Postęp w budowie EZT – porównanie budowy Stadlera Flirt i EN57

Elektryczny zespół trakcyjny EN57 wprowadzono do produkcji w 1962 roku i bazował on na rozwiązaniach technicznych dotychczas eksploatowanego taboru, pochodzącego z NRD, Szwecji i przedwojennej kooperacji polskiego przemysłu z Wielką Brytanią. Serię EN57 produkowano przez ponad 30 lat i powstało blisko 1500 sztuk. Pojazd przewidziany był do ruchu podmiejskiego, jednak z czasem został zastosowany w przewozach regionalnych. Przez długi okres produkcji nie wprowadzano znaczących zmian w konstrukcji pojazdu. W międzyczasie, elektryczne zespoły trakcyjne przeszły znaczącą ewolucję, co skłania do porównań z produkowanymi współcześnie pojazdami.

Współczesny standard elektrycznych zespołów trakcyjnych reprezentują między innymi zespoły Stadler Flirt, znane z Kolei Mazowieckich oraz Kolei Śląskich. Model Flirt wprowadzono do produkcji w 2004 roku. Do listopada 2011 roku sprzedano ponad 700 sztuk. Pojazd jest przewidziany do ruchu regionalnego.

W wersji wyprodukowanej dla polskich przewoźników, Flirt jest 4-członowy, podczas gdy EN57 to zespół 3-członowy. Flirt jest dostępny jednak w różnych konfiguracjach, od 2 do 6 członów. W EN57 –z układem osi 2’2’+Bo’Bo’+2’2’każdy człon zawieszony jest na 2 niezależnych wózkach, natomiast we Flircie układ osi to Bo’Bo’+2’2’+2’2’+2’2’+Bo’Bo’- człony skrajne zawieszone są na końcu składu na jednym wózku tradycyjnym, a pomiędzy członami zastosowano wózki Jacobsa. Poprzez takie ograniczenie liczby wózków uzyskano oszczędność masy i zmniejszenie liczby punktów wymagających obsługi.

W EN57 zastosowano widłowe prowadzenie zestawów kołowych z resorowaniem za pomocą resorów piórowych i sprężyn śrubowych. We Flircie, zestawy kołowe są prowadzone za pomocą wahaczy, a pierwszy stopień odsprężynowania to sprężyny śrubowe. Drugi stopień odsprężynowania to w wypadku EN57 masywne sprężyny śrubowe, a we Flircie –poduszki pneumatyczne. W EN57 silniki zawieszone są w systemie tramwajowym, częściowo obciążając oś, zaś we Flircie silniki są zamocowane do ramy wózka. Koła Flirta są monoblokowe, o średnicy 860 mm. Wózki napędowe Flirta posiadają piasecznice, zaś EN57 pozbawiony jest takiego wyposażenia.

Silniki EN57 to maszyny szeregowe prądu stałego LK450 o mocy 145 kW każdy, zaś Flirt posiada asynchroniczne, czterobiegunowe silniki prądu zmiennego produkcji Traktionssysteme Austria, typ TMF-59-39-4, o mocy 500 kW każdy. Przekładnia w EN57 jest jednostopniowa, a we Flircie –dwustopniowa. W EN57 nie zastosowano żadnych elementów podatnych w napędzie, tłumiących szarpnięcia, zaś układ napędowy Flirta zawiera sprzęgła z elementami gumowymi. Silniki w EN57 są przełączane grupami, zaś we Flircie każdy silnik jest zasilany z oddzielnego falownika. W EN57 zastosowano chłodzenie powietrzne silników, a we Flircie –wodne, realizowane dla falowników i silników.

Aparatura elektryczna EN57 to elementy rozrządu stałoprądowego, tworzące rozruch oporowy. Pozycje rozruchu i hamowania ustawia wałek nastawczy, zwany wałkiem kułakowym. We Flircie funkcje przetwarzania prądu realizują falowniki z tranzystorami IGBT, nadzorowane poprzez elektroniczny sterownik. Maszynownie we Flircie umiejscowiono przy kabinach maszynistów, zaś w EN57 maszynownia znalazła w członie rozrządczym, pośrodku pojazdu. Zasilanie EN57 realizowane jest za pomocą dwóch symetrycznych pantografów, zaś we Flircie zastosowano dwa pantografy połówkowe.

Ściana czołowa EN57 wykonana jest ze stali i posiada trzy szyby czołowe oraz 2 boczne. Ścianę Flirta konstruowano uwzględniając wymogi bezpieczeństwa i posiada ona strefę pochłaniania energii. Szyba przednia jest gięta, a po jej bokach znajdują się masywne słupki. Dzięki takiemu wykonaniu pojazd spełnia wymagania klasy wytrzymałościowej PII. Widoczność zapewniają też dwa okna boczne.

Konstrukcja pudła EN57 –ostoja, poszycia, dach –wykonana jest ze stali, zaś konstrukcja Filtra została wykonana ze stopów aluminium. Zarówno EN57 jak i Flirt posiadają sprzęg Scharfenberga, w wypadku Flirta jest to Voith Schaku.

Zespół EN57 posiada hamulce klockowe, pneumatyczne, zaś Flirt wykorzystuje aż 3 rodzaje hamulców –pneumatyczne tarczowe, hamowanie elektrodynamiczne bądź odzyskowe oraz sprężynowe hamulce postojowe.

Długość i masa EN57 to 64 970 mm i 124 t, a dla Flirta parametry te wynoszą 74 278 mm i 118 t. Masa przypadająca na jeden metr długości to w wypadku EN57 – 1,91 t, a w wypadku Flirta –  1,59 t. Łączna moc silników EN57 to 580 kW, a Flirta –2000 kW. Na jedną tonę masy EN57 przypada 4,7 kW, a w wypadku Flirta jest to 17,0 kW.

Zastosowane rozwiązania techniczne sprawiają, że pojazdy różnią się znacząco pod kątem spokojności biegu. Zawieszenie pneumatyczne i gumowe elementy absorbujące drgania w układzie napędowym Flirta zapewniają wielokrotnie wyższy komfort jazdy, pozbawiony nagłych wstrząsów pudła. Wyeliminowane jest też szarpnięcie przy ruszaniu. Dodatkowo, przestrzeń pasażerska we Flircie jest znacznie szczelniejsza i lepiej wytłumiona pod kątem hałasu.

Krótkie porównanie podstawowych cech konstrukcyjnych EZT –EN57 i Flirta –zdradza przepaść, jaką dzieli najpopularniejszy dziś pojazd trakcyjny w przewozach regionalnych w Polsce od współczesnego standardu pojazdów szynowych.