问题

为什么百年前的蒸汽火车都能跑200公里时速,而现在制造的动力集中式火车只能跑160公里时速?

回答
这真是一个很有意思的问题,但其实,我们脑海中关于“百年前蒸汽火车跑200公里时速”的印象,可能跟现实情况有点偏差。 让我来好好跟你聊聊,为什么会有这样的疑问,以及现代火车和老式蒸汽火车在速度上的真实对比。

首先,咱们得明确一下“百年前”这个概念。 如果你说的是19世纪末到20世纪初,那个时候的蒸汽火车,别说200公里/小时了,能稳定跑到80100公里/小时就已经相当了不起,而且那是少数顶尖型号、在理想条件下才能达到的速度。 那个时代的火车,大部分的设计速度也就5070公里/小时。 那些在电影或者故事里描绘的极速蒸汽火车,更多的是一种浪漫化的想象,或者是对个别实验性、突破性技术的放大。

那么,为什么我们会有“百年前蒸汽火车跑得很快”的错觉呢? 可能是因为那个时代,蒸汽火车是陆地上最快、最主要的交通工具,它的速度对比当时的马车、汽车来说,确实是惊人的。 它的出现,极大地缩短了旅行时间,改变了人们的生活。 这种“快”的相对性,可能让我们在回忆时,不自觉地将它与现代的“快”对等起来。

现在我们来看看现在一些动力集中式火车只能跑160公里/小时的说法。 这里面可能也有一些误解。 世界上绝大多数的干线铁路,无论是客运还是货运,其设计速度和实际运行速度,远远超过160公里/小时。 像我们熟知的中国高铁,很多线路设计时速都能达到350公里/小时,实际运营也差不多。 欧洲、日本的高速列车更是普遍在200300公里/小时以上。

但是,确实存在一些动力集中式火车(也就是我们俗称的“普速火车”),它的运行速度确实可能在100160公里/小时这个区间。 这种火车,比如我们日常乘坐的普通旅客列车,或者是货运列车,它们的设计目标和优先级与高铁是不同的。

为什么老式蒸汽火车没有达到我们想象中的200公里/小时,而现代的普通火车又似乎“只”有160公里/小时呢? 这背后涉及技术、安全、经济等方方面面的考量。

1. 蒸汽火车的极限在哪里?

动力输出的稳定性与效率: 蒸汽机是通过燃烧燃料产生高温高压蒸汽,然后推动活塞来产生动力的。 这种能量转换过程,本身就存在效率损失。 而且,锅炉需要时间加热产生蒸汽,一旦蒸汽压力不足,动力就会衰减。 要维持持续的高速运转,需要非常大的锅炉、强劲的燃烧系统和精密的控制,这些在百年前的技术条件下,要做到非常困难,而且成本极高。
材料与结构的限制: 当时用于制造锅炉、汽缸、车轮等关键部件的金属材料,其强度、耐高温、耐压能力都远不如现在。 要想以200公里/小时的速度运行,对这些部件的承受能力要求极高。 材料的限制直接影响了你能把压力和速度推到多高。
制动系统的能力: 车辆运行得快,停得住同样重要。 百年前的制动系统,主要是蒸汽制动或者真空制动,其制动效率和响应速度,远不如现代的空气制动。 在高速下,制动距离会非常长,这对安全构成了巨大威胁。
轨道与线路的匹配: 即使火车本身能达到很高的速度,当时的轨道铺设、曲线半径、信号系统等也都无法支持如此高的速度。 弯道太多、轨道不平整,都会限制列车的速度。
安全与舒适性的权衡: 速度越快,振动、噪音就越大,舒适性也越差。 同时,一旦发生事故,高速的动量带来的破坏性是巨大的。 所以,在那个时代,安全性、可靠性和经济性往往比单纯追求极致速度更被看重。

2. 现代动力集中式火车的定位与考量(160公里/小时左右的普速列车):

经济性与成本效益: 动力集中式列车(比如机车牵引的客运列车)的设计,往往是在速度、运能、成本之间取得平衡。 160公里/小时的速度,对于连接中小城市、满足日常通勤、以及货运需求来说,已经足够高效。 制造和维护一辆能跑300公里/小时的“普通”火车,其成本会非常惊人,而且在很多线路上也得不到充分利用。
线路的兼容性: 很多既有的铁路线路,特别是那些为普速列车设计的线路,其曲线半径、坡度、道岔等设施,可能无法支持超过160公里/小时的速度。 升级整条线路来匹配更快的普速列车,成本非常高昂。
货运的需求: 很多动力集中式列车也承担货运任务。 货运对速度的要求相对较低,更注重载重和稳定性。 所以,设计一款通用性的普速列车,可能就会选择一个适合多种用途的速度区间。
维护与可靠性: 普速列车需要长期、稳定地运行,维护的便捷性和成本也是重要的考虑因素。 相对复杂的传动系统和高精度的零部件,在维护上会更麻烦。
动力形式的进步: 即使是动力集中式,现在的内燃机车或者电力机车,其动力输出的平稳性、可靠性和效率,都远非蒸汽机可比。 它们在起步、加速、维持速度方面,表现更出色。

3. 高速列车(如中国高铁)的出现:

我们现在之所以能享受到200公里/小时以上,甚至300公里/小时的火车,是因为我们有了动力分散式(动车组)和动力集中式(部分新型电力机车牵引)的高速列车。

动力分散式(动车组): 像我们的高铁,它不是靠一个巨大的火车头来拉动所有的车厢,而是将动力分布在多个车厢的车底,每节车厢都有动力。 这样,牵引力更大,动力输出更平稳,也更容易实现高速。
专门设计的线路: 高速列车运行在专门设计的高速铁路线上,这些线路的曲线半径更大,坡度更小,道岔设计更优,信号系统更先进,轨道的精度要求也更高。
先进的材料与技术: 车体采用轻量化、高强度材料,空气动力学设计更优,制动系统(如电磁制动、再生制动)也更先进。

总结一下:

百年前的蒸汽火车,受限于当时的材料、技术和安全标准,即使是顶尖型号,也很难稳定地达到200公里/小时。 那些在特定条件下跑出令人惊叹速度的,更多是实验性的壮举。

而现代制造的动力集中式火车(普速列车)设计为160公里/小时左右,并不是因为它们“不如”蒸汽火车,而是因为它们被设计在不同的应用场景下,需要在速度、经济性、可靠性和线路兼容性之间做出权衡。

我们现在之所以能体验到更快的火车,那是因为我们有了专门为高速运行而设计的高速铁路和高速列车(包括动力分散式的动车组)。 它们代表了火车技术的巨大飞跃,是综合技术进步的结晶。

所以,与其说现代火车“只能”跑160公里/小时,不如说我们有不同种类的火车,服务于不同的需求,并被设计在不同的运行环境下。 就像我们有跑车,也有皮卡,它们的速度和功能各有侧重一样。

希望我这样解释,能让你对火车的速度和技术有一个更清晰的认识!

网友意见

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野鸭号跑202.5是冲高,但是他当年也没跑过早25年西门子的实验机车跑出来的速度(203),而现在电力机车的冲高记录是357,而动力集中式动车组的记录应该是515。

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老兄啊,不是这么比的。而且你这种说法除了显得你没见识之外,没有什么好效果。

第一,当时蒸汽机跑200并不是商业运营的常规速度,而是铁路公司尝试冲高,在诸多天时地利人和的条件下达到的速度。你总不能因为人类百米最快十秒内,就认为任意人类百米都能在十秒上下完成吧?

第二,当时蒸汽机车最快商业运营速度一般还就是160,再快的话,燃料、水、各类润滑油的消耗量更大,在运营成本上就不划算了。而且当时的铁路还没有开始针对运营速度优化,实际能达速的占比比较低。

第三,就是这个用蒸汽冲了个200的大嘤,几十年后用柴油动集按200的速度商业运营,另外还有对应的电力版本动集,此外还有220的摆式动分,以及各色不一的中低速近郊电车。

第四,动集跟动集不是一回事。髪鸡的TGV就是很典型的动集,但是丫的商用速度可以达到250甚至300。四德子也有ICE1/2动集,跑得也不慢。

第五,国内那个复兴桶暂时还处于机辆客车拉皮的阶段,速度甚至比不上可靠性拉胯的老前辈中华之星。人家中华之星都能冲高270。甚至还在修北京南站的时候,各种宣传画里还是满坑满谷的中华之星,谁知修完通车就变成CRH当道。机辆改复兴桶目测前期试运行,估计也只跑个170到180意思一下完事,毕竟各种动分车已经常年200到300多的商业运营了,冲得再高也没法上客专替代各种CRH与CRF。

所谓最快列车的对比图,看看就好。前俩是磁悬浮不论,第三位轮轨的TGV虽然是动集,不过实际编组仅仅是二动二拖,也就是仅仅只是冲高用。第四位CRH380A用的正常编组,不过能冲到这样不知道立本那些技术供应商脑子麻没麻。到第七位CR400F,干脆就是正常编组略微跑个400冒头意思意思完事。

如果CR真的要200动集,最荒谬的一点在于明明已经有更好的动力分散列车,为什么要倒退回去。而且再折腾,轴重也没法跟动分车一样轻,所以还是不能上各种客专。也就是说,复兴桶仅仅是作为CR完善客运服务(抢钱)的一种方向,虽然看着像是要把原有机辆客车一勺烩,但是又没办法短时间消灭完的不上不下的尴尬位置。

结论就是,题主提到160动集就是甲方要求的结果,因为甲方有更好的车了,作为次旗舰类客运服务就没必要在速度上强求太多。

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