|
出品| 网易新闻学院 作者| 科普中国 不知道大家有没有过这样的感觉，坐普通火车的时候，火车在起步前会向后倒一下，然后才突然向前运动。 难道火车需要向玩具回力车那样“先退后进”？ （玩具回力车“先退后进”） 相比之下，高铁和动车启动的时候就非常平稳，可以从静止状态平稳达到高速状态。这其中的原因是什么呢？ 这是因为普通火车和动车、高铁的动力方式是不同的。 普通火车全靠车头带 在中国，普通客运火车或者货运列车大多采用的是动力集中式列车。 动力集中式列车，顾名思义，就是将列车的动力全部集中在一辆动力车厢上，也即主要是由一台动力车厢牵引多辆无动力车厢在轨道上行驶。 （普通火车除了首尾车厢，其余车厢都没有动力 ） 对于这种动力集中式列车，在启动时，机车的牵引力必须要大于静摩擦力。 但是，一节机车产生的牵引力一般来说是小于多节车厢总的静摩擦力的，不可能将所有的车厢同时拉动，因此，在启动的时候要后退一小段距离，让各个车厢在连接处产生小的空隙，然后再向前开，车厢被逐个启动，这样静摩擦力被分成若干个，使得牵引力大于单个车厢的静摩擦力，火车就更容易启动，大大减小了动力机车的启动压力。 （普通火车启动过程分析……原谅我的灵魂画风） 当车厢逐个启动时，由于前车厢已经运动，而后面的车厢还是静止状态，前车厢会突然牵引后车厢向前运动，这时后车厢内部的人会感到车厢突然向前运动。 动车、高铁每节都能自己跑 相对于动力集中式列车，动车和高铁则采用的是动力分散式列车。 动力分散式列车是一种将动力分布在多个车厢的铁路列车，它的特点是动力来源分散在列车各个车厢上的发动机或电动机上，而不是集中在车头或者车尾的机车上。 （动车和高铁每节车厢都有动力） 由于动车或者高铁每一节车厢都有自己的动力源，因此在启动的时候动车或者高铁就没必要后退，来分散车厢的静摩擦力，在电脑的精确控制下，整个列车的各节车厢可以同时启动，这也就是为什么高铁或者动车比普通列车在启动时要平稳的原因了。 普通火车VS动车、高铁：尺有所短，寸有所长 动力集中式列车和动力分散式列车各有各的优点。对于动力集中式列车来说，最大的优点就是维修容易，维修一部动力机车比维修多节动力机车容易很多。 另一个优点就是编组自由，只要在动力允许的范围内，可以任意加减拖车的数量，这也就是为什么我们有时候会在铁路上遇见超长的货车的缘故了。 但是，由于动力集中式列车只有一个动力机车，这也就导致了它的加速力不大，列车达到平稳运行速度需要较长的时间。而且它折返耗时，需要花费较长的时间对动力机车进行调度。 相比于动力集中式列车，动力分散式列车的优点也是非常明显的，它通常拥有 比动力集中式列车更高的启动加速度和减速度。 （夸张演示：遇到紧急情况，传统火车的制动距离较长） 这有利于提高行车密度，更适合高密度停车、站距短的路线，同时，它还能有更快的运行速度。 由于这些优点，使用动力分散式列车的高铁和动车可以获得比普通列车更高的速度。因为动力分散式启动加速快、占地小，行走市郊的通勤铁路很多都是动力分散式列车，例如地铁的运营列车大多数采用的就是动力分散式列车。 动力集中式列车也可以跑得很快 虽然在加速和最高速度方面存在一定劣势，但动力集中列车也可以拥有很高的行驶速度。 中国自主研发的“中华之星”电动车组便是高速动力集中式列车的代表，“中华之星”是动力集中型电动车组，采用交流传动，设计时速为每小时270公里，满座载726名旅客。 2002年11月27日，“中华之星”电动车组冲刺试验创造了最高速度每小时321.5公里的当时“中国铁路第一速”，该纪录直到中国CRH2高速动车组在2008年4月24日于京津客运专线上进行高速测试时才被打破。 （采用集中式动力的“中华之星”电动车） 另外一个代表案例是法国动力集中式高速列车TGV，2007年TGV创下了574公里每小时的轮轨世界纪录。 (法国动力集中式高速列车TGV) 作为世界上认知度最高的标签，中国制造（Made in China）正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏，力邀行业权威、资深玩家，呈现他们眼中的中国创新之路。 投稿请联系newsresearch_ntes@163.com，稿件一经刊用，将提供千字800元的稿酬。 -------------------- 编辑| 李祖希 |
|
|
