动车组

动车组（Unit   of motor   train/Motor   train   kit, referred to as European Monetary Union/DMU）它由一辆动车和一辆拖车组成、固定式编组二手列车组。即动车组由动车（有动力）和拖车（无动力）组成，自带动力、固定编组、驾驶可以两端控制、整个列车是一套一体化设计的列车。根据传动轴和驱动设备的布置，动车组可分为集中动力型和分散动力型两种。动力集中型电动车组包括法国TGV、德国ICE1和ICE2、瑞典X2000和中国DJJ1。动力分散型电动车组包括日本的新干线、德国ICE3和中国“先锋”号动车组等。

动车组技术起源于地铁列车，诞生于20世纪初1903年7月8日，德国研制出由四节动车和两节拖车组成的轨道动力列车，这是世界上第一列电动动车组;10月28日，德国改造三相交流动车组，试验时速210.2km/h；1964年10月，日本东海道新干线建成了世界 中国第一条最高运行速度210公里的高速铁路/h。

动车组安全可靠、运行快捷、乘坐舒适、灵活分组等特点，是高效率、密集客运车辆。而且，动车组不需要掉头或接车，非常适合高速铁路高密度公交化穿梭运行。目前，国内外高速铁路旅客列车普遍采用动车组型式。除高速铁路、城际客运、除了市郊客运使用的动车组，城市中的地铁列车和轻轨电车也属于动车组的范畴。

目前，世界上通用的动车组是中国和谐号CRH动车组、复兴号CRF动车组系列、日本新干线运营的动车组系列、法国TGV系列、德国ICE系列、瑞典X2000等。

动车组技术源于地铁列车，诞生于20世纪初。从20世纪初到20世纪50年代，德国、法国、日本等国对高速列车进行了大量的理论研究和试验工作。随着第二次工业革命，电力机车为火车带来了重联技术许多机车可以通过电气设备的统一操作而联系在一起，单个驾驶室可以控制由动车和拖车组成的列车。早期的动车组只用于短途通勤铁路，没有“动车组”一说。1903年7月8日，德国研制出由四节移动车厢和两节拖车组成的轨道动力列车，这是世界上第一列电力动车组;10月28日，德国改造三相交流动车组，试验时速210.2km/h。

1964年10月，日本东海道新干线建成了世界 中国第一条最高运行速度210公里的高速铁路/h。此后法国、德国、英国、意大利等国竞相跑高速列车，高速列车技术发展迅速，日本新干线提前成型、法国TGV和德国ICE高速动车组是三大技术体系自20世纪90年代以来，中国政府致力于发展高速铁路，对高速铁路进行了大规模的试验研究，并相继开发了和谐号、复兴号动车组站台。

动车组列车最高试验速度为日本东海道新干线210km/h不断刷新，1981年2月，法国 s TGV达到380公里/h；1988年5月，德国冰达到406.9km/h；1990年5月18日法国TGV-a型高铁列车达到515列.3km/h；2007年4月3日法国TGV-V150超高速列车达到574.8km/创造了铁路列车最高测试速度的世界纪录。

日本

1964年，日本东海道运营了日本0系列高速列车，这是世界上第一列商业运营速度超过200公里小时的列车。16辆编组车辆均为动车，属于完全动力分散。

日本100系列高速列车（有双层车厢）它于1985年被并入杨珊新干线16个编组单位中有12辆动力车和4辆拖车，属于比较分散的类型。该车型多为单层车和双层车的混合组，主要用于长途行驶，最高时速230公里/h。

新一代300系列高速列车于1992年生产首次采用交流牵引电机和变频变压调速装置车体由铝合金制成，并采用了新型走行部结构和可将制动能量转化为电能并返回电网的新型再生制动头部形状被设计成一个斜鼻。最高运行速度提高到270km/h。300系高速列车的技术突破对新干线列车的设计产生了深远的影响。

500系高速列车于1997年投入使用它最明显的特点是长达15m的长鼻型，极其轻量化，以尽可能减少运行阻力和列车压力波“钎焊蜂窝挤压型材”铝合金结构车体和圆形车体的截面设计使行驶阻力比300系列降低了31%，最高运行速度为300公里/h。

700系高速列车是日本最先进的动车组采用12动4拖的编组方式，功率13200kW，总长约400mm，车体为铝合金空心外壳，内部填充吸音、防震复合材料，最高运行速度为285公里小时/h。它于1999年投入运营。

法国

1955年3月，法国制造出331公里电力机车牵引列车/h的速度记录。自1967年以来，法国国家铁路公司（SNCF）1967年5月开始学习高速运输-6500型电力机车牵引客车实现最高时速200公里/h商业运行。1969年，ETG燃气轮机电动车组研制成功，最高试验时速248公里/h；第三代TGV于1972年开发-001型燃气轮机动车组由5节组成，最高试验速度为381公里/h；开发于1981年-直传动TGV-PSE动车组投入运营。AGV是法国新开发的第四代高速动车组列车，由集中动力向分散动力转变。AGV是分散型动车组，TGV是集中式动车组。AGV在相同路线上实现了比TGV更高的运行速度，其目标运行速度为360公里/h。2007年，法国AVG-V150列车在巴黎—斯特拉斯堡东线铁路至574.8km/创造新的世界纪录。

德国

德国于1988年成功研制出ICE高速动车组列车-v试验列车从集中动力模式开始，然后发展到分散动力模式经过不断改进，ICE1逐渐形成、ICE2、ICE3系列系列。

第一代ICE1由两个头车提供动力、客车14辆，最高时速280km/h型，1991年投入运营，实际最高运行速度为250公里/h既有线改建段200km/h的速度运行。ICE-1998年投入运营的2型高速动车组采用集中动力方式，由1辆动车和7辆拖车组成，最高运行时速280km/h。ICE-3型高速动车组于2002年投入运营它由四辆机动车和四辆拖车组成，最高行驶速度为330公里/h。ICE-350E型高速列车于2010年正式投入运营它由四辆机动车和四辆拖车组成，最高运行速度为350公里/h。

中国

早在20世纪50年代，中国就开始了动车组的研制。1958年，青岛四方厂设计制造了第一辆东风牌双层摩托车列车。这列火车由两辆子弹头列车和四辆双层巴士组成。中国第一条高铁始于1999年、2003年建成的秦神科学院发展至今“蓝箭”中原之星”中华之星”等类型的动车组。2007年，第六次提速，中国铁路多条干线旅客列车运行速度达到200km/h，其中先锋动力分散型动车组设计时速200公里/最高测试速度为292.8km/h；中华之星动力集中动车组设计时速270公里/h，最高测试速度321.5km/h。

2004年10月，原铁道部组织完成时速200公里动车组采购项目合同签订，成功引进川崎重工、庞巴迪、阿尔斯通电动车组的先进技术。2005年完成时速300公里动车组采购项目。通过引入消化和吸收，形成了共同的CRH1、CRH2、CRH3、CRH5四列动车组系列、200 ~ 350公里小时、8节或16节编组、全装备卧铺动车组产品体系。

动力源

动车组按动力源分为动车组(multiple unit MU)和内燃动车组（dieselmultipleunit，DMU）动车组采用电力驱动，由牵引接触网供电；内燃动车组以内燃机为动力来源，以柴油机为动力源。

电动车组

动车组简称动车组通过接触网或供电轨驱动牵引电机的动车组根据列车动力轮对和驱动设备的设置可分为动力分散型和动力集中型；它还可以细分为两种类型DC动车组和交流动车组。电动车组属于电力机车，在电气化铁路上运行。中国动车组包括200公里/h速度级别和300公里/h速度等级均属于功率分散交流传动电动车组。

内燃动车组

内燃动车组由柴油机提供动力，主要用于非电气化铁路的短途客运和非电气化干线的城际客运。主要优点是：载客量比轿车大，但能耗比轿车低，乘坐舒适性高，行驶速度快、安全运行成本低环境污染小。与机车牵引的旅客列车相比，它可以在丹线上穿梭折返和倒车，时间短运行快应用灵活。柴油动车组包括中国“和谐号”内燃观光动车组、中国NZJ1型“新曙光号”准高速内燃动车组、中国NZJ2型“神州”双层内燃动车组、法国ETG燃气轮机电动车组、法国TGV-001型燃气轮机动车组等。

和谐号”内燃观光动车组采用动力集中两动七拖编组型式，头尾动车组与7辆拖车固定重组而成，运行时速160公里/h。该型动车组采用大开口电动塞拉门、带有可旋转座椅的广角窗户、绿色环保材料和设施符合旅游列车的人性化要求。

NZJ1内燃动车是“新曙光”准高速内燃动车组的动车组部分。采用交-直流驱动，负载功率2760kW，使用12V280ZJ柴油机。车体采用流线型车体，桁架侧壁承重结构，单司机室。电空制动系统采用JZ-7型电动气动制动器，单端控制。转向架采用轴型为A1A的框架悬挂准高速转向架。前后动车的电气控制采用重联控制和微机控制两种方式，同时并行控制。电动车组600V DC供电系统采用电动车组集中供电和客车分散逆变器供电，前后电动车组均配备独立的600V电源。

NZJ2型“神州”双层内燃动车组1号属于动力集中型双层内燃动车组，分为双层空调硬座车和双层空调软座车两种。整体列车由10列双层拖车的动车组组成，车体内部结构和设备具有良好的阻燃和防火性能。

动力分布方式

按动力分配方式分为动力集中型动车组（Concentrated power multiunit）和动力分散型电动车组（separatedpowermultipleunit）动力集中动车组是将列车的动力设备集中在列车一端或两端的车辆上的动车组；动力分散型动车组是将动力分配到几辆车上的动车组，每辆车都可以载客。日本是动力分散型动车组的代表，法国和德国是动力集中型动车组的代表。

动力集中型

动力集中型动车组将列车的电气和动力设备集中在位于列车尾部的动力车上只有动车的轮对是动力轮对，动车不载客或只有小客室乘客主要集中在中间拖车动车组，包括法国TGV、德国ICE1和ICE2、瑞典X2000和中国DJJ1。

这种模式的主要优点是：1.牵引动力集中在两个运行的车厢上，所以牵引电机和电力数量少，列车制造和维护成本低。2.受电弓数量少，整个列车只需要两套受电弓，甚至可以使用一辆行驶列车上的一套受电弓受电。3.很容易改变机动车型号以满足不同路况的需要。

主要缺点是：1.列车编组调整困难，不易适应运量的变化，应用灵活性差。2.附着力利用率等指标不如动力分散型。3.列车总功率有限。

动力分散型

动力分散型动车组是将由电动机驱动的动力轮对分布在列车的全部或部分轮对上，列车的主要电气和机械设备悬挂在车辆下部，使列车所有车辆都能载客的列车模式动力分散型动车组包括日本的新干线、德国ICE3和中国“先锋”号动车组等。动力分散的特点是动轴数量多，轴重轻。

这种模式的主要优点是：1.牵引附着重量大，附着性能好，易于施加牵引力，满足高速运行的需要。2.动车组易于加长或缩短，使用灵活。3.各转向架的牵引装置功率和体积重量小，有利于实现转向架的轻量化和低轴重。

主要缺点是：每列动车组配备全套牵引器具和电极，增加了动车组的制造成本和维护成本。

组成单元

动车组部件有动车、拖车、端车、中间车和动力装置。动车组是具有牵引输出能力的车辆；拖车是一种没有牵引输出能力的车辆；末车是一辆有司机和司机的汽车动车组两端的驾驶室；中间车厢是位于动车组两端车厢之间的车辆；动力单元是通过连接多辆装有动力设备的车辆来提供牵引动力的整车组合。

部件系统

车体及车内设备

动车组的车体为司机和乘客提供了空间，也提供了牵引力、制动等系统为安装和连接其他设备提供载体，这就要求车体要轻，要有足够的强度和刚度以及良好的气动性能。它可以分为两种类型带驾驶室的车身和不带驾驶室的车辆。其作用是安装基础承重骨架。车身是乘客和驾驶员驾驶的地方，也是安装和连接其他设备和部件的基础和骨架它通常由底架组成、端墙、侧墙和屋顶等。为满足自重最轻情况下的强度和刚度要求，现代动车组车体均采用整体承重钢结构或轻金属结构。

车内设备是汽车中为乘客服务的固定附属设备，例如车内电力、供水、通风、空调、座椅、车窗、车门、行李架、卫生间等。

转向架

转向架是动车组车辆最重要的组成部分，必须承受载荷、导向、缓冲、牵引和制动功能。主要包括轮对和轴箱、弹簧悬挂装置、构架、牵引驱动装置、基础制动装置。主要功能：承载车体、乘客重量，使轴重均匀分布；转弯以确保车辆顺利通过弯道；缓冲，缓解线路不平顺对车辆的影响，保证车辆具有良好的行驶稳定性；牵引（动力转向架），确保必要的轮轨附着力，并将轮轨接触周围的牵引力传递到车体、车钩，牵引列车向前；制动以产生必要的制动力，使车辆在规定的距离内减速或停止。

牵引驱动和控制系统

牵引系统主要由受电弓组成、牵引变压器、牵引变流器和牵引电机。牵引系统主要起到能量传递和转换的作用，将接触网电能转化为机械能以牵引列车运行。牵引传动与控制系统的作用是实现电能的有效传输和转换，控制列车的正常运行。主要指动车电气设备，包括动车（或拖车）世界上各种电气设备及其控制电路一般分为有源驱动电路、辅助电路和电子及控制电路系统3部分组成。有源驱动电路系统主要包括主变压器、变频器和牵引电机等；辅助电路系统主要包括各种通风和冷却装置；电子和控制电路系统主要包括与牵引传动系统相关的各种控制装置。

制动系统

动车组列车需要配备足够的制动能力高速动车组列车的制动能力主要由紧急制动距离决定动车组的制动设备需要按照规定的紧急制动距离进行设计和安装，以确保高速列车的安全。

制动系统包括机械部分、空气管路部分和电气控制部分。主要作用是产生一定的制动力，使列车在规定的距离或时间内减速或停止。再生制动是现代电动车组的首选。

车辆信息控制系统

车辆信息控制系统通过贯穿列车的总线和列车信息中央设备传输信息、列车信息终端设备、列车信息显示器、带牵引力的车内信息显示器/制动控制、设备状态监测和控制、性能测试和现有车辆测试等功能。这个系统的作用是拉动整个列车、刹车和车内所有设备都是空盒子、监测和诊断。

司机室

有一个司机 电动车组两车司机室及司机室设备布置出租车是一样的，司机和的座位和助手 的座位；制动和牵引手柄分别安装在控制台上，整个控制台分为控制台面板、左柜组成、中柜组成、右柜组成和主、副驾驶员由踏板组成，采用模块化设计，可自动驾驶和手动驾驶。主驱动程序和左侧空间设置、右柜和后壁侧柜，以及侧柜和左柜、右侧机柜的一体化设计使整个控制台成为一个整体，侧墙和后墙的主要设备都安装在机柜内。

头形流线化

高速列车运行引起的空气动力学现象对周围环境产生影响随着列车速度的提高，动车组高速列车的头型设计至关重要良好的车头形状设计可以减少运行空气阻力，列车将遇到压力波并提高列车运行的稳定性。

车体轻量化

为了节省牵引功率和减小高速对线路结构的动力影响、机车车辆结构的损坏需要尽可能降低高速动车组的轴重各国高速列车车体的主要材料是铝合金和不锈钢，铝合金将成为动车组车体的主导材料。

高性能转向架技术

提高列车运行速度，首先要解决转向架的稳定性和安全性，高速动车组转向架应具有高速运行稳定性、弯道通过性能好，强度高、轻量化转向架结构减少了轮轨间的动力作用，提高了高速运行的稳定性。

复合制动技术

高速列车的制动能量与速度的平方成正比，传统的空气制动能力无法满足需要高速列车必须采用能够提供强大制动力并更好地利用附着力的复合制动系统。通常由制动控制系统控制、动力制动、空气制动（包括盘式制动器和踏式制动器）系统、微电脑控制防滑装置和非粘性制动装置等。

交流传动技术 

早期的电力牵引传动系统使用交流电-直接驱动，由DC电机驱动，但DC电机的单位功率较大，高速列车需要大功率驱动并减少轴重。在交流传动系统中，交流牵引电机比传统的DC牵引电机结构简单、运行可靠、体积小、重量轻成本低。而且换向器结构对电机功率没有限制，其牵引功率可以进一步提高。

列车自动控制和故障诊断技术

列车自动控制系统对高速列车的安全运行起着重要作用高速铁路的自动控制模式可分为两类。一类主要是设备、以人为控制为辅的控制方式是日本新干线采用的ATC（列车自动控制）方式为代表。另一个是人机共享、人控方式主要以法国TGV高速列车采用的TVM300安全防护系统和改进型TVM430安全防护系统为代表。

编组形式

自高速动车组诞生以来，相对固定的编组方式被广泛采用。日本E235采用11辆编组单元，动车组编组方式为6动5拖3356；E4系列采用4辆动车和4辆拖车的编组形式；700系列采用16辆的编队形式。

动车组

德国 ICE1动车组有2M14T、2M12T、2M10T三种不同的分组形式；ICE2是由8节车厢组成的1M7T短列车，ICE3是由8节车厢组成的4M4T短列车，ICE-TD型动车组采用4M编组形式。

法国AGC系列电动车组的编组形式如下：单司机室电动车组M1被纳入所有类型的电动车组；R1拖车分为3节和4节电动车组；拖车R2被纳入一个4节动车组；只有一个司机室的M2电动车组并入不同组的所有电动车组。三节动车组的编组形式：M1R1M2；4节动车组的编组形式：M1R1R2M2。

中国一般采用八车编队或十六车编队。2019年2月，中车唐山公司完成可变编组动车组出厂试验，通过可变编组验证，具备出厂条件。可变编组动车组的最小编组单位为两节面对客流变化，如果要扩大编组，应根据速度和功率计算效率的最佳搭配，动车组和拖车可在2至16节范围内随机变化和匹配，以快速定制不同的速度等级、动车组列车的编组数量和座位配置。复兴号CR400AF和CR400BF列车分为8列标准列车和17列超长列车。

优势

动车组列车为固定编组，到站需要折返或变向时无需摘挂，节省了停靠时间；动车组采用轻量化设计，轴重低加速度设定大，显著提高了列车运行速度、提高运输效率；采用密接式、半永久车钩降低了动车运行的纵向冲动，减少了噪声和振动的影响，提高了旅行舒适性；动车组多采用点空联合制动，制动减速度大，制动距离短、这种方式灵活，可以在短时间内反复释放制动，提高铁路网的交通密度和运输能力。

缺点

动车组的主要缺点是制造和维修成本高，功率损耗大，噪音大。动力集中型动车组轴重大，粘着性差、与常规列车接近，对线路要求较高，但总质量小于分散式动车组。动力分散电动车组总质量大，电气设备数量多，维护成本高，建设成本昂贵。一些长期开行的动车组列车，由于没有分动力单元，无法临时调整编组改变车厢数量，导致无法适应 的不断变化的客流。