交通工具614048247520975.pptx
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1、交通工具交通工具长小长小四(四(1)班)班朱博彦朱博彦火车火车火车(tran),人类的交通工具。1804年,由英国的矿山技师德里维斯克利用瓦特的蒸汽机造出了世界上第一台蒸汽机车,时速为5至6公里。因为当时使用煤炭或木柴做燃料,所以人们都叫它“火车”,于是一直沿用至今。1840年2月22日由康瓦耳的工程师查理特里维西克所设计的世界上第一列真正在轨上行。1879年,德国西门子电气公司研制了第一台电力机车。简介简介由来:早在1804年,一个名叫德里维斯克的英国矿山技师,首先利用瓦特的蒸汽机造出了世界上第一台蒸汽机车。这是一台单一汽缸蒸汽机,能牵引5节车厢,它的时速为5至6公里。这台机车没有设计驾驶室
2、,机车行驶时,驾驶员跟在车旁边走边驾驶。因为当时使用煤炭或木柴做燃料,所以人们都叫它“火车”,于是一直沿用至今。火车火车人类历史上最重要的机械交通工具,早期称为蒸汽机车,也叫列车。有独立的轨道行驶。铁路列车按载荷物,可分为运货的货车和载客的客车;亦有两者一起的客货车。在1781年,火车先驱乔治.斯蒂芬森出生在一个英国矿工家庭。直到18岁,他还是一个目不识丁的文盲。他不顾别人的嘲笑,和七八岁的孩子一起坐在课堂里学习。1810年,他开始制造蒸汽机车。1817年,当斯蒂芬森决定他主持修建从利物浦到曼彻斯特的铁路线上完全用蒸汽机车承担运输任务。但是,保守的铁路拥有者却对蒸汽机车的能力表示怀疑。他们提出
3、,在铁路边上固定的牵引机,用拖缆来牵引火车。斯蒂芬森为了让人们充分相信火车的性能,制造出了性能良好的“火箭号”机车。这种机车的卓越表现终于让怀疑者改变了态度,利物浦-曼彻斯特铁路因此成为世界上第一条完全靠蒸汽机运输的铁路线。最早使用燃煤蒸汽动力的燃煤蒸汽机车有一个很大的缺点,就是必须在铁路沿线设置加煤、水的设施,还要在运营中耗用大量时间为机车添加煤和水。这些都很不经济。在19世纪末,许多科学家转向研究电力和燃煤蒸汽机车。世界上第一列真正在轨上行驶的蒸汽火车是由康瓦耳的工程师查理特里维西克所设计的。它的火车有四个动力轮,1840年2月22日试车,空车时,时速20公里,载重时,每小时8公里(相当于
4、人快步行走的速度)。不幸,火车的重量压垮了铁轨。电力机车1879年,德国西门子电气公司研制了第一台电力机车,重约954公斤,只在一次柏林贸易展览会上做了一次表演。1903年10月27日,西门子与通用电气公司研制的第一台实用电力机车投入使用。其时速达到200公里。燃油机车1894年,德国研制成功了第一台汽油内燃机车汽油内燃机车。并将它应用于铁路运输,开创了内燃机车的新纪元。但这种机车烧汽油,耗费太高,不易推广。1924年,德、美、法等国成功研制了柴油内燃机车,并在世界上得到广泛使用。1941年,瑞士研制成功新型的燃油汽轮机车,以柴油为燃料。且结构简单、震动小、运行性能好,因而,在工业国家普遍采用
5、。20世纪60年代以来,各国都大力发展高速列车,例如法国巴黎至里昂的高速列车,时速到达260公里;日本东京至大阪的高速列车时这也达到200公里以上。人们对这样的高速列车仍不满足。法国、日本等国率先开发了磁悬浮列车。我国也在上海修建了世界第一条商用磁悬浮列车线,由地铁龙阳路站到浦东机场。这种列车悬浮于轨道之上,时速可达400500公里。内燃机车内燃机车内燃机车的分类内燃机车的分类(1)按用途分:干线内燃机车,包括货运内燃机车和客运内燃机车;调车内燃机车和调车小运转内燃机车;工矿内燃机车;地方铁路内燃机车。(2)按传动方式分:电传动、液力传动和机械传动内燃机车。电传动内燃机车,可分为直流电传动、交
6、直流电传动和交流电传动内燃机车。液力传动内燃机车,可分为普通液力传动、液力一机械传动和液力换向的液力传动内燃机车。后者简称为液力换向内燃机车。(3)按铁路轨距分:标准轨、宽轨和窄轨内燃机车。标准轨轨距为1435mm;宽轨轨距有1520mmn、1600mmm、1665mm和1676mm、4种;窄轨轨距在597mm至1219mm之间,共有19种,典型的轨距有600mm、762mm、900mn、lOOOmm、和1067mm。后两种轨距的机车,一般称为米轨机车。(4)按机车装用主柴油机台数分:单机组内燃机车和双机组内燃机车。(5)按能否实行重联牵引分:非重联内燃机车和重联内燃机车。(6)按走行部结构分
7、:车架式内燃机车和转向架式内燃机车。(7)按机车轴数分:二轴、三轴、四轴、五轴、六轴和八轴内燃机车。(8)按机车轴式分:A-A、A0-A0、B-B、B0-B0、B-B-B、B0-B0-B0、C-C、C0-C0、D-D、D0-D0、A01A0-A01A0、AAA-B轴式内燃机车。(9)按司机室数量分:单司机室和双司机室内燃机车,还有无司机室内燃机车。电力机车电力机车SS4改电力机车改电力机车一、简介一、简介1879年出世的世界第一台电力机车,是利用两条铁轨之间的第三条轨将电力引进机车里的。这种供电方式适合于电压和功率都比较低的情况。随着电力机车的发展,要使它跑得快,运载量大,就得提高电力机车供电
8、系统的电压和功率,因而需要使用高压输电线和变电装置。在这种情况下,就不能再使用设在地面上的第三条轨供电的方式了,因为这既不安全,又给使用带来不便。1881年,德国试验成功一种适合以高压输电线供电的电力机车新的供电系统,叫做“架空接触导线”供电系统,也就是将电力机车的供电线路由地面转向空中。实际上,这种供电系统和现在城市中的有轨电车相似,在车顶上装着一条“长辫子”。它与以前使用蓄电池的电动机车的主要不同在于,它自身不带电源,由电厂供电,所以机车的结构比较简单,但需要一套供电设备。这种装有“长辫子”的火车,依靠装在车顶上的受电弓子把电力从架在空中的电线上引到机车里。高压输电线送来的电是高达110千
9、伏的三相交流电,必须经过牵引变电所变成25千伏的单相交流电,方能供机车使用。因此,在电力机车行驶的铁道沿线上,每隔50公里左右设一个牵引变电所。变电所的电又被送到邻近的沿线接触网上,通过机车上的受电弓将交流电引到机车的整流器上,把交流电变成直流电,使直流电动机旋转,再经过一套传动装置,带动车轮转动,机车就会跑动起来。电力机车虽然问世较早,但直到20世纪60年代才开始受到人们的重视,被大量普遍地使用起来,已成为铁路机车家族中的佼佼者。人们将电力机车称为神通广大的“火车头”,就是因为它比蒸汽机车有着以下独特的优点:一是它的马力大,拉得多、跑得快、爬坡的劲头足。例如,我国在50年代末期修筑的第一条电
10、气化铁路宝(鸡)成(都)铁路,就充分发挥了电力机车的优越性。从宝鸡到成都,第一道关口就是要翻越气势雄伟的秦岭。过去用3台蒸汽机车拉一列950吨货车上秦岭时,像老牛拉车每小时才行走18公里。蒸汽机车下坡时是靠闸瓦制动的,而闸瓦因摩擦就会变热,如果不及时冷却就难以将机车制动住。为了保证行车的安全,蒸汽机车的下坡速度比爬还慢,有时甚至走走停停,以便使受热的闸瓦有足够的时间冷却。后来用3台电力机车取代同样数量的蒸汽机车,就能拉着2400吨的货物,以时速50公里快速上坡,比蒸汽机车在运货量和速度上都提高了近两倍。电力机车下坡时,采用电阻制动,使列车能以每小时40公里的速度下坡,既快速又安全。二是电力机车
11、用的是“干净”的电能,它不冒黑烟、扬灰渣,因而不会污染环境。即便是通过几公里长的隧道,旅客也不必担心浓烟和废气熏人,也不会被讨厌的煤灰渣迷住眼睛或弄脏衣服。机车驾驶人员也能在宽敞明亮的司机室进行操作。三是电力机车操作简便,出车前的准备时间短,不像蒸汽机车那样,既要装煤,又要加水,也不像内燃机车需要加油。无论是在缺水的沙漠地带,或是在冰天雪地的寒冷地区,只要有电力供应,电力机车就能牵引列车昼夜行驶。四是电力机车使用的是电能,既可由煤炭、石油来发电,也可由水力、核能、天然气、地热、太阳能等发电,能量来源比蒸汽机车和内燃机车丰富,而且效率高。蒸汽机车的热效率只有7%;内燃机车的热效率较高,也仅为28
12、%;而采用火力发电的电力机车,其效率可达30%,若以水力发电时,热效率高达60%70%。本世纪50年代,由于石油得到大量开采,价格低廉,所以世界各国郡在研制和使用内燃机车,而把电子机车放在次要地位。但是,在石油生产国提高石油价格,发生了世界性的石油危机之后,人们又把注意力转向了电力机车,从而促进了电力机车的迅速发展。当时欧洲各国的电力机车的发展较快,如瑞士、荷兰等国研制的电力机车和供城市交通使用的有轨电车。日本制成了一种交直流两用电力机车,使用更为方便。我国对电力机车使用很重视,除了建成宝成路电气化线路外,又修建了多条电气化线路,大大提高了机车的运载量。与此同时,我国还研制成了“韶山”型电力机
13、车,也投入使用。电力机车除了在铁路和城市地面交通(即有轨电车)使用外,还多用于城市中地铁,如意大利米兰市地铁、我国北京地铁用的电力机车等。现在的北京地铁电力机车上的“长辫子”已经不见了。这是怎么回事呢?原来,它是将“长辫子”从车顶上移到铁轨旁边的路基上。这样,架设和检修都很方便,但路轨附近有触电的危险,所以严禁乘客跳下站台,以保证人身安全。目前,有的国家已制成了具有万匹马力的电力机车,使火车的速度超过了每小时200公里。还有的在研制14000马力的大功率电力机车,将会使火车的速度得到进一步提高。看来,电力机车将有着美好的发展前景。高速火车高速火车日本、法国、德国是当今世界高速火车技术发展水平最
14、高的三个国家。高速火车的实际应用发源于日本。1959年,日本国铁开始建造东京至大阪的高速铁路,并在1964年开通,全长515公里,火车时刻表时速210公里,称为东海新干线。随后向西延伸,于1975年开通至冈山,1975年开通至终点站博多,大阪至博多称为山阳新干线,全长1069公里。1982年,大宫至盛冈间465公里的东北新干线开通,同年11月,大宫至新潟间的上越新干线也开通运营。1970年,日本制定“全国新干线火车网建设法”,1972年日运输省又规划了五条新干线:北陆新干线(东京-大阪-富山)、东北新干线延长线(盛冈-青森)、九州新干线(博多-鹿儿岛)、长崎新干线(博多-长崎)、北海道新干线(
15、青森-札幌)。法国高速火车称TGV(TrainGrandeVitesse法文高速列车之意)。法国国铁(SNCF)从1950年开展高速火车技术研究,1955年研制的样车试车,就创造了当时的世界最高记录-火车时刻表时速331公里,使人们看到了这一技术的发展前景。法国高速火车实际运营开始于1967年,稍晚于日本。但法国国铁不断改进,使TGV的速度不断创新,1981年,一列由七节车厢组成的TGV列车创下了火车时刻表时速380公里的新记录。1990年,第二代TGV列车又以515.3公里的火车时刻表时速刷新了世界记录,冲破了被称为极限的375公里火车时刻表时速,使TGV成为法国人日常生活不可缺少的一部分。
16、1972年法国完成了编号为TGV001的原型列车,最高火车时刻表时速318公里。1981年第一代TGV-PSE创造了火车时刻表时速380公里的记录。1990年,一列由两辆动车、三辆车厢组成的第二代TGVAtlantique以515.3公里火车时刻表时速创造了新的世界纪录。法国高速列车于2007年4月3日在行驶试验中达到公里的时速,打破了1990年由法国高速列车创下的时速515.3公里的有轨铁路行驶世界纪录。法国TGV线路目前分为四部分:巴黎东南线(TGVPSE),由巴黎至里昂运行3小时50分,火车时刻表时速260公里。大西洋线(TGVAtlantique),由巴黎通往大西洋岸,火车时刻表时速3
17、00公里。北方线(TGVNord)从巴黎出发,穿越英伦海峡进入英国。另有支线到布鲁塞尔,并延伸至阿姆斯特丹、科伦、法兰克福。东线(TGVStrasbourg),由巴黎到斯特拉斯堡。德国高速火车称为ICE(InterCityExpress)。1979年试制成第一辆ICE机车。1982年德国高速火车计划开始实施。1985年ICE的前身InterCityExperimiental首次试车,以317火车时刻表时速公里打破德国火车150年来的记录,1988年创造了火车时刻表时速406.9公里的记录。1990年一台机车加13辆车厢的ICE列车开始在Wurzburg-Fulda高速火车试运行,火车时刻表时速
18、为310公里。1992年德国火车以29亿马克购买了60列ICE列车,其中41列运行于第六号高速火车,分别连接汉堡、法兰克福、斯图加特,运行火车时刻表时速200公里。目前,德国已建成高速火车1000多公里,到2000年,德国计划建成11条高速火车。现在,中国的京津城际铁路已经开通,使用的是CRH3型动车组。磁悬浮列车磁悬浮列车火车和其他车辆一样,是利用车轮行驶的。火车的轮子不断地在钢轨上滚动,才推动列车飞速前进。然而,车轮也对列车的高速行驶带来不利影响。随着火车速度的提高,轮子和钢轨便产生猛烈的冲击和磨损,引起列车强烈的震动,发出很强的噪音,从而使乘客感到不舒服。不仅如此,由于列车在行驶中所受到
19、的阻力(空气阻力和摩擦阻力)与速度的平方成正比。速度愈高,阻力愈大。所以,在利用车轮滚动行驶的条件下,当火车行驶速度超过一定值(每小时300公里)时,就再也快不了了。但是,人们总希望火车的速度越快越好。怎样解决这个矛盾呢?有些人就提出把妨碍列车速度提高的车轮甩掉,设法使列车像飞机在空中飞行一样,在钢轨上腾空行驶,不就克服了轮子所带来的各种缺点吗!于是,没有轮子的火车便随之诞生了。火车头和车厢都很重,如何使它们腾空起来呢?科学家通过研究,提出了两种解决方法。第一种办法是,利用功率很强的航空发动机向轨道上喷射压缩空气,使列车的车底和轨道之间形成一层几毫米厚的空气垫,从而将整个列车托起,悬浮在轨道面
20、上。再用装在后面的螺旋桨式发动机推动列车前进。这种火车通常叫做“气悬浮列车”。由于它好像被气垫托起来一样,所以又叫做“气垫列车”。法国是世界上最早修建气垫列车的国家。本世纪60年代,在巴黎和奥尔良郊外建成了两条气悬浮式铁路,一条长18公里,另一条长6.7公里,曾进行了多次运行试验。列车的试验速度为每小时200至422公里。1969年在奥尔良郊外使用的气垫车,长26米,宽3.2米,高4.35米,重20吨,可乘80人。后来,英国也进行了气垫列车试验。第二种办法是,利用磁体同性相斥的原理,使车体在轨道上悬浮起来,再用发动机推动列车前进。人们把这种列车叫做磁浮列车。磁浮列车是在列车的底部装有用一般材料
21、或超导体材料(在一定温度下这种导体的电阻接近于零)绕制的线圈,而在轨道上安装环形线圈。根据法拉第的电磁感应定律,当列车底部的线圈通入电流产生的磁力线被轨道环形线圈所切割,就在环形线圈内产生感应磁场,它与列车底部超导线圈产生的磁场同性相斥,就使列车悬浮起来。由于悬浮列车克服了轮子和轨道的摩擦阻力,因而可使列车的速度达到或超过每小时300公里。由于磁浮列车的速度非常快,可与一般飞机的飞行速度媲美,人们称它为“飞行列车”和“超特快”列车。乘坐这种列车,使人感到既舒适、安全,又特别迅速。在车内听不到单调刺耳的车轮撞击声,即使行驶速度很高时,乘客也会觉得像坐飞机那样平稳。它的速度可达每小时500多公里。
22、从北京到上海,距离约1600公里。如果乘坐这种没有轮子的火车,只要3个小时就可驶完全程,比普通火车快了六七倍。磁浮火车是在本世纪60年代开始研制的。世界上第一条实用性的磁浮铁路建在原联邦德国汉堡市展览馆至展览广场之间,全长908米,轨道为高架桥式。磁浮列车长26.24米,可载客68人。它可浮离轨面10毫米运行,最高时速为75公里。1979年12月12日,日本研制的磁浮列车进行了一次运行试验,时速达到504公里。试验是在日本宫崎县向市的铁路试验中心进行的。所用的试验车长13.5米,高2.7米,宽3.8米,重10吨。试验时,列车先经过一段短距离行驶,获得起始速度后,列车便在导轨上(通常为单轨,也有
23、双轨的)浮升100毫米,并快速向前飞驰。磁浮列车在悬空行驶时,是不使用车轮的。但在起动或刹车时,还需要用车轮。火车与地铁的区别火车与地铁的区别地铁普遍采用的是整体无砟道床,铁轨被直接焊在道床上,连接处用鱼尾板扣好,轨重一般不超过30KG/M。而目前中国的国铁采用的多为路砟道床加混凝土路枕或木质路枕,轨重可高达60KG/M。无枕木铁道是城市轨道交通的主流趋势,但是它只适合较轻的车厢。对于我国客货混跑的国铁干线并不适用,因为它承受不住货车的重量。1、现在的地铁线路的设计思路基本上是市区内走地下,市区外走地面或者高架,这主要是从建设成本上考虑,并没有一定之规。2、地铁轨距和国铁火车轨距是相同的,至少
24、在中国是这样(其他大多数国家也是一样,个别国家不同),都是1435mm。动力上地铁因为通风问题都是电力动车组,而火车则是电力内燃并用。控制方式基本相同。中国高速火车动车组中国高速火车动车组中国子弹头动车组中国子弹头动车组和谐号和谐号中国“子弹头”列车的科学名称是“动车组”头文字“D”,这种新型列车在动力、材料和内部结构上都使用了最新的机车技术。目前我国已掌握时速200公里以上动车组集成、牵引制动、车体材料、以及网络等核心技术。铝合金材料轻量化减重提速全列密闭减噪音抵御压力高速列车重要技术之一是要轻量化,列车运行每牵引一吨重量大约要消耗12个千瓦,到300公里的时候,每牵引一吨大约要消耗16至1
25、7千瓦,因此,世界各国都在轻量技术上进行了竞争。为了减少自重和提高耐腐蚀性,“子弹头”的整个车身都采用高强度的铝合金材料,车体的部分构件则由不锈钢制造。铝合金的重量大大低于钢铁,有利于高速列车减重提速;列车是全列密闭的,可以降低噪声,并抵御高速行驶时车厢外巨大的气体压力。此外,“子弹头”所选用的非金属材料和新型内装饰复合材料,均严格按照国际防火标准执行,确保发生火灾时火势不会迅速蔓延。动力分散技术保障时速200公里减速用再生制动技术反转输电“子弹头”列车采用先进的高速动车组动力技术动力分散技术。通常的电力机车和内燃机车,其动力装置都集中安装在机车上,在机车后面挂着许多没有动力装置的客车车厢。而
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