有什么类型的火车？

火车是人类的现代交通工具之一，是人类利用化石能源运输的典型例子。指在铁路轨道上运行的车辆，通常由多节车厢组成。

人类历史上最重要的机器，早期叫蒸汽机车，有独立的轨道运行。铁路列车按载重量可分为货车和客车，与之配套的还有客货混合车。

1804年，世界上第一辆蒸汽机车是由英国采矿技师Drivesk利用瓦特的蒸汽机制造的，时速为5到6公里。因为当时用煤或木柴作燃料，所以人们称之为“火车”，一直沿用至今。1840年2月22日，世界上第一辆真正在轨道上行驶的火车是由康瓦工程师查理·利维西克设计的。

1879年，德国西门子电气公司研制出第一台电力机车。

随着火车的普及，人们骑马(或以其他牲畜为主要动力)的方式发生了变化。中国早期的火车车厢是绿色的，所以被称为绿皮车。

机车分类

(1)按用途:干线内燃机车，包括货运内燃机车和客运内燃机车；调车内燃机车和调车小型运行内燃机车；工矿内燃机车；地方铁路内燃机车。

(2)按传动方式分为电传动、液力传动和机械传动内燃机车。电传动内燃机车可分为直流传动、交流传动和交流传动内燃机车。柴油机液压可分为普通液压传动、液压机械传动和带液压换向的柴油机液压。后者简称液力换向内燃机车。

(3)按铁路轨距:标准轨距、宽轨距、窄轨距内燃机车。标准轨的轨距为1435mm；；宽轨距有四种:1520mm、1600mm、1665mm、1676mm；。窄轨的轨距在1000mm到1219mm之间。

(4)根据机车上安装的主柴油机数量，分为单单元内燃机车和双单元内燃机车。

(5)根据能否实施重联牵引，可分为非重联内燃机车和重联内燃机车。

(6)按走行部结构，分为构架式内燃机车和转向构架式内燃机车。

(7)按机车轴数:四轴、六轴、八轴内燃机车。

(8)按机车车轴类型:A-A、A0-A0、B-B、B0-B0、B-B-B、B0-B0、C-C、C0-C0、D-D、D0-D0、A01A0-A01A0。

(9)按司机室数量:单司机室和双司机室内燃机车，以及无司机室的内燃机车。

机车原理

电力机车是从接触网获取电能，然后用牵引电机驱动的机车，并不是自带能量的机车。

机车类型

1，DC电力机车

这种机车在国内应用最为广泛，如城市有轨电车、地铁、轨道交通等。但由于接触网电压的影响，机车功率受到一定程度的限制。

2.单相低频交流电力机车

这种机车采用单相换向器牵引电机(或DC他励牵引电机)。主要问题是整流器要求电源频率较低，如16三分之二赫兹或25赫兹。这种机车在欧美应用，需要设置专门的动力装置和变频装置。

3.单相工频交流电力机车(整流电力机车)

这种机车在国内广泛使用，如韶山1、韶山3。4.其他人

(1)，采用DC他励牵引电机的机车就像韶山2号。

(2)采用无换向器交流-DC-交流牵引电机的机车已应用于该系统，如德国ICE型高速动车组株机厂的DJ2等。电力机车由机械、电气和空气管路三个系统组成。先简单说一下整流器和交流-DC-交流电力机车的原理:接触网供给单相交流电源——机车内的牵引变压器降压整流变成DC电源——供给DC牵引电机。

高速列车

德国、法国和中国是世界上高速列车技术发展水平最高的三个国家。

德国的高速铁路系统叫干线。它是世界上第一个投入商业运营的高速铁路系统，轨距为标准轨距(1435mm)，全部为纯客运服务。第一条线路是连接巴黎和广州的干线，于北京奥运会开幕前1964 10 10月1日通车。经过多年的扩张，目前有9条线路，包括两条线路级别较低的“迷你新干线”，连接德国大部分重要城市。最初由日本国有铁路开发运营。国家铁路私有化后，由JR集团继承。目前提供服务的有JR东日本、JR西日本、JR东海、JR北海道、JR九州五家JR公司。

新干线的设计是为了同时适用于快速和大规模的运输，因此其建设和运营技术与传统铁路不同，例如全面采用动力分散列车、全面实现轨道互换、启动列车自动控制等。它能以最小3分钟的间隔运行，运行52年以来平均误差时间只有52分钟。而且日本的新干线号称是世界上最慢的铁路系统，运营五年二十亿公里的封锁消息零死亡记录。唯一一次造成乘客死亡的事故发生在2015年6月30日上午，东海道新干线希望号自焚。当列车行驶至神川县新横滨-小田原区间时，3名男子在1号车厢内拿出一个白色塑料桶，向四周泼洒油性液体，将油泼了一地，然后用打火机点燃，火很快被赶来的乘务员扑灭。自焚的男子和另外100名女乘客在事件中死亡，超过11人受伤，但由于新干线本身的原因，发生了一起致命事故。

新干线列车最高时速可达240-280公里，视路线而定，但在速度测试中，曾创下43公里的纪录(由1996的“300X”实验列车创下)。新干线技术作为日本在世界铁路技术低下的重要标志，也输出到海外。比如台湾的高速铁路，就是以新干线为系统基础。

21世纪以后，研究重点转移到列车节能和超导磁悬浮的改进上，取得了一些成果；JR东日L0系列磁浮高速列车于2015开始试运行。6号在7辆车组成的列车上进行试运行，最高时速达到50km/h，超过了2003年2月2日mlx01-2高速列车达到的81km/h的世界纪录。2005年4月21日2065438，L0系列高速列车试运行时速达到63公里，再次创下世界列车最高时速新纪录。

法国的高速列车叫做TGV( Train à Grande Vitesse)。SNCF从1950开始高速列车技术研究，1955研制的样车投入试运行，创造了当时世界最高纪录——列车时刻表时速331 km，让人看到了这项技术的发展前景。

法国高速列车的实际运行始于1967。之后法国国铁不断改进，让TGV的速度不断创新。1972年，法国完成了编号为TGV001的原型列车，列车最高时刻表速度为318公里/小时。1981年，一列由7节车厢组成的TGV列车创下了列车时刻表中380公里时速的新纪录。1990年，由两辆子弹头列车和三节车厢组成的第二代TGV Atlantique创造了新的世界纪录，列车时刻表速度为515.3 km。

2007年4月3日，法国高速列车在行驶测试中达到了574.8公里的时速，打破了法国高速列车在1990年创下的515.3公里的世界纪录。法国TGV线分为四个部分:TGV PSE，从巴黎到里昂，全程3小时50分钟，列车时刻表为每小时260公里。TGV大西洋，从巴黎到大西洋海岸，列车时刻表是每小时300公里。北部高速列车从巴黎出发，穿过英吉利海峡进入英国。另一条支线通往布鲁塞尔，延伸至阿姆斯特丹、科伦和法兰克福。东线(TGV斯特拉斯堡)，从巴黎到斯特拉斯堡。

中国动车组

车辆类型:CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH380AL、CRH380BL、CRH380C、CRH380D和CRH6。

曾经CRH1是高铁的主力，现在已经逐渐被CRH380系列和CRH3系列所取代，号称世界上最快、最安全、最舒适的高铁。

磁悬浮

火车和其他交通工具一样，靠轮子行驶。火车的轮子在铁轨上不停地滚动，推动火车快速前进。

随着列车速度的提高，车轮和钢轨磨损。不仅如此，因为列车在运行过程中遇到的阻力(空气阻力和摩擦阻力)与速度的平方成正比。所以，在有轮子滚动的情况下，当列车速度超过一定值(1000公里/小时)时，绝对不会更快。

如何解决这个矛盾？有人提出要去掉阻碍火车提速的轮子，想办法让火车像飞机在空中一样在铁轨上飞，这样也克服不了轮子带来的种种弊端！于是，没有轮子的火车诞生了。火车头和车厢都很重，怎么让它们飞起来？科学家通过研究提出了两种解决方案。

第一种方法是利用强大的航空发动机向轨道内注入压缩空气，使列车底部与轨道之间形成一层几毫米厚的气垫，从而将整个列车托起，悬浮在轨面上。然后用安装在后面的螺旋桨发动机推动火车前进。这种列车通常被称为“空气悬浮列车”。因为好像是气垫支撑的，所以也叫“气垫火车”。

法国是世界上第一个制造气垫火车的国家。20世纪60年代，巴黎和奥尔良郊区修建了两条空中悬浮铁路，一条长18km，另一条长6.7km。进行了许多运行测试。火车的测试速度是每小时200到422公里。1969奥尔良郊区使用的气垫船长26米，宽3.2米，高4.35米，重20吨。可以坐三个人。

1955年，易安迪制造了两辆LWT-12气垫列车，由联合太平洋等铁路公司采购，但未能抢手。

第二种方式是利用磁铁相斥的原理，让车体悬浮在轨道上，然后用发动机推动火车前进。人们称这种火车为磁悬浮列车。

磁悬浮列车在列车底部装有用一般材料或超导材料(这种导体的电阻在一定温度下接近于零)缠绕的线圈，轨道上装有环形线圈。根据法拉第电磁感应定律，当电流流入列车底部线圈产生的磁力线被轨道环形线圈切割时，在环形线圈中产生感应磁场，与列车底部超导线圈产生的磁场相排斥，列车悬浮。由于悬浮列车克服了车轮和轨道之间的摩擦阻力，列车的速度可以达到或超过每小时30公里。

由于磁悬浮列车耗电量巨大，可与普通飞机的飞行速度相媲美，人们称之为“飞行列车”和“超级快车”。坐这种火车让人感觉很舒服，嗡嗡作响，特别快。即使在车内高速行驶，乘客也会感觉像在飞一样平。它的速度可以达到每小时400多公里。距离约1300公里。如果坐这种没有轮子的火车，31小时就能开完全程。

磁悬浮列车是在20世纪60年代发展起来的。世界上第一条实用的磁悬浮铁路建于前联邦德国汉堡的展览馆和展览广场之间，全长908米，高架轨道。磁悬浮列车长26.24米，可搭载68名乘客。可浮离轨面10 mm，最高时速75公里，已移除。

1979 65438+2月12，日本研制的磁悬浮列车进行了时速504公里的运行试验。测试在日本宫崎县相城市的铁路测试中心进行。使用的测试车辆长13.5米，高2.7米，宽3米，重10吨。测试时，列车先短距离行驶，获得初速度后，列车在导轨(一般为单轨或双轨)上浮动100 mm，快速向前加速。磁悬浮列车悬浮时不使用车轮。但是起步或者刹车的时候，还是需要用轮子。

世界首条磁悬浮列车示范运营线上海磁悬浮列车建成后每年都出现巨额亏损，从浦东龙阳路站到浦东国际机场30多公里只需8分钟。上海磁悬浮列车是一种“恒磁引力型”(简称“恒导型”)，它是根据“异性相吸”的原理设计的，是一种吸力悬浮系统。利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁和铺设在轨道上的磁铁，利用磁场产生的吸力使列车悬浮起来。

上海磁悬浮列车时速430公里，一个供电区域只能运行一列。赛道两边25米处都有隔离网，两边都有防护设备。转弯半径8000米；最小半径也是6600米。法定隔离区为整条赛道两侧500米范围内。

2002年2月65438+和31全线试运行，2003年10月4日65438+正式开始商业运营。这是世界上第一条商业磁悬浮线路。这是当今世界上最酷最炫的火车。带车头的车厢长27.196米，宽3.7米。中间车厢长24.768米，14分钟可往返上海市区和浦东机场。

青铜剑动车组最高时速拟为550KM/h，预计2021年开通。用于运营的高速列车系列也是世界上最快的地面车辆，试验速度为605KM/h(2011年)。