世界第一条地铁开始营业，那时在地底下也烧煤吗

自行车发展史:

1791年最原始的自行车

1791年，法国人西弗拉克发明了最原始的自行车。它只有两个轮子而没有传动装置，人骑在上面，需用两脚蹬地驱车向前滚动。

1818年的自行车

1818年，德国的德赖斯发明木制、带车把的两轮自行车,靠双脚蹬地行驶。 1839年的自行车

1839年的自行车

1839年，美国人麦克依伦发明了现代自行车相似的双轮车，只不过前轮大，后轮小，闪轮的轴心装有脚蹬，骑车人不必再用脚蹬地，只需踏蹬脚蹬就可以前进了。

1861年的自行车

1861年，法国的米肖父子发明前轮大、后轮小、在前轮上装有曲柄和能转动的踏板的自行车，并于1867年在巴黎博览会上展出，曾一度掀起自行车热。

车轮的改进

再后来，英国的雷诺采用钢丝幅条来拉紧车圈，作为车轮。

现代自行车的诞生

真正具有现代化形式的自行车是在1874年诞生。英国人罗松在自行车上别出心裁地装上链条和链轮，用后轮的转动来推动车子前进。但仍然不够协调与稳定。

1886年英国人詹姆斯把自行车前后轮改为大小相同，并增加了链条，使其车型与现代自行车基本相同。

充气轮胎的开端

1888年，爱尔兰的兽医邓洛普，从医治牛胃气膨胀中得到启示，将自家花园用来浇水的橡胶管粘成圆形并打足气装在自行车上，这是充气轮胎的开端。充气轮胎是自行车发展史上的一个划时代的创举，不但从根本上改变了自行车的骑行性能，而且完善了自行车的使用功能。

火车的发展史:

火车的发明

火车和所有其他发明一样，都是为了满足社会需要而问世的。

18世纪初，随着社会生产力的发展，人们急需一种比马车装得多、跑得快的新型车辆。在这种情况下，英国人瓦特发明了蒸汽机。这种机器比马的力气可大多了，它一问世就引起了人们的注意。

有些人就想将“大力士”蒸汽机装在车上，代替人力或者畜力来使车辆前进。说来有趣，这种大胆设想首先在军事上得到实现。当时，欧洲各国的军队为了满足作战需要，纷纷采用口径和射程越来越大的大炮。由于炮的重量不断增加，用人推马拉的办法很难保证大炮能及时跟随部队作战。法国一位名叫居尼奥的炮兵军官，针对这一问题就研制成用蒸汽机推动的“蒸汽汽车”来牵拉，从而开辟了以机器为动力的现代车辆蓬勃发展的道路，也为火车的诞生打下了基础。

这种将蒸汽机装在车子上的机械车是怎样推动车辆行驶的呢？我们从它的外形上可以看到，蒸汽机有一个大锅炉，装在车架的前端。在锅炉下面烧着煤火，用来将锅炉里面的水加热成蒸汽。由锅炉上的一根管子将蒸汽引入车子前轮上方的汽缸里，蒸汽的力气很大，便推着汽缸里的活塞向前移动，而活塞通过连杆和曲轴与前轮连在一起，于是随着曲轴的转动，车轮就跟着转起来，从而使车子前进了。

此后不久，这种冒着黑烟、喘着粗气的车子先后在英国和德国出现了，如英国1804年制成的蒸汽机车。不过，它的模样和先前不大一样了：有的将锅炉移到车子的中间，并罩上罩子，两头还装上几排座位；有的把锅炉移到车后部，而在前面坐人的地方装了一个车厢，等等。蒸汽车有点近代车的气派了。

与大多数新事物出现所受的遭遇一样，在当时马车占主要地位的欧洲各国，蒸汽车处处受到非难和排挤。

就说英国吧，那时各城市的邮政厅都使用大量的马车来运送邮件。为了维护自身的利益，邮政厅便和大大小小的马车主联合起来共同对付新出世的蒸汽车，并要求政府对蒸汽车加以种种限制。后来，英国政府也站在马车主一边来反对蒸汽车，并规定了许多条条框框。例如，对蒸汽车下了这样的命令：蒸汽车在行驶时，必须有手持小红旗的人在车前55米处跑步前进，以招呼行人避让；在有马的地方，不许蒸汽车的锅炉放气；不许蒸汽车在街上鸣汽笛；蒸汽车在农村路上行驶，车的时速不得超过6千米，在城市不得超过3千米……这简直比老牛车还慢呢！现在看起来确实令人发笑。

后来，尽管人们对蒸汽车进行了改进，但是由于它有着先天不足的弱点，例如车上装的那又大又重的蒸汽机，既要经常停下来添煤加水，操作很不方便，又大量排出浓烟和蒸汽，而且还占了车上很大地方，装运不了多少货物，所以人们逐渐对它失望起来。

就在人们为蒸汽车的前途担心的时候，有人就想到了16世纪中期在矿山上用木头做轨道，以人力和畜力拉动的车子，提出也给蒸汽车铺上轨道 （木头轨道显然不行，需要用铁轨），让它拖带几节车厢在铁轨上行驶的设想。这可是个好主意，不仅使车厢里可装很多的货物和人员，而且可发挥蒸汽机力气大的特长，使车子跑得快。

1825年9月27日，从英国斯多克顿到达林顿的世界上第一条铁路正式通车了。由蒸汽汽车改制成的蒸汽机车 （我们平常所说的火车头）开始大显身手了，蒸汽机从此派上了大用场。这同时也宣告了世界上第一列火车正式问世。

那天上午，由斯蒂芬逊制造并驾驶的“运动号”蒸汽机车拖带着33节车厢，从斯多克顿出发了。车厢里装载煤和乘客，而看热闹的人站满了铁道的两旁。人们有的步行，有的骑马，追追跑跑，簇拥着这长蛇般的庞大怪物在缓缓行驶。

1828年，期蒂芬逊和他的儿子共同制造了“火箭号”蒸汽机车，并参加了一次比赛。当时有3台机车参加比赛，其中一台在比赛开始不久，锅炉接缝的地方便破裂了；另一台走了40多千米因汽缸破损而停驶；只有“火箭号”机车以每小时22千米的平均速度，牵引着10多吨的货物，跑完了112.6千米的路程，顺利地到达终点，获得了冠军。此后，火车便受到人们的重视，在世界各国相继发展起来。

火车刚出世不久，跑得比较慢，本来就对火车冷眼相待的一些马车主，更加傲气起来，经常要跟火车比个高低，以显示他的马车跑得快。然而，马车有时的确会扬扬得意地跑在火车的前头，这就进一步促使人们对火车进行不断改进。

早期的蒸汽机车，外形各种各样：有的像个压路机，有的与四轮马车相似 （如英国“一号蒸汽机车”），有的和原始的汽车类同……这些机车的运载能力都还不大，跑得比马车快不了多少。由于它们都是用煤炭或木材做燃料，行驶时锅炉里的火焰熊熊，烟气冲天，所以人们习惯上把它称做“火车”。它虽然“吃”的是“粗粮”——煤，但力气很大，而且煤的成本又较低，来源丰富，因而蒸汽机一直延用了很长时间。

作为工业生产发展产物的蒸汽机车，自然就要受到一些工业发达国家的重视。它们纷纷修铁路，造火车，很快便使蒸汽机车风靡全世界。到19世纪中叶，这股筑路造车风掀起了热潮，英、美、日、德等国除了自己制造蒸汽机车外，感到修筑铁路有利可图，便向世界各地宣传推销，承揽修路造车工程，从而使火车得到日益广泛的应用。

火车与铁路

火车和铁路在今天是一对分不开的“兄弟”。

火车头，即蒸汽机车是英国发明家斯蒂芬逊于1825年发明的。有了火车头，才有火车。可是你知道吗，说起铁路的发明，比火车还要早半个多世纪哩！

早在16世纪中叶，英国的钢铁工业兴起，到处都搞采矿。可是，当时矿山的运输还很落后。铁矿石全靠马拉、人背，劳动效率很低。有个公司的老板，为了多运铁矿石，想了一个法子：从山上向坡下平放两股圆木，让中间的距离相同，一根接一根地摆到山下。当装满矿石的斗车，顺着两股圆木下滑的时候，山上的人大声喊叫着：“注意，车下来啦。”山下的人也大声回答道：“车到啦，好！”

这就是初期的木头轨道。

木头轨道制作简单，由上向下运送重物也很省力，一时受到欢迎。不过，如果在平地上使用木头轨道效果不大，省力不多。而且，这种木头轨道不耐用，磨损大。

到了1767年，有人试着拿生铁来做轨道，以取代木头轨道。人们便称呼为铁路了。铁轨比木头轨道的体积小许多，它直接放在地面上，斗车的轮子也是铁制的，推起来当当直响，运煤、送货也省劲。但是，斗车内装的东西不能过重。有一回，一辆车子装货多了，把铁轨压到了地面里，结果车翻货出，差点压伤了人。

怎么办？看来，必须解决地面的承受力问题，同时还要考虑铁轨的长度问题。就是在解决这些问题的过程中，逐渐产生了后来的铁路。

火车很重，有人说如果把这个重量分散到枕木上，再由枕木分散到“道床”上，道床所受的力再均匀地分散到路基上，这个力量就变得小了许多。经过这样的传递过程，接触面积逐渐增大，单位面积的压力就相应降低，路基就不会被压坏了。

这个设计的思路是很科学的，可以说，今天的铁路仍然是根据这个道理建成的。可是具体地说，道床应该用什么材料？造成什么样子？枕木多大最好？一系列问题需要解决。19世纪初，英国铁路公司征求新的轨道设计方案，并设置数万英磅重奖。一时间，英国、法国、比利时的应征者，蜂拥而来。图纸、模型堆积似小山。经过专家们评选，形成最优方案；把铁轨钉在枕本上，枕木铺在用小石子堆成的道床上。这样一来，道床上的小石子可以调整铁轨顶面的高低不平，防止枕木移动，利于排水，保护路基。

1830年，这一年有两项重要的发明：斯蒂芬逊新设计成功的蒸汽机车和火车行走的铁路——首次结合成功了。事实说明：从英国伦敦到爱丁堡的旅行时间，由原来的10～12天，缩短到只需要2天多（50小时）。人类可以创造比马跑得更快的旅行速度！

火车头牵引的车厢越多，载重越大。原来制作的生铁轨承受力量不足。有人轧制熟铁轨来代替。这种新铁轨比较旧的好，它不发脆，在重压下不致断裂。因此，铁轨的制作又有新的改进，虽然形状未改，可强度大为提高。

火车行驶的路很长，铁轨不可能无限长。一般是12～25米。最早的铁轨是一根紧接一根，没有一点空隙。谁知夏天酷热，铁轨受热膨胀，把笔直的铁路“顶”得弯成个凸肚子，火车怎么行驶？冬天寒冷，铁轨又收缩，发生断裂了。这样的事故教育了铁路建筑者，他们想：如果在铁轨的接头之间留点“缝隙”，还怕它热胀冷缩吗！

旧的矛盾解决了，又出现新的矛盾：铁轨的缝隙接头越多，火车运行中的震动越多，发出的噪声也越大。而且铁轨的裂损有60%是产生在接头处。人们开动脑子设法改进缝隙，于是无缝钢轨诞生了。

铁路，不知道花去了多少人的心血，集中了多少人的智慧，总结了多少次经验和教训，才成为今天这个样子，千万不要小看它。

地下长龙

现在，世界上很多国家都有了地下铁路 （人们简称地铁）。我国也在北京、上海、天津等城市建设了地铁，还有一些城市正准备承建。这说明，建造地铁是城市现代交通发展的趋向之一。

地铁列车不仅缓和了城市交通日益拥挤的情况，而且乘坐舒适，载客量大，运行准时，不受其他车辆干扰，可以高速行驶等，因而受到了广大乘客的青睐。虽然乘坐地铁的人很多，但是真正知道地铁是怎样问世的却不多。

地铁的发祥地是英国。

1830年以后，铁路在欧洲和美国得到了迅速的发展。那时使用的机车是烧煤炭的蒸汽机车。这种机车行驶时，浓烟滚滚，灰渣飞舞，污染了城市环境。另一方面，由于大城市里各种交通工具相互混杂，道路拥挤，火车也无法高速行驶。

解决这一难题的办法有两种，一是建高架铁路；二是建设地铁。但是，建设高架铁路投资大，而且还要占据地面相当大的空间。因此，人们还是对建造地铁感兴趣。

英国在世界上首先建设了地铁。那是在 1860年正式开工建造地下铁路的。但是，英国最早的地铁实际上应属于1822年建成的1.8千米地下隧道。

1822年，英国人斯蒂芬逊决定在利物浦和曼彻斯特之间敷设铁路，供“火箭号”机车行驶。但是，铁路沿线居民和害怕被火车抢走生意的马车主强烈反对修建这条铁路。因此，铁路不得不改变线路，绕远在沼泽地上通过。尤其是在利物浦市，反对修建铁路的人更多。由于不能在市内修建，不得不开挖1.8千米的地下隧道供火车行驶。

这一段供火车通过的地下隧道，虽然算不上真正的地铁，但是在地铁的发展史上还是占有一定位置的。正是由于这件事，才使发明地铁的英国人认识到，火车在地下行驶完全是行得通的，它为火车开辟了新的通路。

那时，英国也为地铁施工创造了条件。当时有个叫布鲁纳的英国人，在伦敦的泰晤士河下面开挖了隧道，采用的是一种“盾构法”施工的，即通过在地下深处安装圆管不断掘进的办法。这条隧道是1825年竣工的。1860年伦敦地下铁路开工时，人们也准备用盾构法修建地下铁路。

1863年，英国的地铁工程首先完成了从伦敦的福灵斯顿站到毕晓普站的6千米区段。那时，还没有发明电力机车，所以地铁也用的是烧煤的蒸汽机车。

这种蒸汽机车在行驶时，搞得地铁隧道里烟雾弥漫，不仅熏黑了车站和车厢，乘客们也满身烟尘。尽管如此，伦敦市民还是愿意乘地铁。他们认为，地铁方便，速度快。因此，伦敦的地铁利用率很高，并促使地铁线路不断扩展。到1883年，伦敦已建成了32千米的环形线地铁。

到了1890年，德国和美国先后制成了性能优良的电力机车。随后，电力机车很快用于地铁。法国巴黎由于也为城市交通问题所困扰，便立即投入修建使用电力机车的地铁。当时，为了迎接1900年万国博览会在巴黎举办，便加速施工。结果，在博览会举办时，巴黎地铁如期通车。这是世界上最早使用电力机车的地铁。与巴黎几乎同时，德国也在柏林开挖地铁，并于 1900年竣工。

美国在制成电力机车后，于1898年开始在波士顿修建地铁，并于1904年通车，从而代替了喧闹的高架铁道和不合时宜的铁道马车。

纽约和巴黎在地铁施工中，由于地下都是坚硬的岩石的地质构造，所以不能使用英国的盾构施工法，而采用先在岩石上开小洞，再进行扩大的施工办法。而德国柏林却是松软的砂土地质构造，因此先开挖路面，再采用沉箱法施工。

到了20世纪初期，世界上已有19个城市开通了地下铁路。此后，有许多国家都在筹建地铁。例如，前苏联的地铁建设虽然起步较晚，但有利之处是，可吸收各国经验，研究各种不同的地铁施工技术，采用适合自己的方法进行施工。于1932年开工修建的莫斯科地铁，在第二次世界大战期间，为了当防空洞使用，仍在继续施工，完成了6千米。如今的莫斯科地铁，是世界上最豪华地铁之一。

世界上最早建成地铁的英国伦敦，现已有地铁400多千米，居世界首位。其次是纽约，有380多千米。第三是巴黎，有近200千米。

铁路机车

铁路运输是19世纪20年代发展起来的，它的前驱是英国17世纪的木轨和18世纪的铁轨上的手推和马拉车辆运输。1802年英国人特里维西克制成3.5个大气压的“高压蒸汽机”及第一台实验性蒸汽机车，在默瑟尔和加尔第夫之间的铁路上行驶了14.5公里。1815年他又制成了7个大气压和热效率超过7%的蒸汽机车，功率在100马力之上，为后来斯蒂芬逊完成火车的发明奠定了基础。

1814年拿破仑侵英战争爆发，马车不能适应战时运煤的需要，斯蒂芬逊研制成从烟囱排蒸汽以使锅炉鼓风燃烧的机车。载 30吨煤每小时行驶6.4公里。到1825年9月，他终于制成可供使用的蒸汽机车，每小时可行驶24公里，载重90吨，从而完成了火车的发明。

1826年至1830年9月，斯蒂芬逊和他的儿子一起制成第一台载客运输火车“火箭式”，在竞赛中获胜，从此开始了蒸汽机车铁路运输的时代。1872年英国开始普及有座位的车厢，正式出现运客火车。

铁路运输的发展将轨距的标准提到日程上来，至今国际通行的标准轨距就是19世纪30年代英国人布鲁内尔提出来的，英国直到1892年才予以统一。1870年世界铁路总长为21万公里，到1900年已达79万公里。

20世纪初，由于用三级膨胀式蒸汽机和带过热器的机车，燃料消耗率进一步降低。机车和列车的结构有了较大改进。1936年至1938年间，英国的格莱斯雷先后设计出非流线形的“太平洋”号和流线形的“大西洋”号机车，时速分别达到182.5公里和203.5公里。1938年法国制成时速为202公里的高速蒸汽机车。

由于蒸汽机车燃料消耗率高，体大笨重，污染严重，以后逐渐被柴油机车和电力机车所取代。1926年至1929年间，德国制成直接用齿轮传动的和压缩空气传动的柴油机车。1932年在德国的柏林至汉堡和英国的东北铁路上分别出现时速为125和101.5公里的柴油机车。但由于柴油成本高和机车速度尚低于蒸汽机车，在欧洲未能推广。美国则因柴油比较便宜，并在 1935年出现了标准化的组合式柴油机，大大促进了柴油机车的发展，1945年已有4000台。

60年代初各发达国家开始成批生产4000～6000马力的柴油机车。到70年代前期，柴油机车功率已成系列，数量满足要求，很多国家停止使用蒸汽机车。1981年，英国制成时速高达270公里的高速柴油机车。

继柴油机车之后，电力机车又逐步发展起来。1879年柏林博览会展出第一台可供实用的电力机车，并在德国使用。电动机的转速可随负载在一定范围内变化，运行安全，设备简单，无污染，操纵和制动方便，而且还可以从发电站接受强大的电源，在短时间内产生必需的起动功率，便于高速行驶。

1955年，法国制成高速电力机车，时速达332公里，1981年又增加到380公里。电力机车的最大困难是架空线路和变电设备成本过高问题，美国用单相交流电进行远距离输电，其成本比直流线路低三分之二，因而被广泛采用，迎来电力机车大发展的新时期。

“长辫子”火车

1879年出世的世界第一台电力机车，是利用两条铁轨之间的第三条轨将电力引进机车里的。这种供电方式适合于电压和功率都比较低的情况。

随着电力机车的发展，要使它跑得快，运载量大，就得提高电力机车供电系统的电压和功率，因而需要使用高压输电线和变电装置。在这种情况下，就不能再使用设在地面上的第三条轨供电的方式了，因为这既不安全，又给使用带来不便。

1881年，德国试验成功一种适合以高压输电线供电的电力机车新的供电系统，叫做“架空接触导线”供电系统，也就是将电力机车的供电线路由地面转向空中。实际上，这种供电系统和现在城市中的有轨电车相似，在车顶上装着一条“长辫子”。它与以前使用蓄电池的电动机车的主要不同在于，它自身不带电源，由电厂供电，所以机车的结构比较简单，但需要一套供电设备。

这种装有“长辫子”的火车，依靠装在车顶上的受电弓子把电力从架在空中的电线上引到机车里。高压输电线送来的电是高达110千伏的三相交流电，必须经过牵引变电所变成25千伏的单相交流电，方能供机车使用。因此，在电力机车行驶的铁道沿线上，每隔50公里左右设一个牵引变电所。变电所的电又被送到邻近的沿线接触网上，通过机车上的受电弓将交流电引到机车的整流器上，把交流电变成直流电，使直流电动机旋转，再经过一套传动装置，带动车轮转动，机车就会跑动起来。

电力机车虽然问世较早，但直到20世纪60年代才开始受到人们的重视，被大量普遍地使用起来，已成为铁路机车家族中的佼佼者。

人们将电力机车称为神通广大的“火车头”，就是因为它比蒸汽机车有着以下独特的优点：

一是它的马力大，拉得多、跑得快、爬坡的劲头足。例如，我国在 50年代末期修筑的第一条电气化铁路——宝 （鸡）成（都）铁路，就充分发挥了电力机车的优越性。从宝鸡到成都，第一道关口就是要翻越气势雄伟的秦岭。过去用3台蒸汽机车拉一列950吨货车上秦岭时，像老牛拉车每小时才行走18公里。蒸汽机车下坡时是靠闸瓦制动的，而闸瓦因摩擦就会变热，如果不及时冷却就难以将机车制动住。为了保证行车的安全，蒸汽机车的下坡速度比爬还慢，有时甚至走走停停，以便使受热的闸瓦有足够的时间冷却。后来用3台电力机车取代同样数量的蒸汽机车，就能拉着2400吨的货物，以时速50公里快速上坡，比蒸汽机车在运货量和速度上都提高了近两倍。电力机车下坡时，采用电阻制动，使列车能以每小时40公里的速度下坡，既快速又安全。

二是电力机车用的是“干净”的电能，它不冒黑烟、扬灰渣，因而不会污染环境。即便是通过几公里长的隧道，旅客也不必担心浓烟和废气熏人，也不会被讨厌的煤灰渣迷住眼睛或弄脏衣服。机车驾驶人员也能在宽敞明亮的司机室进行操作。

三是电力机车操作简便，出车前的准备时间短，不像蒸汽机车那样，既要装煤，又要加水，也不像内燃机车需要加油。无论是在缺水的沙漠地带，或是在冰天雪地的寒冷地区，只要有电力供应，电力机车就能牵引列车昼夜行驶。

四是电力机车使用的是电能，既可由煤炭、石油来发电，也可由水力、核能、天然气、地热、太阳能等发电，能量来源比蒸汽机车和内燃机车丰富，而且效率高。蒸汽机车的热效率只有 7%；内燃机车的热效率较高，也仅为28%；而采用火力发电的电力机车，其效率可达30%，若以水力发电时，热效率高达60%～70%。

本世纪50年代，由于石油得到大量开采，价格低廉，所以世界各国郡在研制和使用内燃机车，而把电子机车放在次要地位。但是，在石油生产国提高石油价格，发生了世界性的石油危机之后，人们又把注意力转向了电力机车，从而促进了电力机车的迅速发展。

当时欧洲各国的电力机车的发展较快，如瑞士、荷兰等国研制的电力机车和供城市交通使用的有轨电车。日本制成了一种交直流两用电力机车，使用更为方便。

我国对电力机车使用很重视，除了建成宝成路电气化线路外，又修建了多条电气化线路，大大提高了机车的运载量。与此同时，我国还研制成了“韶山”型电力机车，也投入使用。

电力机车除了在铁路和城市地面交通（即有轨电车）使用外，还多用于城市中地铁，如意大利米兰市地铁、我国北京地铁用的电力机车等。现在的北京地铁电力机车上的“长辫子”已经不见了。这是怎么回事呢？原来，它是将“长辫子”从车顶上移到铁轨旁边的路基上。这样，架设和检修都很方便，但路轨附近有触电的危险，所以严禁乘客跳下站台，以保证人身安全。

目前，有的国家已制成了具有万匹马力的电力机车，使火车的速度超过了每小时200公里。还有的在研制14000马力的大功率电力机车，将会使火车的速度得到进一步提高。看来，电力机车将有着美好的发展前景。

内燃机车

据报载，从1992年6月1日起，北京铁路分局结束了使用蒸汽机车牵引客车的历史，改用内燃机车，以提高列车的速度和正点率。

为什么要将蒸汽机车送到“历史陈列馆”而启用内燃机车呢？这是因为内燃机车在许多方面比蒸汽机车优越。优胜劣汰，完全符合事物发展规律。下面就让我们寻踪追迹，看看它们的发展过程和内燃机不凡的本领。

人们在使用蒸汽机车的过程中发现，这种机车的一个致命弱点是它的锅炉既大又重，严重影响了它的发展前途。在锅炉里，用煤将水加热成蒸汽，再通入汽缸里，从而推动机车前进。有人设想，如果将这种笨重的锅炉去掉，使燃料直接在汽缸内燃烧，用所产生的气体来推动车轮旋转，就可以克服蒸汽机车的主要缺点。于是，一些科学家便开始进行研究试验。

1866年，德国人奥托首先制成了一种燃烧煤气的新型发动机。这种发动机和蒸汽机在汽缸外面的锅炉里燃烧燃料不同，它是在汽缸内点燃煤气的，然后利用气体的压力推动活塞，从而使曲轴旋转。因此，就给它起了个形象的名字，叫做“内燃机”。内燃机的出现，为火车的进一步发展带来了生机。

后来到了1894年，德国就制造出世界上第一台内燃机车。这种没有大锅炉的新机车，既不烧煤，也不烧煤气，而是用柴油作燃料。它所用的柴油机是德国人鲁道夫·狄塞尔发明的。从此，内燃机车就成了火车家族中的一位重要成员，并得到了广泛的应用。

内燃机车虽然出世较晚，但它后来居上，比火车家族中的大哥哥蒸汽机车的本领高强，受到人们的重视。它的突出优点是：

1.速度快。内燃机车起动迅速，加速又快。通常，蒸汽机车的最大时速为110公里，而内燃机车的最大时速可达180公里，使铁路通过能力提高25%以上。

2.马力大。蒸汽机车的功率一般为3000马力左右，而内燃机车可以达到4000～5000马力，因而运载量就多。

3.能较好地利用燃料的热能。蒸汽机车的热效率一般仅为7%左右，而内燃机车可达到28%左右，提高了3倍，从而节省了大量的燃料。

4.适合缺水地区使用。蒸汽机车是个用水“大王”，一列火车平均每行驶10公里，就得消耗水3～4吨。通过干旱的缺水地区，火车就需要自带用水。据统计，在缺水地区运行一列火车，如果有10节车厢，其中有3节车厢是用来装水的。而内燃机车用来冷却的水仅需要几百公斤，供循环使用，内燃机车上一次水，可连续行驶1000公里，因而它被人们誉为“铁骆驼”。

5.司机驾驶操作方便。内燃机的司机不需要像蒸汽机车那样加煤加水，而且驾驶室内明亮宽敞，司机操作时视野开阔，既方便又安全。

有的人可能认为内燃机车和汽车都是使用的内燃机，两者的结构原理应是相同的。其实，它们是不完全一样的。汽车是利用内燃机产生的动力直接推动车轮转动，而内燃机车则是先通过内燃机带动发电机产生电能，再用电能使电动机旋转，从而驱动机车前进。所以，通常也将内燃机车称做“电传动内燃机车”。

内燃机车出世后，以其明显的优势很快就压倒了蒸汽机车。特别是第二次世界大战结束后，由于内燃机车所用的燃料——石油价格较低，能大量供应，因而有力地促进了内燃机车的发展。一些国家如美国、日本、法国、加拿大等国都用继制成了内燃机车，并且在10年左右的时间内实现了铁路机车内燃化，使内燃机车得到了较广泛的使用。

155年前的今天，1863年1月10日，世界上第一条地铁――伦敦地铁正式投入运营。曾经只在城市之间驰骋的火车，自此开进了城市中心的地底，市民出行的方式开始改变，地铁在世界范围内迅速发展起来。黑暗冷清的城市地下逐渐热闹，贯通联结成四通八达的交通网络，造福着本地居民和八方来客。时至今日，地铁已不再是单纯的公共出行工具，它可以将一座城最精彩的去处串连成线，也可以梦幻壮观到自成一景。

将时光的指针回拨155年，1863年1月10日，世界第一条地铁在伦敦正式建成并投入运营，标志着城市快速轨道交通在世界上诞生。

伦敦这条最早的地铁线只有短短的6.5公里，在黑暗的地下凭借煤油灯照明，彼时还只能用蒸汽机车牵着木制的列车车厢前进。但就在它开始运行的第一年里，便运载了950万乘客。按当时伦敦的人口计算，平均每人每年乘坐次数达到6次以上。

世界上第一条地铁

早在19世纪30年代，伦敦便已发展为国际知名的大都市，也吸引了大量移民的涌入。行人、马车、汽车、房屋成群结队地出现在伦敦街头，整个城市的街道开始出现拥堵。

在这种情形下，一个源自于老鼠洞的灵感拯救了伦敦的交通——将火车开进城市的地下！这样大胆的设想源自一名叫查尔斯·皮尔逊的律师，经过他长达6年的马拉松式的论证后，伦敦政府于1856正式采纳了查尔斯的建议方案。

在此之前，伦敦市民主要依靠公共马车通行，谁也不知道地下铁路究竟会是什么样，各大报纸更是提出了“地道会不会塌下来，旅客会不会被火车喷出的浓烟毒死”之类的疑问。

但是当蒸汽车头首次开进地下，官员们坐在没有顶棚的木制车厢里进行第一次地铁巡游后，喜出望外的绅士们每到一站便忍不住脱帽欢呼，一个新的时代即将开启。

最早的伦敦地铁矮小如一根巨型的移动管子，“Tube（管子）”的学名便由此而来。想要坐一趟地铁并不简单，乘客需要忍受蒸汽机的水蒸气，燃料燃烧后的烟雾，煤油灯泄漏的煤气……地铁隧道内终日浓烟滚滚，气味呛人。即便如此，它依旧拉开了人类建造、使用地铁的序幕。

1863年1月10日，世界上第一条地铁线——伦敦“大都会铁路”(Metropolitan Railway)投入运营，开通当天就吸引了约4万名乘客钻到地下，近距离感受地铁这个新鲜事物。

答案A。

通过分析题干部分给出的两个词，我们会发现它们之间是相似关系，“火车”与“地铁”本质上没有什么不同，操作方式也基本一样。B项中“机翼”是“战斗机”的组成部分，属整体和部分的关系，可首先排除；CD两项中两词之间看上去很相似，均为同一种工具，其实它们的动力截然不同，所以也应排除；只有A项中“轿车”和“货车”，本质上没有什么不同，操作方式也基本一样。故正确答案为A。

公元12世纪，欧洲特别是德国的矿业，（煤矿,金矿，铁矿）都有了一定发展。人力推车开始用到矿道里。由于里湿滑、泥泞，人力推车非常困难。木板铺垫坑道,改善矿石的运输状况。木板路不算是轨道。直到公元16世纪中（1550年），使用了木制平板的“轨道”。 轨道车轮子是木制的，但车轴是铁的。有趣的是轨道车在两个轮中间，有一根与地面垂直的导向棒。这根导向棒置于左右两条木板轨道之间，这样引导推车沿着轨道前行，防护推车偏移，英国伊丽莎白时期，在一金属矿区（Silver Gill) 位于 Cumbria, England。发现类似的轨道推车古迹。

在德国柏林技术博物馆，陈列了一辆原始的原木轨道车和用树杆制成的轨道。图中木制的轮子槽及轮缘，正好骑在原木上。

木制轨道的最大问题是磨损，轨道要不断的更新。人们发现，把木制轨道建成上下部分，下面是支撑部分，我们称之为枕木，上面部分木板轨面。这个结构，使得轨面板的更换容易多了。早期的木轨主要硬木 （jarrah 和 karri）。

早期矿道轨道的另一个问题是，矿道窄小，轨距不宽，据现有考察早起木制轨道轨距小于半米。运量不大。随着矿业的发展，矿石产量和运量的提高，特别是煤矿，不仅需求量大，而且需挖出煤后，还需运到其他地方，例如，运到河边码头装船。因此，为了来满足生产需求，人们开发更大的轨道车，更宽的轨距，应用更大的拉力，修建更长的线路。在以后两个多世纪，木制的轨道交通不断地发展。

2013年， 在英国东北部的泰恩河畔（Tyne  river) 发现了一段18世纪的木制轨道。从这段木轨用来运送煤炭，从Wilmington Colliery 到 泰恩河。人们发现，这段木制轨道的轨距已接近标准轨距4英尺8.5寸（4’81/2) ，有趣的是，这公认的标准轨距是在19世纪由George Stephenson公布的。

当有了较宽的轨道，就有了较大尺寸的轨道车。在英国泰恩河北岸有个城市-新城堡（Newcastle on Tyne），陈列了一辆木制的轨道车。车辆变大了，就需要更大的拉力，于是牲口便用到了轨道运输中。称为马力轨道车（Waggonway)。

马力轨道车具备三个基本要素，马，轨道和车辆。德国人的坑道轨道技术，传到英国后被发挥到极致。马力轨道车首先在英国发展起来，

1594 年 第一条路面木轨制轨道在英国诞生。业主叫飞利浦.莱顿 （Philip Layton）它位于 Prescot, Liverpool附近, 全场仅有半英里，用来运送煤。

1600年，第一绳索轨道车建在一Broseley Shropshire ，从山上运送煤到山坡下的河中（RiverSevern）的货船，并将舰中货物运回河边的镇上。

1604年， Huntingdon Beaumont和他的伙伴 Sir Percival Willoughby, 建造了两英长木轨运矿物 （Strelley to Wollaton in Nottinghamshire） 后来Beaumont先生 还建造了轨道用于煤和盐的运输。

1722年 – 伦敦YORK 建筑公司建造Tranent – Cockenzie 马力轨道交通，将Tranent的煤运到 Cockenzie 盐厂。1815 年，这段木轨在1815年被换成铸铁轨道。这也是苏格兰第一条铁路,这段线一直用到1962年。

1725 年– Tanfield 马力轨道线路的建造，它从Tanfield运煤到Redheugh附近的泰恩河。 这是世界上第一次大规模修建轨道交通公程。5英里长，双向木轨，第一座轨道石拱桥(Causey Arch) 巨大的地基工程，2.5吨载重车辆，车轮有轮缘，高峰期，每小时60辆的通过能力。

1829年以前，伦敦完全没有任何供大众使用的交通工具。1829年诞生的公共马车，行驶路线固定，距离很短，每个乘客收费1先令，显然既不是普通民众可以轻易搭乘的。

从1800年到1831年间，伦敦人口从不足100万上升到175万，城市中心布满了房屋，街道越发狭小不堪，高峰时间出租马车形成拥堵，交通成了伦敦的一大难题。

伦敦市组织了交通委员会征集方案，律师查尔斯皮尔森提出了修建“伦敦中央火车站”的设想，他认为只要火车通到城市中心就可以从根本上解决交通拥堵的问题。而一群承包商提出的要在伦敦修建一条地下道路的设想：他们认为人和车完全可以在地下通行。这两个想法结合了起来形成了我们今天所熟悉的地铁的概念。

1861年，在修建这条世界上谁也没见过的地下铁路之前，伦敦各大报章对它进行了各种各样的猜测，比如地道会不会塌下来，旅客会不会被火车喷出的浓烟毒死之类。

当时的地道掘进方法也很笨拙：先把地上部分的住户全部搬迁，工人们从地面向下挖掘一条10米宽6米深的大壕沟，用黄砖加固沟壁，再搭成拱型的砖顶，然后将土回填，在地面上重建道路和房屋，耗资巨大。为了把蒸汽机车排出的浓烟引出地下，建好的隧道还要钻出通风孔。

1862年，当地铁挖到一条小河的岸边时，河岸发生了坍塌，工地灌进了两米多深的河水。脚手架横七竖八地泡在水里，一片狼狈的场面。贝克街的地铁壁画描绘了这一场景。

1862年中，4.8公里长，7个停靠站的地下铁道基本完工了。蒸汽车头开进了地下，大约40名官员乘坐在没有顶棚的木制车厢里对地铁进行了第一次巡游。这个场面也被记录在了贝克街壁画上：车厢类似大型的煤矿运煤车，绅士修女们的肩膀以上的部分全部暴露在外，每到一站，人们脱帽欢呼，以表达喜悦之情。

1863年1月10日，世界上第一条地铁——伦敦地铁运行。 从1863年第一条地铁获得成功开始，尝到地铁甜头的伦敦人就开始考虑修建第二条地铁了。同一年，工程师约翰福勒（JOHN FOWLER）提出伦敦地铁建设应该从直线向环线发展。四年以后，环线地铁（CIRCLE LINE）投入建设，1884年完工。

穿越著名的泰晤士河时，因为地下掘进技术技术还不成熟，第一条钻洞钻出的隧道虽然横穿了泰晤士河，但却窄小得无法修建铁路，成了一条地下人行道。有专人在隧道门口收费，1便士可以走一次，在隧道开放的头15个星期里，有100多万人穿行。1869年，这条地道被拓宽，改建成了地下铁路是东伦敦地铁的一部分。

此后，几百公里的地铁采用了成熟的地下挖掘技术，继大都会线和环线的建设与开通，伦敦纵横交错的地铁网终于开始形成。

1898年，连接城市南部与金融城的地铁：滑铁卢与城市线（WATERLOO &ampCITY? LINE）开通。

1900年，横贯整个伦敦的中央线（CENTRAL LINE）也完成了。这条地铁因为隧道宽大、机车和动力系统也更强大，因而更为经济。2个便士就可以买一张票。

接下来的一战和二战中，伦敦的地铁的修建被迫停了下来。人们通过地铁将妇女和孩子们向比较安全的农村和郊外疏散。

1940年后，伦敦地铁的隧道担当起了防空洞的作用：成为了战时的军事指挥中心、战时工厂、医院和市民的避难所。丘吉尔本人就是在一处小地铁站里继续工作的。《魂断蓝桥》里玛雅和军官罗伊躲空袭的防空工事就是伦敦地铁的滑铁卢站。沿着月台伦敦人安排了床铺。老人和妇女就睡在那里，按照1940年10月28日的记载，因为供不应求，还需要买票预定这样的床位。

1948年计划的纵贯伦敦的地铁C线，也就是今天的维多利亚线（VICTORIA LINE）拖到1959年才真正开工，1962年完成了第一段。1969年3月7日，由女王剪彩宣布完工。但实际上，这条线路的最后一段直到1971年才修完。

1949年计划的朱必利线（JUBILEE LINE）及其延长线完工更晚。从设计到完成花了30年，1979年才对外开放。