为什么（火车）使用内燃机要比蒸汽机快很多?

2024-12-18 14:12:54

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回答1：

蒸汽机车和内燃机车在动力运行和时速对比上，就是如同牛和马一样的对比，就单从速度上来说两者之间的差别就大，原因有三点。

1两者之间的发动机不同：铁路上的机车在涉及到运行的速度的时候，列车的行走部，良好的铁路线路以及铁路的各个指标是一方面。机车的发动机可以决定机车的效率。蒸汽机车采用的发动机是蒸汽机，这种机械是属于热机的范围，是最早出现的热机机种，相对比较落后。它是在蒸汽机的内部燃烧水蒸气，靠蒸汽的内能来做功，推动气阀来带动连杆运动，带动车辆产生牵引力从而运行。而内燃机车的发动机使用的是柴油机，体积小，而且轻便，靠的是燃烧柴油来作为动力的，在发动机的内部燃烧，不需要庞大的锅炉。在汽缸内燃烧压燃柴油，产生高温膨胀的气体，推动连杆带动行走部运行的。并且内燃机是全世界广泛使用的热机。

2机车的便捷程度对比：蒸汽机车是属于以蒸汽机在作为动力机的机车，既然是以蒸汽机作为动力机的机车，因此说，机车上的各个部分比较的复杂。蒸汽机车上的锅炉体积较大，分为锅炉，驾驶室和煤仓这几大部分，不具有机车的运动灵活性。而内燃机车只有机车的自身，没有附加的部分，因此运行的比较的轻便与灵活。

3两者之间机械的运转频繁：蒸汽机车的自身是靠蒸汽机来作为动力机的，内燃机车是以柴油机来作为发动机的发动机的不同，是决定机车的速度与功率的一个重要的原因。蒸汽机车使用的是蒸汽机，自身需要锅炉，并且是在锅炉的内部燃烧出水蒸汽，来推动后活塞运行，产生动力后，发动机还要带动机车行走部上的连杆，连接车轮，如此往复运行。而内燃机车是直接在发动机的汽缸内部燃烧柴油，经过活塞的压缩后，产生高温的膨胀气体，带动活塞的连杆以及曲轴运动，直接就带动车体的行走部运行。蒸汽机车与内燃机车的区别在于行走部的传动上，蒸汽机车的行走部涉及三次做功即为发动机动力-连杆-车轮的运行方式，内燃机车为发动机直接带动行走部，这期间是内燃机车比蒸汽机车快的主要原因之一。

蒸汽机车与内燃机车之间的速度的对比上不是因为燃料不同就可以决定的，蒸汽机车不能燃烧柴油，内燃机车同样也不可以烧煤。如果相互转换的话，从发动机上和机车的构造上，都是不允许的。无论是怎样的机车，但凡燃烧柴油作为动力机的机车就是内燃机车，靠水蒸气产生内能的机车就是蒸汽机车。

蒸汽机和内燃机之间的不同与区别有很多。蒸汽机是在蒸汽机的基础之上，有锅炉这样的附加设备，需要燃烧水蒸气，产生内能，推动气阀，带动连杆产生的做功及动力的，体积比较大，机械性能不灵活，并且浪费燃料，是在机体的外部燃烧转化到机械的内部的，因此就把蒸汽机的自身分为锅炉和机械，还有燃料室三个部分。对空气有污染。效率低，产生动能是靠水蒸气的流动的热分子来做功的。内燃机是在汽缸的内部燃烧燃料的，因此内燃一词就可以说明。不需要锅炉和附加设备，相对蒸汽机比较而言，体积小，轻巧便捷。就是在汽缸内部燃烧柴油，靠压缩膨胀的气体，推动活塞和连杆，带动曲轴转动的，机械之间的传动频率小，有利于高效率的做功，产生动力的是燃烧柴油产生的高温膨胀的热空气分子来做功的。内燃机和机车同蒸汽机和机车的比较之下优点很多，1体积轻便，在机体的内部燃烧，不用外界的辅助设备的加入。2燃料柴油轻松易得，在工业领域广泛使用，直接燃烧柴油就可以做功。3产生机械做功的是高分子的气体，而蒸汽机车是水蒸气。4内燃机车的机械之间的传动率少，减少机械之间的运动比，达到高效率，蒸汽机车之间频繁，效率低。

蒸汽机车在行走的频率上低于内燃机车的原因还有一个，发动机之间的性能不一外，还有车辆的行走部上。蒸汽机车的行走部上带有连杆，如此一来，做功的频率比较频繁，不利于机车的高速度运行，而内燃机车，直接就是发动机的装置带动车轮运行，比较的轻便。一个是三次传动，一个是一次传动，所代表的性质截然不同。就行走部而言，蒸汽机车是在车弓上架设的连杆和车轮，行走部在行走的时候多数是沿着直线运行，通过曲线以及铁路线的其它弯路等多有不便，而内燃机车上设有旋转架车，通过的曲线及不同程度上的路线，要求没那么高。因此，各个方面比蒸汽机车灵活轻便。

我国的内燃机车与蒸汽机车之间的速度有着明确的对比，不论是蒸汽机车还是内燃机车，两者之间都可以分为客运机车，货运机车以及客货两用机车。因此相同种类的机车之间，速度差异也很大，就同种机车的中间平均速度而言，蒸汽机车70-80多公里不等，内燃机车140-160公里不等，二倍的差别，因此说，内燃机车在速度上明显高于蒸汽机车。

内燃机车快于蒸汽机车的原因就在与以下几点：1机车以及发动机的体积与灵活性2产生动力热分子之间的运动性3发动机的功率性4机车机械之间传动的频繁性5机车发动机以及做功全过程的灵活性6机车行走部机械运转的频繁性