火车为什么有声音

机械部件运转

1. 车轮与轨道摩擦
   • 火车车轮在轨道上滚动时,车轮踏面与轨道表面之间存在摩擦力，这种摩擦力会使车轮和轨道发生微小的变形与振动，从而产生声音，当火车启动、制动或在弯道行驶时，摩擦力的变化更为明显，会发出“哐当哐当”等有节奏的声音。
   • 车轮在轨道上滚动时,轮缘与轨道侧面也会有一定的摩擦和碰撞，尤其是在通过道岔等特殊轨道结构时，轮缘与道岔部件的接触会产生额外的声响。
2. 车厢部件振动
   • 火车的转向架连接着车厢和车轮,在行驶过程中，转向架各部件之间的相对运动以及与车厢的连接会引起振动并产生声音，比如轴箱弹簧、减震装置等部件在不断地缓冲和调节过程中会发出一些“嘎吱嘎吱”的声音。
   • 车厢内部的一些设备,如座椅、门窗等，在火车行驶的振动作用下，也可能会发生轻微的晃动和摩擦，产生相应的声音。
3. 牵引系统运作
   • 火车的牵引电机带动车轮转动,电机运转过程中会产生电磁振动，这种振动通过传动部件传递到车身，形成一定的噪音。
   • 传动齿轮在运转时,轮齿之间的啮合会产生周期性的振动和声音，即齿轮传动噪声，特别是在加速、减速或负载变化时，这种声音可能会更加明显。

空气动力学因素

1. 车头空气压缩
   • 火车高速行驶时,车头会对前方空气进行快速压缩，空气被压缩后，压力急剧升高，形成高压区域，当高压空气向周围流动时，会产生强烈的气流扰动，形成“呼呼”的风声。
   • 而且火车头部形状设计不同,气流的流动特性也会有所差异，从而导致风声的特点不同，流线型较好的车头，空气流动相对顺畅，风声可能相对柔和一些；而形状较为钝头的车头，气流冲击可能更剧烈，风声也会更响亮。
2. 车厢周围气流
   • 火车车身周围的气流也很复杂,当气流流过车厢表面时，会在车厢的棱角、缝隙等部位产生气流分离和漩涡，这些气流的不稳定运动产生了空气动力学噪声，表现为“呜呜”或“嘶嘶”等声音。
   • 特别是在车厢连接处等部位,气流的干扰更为明显，容易引发较大的气流噪声，当火车通过隧道时，由于隧道空间相对狭窄，气流在隧道内快速流动并与火车表面相互作用，会使空气动力学噪声显著增强，形成较大的轰鸣声。

制动系统工作

1. 闸瓦制动
   • 当火车需要减速或停车时,会使用闸瓦制动，闸瓦抱紧车轮，通过闸瓦与车轮踏面之间的摩擦力来降低车速，在这个过程中，闸瓦与车轮摩擦会产生大量热量，同时也会发出尖锐的“擦擦”声。
   • 制动时闸瓦压力的变化、闸瓦材质的不同以及车轮表面的状态等因素，都会影响制动声音的大小和特性，如果闸瓦磨损严重或材质过硬，制动声音可能会更加刺耳。
2. 空气制动

   空气制动系统通过压缩空气推动制动缸活塞,从而实现制动作用，在空气制动过程中，空气在管道中快速流动、阀门的开闭以及制动部件的动作都会产生声音，制动时空气进入制动缸的声音、缓解制动时空气排出的声音等，这些声音通常表现为“呼呼”“嗤嗤”等。