TILTING BOGIE

Desain Bogie Ayun (Tilting Bogie)

Sebuah T ICE ("T" Untuk Memiringkan, DB Kelas 411) Guna Mengurangi Titik Belok. Perhatikan Kecenderungan Yang Berbeda Dari  Kendaraan Jalan Raya.

Pesawat dan sepeda bisa mendapatkan cukup kemiringan di tempatnya, tetapi mobil dan kereta api tidak bisa melakukan hal ini dengan sendirinya. Untuk dapat melalui tikungan pada jalur dari jalan raya kecepatan tinggi atau rel kereta api harus dibuat miring ke dalam mengikuti profil tikungan sesuai dengan radius lengkungnya, ini akan berpengaruh bagi kenyamanan penumpang, gaya sentrifugal bekerja pada titik berat kereta (dengan pengaruh gravitasi didalamnya) yang arahnya menuju keluar lengkungan meninggalkan titik pusat, sehingga menghilangkan ketidaknyamanan. (Perlu dicatat bahwa kendaraan pada pusat gravitasi tinggi dengan radius lengkung yang sangat tajam pada kecepatan tinggi sangat memungkinkan tergulingnya kendaraan akibat adanya momen guling. Perhitungan yang benar akan menjadi jawaban untuk melawan ancaman tersebut Namun, sejak isu kenyamanan penumpang menjadi yang utama, hal ini mengakibatkan penurunan kecepatan pada kendaraan, kemudian para desainer kereta api, berusaha mengantisipasi kenyamanan penumpang tersebut, agar kita tidak perlu khawatir tentang tergulingnya kereta api)

Sudut kemiringan tertentu ("superelevasi") ditentukan oleh kecepatan dimana bahwa kendaraan yang akan melewati tikungan dengan kecepatan lebih, maka membutuhkan lebih banyak perhitungan pada sudut kemiringan. Dengan bertambahnya permintaan di tahun 1960-an dan 1970-an untuk membangun jaringan berkecepatan tinggi kereta api, muncul berbagai masalah: nilai kemiringan yang tepat untuk kereta api berkecepatan tinggi tentunya tidak sesuai dengan kereta penumpang lokal dengan kecepatan rendah ataupun kereta barang yang harus berbagi jalur. Seperti contoh Negara Perancis membangun TGV-nya dengan membangun jaringan kereta khusus berkecepatan tinggi dengan meminimalkan jalur lengkung pada jaringan tersebut, juga kereta peluru di Jepang dan banyak lainnya jalur kereta berkecepatan tinggi telah mengharuskan dibangunnya infrastruktur baru.

Di Negara-negara, dengan sedikit ruang siku, dan memiliki banyak medan berbukit telah memupuskan kekuatan perencanaan pemerintah, tentunya  tidak dapat mengikuti tren penbangunan jaringan kereta api berkecepatan tinggi dengan mengurangi jalur lengkung. Secara khusus, perusahaan perkeretaapian nasional Spanyol RENFE mengambil penemuan domestik, TALGO, yang dikembangkan menjadi sebuah kereta berkecepatan tinggi yang handal untuk kereta api dengan kepadatan lalu lintas rendah, British Railways berinvestasi dalam mengembangkan teknologi kereta dengan bogie ayun untuk mengatasi keterbatasan jaringan dan merenovasi kembali  jaringan kereta api pada jalur dengan kecepatan lambat yang telah ada.

Meskipun kereta berbogie ayun dimaksudkan untuk membantu mengurangi efek gaya sentrifugal namun pada tubuh manusia, kereta berbogie ayun masih dapat menyebabkan mual kepada siapa pun karena mereka tidak mengurangi efek Coriolis (pembelokkan arah benda yang bergerak ketika dilihat dari kerangka acuan yang berputar) pada sistem keseimbangannya. Efeknya bisa dirasakan di bawah kecepatan maksimum saat kereta mengayun. Para peneliti telah menemukan bahwa jika gerakan mengayun dikurangi untuk mengimbangi momen guling sebesar 80% atau kurang dari gaya menyamping, maka penumpang akan merasa lebih aman.

Percobaan SNCF

Pada tahun 1956, SNCF bereksperimen dengan mobil berpendulum self-propelled, yang juga mengandalkan gaya sentrifugal. Percobaan ini menunjukkan perlunya sistem suspensi aktif untuk memiringkan tubuh kendaraan.

Amtrak Cascades Menggunakan Kereta Talgo.

Desain bogie ayun pertama yang sukses di Eropa oleh Talgo, Spanyol. Dikembangkan pada 1970-an, yang cukup ringan dan cepat menggunakan tilt pasif, kemudian layanan komersial pertama dari kereta berbogie ayun benar-benar muncul di awal tahun delapan puluhan, dengan Turbo Kanada, kereta berbogie ayun sebagai generasi kedua Talgo. Talgo ini masih di produksi hingga generasi ke-21 nya. Kereta Talgo digunakan di berbagai bagian Eropa, dan dibuat di bawah lisensinya, Di Amerika Utara, Amtrak menggunakan trainsets Talgo dalam pelayanan Cascades di Northwest AS, setelah sebelumnya mereka bereksperimen di Koridor Timur Laut.

Turbo Pada Tahun 1971

Kereta api berbogie ayun pertama yang masuk ke layanan reguler di Amerika Utara adalah United Aircraft Turbos, yang digunakan oleh Kereta Api Nasional Kanada, pada tahun 1969, yang sering terganggu dengan kerusakan turbin pembangkit listrik, itu tetap meyakinkan penguna layanan jalur antara Montreal dan Toronto sampai akhirnya pensiun pada tahun 1984, yang telah digantikan oleh kereta Bombardier LRC. United Aircraft Turbos juga digunakan oleh Amtrak antara Boston dan New York pada awal tahun 1970. The Turbo UAC memiliki mekanisme tilt pasif dan mereka mengilhami generasi kedua dari kereta Talgo, kualitas perjalanan yang agak biasa-biasa saja karena penggunaan suspensi tidak memadai pada bogie bergandar tunggal di tiap kereta nya, sistem tilt memerlukan koneksi langsung antar bogie.

Namun demikian, ini adalah sistem tilt pertama yang memasuki layanan komersial di dunia. sekarang Tidak digunakan lagi.

Pendolino (pendulo / pendulum )

Sebuah Pendolino Finlandia pada tahun 2005

Kereta berbogie ayun yang masuk ke layanan reguler adalah Pendolino. Kereta api ETR 401 aslinya dibangun oleh FIAT pada tahun 1975 untuk Kereta Api di Italia menyusul prototipe pada tahun 1970 dan beroperasi sukses selama bertahun-tahun. Proyek Pendolino berkembang pada produk ETR 450. ETR 460 dan ETR 480 sangat berhasil dan digunakan di seluruh Eropa. Perkembangan terbaru di baris ini adalah ETR 610, yang memasuki layanan di Swiss dan Italia pada 2007 pada rute Cisalpino.

Light,Rapid,Comfortable (LRC) Train

VIA Rail Canada LRC

Kontribusi Kanada adalah kereta api LRC (Light,Rapid,Comfortable), dibangun oleh Bombardier. Kereta ini agak konvensional, memiliki kereta yang terpisah bukan kereta yang diartikulasikan, dan dapat dikombinir dengan kereta konvensional non-tilt. Di Amerika Serikat, Amtrak bereksperimen dengan LRC pada tahun 1980, tapi pensiun beberapa tahun kemudian. Di Kanada, kereta itu mulai beroperasi pada tahun 1981, dan masih digunakan hingga saat ini. mekanisme tilt LRC adalah power-assisted, yang dikendalikan oleh accelerometers. Kualitas perjalanan sangat halus, bahkan relative baik pada low-end track. Bombardier telah meng-update versi dari LRC untuk Amtrak Acela Express, generasi baru kereta cepat British Rail (Virgin Super Voyager) dan JetTrain .

Beberapa Contoh Kereta Dengan Bogie Ayun Modern

InterCity Neigezug

In Japan

JR Hokkaido DC283 DMU

 

Perkembangan Teknologi Tilt Bogie

Banyak masalah terjadi seperti penumpang mabuk akibat efek gerakan tilt pada kereta berbogie ayun, hal ini berkaitan dengan fakta bahwa sistem servo tradisional tidak bisa merespon seketika dengan perubahan gaya pada lintasan, sehingga sedikit perbedaan yang terjadi dipahami sebagai penyebab mual karena posisinya yang menjadi tidak wajar. Kereta 401 ETR asli yang menggunakan giroskop individu dalam gerbong sehingga ada pasti jeda dalam pergerakannya, meskipun mual belum menjadi masalah besar pada kereta ini. APT seharusnya menggantikan masalah ini dengan menggunakan giroskop pada ujung kereta api dan master slave control yang mendefinisikan "kemiringan pada lengkung" untuk kereta keseluruhan. Ini akan muncul bahwa teknologi era itu tidak mampu menerapkan teknik yang sangat diperlukan ini.

Kereta berbogie ayun modern memiliki kemudahan melalui teknologi pemrosesan sinyal terbaru yang membaca garis depan dan mampu mengantisipasi sinyal kontrol yang sangat tepat untuk gerbong individu sehingga kemiringan gerbong dapat diatur sesuai pada waktunya dan titik titik lengkungnya maka keluhan tentang mual akan menjadi bagian dari masa lalu.

Beberapa kereta berbogie ayun berjalan di jalur sempit. Di Jepang terdapat jalur sempit di daerah pegunungan, dan kereta berbogie ayunnya telah dirancang untuk berjalan pada jalur tersebut. Di Australia jalur yang menghubungkan antara Brisbane dan Cairns dengan Tilt Train QR, yang menggunakan kereta berbogie ayun, kini di klaim menjadi jalur sempit tercepat di dunia, dengan kecepatan maksimum  160 km / jam.

from: http://xzellent.wordpress.com/tilting-bogie-design/