城市轨道交通车辆制动能力及限制

从能量的观点来看，制动的本质就是将列车已有的动能移走。制动系统转移动能的能力称为制动功率。在一定的制动距离条件下，列车的制动功率是其速度的三次函数。现代化的轨道交通车辆的速度都很高，这样大的制动功率如果仅仅以一种机械的方式——摩擦方式来承担，无论从哪方面来说都是行不通的。

目前，最多采用的机械摩擦制动方式是闸瓦制动，又称为踏面制动，是在制动时将闸瓦压紧车轮踏面，使车轮踏面与闸瓦之间发生滑动摩擦以使车轮产生制动力矩。列车动能通过轮瓦间的摩擦变成热能，再经过车轮、闸瓦和钢轨热导传递，散发到大气中去。但是热能散发的速度与动能转化热能的速度相比要慢得多，因而热量在闸瓦和车轮踏面间积聚，温度急剧升高，严重时高温可熔化闸瓦或烧灼踏面。因此，采用踏面摩擦制动功率是有一定限制的。

闸瓦与车轮踏面摩擦后产生的粉尘和热量对环境是有严重污染的，特别是这些粉尘和热量在通风条件不好的隧道内集聚，将对乘客和设备产生严重影响。此外，过量使用摩擦制动，将使闸瓦更换频繁，车轮踏面的修正旋削增加，不仅维修成本很高，车辆修理时间也很长，车辆的使用率也会下降。与闸瓦制动方式类似的盘式制动的污染情况也大致如此。因此，如果仅靠机械摩擦转移列车动能，将为其所造成的粉尘环境污染和对制动执行装置的维修成本付出高昂的代价。(www.xing528.com)

为了减少机械摩擦，应尽量采用无污染的制动方式，目前最好的方法就是使用动力制动。由于现代城市轨道交通车辆一般都是电力牵引的动车组，采用直流或交流电动机作为牵引动力，因此以电气制动（动力制动）作为主要制动方式已成为潮流。电动车组中既有动车又有拖车，除了拖车没有电动机只能使用摩擦制动外，所有动车都可以进行动力制动（电气制动），并且还可以承担部分拖车的制动力。