niederflup-Stadtbahnwagen“ („Pohonné měniče s tranzistory pro nízkopodlažní vozy městské dráhy“) v časopisu „Der Nahverkehr“, vydání 4/1991, Alba Fachverlag Diisseldorf.

Jako trakční motory M se používají běžné, v železniční dopravě používané, asynchronní stroje.

Jako příklad možného provedení dvojitého vozidla s kombinovaným pohonem pro elektrický střídavý provoz a dieselelektrický provoz se uvažuje čtyřdílné vozidlo s dvěma pohonnými jednotkami a šesti poháněnými osami. Příkladné vozidlo je provedeno jako dvojité vozidlo pro elektrický střídavý provoz se sítí vrchního vedení a pro na síti nezávislý dieselelektrický provoz. Obr. 13 uvádí pohonnou jednotku pro takové vozidlo, které je schematicky uvedeno na obr. 14 v pohledu ze strany. Nakreslená pohonná jednotka je tedy v motorovém vozidle k dispozici dvakrát.

Přepnutí mezi způsoby provozu následuje po ukončení jednoho provozního způsobu po následujícím znovuzahájení nového způsobu provozu. Přitom nesmí meziobvod být zcela vybit, což urychlí proces přepnutí. Předpokladem je jen to, že vozidlo je vybaveno pro oba druhy provozu a že během procesu přepnutí jsou splněny předpoklady pro oba způsoby provozu. Proces přepnutí může proběhnout při stojícím vozidle a při odpovídající koordinaci také na jedoucím vozidle. V každém případě musí ovšem být pohon a napájení pomocných provozů během procesu přepnutí odpojeno, takže se vozidlo v daném případě během procesu přepnutí valí.

Další detaily motorového vozu podle vynálezu se týkají hlavně výhodného použití pohonné jednotky 28 a jejích možných rozdílných provedení.

Claims (27)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Kolejový motorový vůz, pro osobní dopravu, s alespoň jednou vozovou částí, která je tvořena skříní (22) s alespoň jedním oddílem pro cestující a s kabinou pro řidiče na alespoň jedné čelní straně, se střední částí (12) a s alespoň jednou koncovou částí vytvořenou jako čelo (14, 15) zvýšené vůči střední části (12), jakož i s podvozky (20) tvořenými sadami kol a s alespoň jednou pohonnou jednotkou (28), která je tvořena pohonem a převodovkou (32), přičemž pohon pohání alespoň jednu osu podvozku (20), vyznačující se tím, že jeho oba konce jsou vytvořeny vždy jako čelo (14, 15), přičemž alespoň jeden pohon vybraný ze skupiny pohonů, kterou tvoří dieselmechanický pohon nebo dieselelektrický pohon nebo čistě elektrický pohon nebo vícesystémový pohon tvořený kombinací dieselelektrického pohonu s čistě elektrickým pohonem nebo vícesystémový pohon tvořený kombinací dvou rozdílných elektrických pohonných variant nebo vícesystémový pohon tvořený kombinací dieselelektrického pohonu a dvou rozdílných elektrických pohonných variant s alespoň jedním elektrickým trakčním motorem, a převodovka (32) jsou vždy uspořádány navzájem rovnoběžně vedle sebe pod každým čelem (14, 15) skříně (22) mezi předním koncem čela (14, 15) a přiřazeným podvozkem (20).
2. 2. Kolejový motorový vůz podle nároku 1, vyznačující se tím, že dieselmechanický pohon je tvořen dieselovým motorem (30) s chladicím okruhem, který spolupracuje s převodovkou (32) a je vždy uložen pod čelem (14, 15) skříně (22).
3. 3. Kolejový motorový vůz podle nároku 2, vyznačující se tím, že dieselový motor (30) je spojen prostřednictvím čelních kol s převodovkou (32) a prostřednictvím kloubového hřídele (34) spolupracuje s příslušným podvozkem (20).
4. 4. Kolejový motorový vůz podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že dieselový motor (30) a převodovka (32) jsou uspořádány vzájemně rovnoběžně u sebe navzájem.
5. 5. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dieselmechanický pohon je vybaven automatickou vícestupňovou převodovkou, která spolupracuje prostřednictvím točivé pružné spojky s dieselovým motorem (30).
6. 6. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že převodovkou (32) je planetová převodovka.
7. 7. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že převodovka (32) je vybavena rozjezdovým měničem.
8. 8. Kolejový motorový vůz podle nároku 7, vyznačující se tím, že rozjezdový měnič je hydrodynamickým měničem.
9. 9. Kolejový motorový vůz podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že rozjezdový měnič tvoří měnič, který je v ustáleném provozu přemostítelný.
10. 10. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že mezi převodovkou (32) a rozjezdovým měničem je umístěn hydrodynamický retardér pro nepřerušované odvádění brzdicího výkonu, vznikajícího při všech rychlostních stupních.
11. 11. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, v y z n a č uj í c í se tím, že s chladicím okruhem dieselmechanického pohonu je spojen výměník tepla pro odvádění ztrátového tepla převodovky (32) a retardéru.

    - 14CZ 294326 B6
12. 12. Kolejový motorový vůz podle nároku 2 nebo 11, vyznačující se tím, že chladicí okruh má chladicí zařízení s hydrostaticky/hydraulicky poháněným ventilátorem pro nasávání chladicího vzduchu pohonnou jednotkou napříč ke směru jízdy.
13. 13. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, v y z n a č u j í c í se tím, že dále obsahuje spínací automatiku pro řízení funkcí dieselového motoru (30) a převodovky (32).
14. 14. Kolejový motorový vůz podle nároku 13, vyznačující se tím, že spínací automatiku tvoří automatika schopná diagnostiky.
15. 15. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že alespoň jednu pohonnou jednotku (28) tvoří pohonná jednotka (28), která je dálkově ovládána prostřednictvím spínací automatiky, například z kabiny řidiče.
16. 16. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje výměník tepla pro přejímání ztrátového tepla zjízdního a brzdného provozu k vytápění vozu.
17. 17. Kolejový motorový vůz podle nároku 16, vyznačující se tím, že výměník ztrátového teplaje zapojen paralelně k chladicímu obvodu.
18. 18. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje zařízení k ohřevu vody pro předehřívání dieselového motoru (30).
19. 19. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že je opatřen pohonem dvou os, přičemž s první poháněnou osou, spojenou s pohonem, sousedí druhá poháněná osa, která má vratnou převodovku (UG), která je prostřednictvím kloubového hřídele (34) v účinném spojení s převodovkou (32).
20. 20. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že podvozky (20) jsou otočnými podvozky (20), přičemž jejich poháněné osy jsou prostřednictvím kloubového hřídele (34) ve spojení s pohonnou jednotkou (28), uspořádanou na pevném místě.
21. 21. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pohonná jednotka (28) je vybavena dieselelektrickým pohonem s dieselovým motorem (30), který pohání generátor (G), přičemž generátor (G) napájí přes elektrický měnič (SR) alespoň jeden trakční motor (M), který pohání alespoň jeden podvozek (20).
22. 22. Kolejový motorový vůz podle nároku 1, vyznačující se tím, že jeho pohonnou jednotku (28) tvoří střídavé napájení s alespoň jedním sběračem (SA) proudu, transformátorem (TR), měničem (SR) a alespoň jedním trakčním motorem (M), přičemž trakční motor (M) pohání alespoň jeden podvozek (20).
23. 23. Kolejový motorový vůz podle nároku 1, vyznačující se tím, že jeho pohonnou jednotku (28) tvoří napájení stejnosměrným proudem s alespoň s jedním sběračem (SA) proudu, měničem (SR) a alespoň jedním trakčním motorem (M), přičemž trakční motor (M) pohání alespoň jeden podvozek (20).
24. 24. Kolejový motorový vůz podle nároků 21 až 23, vyznačující se tím, že jeho pohonnou jednotku (28) tvoří kombinace pohonných jednotek (28) se společnými měniči (SR) a trakčními motory (M).

    -15CZ 294326 B6
25. 25. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň dvě skříně (22), které jsou spolu kloubově spojeny.
26. 26. Kolejový motorový vůz podle nároku 25, vy z n a č u j í c í se t í m , že každá skříň (22) 5 je na konci, přilehlém k sousední skříni (22), vždy nesena na podvozku (20).
27. 27. Kolejový motorový vůz podle jednoho z předchozích nároků, vy z n a č uj í c í se tím, že oba jeho konce jsou vytvořeny jako čela (14, 15) pro umožnění provozu vlaku v obou směrech.