為什么沒有出現電傳動內燃機火車？內燃機火車由于是車頭驅動，很難把時速提升到200km以上。如果改成車頭發(fā)電供應后面的動車組，那么不就輕松可以實現高速了嗎？

內燃機是直接通過油或者煤燃燒產生的熱量驅動的，將熱量轉化為動力的熱力發(fā)動機！但電力卻能產生電能，有電機也能驅動汽車！但在現代的火車上卻完全不同，怎么回事？我們來聊聊！

而現如今的電力驅動的電力機車和動車組均是通過車頂的受電弓從接觸網（架空電線）獲取單相交流電（國內標準為25kV/50Hz），經變壓器、整流/逆變裝置處理后，驅動牽引電動機旋轉車輪。

常見的電動機有：早期直流電動機（如韶山SS系列），因維護復雜已逐步淘汰；現如今有交流異步或永磁同步電動機為主，具有效率高、調速性能好等優(yōu)勢。

但在一些地區(qū)，例如進西藏的鐵路到了一定位置后會換內燃機的火車車頭驅動。青藏鐵路采用NJ2型內燃機車（電傳動），主因高原電氣化成本高及空氣稀薄影響內燃機效率。而現如今的內燃機車內部也有電動機，但電能由車載柴油發(fā)電機提供，屬“電傳動”而非機械直驅。因此，現代火車無論能源形式如何，最終驅動車輪的均為電動機，差異僅在于 電能來源是電網還是自備柴油發(fā)電機。

想象燒一壺開水，燃氣灶的熱量只有一半真正加熱了水——內燃機也是如此。現代電傳動火車（如青藏鐵路的NJ2型）先用柴油燒鍋爐（發(fā)電），再用電力驅動車輪，但經歷了 兩次能量打折：

柴油機效率僅45%：燒油產生的能量超一半變成廢熱“飄走了”；

發(fā)電再驅動又損耗15%：好比用充電寶給手機充電，中間還會發(fā)熱浪費。最終只有35%的能量推動車輪。而電力機車直接“插電”運行，能量利用率超90%，相當于省去中間商賺差價。

而過去最早燒煤的時候，燒煤的火車頭屬于蒸汽機車，其核心動力裝置是蒸汽機，而非電機或內燃發(fā)動機。燒煤的火車頭通過燃燒煤炭加熱鍋爐中的水，產生高溫高壓水蒸氣。蒸汽推動氣缸內的活塞往復運動，再通過機械傳動機構（如連桿、曲軸）驅動車輪轉動，整個過程屬于典型的“外燃機”模式，燃料在氣缸外部燃燒，能量通過蒸汽傳遞。

但蒸汽機車的熱效率僅5%-7%，大部分能量以廢熱形式散失。需頻繁維護鍋爐、氣缸、活塞等部件，啟動耗時長達2-3小時，且需密集補充煤水（每300公里需加煤加水）。運行中排放大量煤煙、粉塵和高溫廢水，對環(huán)境和鐵軌周邊造成污染。曾嘗試用蒸汽輪機替代活塞蒸汽機，但因低速效率低、車身過重（如美國"S2型"重達468噸）被淘汰

為何高速更難？車速超過200km/h時，空氣阻力會像“一堵墻”擋住火車。此時需功率陡增——和諧號動車組跑350km/h需要1萬千瓦功率，相當于同時點亮10萬臺家用空調！但最強內燃機車功率僅4660千瓦，還不到一半。

為什么高鐵不用內燃機？

核心在于 經濟與環(huán)保的雙重碾壓：電力牽引與內燃電傳動存在顯著差異。從能源成本來看，電力牽引每公里的電費約為3元，而內燃電傳動在同等里程下的油費約達8.4元。在污染排放方面，電力牽引實現了零直接排放，而內燃電傳動的氮氧化物排放超標5倍。就維護復雜度而言，電力牽引無需攜帶燃料，而內燃電傳動則需頻繁檢修發(fā)電機。

中國高鐵網已覆蓋90%人口超50萬的城市，如同全國鋪滿“充電寶”。非電氣化區(qū)段（如青藏線）因凍土、地震帶等問題，本身就不允許超200km/h行駛——好比在懸崖邊飆車，安全速度天然受限。

所以電傳動內燃機如同“功能手機”——在智能手機（電力機車）普及后，它注定停留過渡階段。內燃機車的核心使命已轉變?yōu)椋涸陔娋W未觸達的邊疆，守護基礎運輸命脈。而速度的突破，終將交給更高效的能源形式實現。對此大家是怎么看的，歡迎關注我“創(chuàng)業(yè)者李孟”和我一起交流！