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一說你肯定嚇一跳。蒸汽、內燃與電力機車 它們的動力源你了解多少

2024-02-08科學

一場大雪,滯留了許多人回家的路和鐵路春運正常的節奏,因為凍雨使部份高鐵集電弓無法正常供電而導致高鐵低速執行或者癱瘓在鐵軌上。

於是內燃機車拉著動車組跑的畫面進入人們視野,同時早已結束歷史舞台的蒸汽機車也成了人們議論的熱點。

那麽關於蒸汽機車、內燃機車、電力機車的動力來源大家了解多少呢?

先說蒸汽機車。

大家都知道蒸汽機是英國人瓦特發明的。有人說是瓦特在觀察外祖母往暖水瓶到開水,在外祖母蓋壺塞子的時候,塞子被壺裏的蒸汽頂起得到的靈感。這只是傳說。在瓦特發明蒸汽機之前就已經有蒸汽機的概念了,只是在生產實踐中還沒有得到廣泛套用,原因就是蒸汽的力量太小而且不穩定。瓦特做了重大的改進,使蒸汽機可以廣泛用於生產,具有劃時代的意義。

但是蒸汽機車不是瓦特發明的,是英國人史蒂芬遜發明的。當時的蒸汽機車還沒有馬車跑的快。經過一代一代人的改進才逐漸成為那個時代運輸的主力。

蒸汽機車的動力沒有離開「燒熱水」。具體地說,煤燃燒把水加熱成蒸汽,蒸汽再繼續加熱成為高溫高壓的過熱蒸汽,過熱蒸汽進入氣缸膨脹做功推動氣缸內的活塞前後水平運動,活塞篝韝透過搖桿、拐臂、連桿驅動火車輪子作圓周運動,從而使火車前行。所以蒸汽機車內有司爐不停在攉煤焚燒。

蒸汽機車是熱能轉變成機械能。

再說內燃機車

內燃機車的發展也有幾個階段,我們直接說最成熟的階段,也就是現在依然使用的內燃機車。

內燃機車的動力來源於燃油(柴油)的燃燒驅動活塞。這一點和汽車是一樣的,只是內燃機車的氣缸比較多,有12缸16缸18缸的,缸徑大小也不一樣。和汽車不同的是,汽車是氣缸活塞篝韝驅動汽車輪子前行。內燃機車不是,內燃機車是透過一根曲軸連線一台發電機,發電機發電再透過整流傳到機車輪對的馬達上,馬達帶動火車輪子前行。

說白了,內燃機車就是柴油機帶動發電機發電,發的電再傳到馬達上,電能再轉變成機械能。

為什麽要經過這樣一道手續自然是有道理的,要說明白那就不是兩句三句話的事了。這裏不作探討。

最後說電力機車。

知道內燃機車的工作原理,電力機車就可想而知了。內燃機車是柴油機帶動一台發電機工作,如果有外接電源,機車不就可以省掉柴油機了嗎?

對,想的沒錯。就是這麽簡單,在鐵路上架一根通電電纜,機車上用一根活動的導線與電纜接觸,機車內不就有電了嘛。就是這樣。只是機車是移動的,而且是高速移動的,接觸點就不能固定,也必須是高速移動的,這就是機車上大家看到的與電網接觸的集電弓。引進來的電再透過整流被機車輪子上的馬達使用,驅動輪子前行。

所以電力機車是電能直接轉化成機械能。

這樣一說,大家可能就了解了蒸汽機車和內燃機車完全不是一碼事。電力機車是內燃機車的前進演化。