Классы и типы локомотивов

Как указывает источник https://rzd-museum.ru, промышленная революция и изобретение паровой машины положили начало железной дороге. Первые тепловозы были паровыми. По мере того, как времена менялись, и становились доступными новые технологии, были представлены новые типы локомотивов, и локомотивы были значительно улучшены в способах их привода. Сегодня мы классифицируем их по источникам энергии, и вот некоторые из них:

• Паровоз производит тягу через паровой двигатель. На всех паровозах есть котлы, вода которых нагревается за счет сжигания угля, дров или масла до образования пара. Пар приводит в действие возвратно-поступательные поршни, которые, в свою очередь, вращают колеса. Первый локомотив был изобретен Ричардом Тревитиком в Великобритании. Его первый запуск состоялся 21 февраля 1804 года, но его успех был неоднозначным. Тем не менее первоначальные инновации были на правильном пути, и Тревитик продолжал экспериментировать. Первый коммерческий паровоз начал работать в 1812 году. Этот тип локомотива широко использовался до 1950-х годов, когда он потерял популярность, и его заменили другие типы.

• Тепловоз имеет дизельный двигатель внутреннего сгорания в качестве источника энергии. Первый тепловоз с тепловозом появился в 1912 году в Швейцарии. Это не было коммерчески успешным, и дальнейшие испытания были остановлены Первой мировой войной. Герман Лемп, инженер-электрик в General Electric, изобрел надежную систему электрического управления постоянным током, которая позволяла передавать мощность от двигателя к колесам. Это оказалось успешным, и эксперименты продолжились в Соединенных Штатах. Тепловозы были более практичными, чем паровые, они не требовали меньше обслуживания и меньше загрязняли окружающую среду. Они все еще используются сегодня.
• Дрон-локомотив — это локомотив без мощности, который добавляется к дизель-электрическому локомотиву. Это обеспечивает дополнительную тягу и тормозную способность. Это осуществляется тяговыми двигателями, которые питаются от главного локомотива (так называемой «матери»).
• Электровоз приводится в действие электричеством одним из двух способов: подвесным подборщиком или через третий рельс. Первый был запатентован в 1890 году Жаном Жаком Хейльманном, а в 1893 году он перешел из бумаги в реальность. Этот тип локомотива имеет более высокие характеристики и более низкие эксплуатационные расходы. Они также являются гораздо меньшим загрязнителем, чем паровые и тепловозные локомотивы. Французский TGV, который является электрическим, установил мировой рекорд скорости самого быстрого поезда с колесами 574,8 км / ч.
• Гибридный локомотив использует бортовую перезаряжаемую систему хранения энергии (аккумулятор) в дополнение к источнику энергии и электрическому двигателю. Его батарея используется для рекуперативного торможения, когда кинетическая энергия поезда преобразуется в тормозную. Первые гибридные локомотивы появились в начале 20 века.
• Гибридный паровоз с дизельным двигателем был экспериментальным локомотивом, который мог использовать пар из котла или дизельное топливо в своем поршневом двигателе. Великобритания, Россия и Италия работали над этим типом отдельно, но отказались от них из-за высокой стоимости мазута.
• Газотурбинный электровоз имеет газовую турбину, которая приводит в действие электрогенератор или генератор переменного тока, который, в свою очередь, приводит в действие тяговые двигатели. Первый был изготовлен в 1920-х годах, но этот тип не получил коммерциализации до 1930-х годов и использовался до нефтяного кризиса 1973 года, когда их эксплуатация стала неэкономичной. Сегодня они используются очень редко.
• Электровоз на топливных элементах (гидравлический) — это новейший тип локомотива. Он работает на водороде и преобразует химическую энергию водорода в механическую. Первый был продемонстрирован в 2002 году в Валь-д’Ор, Квебек. В немногих местах есть такой тип железной дороги, например в Гаосюне, Тайвань, а в некоторых также есть локомотивы Rail Power GG20B, которые изначально работают на дизельном топливе, но переоборудованы на водород.
• Идея атомно-электрического локомотива возникла в 1950-х годах, когда мы не слишком хорошо понимали опасности атомной энергии. В нем будет 200-тонная реакционная камера, покрытая 1,5 м свинца.