•高速动车组结构及功能与普速客车车体相仿，为了适应高速及旅客舒适度要求，采用了大量新技术、新材料和新工艺。

• 优良的空气动力学性能——流线形车体结构

• 轻量化的车体——车体结构及车内设备

• 良好的隔声性能——车体密封技术

• 较好的防火性能——车内防火设计

• 良好的车内环境——车内环境控制

• 在高速动车组设计过程中，一般需要研究的各种空气力学问题主要包括以下几个方面：

1、动车组运行中列车的表面压力

2、动车组会车时列车的表面压力

3、动车组通过隧道时列车的表面压力

4、列车风（空气阻力）当列车高速行驶时，在线路附近产生空气运动

5、列车空气动力学的力和力矩

动车组的阻力主要由空气阻力和机械阻力（即轮轨摩擦阻力、轴承等滚动部件的摩擦阻力和振动阻力）组成。

空气阻力可以简略地用下面公式表示：

 Cx ——空气阻力系数

ρ ——空气密度

v ——列车速度

A ——列车横截面积

• 动车组头型设计

头部纵向对称面上的外形轮廓线设计：

• 要满足司机室净空高、前窗几何尺寸、玻璃形状以 及瞭望等条件。

• 尽可能降低轮廓线的垂向高度，使头部趋于扁形， 这样可以减小压力冲击波，并改善尾部涡流影响。

• 将端部鼻锥部分设计成椭圆形状，可以减少列车运 行时的空气阻力。

动车组车身外型设计

流线形车体结构

• 车身断面呈鼓形，即车顶为圆弧形，侧墙下部向内倾斜

（5o左右）并以圆弧过渡到底架，侧墙上部向内倾斜（3o 左右）并以圆弧过渡到车顶。

这不仅能减小空气阻力，而 且有利于缓解列车交会压力 波及横向阻力、侧滚力矩等。

• 车辆底部形状对空气阻力的影响很大，为了避免地板下部设备的外露，采用与车身横断面形状相吻合的裙板遮住车下设备，以减少空气阻力，也可防止高速运行带来的沙石击打车下设备。

• 车体表面光滑平整，尽量减少突出物。如侧门采用塞拉式；扶手为内置式；脚蹬做成翻板式，使侧面关闭时可以包住它。

• 两车辆连接处采用橡胶大风挡，与车身保持平齐，避免形成空气涡流。

• 优良的空气动力学性能——流线形车体结构

• 轻量化的车体——车体结构及车内设备

• 良好的隔声性能——车体密封技术

• 较好的防火性能——车内防火设计

• 良好的车内环境——车内环境控制

轻量化的意义：

• 提升动车组动力性能；

• 降低轴重（减少线路损害）；

• 节约能源（减少动力能耗）；

•缩短制动距离（减轻制动系统的负担）

轻量化部件：

• 车体结构

• 车内设备

• 转向架

• 车底悬挂设施及其他设备

车体轻量化材料

• 耐候钢车体

• 不锈钢车体

• 铝合金车体

高速列车的声源：

• 轮轨噪声（碰撞、摩擦声）；

• 空气沿车体表面流动产生的摩擦声和受电弓与接触网导线的摩擦声；

• 风挡等构件的撞击声。

• 列车进出隧道产生的压缩波和反射波所产生的噪声等。

2、车体的密封性能：

• 噪音和压力波对旅客舒适性产生影响；

• 车外压力的波动会反应到车厢内，使旅客感到不舒服，轻者压迫耳膜， 重则头晕恶心甚至造成耳膜破裂。

•  车体的密封性能对列车的空气动力学性能及对车内环境控制的影响很大。

  
  

列车的密封需要从车体结构和部件上给以考虑：

①车体结构的密封

采用连续焊缝以消除焊接气隙；对不能施焊的部位，必须用密封胶密封；

②固定式车窗的密封

多硫橡胶等材料，采用填充式密封以保证密封的可靠性和耐久性，同时保

证在压力波造成的气动载荷下不会造成变形和破坏。

③侧门密封，采用密封性能良好的塞拉门；

④端门密封，头、尾的端门要采用可充压缩空气的橡胶条；

⑤通过台，通过台风挡采用橡胶大风挡，并注意处理好渡板处的密封问题；

⑥空调装置密封；

⑦厕所密封。

削弱噪声源发出噪声强度的措施

（1） 在车轮上安装消音器和开发弹性车轮，可有效地降低轮轨噪声：

（2） 车体外形设计成流线形，车体表面平整、光滑都有利

于减小空气与车体的摩擦声；

（3） 采用橡胶风挡，可减小撞击声；

（4） 在空调系统上安装消音器，降低牵引电机风扇的噪声、驱动装置等设备的振动噪声。

高速列车防火系统设计原则

系统集成、预防为主、应急对策、以人为本。

系统集成：防火措施按区域配套，通过列车网络构成防火系统的集成响应、信号传递和信息显示；

预防为主：所有材料与器件的选用以防止不会发生火燃或防止火种蔓延为主体，将火情发生因素压到最小程度，达到预防火灾的要求；

应急对策：一旦火灾发生，有严格的分级应急对策，将火灾限制在区域内，限制在低等级火警之下；

以人为本：一切应急对策均以“以人为本”为出发点，防止措施的最终手段要以实现旅客的安全转移为目的

防火结构设计

（1） 选用耐火材料

①车辆使用的耐火材料，主要指阻燃、低烟、低毒的高分子材料和耐火涂料。

②根据车型和部位不同选择不同等级的防火、防烟毒材料。

③卧车包间的隔墙全部采用防火板包上，隔墙里添加阻燃材料；

④采用阻燃风挡。在两头端门关闭时保证10min内不致火灾蔓延至邻车。

• 高速列车的车内设计，越来越趋于人性化及现代 化。在设计的原则方面，从原来的工程实用型设 计转变为使用上的人性化、视觉上的美观化、材 料上的轻量化、设计上的模块化等现代化设计思 想和设计理念。以提升现代化交通运输工具的现 代化和高档化的水准。这也是高速列车车内设计 现代化水平的一个标志。

• 高速列车车内温度环境控制系统的功能是将一定 量的车外新鲜空气和车内再循环空气混合后，经过过滤、冷却或加热、减湿或加湿等处理，以一 定的流速送入车内，并将车内一定量的污浊空气排出车外。

• 为完成上述任务，通常由通风系统、制冷系统、供热系统、加湿系统以及自动控制系统等五大系 统组成。