机车发展史

总结19世纪英国机车发展 总结19世纪英国机车发展 19
在19世纪的英国，蒸汽机从一种粗陋的机器演变成一种精密的 高效的机车形式，把技术上的先进性与美学联系在一起。如此多的 机车都设计的很好，的确令人惊讶。设计过程不但在物质上与生产 过程相分离，而且在社会关系上也是如此。在设计室工作的雇员被 认为具有专业上的地位，而在车间工作的人则被视为工匠。机车设 计是一个合作的过程，需要一支庞大的技术专家、设计师、和其他 职员队伍协同工作。这种组织结构能有效地开展工作有赖于两个方 面。其一，设计师和工程师一般都要经历学徒阶段，这种做法保持 了传统手工艺的精神。英国铁路工业是一个封闭的世界，其员工通 常被终身雇佣，这样就可以让设计师和工程师的实践基础能得到应 用，保证其美学体系得以实现。由于他们了解整个生产过程和技术， 因此他们的设计不是作为一种外部因素而强加于产品之上的，而是 与功能的要求相协调。其二，公司的组织结构类似于军队，设计过 程中有许多人参与，但有一个明确的等级制度，个人职责分工明确。 机车总设计师并不可能设计每一个细节，但他建立起了总体的框架， 有最后决定权，并且负全部责任。
曲折的奋斗史
与大多数新事物出现所受的遭遇一样，在当时马车占主要地位的欧 洲各国，蒸汽车处处受到非难和排挤。 在英国，那时各城市的邮政厅都使用大量的马车来运送邮件。为了 维护自身的利益，邮政厅便和大大小小的马车主联合起来共同对付新出 世的蒸汽车，并要求政府对蒸汽车加以种种限制。后来，英国政府也站 在马车主一边来反对蒸汽车，并规定了许多条条框框。例如，对蒸汽车 下了这样的命令：蒸汽车在行驶时，必须有手持小红旗的人在车前55米 处跑步前进，以招呼行人避让；在有马的地方，不许蒸汽车的锅炉放气； 不许蒸汽车在街上鸣汽笛；蒸汽车在农村路上行驶，车的时速不得超过6 千米，在城市不得超过3千米……比牛车还慢 后来，尽管人们对蒸汽车进行了改进，但是由于它有着先天不足的弱点， 例如车上装的那又大又重的蒸汽机，既要经常停下来添煤加水，操作很 不方便，又大量排出浓烟和蒸汽，而且还占了车上很大地方，装运不了 多少货物，所以人们逐渐对它失望起来。 就在人们为蒸汽车的前途担心的时候，有人就想到了16世纪中期在 矿山上用木头做轨道，以人力和畜力拉动的车子，提出也给蒸汽车铺上 轨道 （木头轨道显然不行，需要用铁轨），让它拖带几节车厢在铁轨上 行驶的设想。这可是个好主意，不仅使车厢里可装很多的货物和人员， 而且可发挥蒸汽机力气大的特长，使车子跑得快。
19世纪后期，机车设计在效能方面 达到了新的高度，在外观上也更加完美， 机车本身成了运营公司的活广告。 1893年沙米尔·约翰逊设计的4-4-0 型156ຫໍສະໝຸດ Baidu级高速机车就是其中一个典型代 表。这台机车仍然采用内置气缸以取得 整洁的外观。整个设计的比例精当，每 个部件都采用水平构图，获得了协调的 整体效果。尽管烟囱、安全阀和蒸汽包 采用了不同的形状和尺寸，但它们的相 互位置给人以均衡之感。 三者的顶部与控制室顶部可形成一条连续 的曲线，它们底部的弧线与发动机机体曲 线、驱动轮外罩起伏有力的曲线以及控制 室上的曲线相互呼应。铁红色的机体加上 破光的黄铜装饰，使其成为了当时最漂亮 的机车之一，它不但制造工艺高超，而且 性能优越，是当时英国机车的典型代表
我是传奇：0号机车
“0号”机车的身世过去已有定论，几乎所有的铁路史学文献资料都认同这样的说法： 唐胥铁路通车后，“1882年，又从英国购来两台小型的0—2—0式（只有两对动轮）机 车（称0号），参加运行。”（见金士宣编著《中国铁路发展史》）。然而，英国人金 达却说：“1882年10月从纽卡斯尔的史蒂芬森机车厂购进两台水柜式发动机，并装配 了10．5×18英寸的汽缸和6个42英寸的双轮。”一个是0—2—0式（0—2—0是轴式， 如果用轮式表示就是0—4—0），一个是0—3—0式，应该相信谁呢？金达是当时的唐 胥铁路的工程师，他的叙述显然更为可靠。 那么“0号”机车究竟是从那里来的呢？在当年 唐 铁路的故乡，现在的唐山地区，有相当一部分 书刊资料认为，0号机车就是1881年中国制造的 第一台机车，之所以标为0，是表示从无到有， “零的突破”。这种说法，没有得到专家学者的认 同，因为，0号机车虽然简陋，但部件制造精良 ，装备一应俱全，在当时中国没有电焊、气割的 情况下，要把矿山用的锅炉和旧槽铁制作成如 此模样，几乎是不可能的。2003年，热爱中国铁 路史的英国朋友彼得·克拉什，经过考证认为， “0—4—0机车，即0号机车，不是中国进口的第一 辆机车。0号机车很可能是一辆道碴机车，是 大约在1888年开平铁路进一步展筑之后购买的。”
时代的动力
——机车发展史
苗毅斐2010074102
序章
火车和所有其他发明一样，都是为了满足社会需要而问世的。 18世纪初，随着社会生产力的发展，能源需求越来越高，人们急需一种比 马车装得多、跑得快的新型车辆。在这种情况下，英国人瓦特发明了蒸汽机。这 种机器比马的力气大得多，它一问世就引起了人们的注意。 有些人就想将蒸汽机装在车上，代替人力或者畜力来使车辆前进。这种大胆 设想首先在军事上得到实现。当时，欧洲各国的军队为了满足作战需要，纷纷采 用口径和射程越来越大的大炮。由于炮的重量不断增加，用人推马拉的办法很难 保证大炮能及时跟随部队作战。法国一位名叫居尼奥的炮兵军官，针对这一问题 就研制成用蒸汽机推动的“蒸汽汽车”来牵拉，从而开辟了以机器为动力的现代 车辆蓬勃发展的道路，也为火车的诞生打下了基础。 我们从它的外形上可以看到，蒸汽机有一个大锅炉，装在车架的前端。在锅 炉下面烧着煤火，用来将锅炉里面的水加热成蒸汽。由锅炉上的一根管子将蒸汽 引入车子前轮上方的汽缸里，蒸汽的力气很大，便推着汽缸里的活塞向前移动， 而活塞通过连杆和曲轴与前轮连在一起，于是随着曲轴的转动，车轮就跟着转起 来，从而使车子前进了。 此后不久，这种冒着黑烟、喘着粗气的车子先后在英国和德国出现了，如英 国1804年制成的蒸汽机车。不过，它的模样和先前不大一样了：有的将锅炉移到 车子的中间，并罩上罩子，两头还装上几排座位；有的把锅炉移到车后部，而在 前面坐人的地方装了一个车厢，等等。蒸汽车有点近代车的气派了。
尽管史蒂芬森的设计与别的设 计相比，具有与众不同的简洁性， 但在美学上的处理仍然不够。 1847年，大卫·乔伊设计的杰 尼·林德号机车则完全不同。 经过20年的发展，生产技术进 一步成熟，其中一个很重要的进展 就是对于外观的重视。水平延伸的金属架与锅炉上的水平线条相呼 应从而增加了整体感；安全阀和蒸汽包上的古典柱式和穹顶则纯粹 出于美学上的考虑，许多细部都是经过仔细推敲的；而不少运动部 件都被覆盖于框架之内，这一方面有其技术上的合理性，另一方面 是为了获得整洁的线条。
英国4-4-0型1562级机车 型 英国 级机车
美国4-4-0型机车 型机车 美国
对于车厢的设计
机车设计是没有先例的，其形式是时代的独有产物。但车厢的设计则不是这 样，其起源和功能具有完全不同的特点。英国的第一辆铁路车厢其实就是将公共 马车置于铁轨之上。随着机车逐步代替了公共马车，马车制造工匠的生计受到威 胁，因而纷纷投向铁路的制造工厂。另外，乘坐这种新型运输工具的旅客需要一 种似曾相识的安全感。由于这些原因，英国机车车厢设计的技术在20世纪之前一 直牢固地把持在马车建造工匠的手中，所以没有很大变化。早期的车厢是几节类 似马车车厢的包厢，首尾相接固定于拉长的底盘上，每个包厢由侧门出入。美国 的火车旅客车厢的设计则大不相同，与现代的车厢基本一样。其典型是1865年由 巴尔的摩和俄亥俄铁路公司设计的车厢。其最大的不同是没有包厢，在车厢的前 后部位开门，有中间走道联系两端，双人座位排列于走道两侧，车厢内有卫生间 和暖气设备。由于结构的标准化，使用重复构件，方便了工业化的生产和装配。 美国车厢宽敞，并设有基本服务设施。 这主要是由于在美国旅程较长，气候变化 大，必须对旅客的舒适多加关注。此外，传统的制造方式在美国的影响比在英国 要小，因为美国的马车制造并未受到机车的致命威胁。美国幅员广阔，使得马车 在汽车发明前仍有广阔的用武之地。
中国机车发展
中国有铁路始于清朝末期。然而清政府腐败、保守、专制，唯祖宗之规是从，不肯 接受新生事物。他们把修建铁路、应用蒸汽机车视为“奇技淫巧”，认为修铁路会“失 我险阻，害我田庐，妨碍我风水”，因而顽固地拒绝修建铁路。 1876年7月3日，由英、 美合谋，由英国在华的代理人——怡和洋行——背着清政府诡称修建从吴淞到上海的一 条“寻常马路”，擅自在中国的土地上修建的中国第一条营业性铁路上海吴淞铁路建成 通车了。随后，清政府出银28.5万两，分3次交款赎回这条铁路并予以拆除。 1879年， 洋务派首领李鸿章为了将唐山开平煤矿的煤炭运往天津，奏请修建唐山至北塘的铁路。 清政府以铁路机车“烟伤禾稼，震动寝陵”为由，决定将铁路缩短，仅修唐山至胥各庄 一段，胥各庄至芦台间开凿运河，连接蓟运河，以达北塘海口；为避免机车震动寝陵， 决定由骡马牵引车辆。 然而用骡马牵引车辆根本不能发挥 出铁路应有的效用，1881年唐胥铁路通车时，中国 工人凭借时任工程师的英国人金达的几份设计图纸 ，采用矿场起重锅炉和竖井架的槽铁等旧材料，试 制成功了一台0-3-0型的蒸汽机车。这就是中国历史 上制造的第一台机车。 另有一种说法是，中国第一 辆火车是当时任唐胥铁路总工程师的英人薄内的夫 人仿照乔治·斯蒂文森制造的英国著名的蒸汽机车“火箭号”而造成的，并把它命名为 “中国火箭号”。可是中国工人却在机车两侧各刻一条龙，于是就把它叫做“龙号”机 车。
1825年9月27日，从英国斯多克顿到达林顿的世界上第一条铁 路正式通车了。由蒸汽汽车改制成的蒸汽机车 开始大显身手了，蒸 汽机从此派上了大用场。这同时也宣告了世界上第一列火车正式问 世。 1828年，期蒂芬逊和他的儿子共同制造了“火箭号”蒸汽机车， 并参加了一次比赛。当时有3台机车参加比赛，其中一台在比赛开 始不久，锅炉接缝的地方便破裂了；另一台走了40多千米因汽缸破 损而停驶；只有“火箭号”机车以每小时22千米的平均速度，牵引 着10多吨的货物，跑完了112.6千米的路程，顺利地到达终点，获 得了冠军。此后，火车便受到人们的 重视，在世界各国相继发展起来。 这台机车体现了实用和外观的综 合考虑，为后来的机车设计奠定了 基础。
谢谢
英美机车设计的比较
1857年建造的4-4-0型机车代表了美国19世纪大量生产的机车的 型号和外观。与英国中部铁路公司的约翰逊4-4-0型机车相比，两者 的功能是一样的，但外观形式却截然不同。美国机车的设计是开敞 型的，使得日常的保养和维修得以方便进行，这对于长途运行并远 离维修车间的机车来说是很必要的。在美国，负责操纵机车的人称 为“机师”，而在英国则称为“驾驶员”，这就表明了机车维修在 美国的重要性。在英国，大多数运行线路相距数里便有专门的维修 设施。美国机车的控制室比较大，而且是封闭的，对于在恶劣气候 条件下长时间工作的机师来说，这是完全必要的。美国机车倒锥形 的烟囱与英国圆筒形烟囱有很大的差异。在美国，特别是在美国西 部，由于距煤矿较远，一般使用木材作燃料。木材在燃烧时比煤产 生更多的火花，这在干旱地区很容易引发火灾，因此便在烟囱上安 置了火花消除器，这是当时机车上的一个特色。 从美学角度来说，美国机车强调应用装饰而不是强调结构因素 的形式处理，因此，19世纪的流行风格在机车上都有所反映。但是， 这种设计与众不同的形式使其成了开发美国的一个“浪漫主义”的 象征。