Trinh Tan

Khám phá động cơ của tàu hỏa

Tàu hỏa hay xe lửa là phương tiện giao thông đã rất quen thuộc với chúng ta. Tàu hỏa gồm gồm đầu tàu và các toa nối lại. Vậy động cơ của tàu hòa là loại động cơ gì để đầu tàu có thể chạy kéo rất nhiều toa tàu phía sau được? Mời bạn cùng khám phá động cơ của tàu hỏa qua bài viết này.

Sau đây chúng ta sẽ theo dòng lịch sử phát triển của đầu tàu hỏa.
1.Đầu máy hơi nước

Là loại đầu máy dùng động cơ này, dùng than đốt cháy củi,tạo nhiệt đun nước làm tăng áp suất nước, xả van cho hơi nước đẩy piston và quay trục khuỷu. Chắc chắn ai cũng đã nghe và biết đến động cơ hơi nước rồi đúng không nào!

2.Đầu máy diesel cổ điển

Đây có thể nói là bước tiến nhanh vọt khi động cơ diesel tối ưu hiệu quả hơn, khắc phục mọi nhược điểm của động cơ hơi nước. Nguyên lý cơ bản không gì khác so với các loại động cơ diesel trang bị trên ô tô hiện nay. Buồng bơm tăng áp diesel phun dầu áp lực cao vào buồng đốt, dầu tự cháy nhờ nhiệt độ và áp suất cao đẩy piston quay trục khuỷu và truyền lực đến bánh xe qua hộp số.

Đầu máy diesel cổ điển
Đầu máy diesel cổ điển

Tuy nhiên trong quá trình vận hành, người ta nhận ra rằng khi dùng động cơ diesel thì momen sinh ra khi khởi động rất thấp so với yêu cầu tải trọng dẫn đến khó khởi động đầu máy. Thậm chí, nếu tệ hơn thì hiện tượng gãy trục khuỷu, tay bên hoàn toàn có thể xảy ra. Vì vậy, giải pháp được áp dụng lúc này là trang bị một kích thủy lực đẩy đầu máy di chuyển để momen xoắn khởi động cần để khởi động.

3.Đầu máy diesel truyền động điện

Đây là loại đầu máy mà người ta hay nói vui rằng ”động cơ diesel không còn chức năng sinh ra chuyển động của tàu hỏa nữa”!.

Đầu máy diesel truyền động điện
Đầu máy diesel truyền động điện

Dùng truyền momen quay từ động cơ diesel sinh ra đến một máy phát điện, sau đó máy phát điện truyền dòng điện vào nhiều động cơ điện, động cơ điện truyền lực trực tiếp vào hộp số đến các bánh xe của tàu. Có thể là mỗi bánh một động cơ điện hoặc 2 bánh trên trục một động cơ.

Động cơ điện có momen khởi động lớn nên thích hợp cho việc khởi động kéo nhiều toa nặng trong thời gian ngắn. Đây chính là lý do cho sự ra đời của đầu máy diesel truyền động điện.

Ứng dụng của năng lượng điện ngày càng phát triển đã làm thay đổi tàu hỏa

Ngày nay ở các nước phát triển, khái niệm ”tàu điện” và ”tàu cao tốc” đã thay thế cho tàu hỏa.

  • Tàu điện: Nó sử dụng hoàn toàn bằng động cơ điện.
  • Tàu cao tốc hay tàu đệm từ: Đây là loại tàu hiện đại chuyển động bằng việc áp dụng kiến thức lực từ hoặc lực điện từ. Phương pháp này giúp chuyển động nhanh và tiện nghi hơn các loại phương tiện sử dụng bánh xe, do giảm ma sát và loại bỏ các cấu trúc cơ khí. Tàu đệm từ có thể đạt đến tốc độ tới khoảng 500 đến 580 km/h.
Tàu đệm từ
Tàu đệm từ

Không dừng ở đó, thế giới đang ”sửng sốt” với Hyperloop do công ty Tesla và SpaceX của Elon Musk đề xuất. Bên trong đường ống áp suất thấp, các phương tiện chở người và hàng hóa có thể phóng đi nhờ đệm không khí tạo ra bởi máy nén khí giúp giảm ma sát đến mức tối đa. Năng lượng để đẩy con tàu cũng dựa vào cảm ứng điện từ. Những yếu tố này giúp tàu có thể di chuyển với vận tốc gấp đôi máy bay chở khách thông thường, không bao giờ gặp tai nạn, tiết giảm đáng kể chi phí năng lượng, hoạt động 24/24 bất chấp mọi điều kiện thời tiết. Tốc độ đạt được lên tới 1200 km/h.

Hyperloop do công ty Tesla và SpaceX của Elon Musk đề xuất.
Hyperloop do công ty Tesla và SpaceX của Elon Musk đề xuất.

Ở Việt Nam hiện nay đang sử dụng các loại đầu máy diesel cổ điển, đầu máy diesel truyền động điện và mới đấy nhất là tàu điện đầu tiên Cát Linh – Hà Đông. Thật buồn khi trong nhiều năm qua ngành đường sắt Việt vẫn chưa có sự cách mạng nào về tốc độ tàu hỏa.

Tàu điện trên cao Cát Linh - Hà Đông
Tàu điện trên cao Cát Linh – Hà Đông

Trên đây là những thông tin lịch sử phát triển cũng như loại động cơ của tàu hỏa. Hy vọng bạn cảm thấy thú vị khi đọc bài viết này.

Bạn cũng có thể thích Bài đăng cùng tác giả

Chia sẻ ý kiến của bạn

Thông Tin Cá Nhân

NamNữ

Trình Độ Học Vấn

Thông tin chung