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这是个应景的问题,年1月30日,也就是过年前夕,貌似最后一趟老式绿皮火车正式完成了最后一趟旅程;至此老式燃煤绿皮车貌似都已经升级为空调列车!······火车为什么要烧煤呢?在老电影里经常看到烧煤的火车,火车头里总有一个壮汉往锅炉里一锹锹的铲煤,然后拉响汽笛呜呜呜的开向远方。
很显然这是给火车添燃料呢,那么老式绿皮火车是不是也是给“发动机添燃料”呢?其实并不是这么个概念。最后非常古老的、上世纪上半叶的火车是正八经的“火·车”,之后的火车头基本都是电车喽。
这是最早的火车头,其装备的是“蒸汽机”,烧煤是为了烧水,水沸腾后产生的水蒸气会有很强的动能,可以推动车轮运转;这是一种典型的外燃机,在外部添加与燃烧燃料,利用燃烧产生的热能加热水再转化为机械能,现在已经淘汰了。汽车使用的是“内燃机”,也就是把燃烧燃油做功的燃烧室集成到机体内部,自动喷油(添加燃料)并吸入空气完成做功的动作;火车也使用这种内燃机,用的是柴油机,不过并不是用来驱动。
上世纪六十年代研究过用柴油机驱动火车头的“内燃机车”,柴油机本身没有什么大问题,无非是能耗太高、成本很难控制;但传动部分问题非常突出,由于柴油机不能高转速运行,扭矩可以很大但功率其实很低,功率乘以1.36约等于公制马力。那么超低转速的柴油机就无法让火车实现高车速,除非用变速器,而试制的超大变速器在试运行过程中就出现了崩坏的情况,硕大的传动轴插电造成严重事故。
最终柴油机直驱的方案被放弃,选用的是近几年在汽车领域比较热门的“增程式驱动系统”,简而言之就是柴油机只用来发电,列车通过电机来驱动;电机可以高转速运行而无噪音与磨损,效率远远超过柴油机,且起步即可爆发最大扭矩,所以是重型载具的最佳选项。
内燃机列车的保有量也非常小,只有在特殊领域或偏远的地区才有使用;现在的火车包括老式绿皮车都用高压电网取电,通过铁道上方的架空接触网配合车顶的受电弓,搭上去就能够源源不断地获得电能了。这样的方案要比使用柴油增程发电的效率更高且更为环保,重点是成本可以低很多,那么为什么燃煤的绿皮火车到现在才淘汰,这些煤到底用来做什么了?
烧水
取暖
仅此而已,蒸汽机列车的淘汰应当是年,后期也没有什么实质性的价值;所以烧煤肯定不是用来作为燃料了,那么功能就是烧水,老式绿皮火车分为“空调列车”和“不带空调列车”,印象中十几年前还做过一次,感受很复古。
夏天要用风扇散热、可以开车窗,在风景如画的地方很惬意;而到了冬天没有暖空调可受不了,所以只能用最古老的水暖系统,烧煤加热水、水加热暖气片来制热,不过效果还是不如暖空调,这就是绿皮火车最终被淘汰的原因。
绿皮火车承载了几代人的记忆,忽然消失了确实是令人感觉很遗憾,但绿皮火车确实不再适合这个快节奏的世界。最后需要了解的不光是火车,其实地铁、轻轨、云轨、无轨公交车都是电机驱动,包括现在主流的矿山车也是用电驱桥;甚至于某些潜艇和舰船也不例外,只有汽车还在以落后的内燃机为主,但也已经开始进行电动化升级了。
电是一种很有意思的能量。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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