蒸汽火车技术发展史

蒸汽火车是利用煤为动力，蒸汽机为核心的最初级最古老的火车。

蒸汽火车的外观和功用与如今的各种火车相差甚远，它是世界上第一代的火车，蒸汽火车通过用煤烧水，使水变成蒸汽，从而推动活塞，使火车运行。

蒸汽火车曾以无比的巨力开启过人类历史上一个崭新的时代。一般蒸汽火车的速度为60千米/小时。

瓦特(JamesWatt,1736~1819)英国发明家、工程师。1736年1月19日生于苏格兰的一个小镇格里诺克。他从小体弱多病，由父母进行了启蒙教育。父亲是个具有多种手艺的工匠，受其影响瓦特从小就有实验的兴趣和才能。传说他小的时候，曾用布把壶嘴堵死，看到蒸汽的力量把壶盖冲开。

这一现象激发了他的探索精神。后来进了格里诺克文法学校学习，因身体不好，退学在家自学，并经常随父亲到工厂学习制作机械模型、仪器的技术，进行化学和电学实验。靠着虚心求学、刻苦钻研的精神，15岁学完了《物理学原理》并获得了丰富的木工、金属冶炼和加工等工艺技术。

1753年他在家钟表店学手艺。1753年又跟有名的机械师摩尔根当学徒。经过刻苦学习，努力实践，他已能制造难度较高的象限仪、罗盘、经纬仪等。1756年在格拉斯哥大学当了仪器修理员，这是他一生的转折点。一方面该校具有较完善的仪器设备和先进技术，为他的工作创造了良好的技术条件。更重要的是他在这里结识了英国化学家、物理学家J.布莱克等著名学者，他可以经常跟他们讨论改进蒸汽机的理论和技术问题，从他们那里学到许多科学理论知识。这对他后来的发明工作影响很大。

1764年瓦特在修理纽科门蒸汽机时，精心研究了这种热机的工作原理和耗煤量大、效率低的症结。他受J.布莱克的潜热学说启示，找到了纽科门蒸汽机耗煤量大、效率低的原因，即汽缸在使气体膨胀和用水冷凝时一热一冷，损耗大量热量。瓦特于1765年发明了把冷凝过程从汽缸中分离出来的分离式冷凝器。冷凝器的发明在蒸汽机的发展中起了关键性的作用。1768年他制成了一台单动作蒸汽机(活塞单方向推动做功)，这台蒸汽机还采用了汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞等各种新措施，大大降低了蒸汽消耗量，耗煤量只有纽科门机的1/4，动作也更迅速。1776年这种机器开始在厂矿使用。

1781年，他发明了行星式齿轮，将蒸汽机活塞的往运动变为旋转运动。1782年他发明了大动力的"双动作蒸汽机"并获得专利，并利用飞轮解决了蒸汽机运转的稳定性问题。1784年他发明了平行运动连杆机构，解决了双动作蒸汽机的结构问题。1788年他发明了离心式调速器和节气阀，用来自动控制蒸汽机的运转速度。1790年发明了蒸汽机配套用压力计。

到此为止，瓦特完成了对蒸汽机的整套发明过程。经过他的一系列重大的发明和改进，使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多，而且配套齐全、性能优良、切合实用。瓦特由此博得了第一部现代蒸汽机--高效率瓦特蒸汽机的发明者称号。很快，瓦特蒸汽机在纺织、采矿、冶炼和交通运输等方面得到了广泛应用，极大地推动了英国和欧洲的第一次工业革命，使世界进入了"蒸汽时代"。瓦特对蒸汽机的发明、改进及蒸汽机的广泛应用，直接推动了热力学理论的研究和发展。

蒸汽火车发明后，铁路交通迅速发展，为人们的生产和生活带来了极大的便利。

蒸汽火车在中国有百余年历史。

从1843年魏源在《列国图志》中告诉中国人世界有了这项发明开始到20世纪30年代，中国成为世界著名的"万国机车展览会"。一方面火车在中国发展的历史正好是一部帝国主义侵略瓜分中国的历史，但在另一面，它也记载了先进文明对于专制、独裁以及腐朽和愚民文化的惩罚。

1865年，英国人带来了他们的蒸汽火车，在北京宣武门外铺设了长500米的中国土地上第一条铁路，但是这个庞大的怪物把当地居民吓坏了，慈禧太后下令拆除。1876年，英国人又在上海吴淞到江湾修建了第二条铁路，这或许是中国历史上真正运行的第一条铁路，因为轧死了一个人，老佛爷再次下令，用大笔银两从英国人手中把它赎回，然后拆除。

1949年中国终于摆脱战争重获安宁，那些曾经的敌人被赶走了。但历史也再一次让我们和先进的科学技术隔开，带着民族的雄心和自信，我们进入了自力更生的年代。

1952年底，山东四方机车车辆厂生产出了第一台国产蒸汽机车--解放型2121号。这台按日本"天皇型"仿制的机车一时成为了国家的骄傲。同一年，日本宣布停止生产蒸汽机车，稍后，美国和苏联也分别在1953年和1957年宣布不再生产蒸汽机车，他们已经在1952年时就进入了内燃机时代。

尽管在20世纪30年代，世界上就已经有了100多种型号的蒸汽火车，但在随后的日子里，最好的蒸汽火车都是由中国人生产出来的。我们可以列举出它们的名字:"解放号"、"反帝号"、"和平号"、"反修号"以及之后的"跃进号"和"前进号"。根据这些新改良的机车型号，可以推测出产生它们的年代。

到1988年中国停止蒸汽机车的生产为止，我们一共造出了9698台蒸汽机车，最好的机车已经达到世界领先水平。

2016年1月，新疆哈密地区三道岭煤矿中国最后一批6台蒸汽火车退役。