樂鍇·祿璞崚岸觀點:制定台鐵新新自強號技術規範及對新車的期待

2018-12-07 07:00

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二、設計必須參考舊有車種資料,以避免憑空想像,並避免重蹈覆轍:該車種之車輛規範編組採2M2T,顯然是參考日本普悠瑪及太魯閣號的設計,其規範書之所以如此規劃,自有其機械及電機佈置之空間需求考量,以及驅動力分布等高等技術思考。若需變化,車輛製造商必須考量整體性,以RAM計算重新驗證修改後的各項機電系統可靠度才能修改,曠日廢時。絕不是如陸君所提,可隨意將動力配置從2M2T隨即轉換成3M1T。

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三、超過規格的測試不一定好,更可能鑄錯:陸君亦建議可採用3車列編組進行拖拉試驗,則更是萬萬不可。熟稔火車機械設計者皆知,每輛車的車體設計,乃依照國際鐵路標準規範而進行,車體都有其最低強度要求,但也有最大承受衝擊及拖拉力的限制。設計實務上,除了以FEA模擬分析外,更嚴格的還可依合約規範事前約定,要求在形式測試(Type test)時,先製作一部實車,進行車體破壞試驗(Destructive Test),依國際標準測試程序,以實際證明在某些設定負荷條件下,可以安全無虞。否則,若依照陸君的建議做法,採以非法規規範之多車列過負荷(overloading)拖拉測試,首先聯接器先因過荷而毀損,接著車體可能因拖拉過重過久或衝擊過度,而疲勞乃至塑性變形。如此,測試完成後,可能聯結器全數變成廢鐵或列車嚴重毀損成看似老車。屆時,明明只是拖拉能力測試,最後變成疲勞破壞試驗,新車還沒上線就準備要宣告報廢了。因此,超規測試不一定就是好的,測試方式更不能憑空想像設計。

四、規範怎麼規定,驗收就該怎麼進行:因此,陸君文中曾提到之前普悠瑪及太魯閣號是在千分之二十路線上進行測試,這就是正確而應該依循的驗收標準。因為台鐵主線上確實有這種尋常車輛通過的坡度,車輛只要能依照規定速度通過,其牽引力自應符合,反之當然無法驗收。因此,此次兩家廠商進行投標,自然也依照這種規範進行設計製造測試。而不知陸君為何會只要求瑞士公司需在千分之三十五高坡度測試,而且還推測瑞士公司動力略顯不足?事實上筆者從維基解密發現,之前太魯閣號的動力設計也是2M2T,並不是3M1T。按實務推估日立此次投標,動力系統也不可能改變,因此預估若要進行千分之三十五坡度滿載測試,日立公司動力應該也不足。但無合理依據即要求兩家進行這種測試,是不正確的。

五、動力系統的改變,必須系統思考:事實上,假設可以按陸君希望進行測試,車廠為了要拖拉三車列,車輛聯結器必須加大規格;車體必須加強骨架以克服拉壓力;動力系統必須增加驅動模組,而使驅動電流量變大,除電纜變粗外,為了保護弱電系統免受加大驅動電流干涉的EMI/EMC設施也要加多;因全荷重加上千分之三十五坡度之黏著係數要大,所以必須加重車體。從而,因為動力加大,重量加重,速度加快,爬行產生的反作用力因而變大,軌道的防爬措施及軌道道床設計也須配合改變,否則加重車體的車子完成後也無法於原軌道使用。整體的結果是,在車輛部分,整個車列總重量增加不知凡幾。假如日立公司真如此設計考量,預估首先將面臨車體超重罰款,軸重更可能因而超重而在本案中被淘汰。總之,詳如前述,車輛動力變更必須要系統性的思考,除了各子系統設計完善外,之後因各子系統互相牽動,而必須整合成最佳化設計。最後連鐵路局的電務、工務等工程單位都要配合調整方能順利運行。因此,設計過程是牽一髮而動全身的,並非如陸君所想把動力變更,車輛就可如想像的高速運行了。

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