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【專欄|老派博粉】探索火車動力的秘密—國家鐵道博物館

【專欄|老派博粉】探索火車動力的秘密—國家鐵道博物館

今天,就跟著老派博粉佳穎的腳步,一起走進國家鐵道博物館超過兩千坪的「柴電工場」,探索讓火車動起來的動力秘密吧!

你曾經仔細聆聽過,火車或高鐵進站時的聲音是什麼嗎?是伴隨著濃濃柴油味、轟隆轟隆的巨大引擎聲?還是從低音逐漸拉高、充滿科技感的「嗯~~~~」聲呢?這些聲音其實反應著火車的「動力」方式喔!

過去,我們常常只注意到火車跑得快不快,卻很少去想,究竟是什麼樣強大的力量,能夠拉動這麼沉重的鋼鐵巨獸在鐵軌上奔馳?而這些動力的演進與變化,不僅改變了我們交通旅行的體驗,還改變了我們對速度與時間的感受!今天,就跟著老派博粉佳穎的腳步,一起走進國家鐵道博物館超過兩千坪的「柴電工場」,探索讓火車動起來的動力秘密吧!

柴電工場©國家鐵道博物館官網《動力.火車—柴電工場》常設展

走進超過兩千坪的柴電工場,左右兩邊展示著平常隱藏在火車肚子裡的精密零件,像是牽引馬達與柴油引擎等,這些都是構成火車「動力」最關鍵的心臟要素喔!跟著老派博粉穿過廠房往前走,就會找到我們今天的第一個任務點:「蒸汽火車」。

任務一:尋找燃燒與蒸汽帶來的巨大動力——「蒸汽火車」

蒸汽火車©老派博粉佳穎拍攝

看著眼前黑色的車頭和高高的煙囪,是不是覺得它彷彿下一秒就會發出「嗚~鏘鏘鏘」的汽笛聲和排氣聲,並噴出濃濃的煙呢?仔細觀察,車頭下的輪子正隨著幾根橫豎相連的金屬連桿,緩緩轉動著。這是一輛過去在臺灣專門用來運送「蔗糖」的蒸汽火車,它的動力來源是什麼呢?

嘿嘿~其實就和「燒開水」一樣?!是靠著燃燒「煤炭」或木柴,將大鍋爐裡的水燒滾,產生大量的高壓水蒸氣。還記得開水燒滾的時候,水壺會發出「逼~~~~」響亮的聲音嗎?蒸汽火車的汽笛聲原理也很類似,不過它更像是一支用高壓蒸汽吹響的巨大笛聲,聲音能傳到幾公里外呢!而這些充滿力量的蒸汽會被送入車頭前方的「汽缸」,用力推動裡面的「活塞」,活塞再帶動連桿,讓鋼鐵車輪轉動起來!

任務二:S212號柴電機車的動力展演

S212號柴電機車裝置©老派博粉佳穎拍攝

一陣節奏彷彿火車行進的鼓聲響起,伴隨著磅礴的動作電影配樂,一轉身,就看到一旁的S212號柴電機車,好像正進行一場厲害的表演。繞過火車仔細看,才發現火車的引擎蓋用天車高高掛起來,露出裡面的引擎結構,讓我們一眼看透S212柴電機車的心臟空間。

一臺巨大的長方形平板螢幕在S212前緩慢滑動,就像在幫火車做「電腦斷層掃描」一樣,帶著我們透視車體裡複雜的機械構造:火車底下的黑色區域,藏著牽引馬達、柴油箱、轉向架;引擎蓋下的藍色區域,是巨大的柴油引擎和發電機等裝置。當引擎啟動,柴油進入氣缸爆發強大的動力,帶動「發電機」高速運轉,產生強大電能,再輸送到下方的馬達,從柴油到電力,驅動火車穩定快速地帶著旅客奔向遠方。

還記得從「柴電工場」的入口走到這裡,沿路看見的轉向架、牽引馬達、和引擎嗎?想要深入解開它們的運作原理,不妨慢慢觀察、深入探索和了解喔。

任務三:輕盈又安靜的純電動力—「電氣動力車輛」

左圖是電氣動力車輛的運作,右圖是集電弓 ©老派博粉佳穎拍攝

還記得我們在開頭,請大家回想高鐵或捷運進站時,那種從低音逐漸拉高的「嗯~~~~」聲嗎?和會發出巨大轟隆聲的柴電機車相比安靜了許多。就在S212號柴電機車的周圍,我們即將解開今天最後一個動力秘密,也就是臺灣鐵道從1979年開始、超過40年努力發展的「電氣化」轉變!

仔細觀察「電氣動力車輛」,會發現內部的機械結構和柴電機車有很多不同,不需要背負沈重的引擎和油箱,取而代之的是整流器和大大的「變壓器」。找找看,車頂上方連接電線的「大觸角」,那是「集電弓」(如右圖),可以直接從發電廠接收高壓電,再經過車廂內的變壓器和整流器,轉換為安全、穩定的電流,變成推動火車前進的強大力量。這不僅大大提升了動力傳輸的效率,也讓火車的速度和操控變得更加靈活快速!

這樣的改變,不僅提升了我們南北交通的速度,實現從臺北到高雄兩小時到達的一日生活圈理想,同時,有效地使用電能,也能達到節能減碳、友善環境、永續發展的願景。可見動力的秘密,也與日常生活息息相關呢!

離開之前,別忘了有趣的乘車體驗

左圖是鐵博西站上車處,右圖是乘車票 ©老派博粉佳穎拍攝

「嗚~~嗚~~~」

走出「柴電工場」就聽見響亮的火車鳴笛聲,一輛藍皮柴油火車緩緩經過身邊,跟著它走到月臺,哇~好多人正在排隊、檢票,準備上車!你也想坐嗎?買張票和家人夥伴們一起上車體驗,仔細聞聞看空氣中那股柴油火車特有的味道,聽聽看柴油火車啟動時,腳底下傳來「轟隆轟隆」的引擎震動聲,一起親身體驗「柴油」變成強大力量的動力秘密。

【博物館二三事|國家鐵道博物館

國家鐵道博物館(籌備處)位在臺北市信義區市民大道五段。雖然場館目前仍處於籌備處階段,但是核心的展示場域「柴電工場」、提供沉浸體驗的「員工澡堂」,以及呈現鐵道歷史、文化的「總辦公室」區都已經開放參觀。「乘車體驗」更是不可錯過的參觀行程,不僅讓我們透過文字、車廂的參觀,認識豐富的臺灣鐵道歷史,同時也透過身體體驗,深刻認識柴電火車的特色與魅力。值得大小博粉花一天的時間,在裡面漫遊、參觀與體驗。

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