思考題(火車)

✔ 最佳答案

在十九世紀最先出現的機車是以蒸汽推動的。到二次大戰結束時，蒸汽機車仍是最常見的機車。
第一部蒸汽機車是由英國人Richard Trevithick 在 1804年2月21日製造。之後經過多年的改進，蒸汽機車的經濟效益才足以在商業上的營運使用。喬治史蒂芬生在1829年製造的火箭號便是其中一個最早在商業成功使用的蒸汽機車。
蒸汽機車的速度紀錄是由英國的 4-6-2 Mallard 所創下。1938年7月3日，4668號 Mallard 拖著六個車廂，在一個稍微下坡路段創下時速126英里(203公里)的紀錄。德國、美國的蒸汽機車亦達到接近的速度。一般認為這是蒸汽機車的速度極限。
蒸汽機車在二十世紀中開始被內燃機車所取代。1960年代末，世界上仍然有使用蒸汽機車作商業運作的國家已寥寥無幾。到了二十世紀末，蒸汽機車在北美洲及歐洲基本上已被完全淘汰，只會間中在特別為鐵道迷及遊客安排的路線上行走。墨西哥仍有很少量的蒸汽機車在偏遠的地方運作。在中國，某些地區煤炭的價格比石油低很多，使蒸汽機車仍然有它們的價值。中國曾經是全球最後一個製造大型蒸汽機車的國家，位於山西的大同車廠一直生產蒸汽機車至1988年；但近年中國蒸汽機車的數量亦在迅速減少。印度曾經大量使用蒸汽機車，但現在它們只會在空氣稀薄的山區運作。

[編輯] 柴油機車
柴油機車是指所有動力來源為柴油引擎的鐵路機車。自20世紀中開始柴油機車在世界大部份地方成為主要鐵路機車種類，因為柴油機車可以直接取代蒸汽機車，不像電力機車必須依賴其他的電力傳送設施，如架空線或第三軌。不過自1950年代起電力機車在傳動力、加速力、和最高速度上逐漸超越柴油機車。依照動力傳動方式的不同，柴油機車又可分為電力傳動、液力傳動、和機械傳動三大分類。

[編輯] 電力傳動

圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c1/LLPX_2235.jpg/200px-LLPX_2235.jpg

圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
美國GP38型內燃機車
電力傳動柴油機車(Diesel-Electric)，亦稱柴油電力式機車、或柴電機車，是把機車上柴油引擎產生的動力，經發電機轉化成電力，再由馬達帶動車輪。可以說，電力傳動柴油機車是自攜發電機的電力機車。
在最初幾十年製造的柴電機車都使用直流馬達來帶動車輪，但近年來交流馬達的使用有增加趨勢。制動(煞車)裝置則大都使用電態制動(dynamic brake)，在這個裝置下動能經由傳動馬達轉換成電力，電力再由電阻轉換成熱能後經由機車車頂上的散熱裝置散去。電態制動能在山嶽地區路線減少制動裝置使用及磨損，但在低速情況下則沒有顯著效果。
英國的252-HST型是內燃機車的世界速度紀錄保持者。它的最高速度是時速143英里(229公里) ，量產型運行速度亦達時速125英里（200公里）。
在美國，部分在紐約行走的柴電機車裝有第三軌配電設備。在市內設有第三軌的地方行走時可以從電網取電，以純粹電力機車方式運作，在郊區未電氣化的路段則使用柴油引擎發電。這種機車通常被稱為雙模式機車(dual-mode locomotive)。

多數的燃氣機車的燃氣發動機都是以均速運行，帶動發電機發電，由電動機推動車輪。
燃氣機車輸出的功率非常大，但它們產生的噪音亦非常嚴重，聽起來好像和飛機一樣。燃氣機車的效率亦欠佳；最初這不是一個問題，因為燃氣機車可以使用當時非常廉價的燃料：重油。後來煉油技術能夠把重油分解成汽油，燃氣機車於是失去了廉價的燃料。1970年代能源危機後，燃氣機車的運作成本變得很高。現在多數已被淘汰。

電力機車使用的能量，由車外經過架空電纜或第三軌提供。雖然把鐵路電氣化的價格很高，但是電力動車組和電力機車的運作成本比內燃機車為低。而且電氣化列車的加速性能及再生制動都比較良好，因此十分適合在乘客密集的客運線上使用。絶大部分的高速鐵路都是以電力推動，因為它們所需要的大動量能很難完全由放在車上的發動機直接產生。

近年新建的電氣化鐵路多數以交流電為主，但世界各地仍然有不少直流電的電氣化鐵路。

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