皆さんはこんなことを思ったことはありませんか?
「路面電車は自動車並みの加速をするのに、なぜ普通の電車は徐々に加速するのか?」
「どうして特急列車が全速力で飛ばす一方、普通列車はそれ程速度を出さないのか」
そうです。基本的に電車の加速度は大きく分けて2つのパターンが存在します。
(ただし一部例外も存在します。)
★加速性能は良いが、最高速度は低い(主に鈍行用の車両に多い)
★最高速度は速いが、加速性能は悪い(主に特急車両に多い)
なぜ殆どの鉄道車両はほぼ上の2つのパターンの何れかになるのでしょうか?
それは歯車の歯数が大きく関係していました。
これは自転車(特にマウンテンバイクなど)を例に考えるとよくわかります。
まず大抵の自転車はペダル側にかなり大型の歯車(≒歯数が多い)が採用されています。
しかし後輪側には3〜5枚程度、大きさの異なる歯車が重なる形で装備されています。
ではこれから何が言えるのでしょうか。
殆どの方は自転車を漕ぎ始める時は比較的、軽い歯車を使用するはずです。
これによって自転車はそれほど大きくない脚力でも走ることが出来ます。
そして更にスピードを出したい場合は変速機を使用して重い歯車に変更するはずです。
この時使用する歯車は、軽い物よりも装備されている歯の数がかなり多くなります。
従ってペダルに装備されている歯車と後輪に装備されている歯車の歯数の比率はほぼ等しくなります。
その為重い歯車を使用した場合、自転車の速度は速くなります。
では話を元に戻します。
路面電車が強力な加速が出来るのは、歯車比を大きくする代わりに高速走行を犠牲にしている為です。
そして逆にそれ程加速力の無い特急車両が、高速域で性能を発揮出来るのは歯車比を小さくしている為です。
今日は以上です。
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