书城童书科普乐园·用车轮走遍地球村
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第16章 现代机车

叮叮、当当长舒一口气,原来如此,火车竟还有这么复杂的经历。

不知不觉,“陆地蟹001”跟着火车到了火车站。叮叮、当当放眼一望,车站就像个露天展览厅,那里趴着各种火车,内燃机车、电力机车,还有高速磁悬浮列车。

当当有点应接不暇了。“小豆芽,你看,下面好像没有蒸汽机车哦。”

蒸汽机车由于要消耗大量的煤和水,因此必须自载煤水,负荷极重,而且由于燃烧不完全,热量损失很大,同时对环境造成一定的污染,因此,蒸汽机车逐渐被内燃机车和电力机车所替代。

内燃机车是利用内燃机产生动力,并通过传动装置驱动车轮的机车,分为柴油机车和燃气轮机车。柴油机车使用最为广泛。柴油机的燃料在汽缸内燃烧,产生的高压高温气体在汽缸内膨胀,推动活塞往复运动,并通过曲轴将往复运动变为旋转运动。内燃机车的基本构造是由柴油机、传动装置、车体走行部、辅助装置、制动设备、控制设备等部分组成的。内燃机车有较明显的优点,如机车效率较高、机车整备时间短、持续工作时间长、用水量少(适用于缺水地区)、初期投资比电力机车少,还便于多机牵引,但内燃机车最大的缺点是对大气和环境有污染。

1879年,柏林工业展览会上展出了世界上最早的电动机车,它重量只有954千克,车上装有3马力的直流电动机,由铺在两个轨道中间的第三条轨道供电,直流电压150伏,时速7千米,一次可运旅客18人。19世纪末,德国对交流电力机车进行了试验。1903年,德国三相交流电力机车创造了每小时210.2千米的高速纪录。电力机车发展至今,已经成为一种高效快速的交通工具,功率普遍可达8000~10000马力,时速普遍达到180千米左右。电力机车速度快、爬坡能力强、牵引力大、不污染空气,因此发展很快。

蒸汽机车替代有轨马车,内燃机车胜过蒸汽机车,电力机车优于内燃机车,一代胜过一代,发展永不停止,这是历史发展的必然。日本、法国等一些国家在20世纪六七十年代先后研制出了时速高达200千米的高速列车。在所有的高速列车中,速度最快的莫过于磁悬浮列车了。磁悬浮列车是利用磁铁“同性相斥,异性相吸”的原理,使车体具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶。没有轮轨之间的摩擦,列车的时速可达几百千米以上。世界上第一列磁悬浮列车小型模型于1969年在德国出现,日本是3年后研制成功的。仅仅10年后的1979年,磁悬浮列车技术就创造了时速517千米的纪录。我国上海磁悬浮列车时速430千米,转弯处半径达8千米,轨道全线两边50米范围内装有目前国际上最先进的隔离装置。

磁悬浮列车可靠性大、维修简便、成本低,其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一;噪音小,当磁悬浮列车时速达300千米以上时,噪声只有65分贝,仅相当于一个人大声说话,比汽车驶过的声音还小;它以电为动力,在轨道沿线不会排放废气,无污染,而且样式美观,是一种名副其实的绿色且又令人赏心悦目的交通工具。

现在,科学家又在设想建造一个真空管道,让磁悬浮列车在其中行驶。由于没有空气的阻力,列车时速可达1600千米以上,到那时我们就可以真真正正地坐上超音速列车了。