基本介紹
定義,發展概況,機車類型,
定義
機車通常又稱為火車頭。由於鐵路車輛一般沒有動力裝置，必須連掛起來編成車列，由機車牽引在鋼軌上運行。此外，在車站上，貨物列車的編組、解體，車輛的取送等調車工作，也要靠機車來完成。動車一般只擔當客運列車的牽引任務。
發展概況
用機械動力取代馬力，是現代鐵路出現的標誌。1803年，英國工程師理察·特里維塞克製造了一台蒸汽機車，能牽引25 t重量，每小時行駛8 km，於1804年在威爾斯礦車軌道上運行。1825年，在英國的斯托克頓和達林頓兩個城市間出現了世界上第一條供公眾使用的鐵路。在這條鐵路上運行的1號機車，是由被稱為“蒸汽機車之父”的英國工程師喬治·史蒂芬森設計製造的，但它僅用來為貨運服務，客車任務則用馬拉四輪大車工來完成。1829年10月，在利物浦到曼徹斯特的鐵路上舉行了一次決定最好動力類型的競賽，結果喬治·史蒂芬森的“火箭”號機車獲得了勝利，使鐵路的客貨運輸任務都由蒸汽機車來承擔。此後，鐵路在世界各國得到迅速發展，蒸汽機車也隨之不斷改進和提高，在相當長的時期內，成為鐵路的主要牽引動力，延續了將近兩個世紀。
1879年5 月，在柏林舉辦的世界博覽會，展出了由德國西門子和哈爾斯克公司製造的世界上第一台電力機車。這台機車只有954 kg重，裝有2.2kw的直流電動機，由150 V的外部直流電源經中間的第三軌供電，以兩條走行軌作為迴路，能牽引三節敞開式“客車”、每節車上可坐6名乘客，每小時走行7 km。
1892年，德國又製造了世界上第一台用油作燃料的機車，它的功物只有8馬力,遠沒有達實用的水平。到1923年才試製成功了柴油機車，經過試用改進，於1925年正式使用。隨著柴油機功率的加大，逐步製成了多種幹線柴油機車，20世紀50年代得到迅速推廣（在此期間，於1 941年還製成了一種燃氣機車，1943年首次在鐵路運用，但由於耗油量太大，運行時又發生很大噪聲而沒有得到推廣。
機車類型
鐵路上使用的機車種類很多。 按照用途的不同分，有速度較高的客運機車，牽引力較大的貨運機車和機動靈活的調車機車；按照原動力不同分, 則有蒸汽機車、內燃機車和電力機車三種；若是按照走行部形式分，則有車架式機車和轉向架式機車兩類。車架式機車主要是指蒸汽機車，因為蒸汽機的3~5對動輪對都是固定安裝在一個剛性車架上的。由於固定軸距較大，運行在曲線上將產生較大的矢距，使輪軌間摩擦加劇。為使機車前進或後退時能順利通過曲線，在動輪的前後都裝有能自由轉身的小輪對。因此，蒸汽機車的走行部共有三種輪對：裝在機車中部與搖、連桿相連線，能產生牽引力的輪對叫動輪對；機車前轉向架的小輪對稱為導輪對；後轉向架的小輪對稱為從輪對, 通常用導輪軸—動輪軸一從輪軸的數目來表示蒸汽機車的類型，如前進型機車可用軸列式1-5-1表示；建設型機車可用軸列式1- 4 – 1表示；人民型機車可用軸列式2-3- 1 表示等。電力機車和內燃機車的走行部採用的是轉向架架形式，轉向架與車體之間可作相對轉、這就縮小了固定軸距，便於通過曲線。每台轉向架相對轉動，這就縮小了固定軸距，便於通過曲線。每台轉向架上裝裝有2~3組輪對，每台機車可用2～3台轉向架。這種機車也可用軸列式來表示，如北京型液力傳動內燃機車可用軸列式2-2表示，說明該機車有兩台二軸轉向架。電力傳動內燃機車時可用軸列式C0 ~ C0（或30 ~ 30）來表示。式中“C”或“3”表示每台轉向架有三根根車軸，腳標“0”表示每根車軸上都單獨裝有驅動電機，“—”表示兩個轉向架間互不相連。同理，裝有兩台二軸轉向架有三根車軸，腳標“0”表示每根車軸上都單獨裝有驅動電機，“—”表示兩個轉向架間互不相連。同理，裝有兩台二軸轉向架的電力機車可用軸列式B0 —B0 表示；裝有三台二軸轉向架的電力機車則可用軸列式B0 —B0—B0來表示。
性能比較 蒸汽機車的構造比較簡單，製造成本低，操作和維修技術容易掌握，曾在鐵路發展史上起過重要作用。它主要以煤作為燃料，熱效率很低，煤水消耗量很大，不僅需要在沿線設定大量加煤上水設施，也會對環境造成極大污染，而且不易提高機車的功率和速度，影響發展。因此，美國於1960年，英國於1968年，英國於1968年，法國於1972年，日本於1975年，德國和前蘇聯於1977年相繼停用，中國也於1988年停止生產，逐漸被內燃機車和電力機車所取代。
內燃機車一般以柴油為燃料，熱效率高，機動靈活，上足一次油後能運行轉長距離。但構造複雜，製造、維修和運營費用都較高，製造大功率的車用柴油機也受到限制。
內燃機車一般以柴油為燃料，熱效率高，機動靈活，上足一次油後能運行轉長距離。但構造複雜，製造、維修和運營費用都較高，製造大功率的車用柴油機也受到限制。
電力機車本身不帶能源，其構造相對比內燃機車要簡單些，所用電能可由多種能源（火力、水力、風力、核能、地熱、太陽能等）轉換而來，而且電氣設備工作穩準、安全可靠。它功率大，效率高，速度快，過載能力強，不污染空氣，特別適用於坡度大、隧道多的山區鐵路和運量大的幹線鐵路。
從世界各國鐵路牽引動力的發展趨勢看，電力機車是被公認為最有發展前途的一種機車。 在城際旅客運輸中，則大力發展動車組的運輸方式。
