기차가 작동하는 원리는 무엇인가요?
현재 우리나라에는 많은 기차들이 운행하고 있는데요. 기차가 작동하는 원리가 일반 승용차와 비교해서 무엇이 다른지 궁금합니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
기차의 종류에 따라 다르지만 기본적으로 연료를 연소시키면서 해당 힘으로 운행하는 기본 원리는 유사합니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기차는 전기나 디젤 엔진을 이용해 동력을 생성하고, 이 힘으로 바퀴를 회전시켜 선로를 따라 이동합니다. 기차의 주요 원리는 중량을 통한 안정성과 고속 주행을 가능하게 하는것입니다. 승용차와의 차이는 기차가 레일 위에서만 운행하며, 넓은 기초와 강한 구조로 설계되어 있어 높은 하중을 견딜수있습니다. 또한, 기차는 여러 객차를 연결하여 대량 운송이 가능하고, 주행시 공기 저항을 최소화하기 위해 유선형 디자인을 채택합니다. 이러한 요소들이 기차의 효율성과 안정성을 높여줍니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
질문 주신 대로
기관차는 일반 승용차와 차이점이 있습니다.
간단하게 차이점을 분류해보면
첫째 엔진 방식
디젤엔진
승용차에는 가솔린 및 디젤 엔진 두종류가 있으나
기관차는 주로 디젤 엔진을 사용합니다.
내연기관 엔진을 기반으로 실린더 내에서의 폭발력을 구동력 기반으로 합니다
전기엔진
주로 고속열차의 적용 방식으로 전기모터에 의해 동력을 발생합니다.
과거와는 달리 현재는 전기차의 발달로 인해
이부분도 딱히 일반 승용차와 다른 동력이라고는 할 수 없습니다
동력전달 방식
기계식 변속
디젤 기계식은 기계식 변속기를 통해 동력을 바퀴로 전달하고
디젤 전기식은 디젤 엔진이 발생시킨 전기를
전기 DC발전기 및 AC 교류발전기 구동을 함으로써 모터에 동력을 제공하여 바퀴구동을 합니다.
전기 모터식
배터리 방식이 아닌, 아예 상부 전류공급선으로 부터 전기를 공급받아
전기모터를 동작시켜 바로 바퀴 회전 동력으로 구동합니다.
바퀴의 차이
기관차 바퀴는 강철 재질이 주를 이루며 강도와 내구성이 우수합니다.
원추형 모양으로 제작되어, 곡선 주행 시 원심력에 의해 밀리게 되더라도
구조상 안쪽바퀴가 더 빨리 회전하여 안전하게 설계되어있고
특히 노면에 대한 접지력으로 나아가는 승용차 바퀴와 달리
레일 위에서 미끄러 지듯 이동하도록 마찰계수가 작게하여 빠른 이동이 가능합니다.
곡선에서도 원심력이 있더라도 바퀴가 중앙으로 돌아올 때까지
천..천히 중앙을 향하도록 조정되므로 양쪽 압착력이 일관되게 유지됩니다.
이런 바퀴의 차이는
기차가 고속에서도 동적평형을 통한 안정성을 유지하도록하며
승용차는 고무에의한 탄성 및 접지력을 기반으로 하기에
다양한 노면에서 안전한 주행을 가능하게 합니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
일반 승용차는 주로 화석연료 즉, 휘발유나 경유 및 가스로 내연기관을 통해 움직이지만,
기차는 주로 전기로 전원을 공급 받아 작동합니다.