蒸汽火车为什么需要煤车?

如题所述

没有电需要煤烧热使用蒸汽喷发火车的动力,火车才能跑。
工作原理
蒸汽火车的发动机其实就是个燃煤蒸汽锅炉,通过煤的燃烧使水变成高压高温蒸汽(蒸汽具有很大的能量),把蒸汽喷在发动机汽缸里推动活塞,活塞通过带动其他机械使车轮前进。
组成部分
蒸汽火车主要由四大部分组成:锅炉、汽机、车架走行部分和煤水车。
组成部分
锅炉
锅炉是用来产生和贮存蒸汽的装置,是机车的“心脏”。锅炉用钢板焊接而成,主要由火箱、锅胴、烟箱三部分组成。
烧锅炉
火箱是烧煤的地方,分内外层,内层叫内火箱,外层叫外火箱,两层之间充满了水。火箱底部是炉床和灰箱,灰箱是用来接存煤灰的。
锅胴在锅炉的中部,它的后端与外火箱相接,前端与烟箱连接,内部有大烟管、小烟管,大烟管里还装有过热管。火箱里的煤在燃烧时,通过内火箱板和小烟管加热锅水,并通过大烟管对过热管里的蒸汽进一步加热,把它变成过热蒸汽。锅胴的顶部有一个汽包,用来 集聚蒸汽,汽包内装有汽门(调整阀)。
锅炉结构
烟箱在锅炉的前端,锅胴分界的足烟箱管板,烟箱内有通风、排烟装置。除了以上三部分,锅炉还装有安全阀、注水器、水表、汽压表等必要的附属装置。安全阀是个重要部件,每台机车上一般至少装两个 . 当锅炉内蒸汽压强超过规定时,安全阀自动打开放汽,降低炉内压强。注水器可随时向锅炉内补水。锅炉内的水位和蒸汽压强则通过水表、汽压表观察。
锅炉工作原理
汽机
汽机的作用 ,是把蒸汽的热能转变为机械能,让机车产生动力,推动机车运行。一台机车上 有两套汽机,装在机车的两侧。汽机由汽室、汽缸、传动机构、配气机构组成。
机车设计图
汽室在汽缸L方的导轮和动轮之问。汽室、汽缸两头有汽口相连。汽室的中部与主蒸汽管相通,主蒸管来自烟箱。过热蒸汽从主蒸汽管进入汽室。汽室内装有汽阀,配气机构带动汽阀前后往复运行,同时向汽缸内配汽。汽室两端有排气道,和烟箱里的废汽喷嘴相通,汽缸内的废气由此向外排出。
汽缸内装有活塞。过热蒸汽进入汽缸后推动活塞移动。活塞位于气缸前端时,汽阀操纵蒸汽从前端汽口进入汽缸,推动活塞向后运动;活塞到达后端时,蒸汽从后端汽口进入,推动活塞向前运动,通过前后两个汽口不断地交替进汽,使活塞持续地作往复运动。在实际运用中,活塞从一端向另一端移动还没有到头时,汽阀就停止给汽,这样可以充分利用蒸汽的热能,节约使用蒸汽。活塞上连着活塞杆,这是传动机构的一部分。传动机构的其他部分还有十字头,摇杆、连杆、曲拐销,通过这些机构,把活塞杆的往复运动变成车轮的滚动。
配汽机构由汽阀、偏心杆、月牙板、滑块、半径杆、回动手把、回动机等零部件组成。通过一连串的机械动作,最后带动汽阀来回往复运动,控制向汽缸给汽的时机。机车前进通过回动手把和回动机来实现。
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第1个回答  2020-11-21
蒸汽火车也叫蒸汽机车,是利用煤为动力,以蒸汽机为核心的最初级最古老的火车。

蒸汽火车的外观和功用与如今的各种火车相差甚远,它是世界上第一代的火车,蒸汽火车通过用煤烧水,使水变成蒸汽,从而推动活塞,使火车运行。

蒸汽火车曾以无比的巨力开启过人类历史上一个崭新的时代。一般蒸汽火车的速度为60千米/小时。现在已被淘汰。
发明背景
瓦特
瓦特
瓦特(JamesWatt,1736~1819)英国发明家、工程师。1736年1月19日生于苏格兰的一个小镇格里诺克。他从小体弱多病,由父母进行了启蒙教育。父亲是个具有多种手艺的工匠,受其影响瓦特从小就有实验的兴趣和才能。传说他小的时候,曾用布把壶嘴堵死,看到蒸汽的力量把壶盖冲开。

这一现象激发了他的探索精神。后来进了格里诺克文法学校学习,因身体不好,退学在家自学,并经常随父亲到工厂学习制作机械模型、仪器的技术,进行化学和电学实验。靠着虚心求学、刻苦钻研的精神,15岁学完了《物理学原理》并获得了丰富的木工、金属冶炼和加工等工艺技术。

蒸汽机
蒸汽机
1753年他在家钟表店学手艺。1753年又跟有名的机械师摩尔根当学徒。经过刻苦学习,努力实践,他已能制造难度较高的象限仪、罗盘、经纬仪等。1756年在格拉斯哥大学当了仪器修理员,这是他一生的转折点。一方面该校具有较完善的仪器设备和先进技术,为他的工作创造了良好的技术条件。更重要的是他在这里结识了英国化学家、物理学家J.布莱克等著名学者,他可以经常跟他们讨论改进蒸汽机的理论和技术问题,从他们那里学到许多科学理论知识。这对他后来的发明工作影响很大。

1764年瓦特在修理纽科门蒸汽机时,精心研究了这种热机的工作原理和耗煤量大、效率低的症结。他受J.布莱克的潜热学说启示,找到了纽科门蒸汽机耗煤量大、效率低的原因,即汽缸在使气体膨胀和用水冷凝时一热一冷,损耗大量热量。瓦特于1765年发明了把冷凝过程从汽缸中分离出来的分离式冷凝器。冷凝器的发明在蒸汽机的发展中起了关键性的作用。1768年他制成了一台单动作蒸汽机(活塞单方向推动做功),这台蒸汽机还采用了汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞等各种新措施,大大降低了蒸汽消耗量,耗煤量只有纽科门机的1/4,动作也更迅速。1776年这种机器开始在厂矿使用。

蒸汽火车
蒸汽火车
1781年,他发明了行星式齿轮,将蒸汽机活塞的往运动变为旋转运动。1782年他发明了大动力的“双动作蒸汽机”并获得专利,并利用飞轮解决了蒸汽机运转的稳定性问题。1784年他发明了平行运动连杆机构,解决了双动作蒸汽机的结构问题。1788年他发明了离心式调速器和节气阀,用来自动控制蒸汽机的运转速度。1790年发明了蒸汽机配套用压力计。

蒸汽火车图册
蒸汽火车图册(17)
到此为止,瓦特完成了对蒸汽机的整套发明过程。经过他的一系列重大的发明和改进,使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多,而且配套齐全、性能优良、切合实用。瓦特由此博得了第一部现代蒸汽机——高效率瓦特蒸汽机的发明者称号。很快,瓦特蒸汽机在纺织、采矿、冶炼和交通运输等方面得到了广泛应用,极大地推动了英国和欧洲的第一次工业革命,使世界进入了“蒸汽时代”。瓦特对蒸汽机的发明、改进及蒸汽机的广泛应用,直接推动了热力学理论的研究和发展。

随着蒸汽机的广泛使用,人们试图在铁路上用蒸汽机作动力以取代原来在铁路上使用的有轨马车。第一部蒸汽机车是由英国人乔治·斯蒂芬森(George Stephenson,1781--1848)制造的。1814年7月25日,斯蒂芬森自己动手制作的世界上第一台蒸汽机车开始运行,取名“布鲁克”号,人称“火车”。1825年9月27日,斯蒂芬森亲自驾驶他同别人合作设计制造的“旅行者号”蒸汽机车在新铺设的铁路上试车,并获得成功。蒸汽机在交通运输业中的应用,使人类迈入了“火车时代”,迅速的扩大了人类的活动范围。
第2个回答  2020-11-21
蒸汽火车的发动机其实就是个燃煤蒸汽锅炉,通过煤的燃烧使水变成高压高温蒸汽(蒸汽具有很大的能量),把蒸汽喷在发动机汽缸里推动活塞,活塞通过带动其他机械使车轮前进。
组成部分
蒸汽火车主要由四大部分组成:锅炉、汽机、车架走行部分和煤水车。
组成部分
锅炉
锅炉是用来产生和贮存蒸汽的装置,是机车的“心脏”。锅炉用钢板焊接而成,主要由火箱、锅胴、烟箱三部分组成。
烧锅炉
火箱是烧煤的地方,分内外层,内层叫内火箱,外层叫外火箱,两层之间充满了水。火箱底部是炉床和灰箱,灰箱是用来接存煤灰的。
锅胴在锅炉的中部,它的后端与外火箱相接,前端与烟箱连接,内部有大烟管、小烟管,大烟管里还装有过热管。火箱里的煤在燃烧时,通过内火箱板和小烟管加热锅水,并通过大烟管对过热管里的蒸汽进一步加热,把它变成过热蒸汽。锅胴的顶部有一个汽包,用来 集聚蒸汽,汽包内装有汽门(调整阀)。
锅炉结构
烟箱在锅炉的前端,锅胴分界的足烟箱管板,烟箱内有通风、排烟装置。除了以上三部分,锅炉还装有安全阀、注水器、水表、汽压表等必要的附属装置。安全阀是个重要部件,每台机车上一般至少装两个 . 当锅炉内蒸汽压强超过规定时,安全阀自动打开放汽,降低炉内压强。注水器可随时向锅炉内补水。锅炉内的水位和蒸汽压强则通过水表、汽压表观察。
锅炉工作原理
汽机
汽机的作用 ,是把蒸汽的热能转变为机械能,让机车产生动力,推动机车运行。一台机车上 有两套汽机,装在机车的两侧。汽机由汽室、汽缸、传动机构、配气机构组成。
第3个回答  2020-11-21
蒸汽机车是以蒸汽作为动力进行运转的,在没有电力机车和内燃机机车的年代,蒸汽需要煤的燃烧产生,继而不断产生动力提供机车前进,根据行驶路程的长短,有时需要加挂煤车,为蒸汽机车提供燃烧物资,所以有些长途列车会加挂煤车。
第4个回答  2020-11-21
首先你要搞明白,为啥叫“火车”咧?因为早期的蒸汽机车锅炉烧煤或木材,炉火一旺烟囱上火化四溅,甚是壮观,故名“火车”也。当然这样太不安全了,因为火星飞入煤车引发过不少火灾事故,于是锅炉设计越来越合理,烟囱上也装上了防焰罩,所以呢,后期的蒸汽机车只见黑烟看不到火苗了,但这玩意儿仍然烧火啊,所以大家继续叫他们“火车”,蒸汽机用了好久好久,火车这个词根深蒂固的成为在钢轨上一列一列的跑长途运输的铁家伙们的专有名词,即使后来出现了内燃机车,电力机车等等,这个名字也仍然没有变。
所以,蒸汽机车是“火车”这个名词的来源。蒸汽机车当然就是火车,但现代火车,可不一定是蒸汽机哦。因为中国人觉得它在喷火——————就是烧煤!!
所以就被叫做火车了,久了就变成习惯了!!本回答被提问者采纳
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