混雑時のブレーキ力や加速力を安定させる応荷重装置

そういえば今までに書いていなかったなぁと気付いて今回は書いていきます。
応荷重装置の話です。

応荷重装置だなんて言っても、鉄道が趣味の方か鉄道関係の方しか言葉を聞いたことがないでしょうね。
私も運転士になってから応荷重装置という言葉を知りましたが、それまでは全く知りませんでしたから。

簡単に言えば、各車両に乗車しているお客さんの重さに応じて、電車の加速力やブレーキ力を調整する装置です。
たくさんのお客さんが乗車すれば当然重くなり、普段と同じ強さで加速した場合は当然ですが速度が出ません。
また普段と同じ強さでブレーキを掛けた場合、これも当然ですがいつもより止まりづらい、つまりは行き過ぎる可能性が高くなります。
なのでお客さんの重さに対して自動的に加速力やブレーキ力を調整する装置が取り付けられているのです。

 

 

例えばA駅を4ノッチで出発させるとき、通常はアンメーター(電流計)が400Aを指すとします。
ところがぎゅうぎゅう詰めの状態で4ノッチを入れて普段と同じ400Aしか電流が流れなければ、その重みに負けてしまって著しく加速が悪くなります。
そこで応荷重装置によってぎゅうぎゅう詰めの状態で4ノッチを入れれば自動的に600Aの電流がモーターに流れ、普段と遜色がない加速を得られるようにしています。

ブレーキも同様で、通常は5ステップ(ノッチ)を入れた場合にBC(ブレーキシリンダー)圧力が300KPa入るとします。
ぎゅうぎゅう詰めで重たくなった電車を止めるためには、5ステップ(ノッチ)を入れた場合にはBC圧力が500KPaに応荷重装置によって自動的に増えるようになっています。

※数値はあくまで例ですから

応荷重装置は電車の台車にあるバネのたわみ量によって測定します。
たくさん乗車すれば重みによって車体が下がる。
下がった量は台車のバネで測定できる。
って感じです。

※メチャクチャ端折ってますが

 

 

最近の電車の台車には大半が空気バネ(エアサス)を用いています。
空気バネの場合にはリアルタイムの荷重の変化をとらえて、かなり正確に応荷重装置に反映されます。
ところが金属バネ台車の場合には空気バネとは違い、ドアが閉まった時点の荷重によって応荷重装置を動作させます。言ってみれば測定量を固定させているわけですね。

私が運転した金属バネ台車の車両の場合、ドアが閉まってしばらくすると“コトン”っていう音がして測定量を固定し、ドアが開いた瞬間に“ゴン”っていう音がして測定量をクリア(?)している感じでした。
※音は床下から聞こえてくるのですが、ドアの開閉と同時だからドアの開閉に伴う音のように思われているかも。。。

そういえば国鉄の103系のドアを閉めるほんの前に“チッ”って音がしてからドアが閉まっていましたよね?
聞いたところではあの“チッ”という音が、私が経験してきた“コトン”っていう音に相当していたらしいです。
※103系は車掌スイッチを「閉」にした瞬間の測定量を固定していたらしい。のちにドアが閉まってからの測定値に変えたために、ドアが閉まってから“チッ”っていう音が聞こえるようになったとか。。。

 

 

これは運転士見習時代に教習所で聞いた話です。

ある駅で1車両にだけ集中して200人が乗車し、電車が動き出してから200人全員が隣の車両へと移動する。
すると
空気バネの車両の場合、走行中の変化にも対応して応荷重装置が働くために、運転士にはあまり影響がない。
ところが
金属バネの車両の場合、ドアが閉まれば応荷重装置は変化には応答しません。
なので電車が動き出してから200人全員が隣の車両へ移動すると、片方の車両は空っぽなのにBC圧力が上がり異常なブレーキの効き方をする。
200人が移動してきた車両は応荷重装置はカラだと測定しているのに実際にはぎゅうぎゅう詰めで、BC圧力も普段のままだから制動力が全く足りなくなる。
まともに運転なんかできなくなるから、電車が動き出してから車両を移るのは辞めるように。

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