Как работает двигатель поезда

Как устроены поезда

Опубликовано: 05 февраля 2018

Что такое поезд вообще? Это ряд вагонов без двигателя, тянет которые по рельсам локомотив. Он же движется за счет мотора – электрического или комбинированного (дизеля и электродвигателя). Один локомотив может тянуть несколько десятков вагонов. Когда одного локомотива недостаточно, то состав тянет пара или даже несколько пар электровозов или локомотивов. По теме мы уже писали здесь /sovety/poezd/kak-ustroeny-poezda.

Какие бывают моторы у локомотива?

Электромоторы используются только в поездах, которые ездят по одному рельсовому пути на короткие расстояния. Такие поезда получают электроэнергию от проводов, протянутых выше рельсового пути. Исключением являются электропоезда метро — они получают электроэнергию через третий рельс на пути.

Комбинированные моторы способны обеспечить такую мощность, чтобы двигать локомотивы, тянущие за собой товарняки с тяжелым грузом. Сгорающее дизельное топливо приводит в действие генератор, который вырабатывает электричество, а электричество питает моторы, приводящие в движение колеса.
Ранее электро- и комбинированных моторов в локомотивах, в паровозах стояла паровая машина (именно поэтому тогдашние локомотивы назывались паровозами). Паровая машина приводились в действие с помощью перегретого пара, который получали, сжигая в топках уголь или дрова.

Почему у поезда стучат колеса?

Рельсовое полотно состоит из отдельных отрезков рельс в 25 метров каждый. Между ними есть небольшой зазор, он необходим потому, что в летнюю жару металл имеет свойство расширяться, а в зимние холода наоборот сужаться. И данные зазоры обеспечивают подвижность металла без ущерба его эксплуатации.

Характерный стук колес получается от того, что вагону приходится «запрыгивать» на следующий отрезок рельса, ведь край рельсы, когда на нее наезжает колесо поезда, под весом состава слегка прогибается.

Стук повторяется в определенной последовательности, которая зависит от веса состава и его скорости.

В странах, где резкие перепады температур совсем незначительны, рельсы укладываются без зазора и колеса вагона едут по ним без стука.

Почему нумерация вагонов в поезде не всегда “с головы” и какие вагоны бывают

Обычно «голова едет впереди» в тех составах, которые двигаются из начальной станции. И наоборот – при отправке из конечной. Но по дороге направление может несколько раз меняться, и локомотив оказывается то с одного, то с другого конца состава. А на станции Киев-пассажирский привычная фраза «нумерация с головы (или хвоста)» теперь заменена новыми ориентирами – восточным или западным направлениями.

Так что, для того, чтобы разобраться откуда начинается нумерация, следует внимательно слушать, что говорит “тетка, которая объявляет о прибытии поезда”.

Как расположены вагоны и можно ли садиться не в свой вагон

Плацкартные вагоны всегда находятся по краям состава, а купейные, СВ и вагон-ресторан – в центре поезда. То есть, если вы купили билет в купейный вагон, вам стоит сразу направляться в центр состава.

А на станциях, где небольшое время остановки, вы можете садиться в ближайший вагон, а затем пройти в свой уже в движущемся поезде. Немного из истории поездов здесь /sovety/poezd/kogda-poyavilis-poezda.

Комментарии для сайта Cackle

Как работает поезд?

Тебя волнует, когда пора в отпуск? Является ли место назначения тропическим пляжем, парком развлечений или национальным парком, полным природных чудес, нет ничего лучше, чем уйти, чтобы насладиться отдыхом и расслаблением.

Прежде чем вы сможете провести время вдали от дома, вы должны сначала добраться туда. Не было бы замечательно, если бы вы могли просто щелкнуть пальцами и появиться в пункте назначения? К сожалению, это не так.

Когда пришло время отправиться в отпуск, вы можете отправиться в семейный минивэн для поездки.Если вы идете на большое расстояние, вы можете вместо этого лететь на самолете. Это не единственные варианты, хотя. Есть другой вид транспорта, который существует дольше, чем автомобили или самолеты. Если вы не живете в крупном мегаполисе, люди не используют их сегодня так часто, как в прошлом. О чем мы говорим? Поезда, конечно же!

Задолго до того, как автомобили вышли на дороги и самолеты полетели в небо, люди ехали на лошадях, чтобы быстро добраться из одного места в другое.Лошади были не лучшим вариантом для многих, тем не менее, особенно когда речь шла о путешествии на большие расстояния и перевозке большого количества грузов.

Поезда, как мы их знаем сегодня, начали менять ландшафт транспорта, когда в Англии в 1797 году был изобретен паровоз. Локомотив - это часть поезда, которая дает возможность перемещать все остальные части. Вскоре были построены железные дороги, а пассажирские и грузовые вагоны были привязаны к паровозам для быстрого и удобного перемещения из одного места в другое.

Паровозы полагались на сжигание угля для нагрева воды внутри котла. Когда вода испарялась, пар проходил через клапаны, которые толкали поршень взад-вперед. Движение поршня передавалось колесам, что приводило в движение движение поезда.

Паровые двигатели были в конечном итоге заменены другими новыми технологиями. Сначала использовались дизельные двигатели, которые сжигали дизельное топливо. Позже двигатели, которые работали на электричестве, заменили бы многие дизельные двигатели.

Сегодня пассажирские поезда могут перемещаться с невероятной скоростью на большие расстояния, используя технологию магнитной левитации. Эти поезда, известные как поезда Маглев, не имеют традиционных колес. Вместо этого они движутся вдоль сверхпроводящих магнитных рельсов.

Поезда остаются популярным выбором для перевозки тяжелых грузов на большие расстояния. Например, уголь, который когда-то работал на паровозах, сегодня перевозится в грузовых вагонах на электростанции, где он используется для выработки электроэнергии.

Популярность поездов среди путешественников резко снизилась с изобретением автомобиля и самолета.Вскоре люди обнаружили, что могут быстрее и комфортнее добраться туда, куда они хотят, на своих машинах или на самолете.

Однако со временем пассажирские поезда нашли новый рынок в качестве средства общественного транспорта в крупных городах и вокруг них. С фиксированными маршрутами и отсутствием движения, использование наземных пригородных поездов или поездов метро стало популярным способом путешествовать в крупных мегаполисах, таких как Нью-Йорк.

Как работают поезда Maglev | HowStuffWorks

Эволюция общественного транспорта коренным образом изменила человеческую цивилизацию. В 1860-х годах трансконтинентальная железная дорога превратила многомиллионное путешествие через всю Америку в недельное путешествие. Всего несколько десятилетий спустя легковые автомобили позволили прыгнуть через сельскую местность гораздо быстрее, чем верхом. И, конечно же, в эпоху Первой мировой войны, первые коммерческие рейсы начали преобразовывать наши путешествия снова и снова, делая путешествия от побережья до побережья несколькими часами.Но железнодорожные поездки в США сегодня не намного быстрее, чем сто лет назад. Для инженеров, ищущих следующий большой прорыв, возможно, «волшебные» поезда - просто билет.

В 21-м веке есть несколько стран, использующих мощные электромагниты для создания высокоскоростных поездов, называемых поездов Маглев . Эти поезда плавают по направляющим, используя основные принципы магнитов для замены старого стального колеса и путевых поездов. Там нет трения рельсов, что означает, что эти поезда могут развивать скорость в сотни миль в час.

И все же высокая скорость - это только одно из главных преимуществ поездов Маглев. Поскольку поезда редко (если вообще когда-либо) касаются пути, там намного меньше шума и вибрации, чем в обычных, потрясающих землю поездах. Меньшая вибрация и трение приводят к меньшему количеству механических поломок, а это означает, что поезда maglev менее подвержены задержкам, связанным с погодой.

Первые патенты на магнитную левитацию Технологии (маглев) были поданы американским инженером французского происхождения Эмилем Бачеле еще в начале 1910-х годов.Еще до этого, в 1904 году, американский профессор и изобретатель Роберт Годдард написал статью, в которой изложена идея левитации Маглева [источник: Witschge]. Вскоре инженеры начали планировать системы поездов на основе этого футуристического видения. Вскоре, как они полагали, пассажиры садились на автомобили с магнитными двигателями и проносились с места на место на высокой скорости и без многих проблем с техническим обслуживанием и безопасностью традиционных железных дорог.

Большая разница между поездом типа "Маглев" и обычным поездом состоит в том, что в поездах "Маглев" нет двигателя - по крайней мере, не тот тип двигателя, который используется для перемещения типичных вагонов по стальным гусеницам.Двигатель для поездов MAGLEV довольно незаметен. Вместо того, чтобы использовать ископаемое топливо, магнитное поле, создаваемое электрифицированными катушками в стенах направляющей и направляющей, объединяется для движения поезда.

Если вы когда-либо играли с магнитами, вы знаете, что противоположные полюса притягивают друг друга и, подобно полюсам, отталкивают друг друга. Это основной принцип электромагнитной тяги . Электромагниты похожи на другие магниты тем, что они притягивают металлические предметы, но магнитное притяжение является временным.Вы можете легко создать маленький электромагнит самостоятельно, подключив концы медного провода к положительному и отрицательному концам батареи типа АА, С или D-элемента. Это создает небольшое магнитное поле. Если вы отсоедините любой конец провода от батареи, магнитное поле будет убрано.

Магнитное поле, созданное в этом эксперименте с проводом и батареей, является простой идеей системы рельсов поезда Маглев. Эта система состоит из трех компонентов:

Большой источник электропитания
Металлические катушки, обкладывающие направляющую или колею
Большие направляющие магниты, прикрепленные к нижней части поезда

Мы посмотрим на след дальше.

Как работают тепловозы | HowStuffWorks

Основная причина, по которой дизельные локомотивы являются гибридными, заключается в том, что это устраняет необходимость в механической трансмиссии, как в автомобилях. Давайте начнем с понимания, почему у автомобилей есть трансмиссии.

Ваша машина нуждается в трансмиссии из-за физики бензинового двигателя. Во-первых, у любого двигателя есть красная линия - максимальное значение частоты вращения (оборотов в минуту), выше которого двигатель не может работать без взрыва.Во-вторых, если вы читали, как работает мощность, то вы знаете, что двигатели имеют узкий диапазон оборотов, где мощность и крутящий момент максимальны. Например, максимальная мощность двигателя может составлять от 5200 до 5500 об / мин. Трансмиссия позволяет изменять передаточное число между двигателем и ведущими колесами по мере ускорения и замедления автомобиля. Вы переключаете передачи таким образом, чтобы двигатель оставался ниже красной линии и около диапазона оборотов, достигая максимальной производительности (максимальной мощности).

Трансмиссия с пятью или шестью скоростями на большинстве автомобилей позволяет им разгоняться до 110 миль в час (177 км / ч) или быстрее при диапазоне оборотов двигателя от 500 до 6000 об / мин.Двигатель нашего тепловоза имеет гораздо меньший диапазон скоростей. Его скорость холостого хода составляет около 269 об / мин, а максимальная скорость составляет всего 904 об / мин. При таком диапазоне скоростей локомотиву потребуется 20 или 30 передач, чтобы разогнаться до 110 миль в час (177 км / ч).

Коробка передач, подобная этой, была бы огромной (она должна была бы обрабатывать 3200 лошадиных сил), сложной и неэффективной. Это также должно было бы обеспечить мощность для четырех комплектов колес, что увеличило бы сложность.

При использовании гибридной установки главный дизельный двигатель может работать с постоянной скоростью, вращая электрический генератор.Генератор подает электрическую энергию на тяговый двигатель на каждой оси, который приводит в движение колеса. Тяговые двигатели могут создавать адекватный крутящий момент на любой скорости, от полной остановки до 110 миль в час (177 км / ч), без необходимости переключения передач.

Почему дизель?

Дизельные двигатели более эффективнее , чем бензиновые двигатели. Такой огромный локомотив использует в среднем 1,5 галлона дизельного топлива на милю (352 л на 100 км) при буксировке около пяти легковых автомобилей.Локомотивы, буксирующие сотни полностью загруженных грузовых вагонов, используют