(作者:顧保南)
1804年2月21日,英國(guó)發(fā)明家特里維西克在威爾士展示了他發(fā)明的世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)車。從此蒸汽機(jī)車開始了長(zhǎng)達(dá)100多年的獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷的時(shí)代。但是今天的火車已經(jīng)看不到噴著濃煙的機(jī)車了。那么,你知道導(dǎo)致它消亡的主要原因是什么嗎?
十萬(wàn)個(gè)為什么:
讓專家告訴你答案吧!
飛奔在阿拉斯加的高速列車
其實(shí),早期的火車是有“火”的,那就是我們?cè)谟耙晞≈锌吹降泥洁矫盁煹恼羝麢C(jī)車。它通過(guò)煤炭燃燒來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力,開動(dòng)時(shí),車頭的煙囪噴出滾滾濃煙,牽引著長(zhǎng)長(zhǎng)的列車向前飛駛,發(fā)出轟隆巨響,壯觀且懾人心魄。那么,為什么現(xiàn)在我們?cè)阼F路上看不到這種蒸汽機(jī)車了呢?當(dāng)你看到熟悉的火車時(shí),有沒(méi)有想過(guò)一個(gè)問(wèn)題:火車又沒(méi)有火,為什么叫它“火車”呢?
蒸汽機(jī)車是以蒸汽機(jī)為原動(dòng)力的機(jī)車,由鍋爐、汽機(jī)、車架、走行部、煤水車等部分構(gòu)成。煤在鍋爐中燃燒,把水變成蒸汽,蒸汽進(jìn)入鍋爐下面兩側(cè)的汽缸中,推動(dòng)汽缸的活塞,帶動(dòng)搖桿,再帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。蒸汽機(jī)車發(fā)明于19世紀(jì)初期,從19世紀(jì)到20世紀(jì)初,它基本上是唯一的列車動(dòng)力源,在全世界近百萬(wàn)千米鐵路上廣泛使用。1876年,中國(guó)也引入了蒸汽機(jī)車(上海吳淞鐵路),在其后近百年的時(shí)間內(nèi),它是中國(guó)鐵路的主要牽引動(dòng)力。
蒸汽火車
1881年,德國(guó)人發(fā)明了電力機(jī)車。1912年,內(nèi)燃機(jī)車也在德國(guó)出現(xiàn)。后來(lái),隨著這兩類機(jī)車技術(shù)性能不斷提升,成本不斷下降。相比之下,蒸汽機(jī)車“臟”“噪”“低”“小”的缺點(diǎn)顯得越來(lái)越突出了。
“臟”是指空氣污染嚴(yán)重。蒸汽機(jī)車鍋爐在煤燒水形成蒸汽的同時(shí),大量的水汽、煙霧、碳氧化合物、煤渣等會(huì)排放出來(lái),嚴(yán)重污染空氣環(huán)境,不僅使鐵路橋隧等建筑物很容易變臟,而且會(huì)影響司機(jī)及乘客的健康。
“噪”是指噪聲和震動(dòng)很大。蒸汽機(jī)車因傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及排放的蒸汽會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲,同時(shí)因火車頭和運(yùn)煤、水的車皮總質(zhì)量較大而容易使軌道產(chǎn)生很大的震動(dòng)。
“低”是指能源利用率較低。蒸汽機(jī)車能源總效率一般在6%~8%,而電力機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車可達(dá)24%~28%。
“小”是指牽引功率較小。牽引功率是牽引力與運(yùn)行速度的乘積。功率越大,可以拉的東西越多,跑得也越快。蒸汽機(jī)車中牽引功率較大的是前進(jìn)型機(jī)車,可達(dá)2000多千瓦,而內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車的牽引功率可達(dá)到它的1.5~3倍。
由于這些缺點(diǎn),蒸汽機(jī)車逐漸退出了鐵路,被內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車所取代。20世紀(jì)80年代中期,中國(guó)內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車的制造技術(shù)日趨成熟。鑒于蒸汽機(jī)車的缺點(diǎn),當(dāng)時(shí)的鐵道部決定逐步淘汰蒸汽機(jī)車。1988年12月21日,中國(guó)的蒸汽機(jī)車全面停產(chǎn)。2005年12月10日,中國(guó)最后一臺(tái)蒸汽機(jī)車從鐵路干線上退役。從那以后,在中國(guó)鐵路干線上就看不到蒸汽機(jī)車的身影了。
編輯:魯凡英
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