當前位置: 華文世界 > 科學

為何鐵道霸主美國多用內燃機車,中國高鐵卻用電?哪個更先進?

2024-02-28科學

前言

國內高鐵的便利和快捷相比很多人都有所體驗,既然國內高鐵使用電力發動,高鐵如此優秀, 那麽為何身為鐵道霸主的美國卻依然使用內燃機來執行火車呢?

難道美國所使用的內燃機驅動才是世界上最先進的科技水平麽?還是說,國內高鐵所用的電力驅動並不如內燃機驅動?

本文所述內容,皆有官方可靠資訊來源,贅述於本文結尾。

內燃機的優缺點

說起內燃機,大多數人第一時間就想到了汽車上的發動機,然而兩者之間卻有著極大的區別。

兩者雖然都是用汽油作為燃料進行驅動的,然而實際區別還是非常大的, 汽車的發動機是依靠汽油燃燒作為動力進行驅動的,雖然其也有發電作用,但是電力主要是用於車內的各種設施的。

而美國的火車上的內燃機卻有著非常大的區別,雖然也是使用燃料來提供動力,但是主要還是依靠內燃機的運轉,進而配合驅動發電機發電,來為列車提供動力的。

也是就是說,美國的內燃機列車還是依靠電力進行驅動的,這樣的缺點也十分的明顯, 在內燃機運轉的時候,會產生大量的噪音以及溫室氣體,對環境會造成極大的損害

畢竟如今隨著 溫室效應 的影響,全球氣溫都在緩慢的升高,而北極地區的冰川也因此融化,導致各個國家的沿海地區海平面的上升,影響沿岸的居民。

內燃機所使用的燃料大多為汽油,燃燒汽油就會產生溫室氣體,而火車一般所用的動力都極為龐大,所使用的燃料也會相對增多,這就會導致環境的進一步破壞 。

而在列車上的人們也會因為內燃機的運轉,所產生的噪音導致坐在列車上的人們出現休息不好的情況,即使在內燃機上添加消音器材,使得內燃機發出的聲響降低許多,依舊會對靠近內燃機的幾節車廂中的人們造成影響。

不僅如此,由於內燃機的動力提供有限,所以在速度上和大多數國家的列車相比都要差上許多。

內燃機的缺點可謂是一目了然,無不危害著人們的日常生活。

然而內燃機還是有非常顯然的優點存在的,畢竟美國地理環境大不相同,而且列車的主要用途還是在貨物的運輸,因此不像國內高鐵一樣需要極快的速度,所需要的便是最低的成本。

而美國的內燃機有著幾百年的歷史,和其他國家的內燃機相比有著極大的差距,配備了內燃機的列車可以行駛在各種惡劣環境。

就像前段時間國內湖南湖北地區因為天氣的原因下了很大的 凍雨, 國內的很多列車都因此無法運轉,甚至有些高鐵還被迫停在了路上。

由於 凍雨落在了發電網之上,所以高鐵無法從中獲取充足的電力,導致其無法執行 ,而內燃機卻可以避免這個問題。

當時高鐵停在路途中的時候,還是內燃機的列車將高鐵上的人們拉到了目的地。

不僅如此,在一些人煙稀少的地區,如果也修建高鐵所用的電網路線,無疑要花費極為龐大的資金, 而且這些人煙稀少的地區,維修鐵道器材的專業人員也不能長時間的生活在各種地區。

而內燃機就可以解決這個問題,而美國也是出於這些問題,美國不論是那個州都會有一段時間會下凍雨, 如果使用電力驅動的列車,路線就會有極大的影響

在一些地勢險峻的道路上,電力驅動的器材安裝就會增加許多的資金,而且對列車的效能要求也極其的高,電力驅動的列車在這些區域中,所展現的動力就相對要浪費許多。

而且內燃機列車的鐵道維護也相對容易一些,成本也會降低許多 ,這也是內燃機列車的優點之一。

電力驅動列車的優缺點

隨著科技的發展,國內的列車大部份都已經轉換成電力驅動的了,國內只有少部份的區域使用的是內燃機列車。

國內的高鐵火車的缺點也非常的明顯, 由於國內的人口密集程度位於世界前列 ,國內的列車主要是為了方便人們出行。

而國內的列車主要是方便人們出行,所以在行駛速度上有極高的要求,內燃機顯然無法滿足速度上的需求,而電力驅動的速度就可以滿足人們的需求。

由於國內列車大多都是純電力驅動的,對於如今社會的環保意識,是非常符合的, 畢竟電力驅動,可以減少對環境的汙染,而且電力驅動所產生的噪音也會小上許多。

缺點也十分的明顯,首先就是鐵路上的器材需要定期維修和保養,對於經濟的損耗是極大的。

在一些特殊的氣候中,也容易發生一些特殊情況,使得無法執行,停 止在半路的情況也是層出不窮。

但是作為最新的科技產物,國內的高速鐵路無疑給人們帶來了極大的便利,而且國內的鐵路業非常的完善了,人們不論是想到哪裏都可以乘坐列車出行。

那美國作為科技強國,為什麽將其鐵路進行全面的升級,進一步的改善人們賴以生存的環境呢?

美國不使用電力傳輸的原因

國內高鐵的電力傳輸,可謂是開創了歷史的先河,為人類社會提供了極大的便捷,對環境的汙然業降低了許多,對於現代著重於環保的情況而言,是再好不過了。

而內燃機雖然可以執行於各個環境之中,但是對環境的危害卻是值得人們關註的, 美國作為世界上唯一的超級強國,保護弓境他們應當走在世界前列才對,那為何他們卻堅持使用內燃機作為動力驅動的呢?

美國的科技水平是有目共睹的,科技上的領先,讓其在許多領域中都有著極高的地位,而國內所研發出了電力傳輸系統,在美國的科技方面而言,想要研制出來,定然不是什麽難題。

但是美國的許多情況都和國內有所差距,正是因為這些差異,才導致美國堅持使用內燃機作為列車的動力系統。

美國的土地極為廣闊,而人口卻只有中國的五分之一左右, 如此巨大的人口差距,就導致美國地廣人稀的局面,再加上美國的公路發展極為優秀,人們出行主要便依靠著汽車。

而那些要到遠方的人們,出行首選的交通方式就是乘坐飛機了, 不僅時間更為快速,而且也相對舒適的多。

人口的不如國內多,也就意味著乘坐列車的人會減少許多,如果美國全面改善鐵路,進而使用電力驅動,不論是設施的建設,還是日常的維護,都將成為一個難題。

而且美國的列車主要使用途徑便是運輸貨物,而 運輸貨物就不需要太快的速度 ,主要追求的便是其 穩定性,以及安全性

使用內燃機作為動力源,雖然對環境會造成汙然,而且還會有極大的噪音,但是對於運輸貨物的美國列車而言,這些問題都不是很大的問題,成本也會相對降低許多。

美國作為世界強國,資源上也是非常優越的,作為石油大國,美國內地並不缺少柴油,所以使用內燃機作為列車的動力源自然不會考慮資源上的缺失了。

不僅如此, 由於美國內燃機的使用已經有了幾百年的歷史,境內的鐵路全都是內燃機列車所用的鐵路 ,如果美國要全面改善成像國內一樣的電力傳輸系統的列車,所需要投入的資金就不是一個小數目,即使是美國這樣的國家,也是一筆巨大的開銷。

而且使用電力運輸開銷也會相對變大,就像國內的高鐵,雖然滿足了人們出行所需,但是依舊持續的虧本,而且在曾經的幾年中,也發生了多起事故。

便捷性的提升,器材運轉所需的條件也相對增加了許多,如今國內的高鐵已經虧損了 六萬億 左右,如此高額的虧損,是很難挽回的。

國內的人口比較多,所需要的崗位也會隨之增加,國內鐵路的維護就擁有足夠的人口,但是 美國卻比中國少了超過十億的人口, 美國如果開始建設電力傳輸系統,所需要的人才也會相對增多。

所需要的維護人員就是一個龐大的群體,對於中國而言,如此龐大的群體可能不算什麽,但是對於美國而言就會增加許多的壓力。

作為鐵路霸主,美國擁有世界第一的鐵路裏程,高達 29.35萬公裏 的裏程,而國內只有 超過15萬公裏 的鐵路,但是中國鐵路管理局的職工就已經超過了 300萬人

而美國的鐵路裏程接近中國的兩倍,所需要的人只會比中國多,全面改造成向中國一樣的電力傳輸系統的話,所需要的維護人員還要多上許多。

畢竟電力傳輸系統的科技研發已經達到了新高度,不論是穩定性還是傳輸效能都有著極高的效果,但是由於自然因素的原因,就需要經常的維護,而且還需要應對各種突發情況。

所以不論是中國,還是美國,鐵路系統都是根據各種情況而定的,內燃機和電力傳輸也各有各的優點,只要能給人們提供便離的生活就是一個好的工程。

參考資料

線上問答:【為什麽美國火車多是內燃機車?】