為什麼高鐵開動時 不像普通火車那樣會往後退一下？

不知道大家有沒有這樣的感覺，乘坐普通火車的時候，火車在起步前都會向後倒一下，然後才突然向前運動。

相比之下，高鐵和動車啟動的時候就非常平穩，沒有後倒之後突然向前運動。這其中的原因是什麼呢？

其實這和火車的動力分布有著密切的關係。

普通貨車是動力集中式列車

在中國，普通客運火車或者貨運列車大多採用的是動力集中式列車。

動力集中式列車，顧名思義，就是將列車的動力全部集中在一輛動力車廂上，也即主要是由一台動力車廂牽引多輛無動力車廂在軌道上行駛。對於這種動力集中式列車，在啟動時，機車的牽引力必須要大於靜摩擦力。

但是，一節機車產生的牽引力一般來說是小於多節車廂總的靜摩擦力的，不可能將所有的車廂同時拉動，因此，在啟動的時候要後退一小段距離，讓各個車廂在連接處產生小的空隙，然後再向前開，車廂被逐個啟動，這樣靜摩擦力被分成若干個，使得牽引力大於單個車廂的靜摩擦力，火車就更容易啟動，大大減小了動力機車的啟動壓力。

原諒我這靈魂畫風

當車廂逐個啟動時，由於前車廂已經運動，而後面的車廂還是靜止狀態，前車廂會突然牽引後車廂向前運動，這時後車廂內部的人會感到車廂突然向前運動。

（圖片來自網路）

動車、高鐵是動力分散式列車

相對於動力集中式列車，動車和高鐵則採用的是動力分散式列車。

動力分散式列車是一種將動力分布在多個車廂的鐵路列車，它的特點是動力來源分散在列車各個車廂上的發動機或電動機上，而不是集中在車頭或者車尾的機車上。

由於動車或者高鐵每一節車廂都有自己的動力源，因此在啟動的時候動車或者高鐵就沒必要後退，來分散車廂的靜摩擦力，在電腦的精確控制下，整個列車的各節車廂可以同時啟動，這也就是為什麼高鐵或者動車比普通列車在啟動時要平穩的原因了。

（圖片來自網路）

尺有所短，寸有所長

動力集中式列車和動力分散式列車各有各的優點。對於動力集中式列車來說，最大的優點就是維修容易，維修一部動力機車比維修多節動力機車容易很多。另一個優點就是編組自由，只要在動力允許的範圍內，可以任意加減拖車的數量，這也就是為什麼我們有時候會在鐵路上遇見超長的貨車的緣故了。

但是，由於動力集中式列車只有一個動力機車，這也就導致了它的加速力不大，列車達到平穩運行速度需要較長的時間。而且它折返耗時，需要花費較長的時間對動力機車進行調度。

相比於動力集中式列車，動力分散式列車的優點也是非常明顯的，它通常擁有比動力集中式列車更高的啟動加速度和減速度，這有利於提高行車密度，更適合高密度停車、站距短的路線，同時，它還能有更快的運行速度。

由於這些優點，使用動力分散式列車的高鐵和動車可以獲得比普通列車更高的速度。因為動力分散式啟動加速快、佔地小，行走市郊的通勤鐵路很多都是動力分散式列車。地鐵的運營列車也大多數採用的是動力分散式列車。

出品：科普中國

製作：陳星

監製：中國科學院計算機網路信息中心

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