鉄道車両技術(7): 車両の性能(1)

摘要

新しい車両の設計や、既存車両の新たな線区への投入の際には車両の性能を種々の観点から検討する必要がある。列車を加速させるためには列車抵抗を上回る引張力が必要である。列車抵抗は速度と共に増加する特性を持ち(空気抵抗は速度の二乗に比例する)、上り勾配では走行抵抗に勾配抵抗が追加される。曲線やトンネルを通過する際にも列車抵抗が増加する。引張力は動輪とレールとの間の摩擦力(粘着力)によって伝達されるため上限があり、粘着力は絶えず変化する。引張力は動力装置の性能、特性に依存し、装置の容量はその重量及び取付けスぺースによる制約を受ける。動力装置はエネルギーを消費し、その消費率向上が求められる。