韩国研发“胶囊型转向架”系统：减重30%，能耗大幅降低

公海彩船官方网站 消息 韩国正在研发一种能够在提高高铁运行速度的同时，减少空气阻力并最大化能源效率的“新概念大车系统”。

大车轻量化的重要性

在高铁降低能耗的措施中，车辆的轻量化与空气阻力减小是关键。其中，作为列车运行装置的大车占整车重量的30%，也是运行阻力的重要来源。因此，大车的轻量化和小型化被视为效果最显著的核心环节。

胶囊转向架模型

铁道研开发的新概念大车系统，核心在于轻量化与降低空气阻力。通过优化列车头部外形，并采用密封列车下部结构的“胶囊型大车系统（Inboard Bogie，车轮内侧布置型大车）”。

与传统车轮外侧布置大车框架的设计不同，“Inboard 大车”将大车框架移至车轮内侧，重点实现轻量化与小型化。

左图为采用传统转向架的概念车，右图为采用胶囊型转向架的概念车

胶囊型大车系统的关键创新

• 大车框架设计：采用 I 型截面结构替代以往的箱型（口字型）结构，并通过优化设计，实现比既有 EMU 大车框架 轻量化29.5%，并已通过模拟验证其安全性。

• 推进系统：应用嵌入式永磁同步电动机（IPMSM），在小型化、轻量化的同时实现高功率与高效率。与传统感应电机相比，IPMSM 更高效，尺寸更小，结构简洁，维护更方便，噪音与振动也更低。该电机虽已在韩国地铁列车中使用，但尚未应用于高铁。

• 制动系统：采用机电（Electro-mechanical）控制方式取代传统气压控制，实现小型化。同时考虑下部结构密封后的散热问题，研发了冷却系统，经热流体分析确认在密闭空间内亦无过热风险。

• 动力传动装置：优化牵引电机与减速机之间的连接结构，使其更加小巧简洁。

  
  

性能验证与国际标准符合性

铁道研对胶囊型大车系统的主要装置进行了设计与性能分析，建立了解析模型，开展了脱轨安全性、乘坐舒适性、振动特性等多方面的研究。

采用胶囊式转向架系统的高速列车概念

在模拟实际运行的磨耗车轮条件下，临界速度超过时速550公里，并满足 EN 14363（欧洲运行性能标准）及 EN 12299（欧洲乘坐舒适性标准）等国际规范，验证了该系统的高速运行稳定性。

未来展望

该技术由国家科学技术研究会（NST）所属铁道研的基础研究项目开发。

铁道研铁路车辆本部长、研究负责人崔成勋表示：“未来若将胶囊型高速大车核心技术应用于高铁，将能够通过车辆下部密封大幅减少空气阻力与能耗。”

铁道研院长司空明则指出：“胶囊型大车技术不仅能应对欧洲等地日益严格的铁路车辆能耗法规，也能缓解国内高铁电力成本上涨压力。未来铁道研将以此为契机，推动韩国进军国内外高附加值铁路车辆市场。”

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