蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。
蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉,这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至垃圾作为热源。蒸汽膨胀推动活塞做功。
蒸汽机是一个能够将动能转换为功的热机。泵、火车头和现代轮船曾使用蒸汽机驱动。蒸汽机在工业革命中起了基本的作用。今天人们还使用蒸汽涡轮发动机来发电。
而蒸汽机车是利用蒸汽机,把燃料 (一般用煤)的热能变成机械能,而使机车运行的一种火车机车。它主要由锅炉、蒸汽机、车架走行部和煤水车四大部分组成。
蒸汽机车的种类
1、调车机车
是专门用于编组站或调车场进行列车编组、解体作业的机车。对调车机车的要求是,便于通过道岔及半径较小的曲线以及有足够的牵引力,司机室的设置须便于撩望。因此,这种机车的车身较短,动轮直径较小。我国没有专门类型的蒸汽调车机车,一般是使用旧型货运机车来代替。
2、货运机车
是专门用于牵引货物列车的机车。对货物列车的主要要求是,能够以普通的速度牵引较重的列车。因此,这种机车一般动轮较多,动轮直径比客运机车的小,汽缸直径较大,具有较大的牵引力和粘着重量。为了使机车易于安全通过曲线,一般均装有单轴导轮转向架。
3、客运机车
是适用于牵引旅客列车的机车。对客运机车的要求是,能高速运行,通过曲线时运行平稳。因此,这种机车的动轮直径较大,并在动轮前方设有二轴导轮转向架。
蒸汽机车的优点
构造简单、造价低廉、维修保养容易、使用成本较低。
蒸汽机车的缺点
热效率低、燃料消耗需要大量的上煤给水设备,乘务人员劳动强度大、对环境特别是城市周围环境污染明显。蒸汽机车的最高热效率只有8%~9%,而且在车站停车、在机务段整备、停留等仍需消耗燃料,所以实际热效率只有5%~7%。热效率过低是导致蒸汽机逐渐被淘汰的主要原因之一。
人物简介
乔治·斯蒂芬森1781年6月9日生于诺森伯兰地区(现在的纽卡斯尔)的华勒姆村,1848年8月12日去世,英国工程师,第一次工业革命期间发明火车机车,被誉为“铁路机车之父”。