蒸汽火車原理是什麽?
蒸汽機是靠蒸汽的膨脹作用來做功的,蒸汽機車的工作原理也不例外。司爐工把煤填入爐膛後,煤在燃燒過程中,將化學能轉換成熱能,把機車鍋爐中的水加熱、汽化,形成400℃以上的過熱蒸汽。
蒸汽再進入蒸汽機膨脹做功,推動蒸汽機活塞往復運動;活塞通過連桿、搖桿,將往復的直線運動變為車輪轉動的圓周運動,帶動機車動輪轉動,從而牽引列車前進。
擴展資料:
火車發展歷史:
壹、蒸汽機車時期
蒸汽機車是壹種火車機車,優點是結構簡單,成本低,缺點是熱效率太低,體型笨重。英國人喬治·斯蒂芬森研制了第壹部蒸汽機車。1814年研制的第壹輛蒸汽機車“布拉策號”試運行成功;
1825年9月27日,斯蒂芬森親自駕駛他同別人合作設計制造的“旅行者號”蒸汽機車在新鋪設的鐵路上試車,並獲得成功。蒸汽機在交通運輸業中的應用,使人類邁入了“火車時代”。
二、內燃機車時期
內燃機車是以內燃機作為原動力,通過傳動裝置驅動車輪的機車。在我國鐵路上采用的內燃機絕大多數是柴油機。內燃機車優點是啟動迅速馬力大,熱效率較高。缺點是構造復雜,制造、維修費用大,同時造成的汙染大。
20世紀初,國外開始探索試制內燃機車。1924年,蘇聯制成壹臺電力傳動內燃機車,並交付鐵路使用。同年,德國用柴油機和空壓縮機配接,利用柴油機排氣余熱加熱壓縮空氣代替蒸汽,將蒸汽機車改裝成為空氣傳動內燃機車。
三、電力機車時期
電力機車是壹種非自帶能源的機車。電力機車的優點是熱效率比蒸汽機車高壹倍,功率大、過載能力強、牽引力大、速度快、整備作業時間短、維修量少、運營費用低、便於實現多機牽引、能采用再生制動以及節約能量,而且不會造成空氣汙染,噪音小。
1890年英國倫敦首先用電力機車在5.6公裏長的壹段地下鐵道上牽引車輛,這是世界上第壹輛電力機車,英國作為第壹次工業革命的主要發生地,在蒸汽機車和電力機車的研發過程中都有著至關重要的地位。
四、高速列車時期
高速列車又稱高速火車,是指能以高速度持續運行的列車。高速列車的優點是快捷舒適、平穩安全、節能環保。世界最為領先的高速列車技術掌握在日本、德國以及法國中。
20世紀50年代初,日本首先提出了高速鐵路的設想,並最早開始試驗工作。1964年10月1日、東京奧運會前夕,聯結東京與新大阪之間的東海道新幹線正式運營,列車最高速度210km/h,從此開啟了高速鐵路的時代。