Feder- und Neigemodul
- Aktive Federung des Wagenkastens
Aktive Sekundärfederung
Ein guter Fahrkomfort im Wagenkasten erfordert eine gute Entkopplung von den Anregungen aus dem Fahrwerk. Diese Forderung entspricht einer möglichst dämpfungsarmen Sekundärfederung. In dem vorgestellten Modulkonzept entfallen daher alle Dämpfer der Sekundärfederung. Das Feder- und Neigemodul kombiniert eine niederfrequent abgestimmte passive Aufhängung des Wagenkastens mittels einer Luftfeder (Sekundärfederung) mit einer aktiven Fußpunktverstellung. Mit dieser aktiven Fußpunktverstellung wird die Schwingung des Wagenkastens gedämpft. Außerdem kann der Wagenkasten in Kurven geneigt werden.
- Feder-/Neigetechnik eines RailCabs
Aktive Feder-/Neigetechnik
Der Nutzlastrahmen ist durch sechs Hydraulikzylinder beweglich mit den Neigerahmen verbunden. Diese stützen den Aufbau über Luftfedern am Fahrwerk ab. Das Prinzip der aktiven Federung besteht darin, die Aufbaubewegung zu messen und die Zylinder so anzusteuern, dass ungewollten Bewegungen entgegengewirkt wird. Die aktive Federung steigert den Komfort gegenüber herkömmlichen Feder-Dämpfer-Aufhängungen. Insbesondere starke Erschütterungen, wie zum Beispiel in Weichen, können fast vollständig unterdrückt werden. Des Weiteren können die Zylinder dazu genutzt werden, den Aufbau bei Kurvenfahrten zu neigen und so den Fahrkomfort weiter zu steigern. Auch ist die Positionierung des Kabinenbodens an die Bahnsteigkante möglich.
Unerreichter Fahrkomfort
Die für die Regelung der Fußpunktverstellung benötigten Informationen werden von geeigneten Sensoren bereitgestellt und mittels einer Mehrgrößenregelung verarbeitet. Durch diese aktive Federungstechnik wird eine weitgehend dynamische Entkopplung des Wagenkastens, vor allem im oberen Frequenzbereich erreicht. D.h. die von den Unebenheiten in der Schiene (quer und vertikal) eingeleiteten Störungen werden so gut wie nicht mehr auf den Wagenkasten übertragen. Das Ergebnis ist ein bisher unerreichter Fahrkomfort.
- Prüfstand zur Feder- und Neigetechnik
Prüfstand zur Feder- und Neigetechnik
Zur Demonstration des Verbesserungspotentials wurde die Fahrt über eine unebene Schienestrecke mit einem konventionellen und einem aktiven Fahrwerk simuliert. Der Komfort konnte beim aktiv gefederten System um ca. 80% verbessert werden. Durch eine zusätzliche Neigung des Wagenkastens in Kurven können Querbeschleunigungen mit dem gleichen Stellsystem ohne Mehraufwand kompensiert und somit der Fahrkomfort weiter gesteigert werden.