第350章 混动节能机车
当阳城与江陵城不同，这里离水泽较远，中间还隔着个长坂坡。 按照魏民生的设想，是准备用长坂坡的土石来填平水泽。 只有把云梦泽中那些无法立足的沼泽水洼填平，机械化的设备才有用武之地。 拿下当阳城的目的就是可以就近安排施工，给那些在长坂坡干活的人找一个相对安全的落脚点。 为了减少大家的工作量，魏民生拿着光良测绘公司提供的高清数字地图，对比海拔仪测出的大致高度选择合适的开工地点。 由于江陵城的海拔高度在二十至五十米之间，而长坂坡的最高海拔在两百多米，两点之间存在着一百五十米左右的落差。 所以魏民生准备在长坂坡上找一个海拔高度在八十米左右的山谷，然后铺上钢轨，用火车的货厢利用三十米以上的海拔落差来运送土石。 钢轨是采用填一段路基再安装一节的方式，一路向江陵城延伸。 由于钢轨在铺设时就刻意做出了一个轻微的坡度，所以装满土石的货厢在重力的作用下，势能转换为动能，中途几乎不用任何的牵引就可以把土石送到钢轨的尽头。 为了提高运送土石的能力和效率，钢轨被铺设成了双车道。 一条用于运送土石，一条用于空车厢的返回。 两条车道的尽头分别铺设了一段人字型轨道，用于车厢变换车道。 满载着土石的车厢在人字型轨道的尽头卸下土石，然后通过另一条车道返回装载点那个人字型轨道的顶端。 在那里装好土石后进入满载区等待出发指令，进行下一个循环。 在这个循环的过程中，为了更好的控制列车的速度，以及将空车厢送回地势稍高的装载点，每隔几节车厢就配置了一个牵引车。 这个牵引车的动力系统已经被魏民生进行了改装，前后车轮联合由油电两套动力系统来驱动。 内燃机用的是报废重卡上拆下来的柴油发动机，额定功率虽然只有235个千瓦，但在变速箱的作用下可以增大扭力，用于牵引这些空车厢爬一点缓坡是没有问题的。 而且，只要列车动了起来，在惯性的作用下就用不了多大的扭力了。 另一套是电机驱动，其动力来源是超级电容器通过串并联组成的超大容量电容组。 电容组的容量在全力输出的情况下，可以单独驱动空载的列车运行十公里左右。 这样的组合也算得上是一种特殊的混合动力机车吧。 电力驱动系统同时也可以作为制动系统的一部分，因为它在停止供电时就变成了一套能量回收装置。 只要不是紧急制动，利用超级电容的快速充放电性能，几乎可以实现90%以上的能量回收。 超级电容的充放电次数基本上都在几十万次以上，而且不会出现明显的性能衰减，使用寿命远超市面上最好的锂电池。 由于超级电容器的充放电过程始终是物理过程，没有化学反应。 因此它的性能非常稳定，安全系数高、低温性能好、寿命长且免维护，这些特点是利用化学反应的蓄电池远远比不上的。 双电层超级电容器的内阻较大，因此，可在无负载电阻情况下直接充电，如果出现过电压充电的情况，电容器将会开路而不致损坏器件，这一特点与铝电解电容器的过电压击穿不同。 同时，双电层超级电容器与可充电电池相比，可进行不限流充电。 充电不需限定电流电压，使用寿命长，性能稳定，受温度影响小和几乎可以忽略的充放电次数，这样的特性简直是专门为能量回收量身定制的。 至于能量密度比电池小的问题，用在自身承重达六十吨的牵引车架上，这根本就算不上是什么问题。 为了达到最佳的能源使用效率，牵引车在牵引着空车厢启动时，利用柴油机的高扭力让整个列车运动起来。 达到适当的速度后，就切换为电机来维持列车的速度。 由于不需要电机在最耗电的启动和提速阶段输出动力，只是维持列车运行的话，较低的负荷完全可以让空载列车行驶三十公里以上的距离。 而从列车即将进入装载区前的等待区时，电机就进入了能量回收阶段，把列车的动能转化为电能储存起来。 在进入装载区之前有一小截坡度较大的地段，这是魏民生故意设置的加速带。 装载区装满土石准备好的列车出发时，不需要动力就可以在这段轨道上轻易地达到合适的行车速度。 但这段坡度较大的路段同时也成为了返程空车的障碍。 为了减决这个问题，魏民生在装载区安装了一个卷扬机，用卷扬机把停在陡坡下的牵引车和空车厢拉到装载区进行土石装载作业。 而满载的列车只需要松开刹车，然后利用满载等候区前面那个稍大的坡度，从而实现重载列车的提速。 在列车将土石运送到轨道另一端的过程中，大部分的路段是在利用电机制动来进行能量的回收，然后利用超级电容把电能储存起来。 在列车运送土石的一个完整的循环中，只有在转运空车厢回装载区的启动阶段会消耗少量柴油外，其它路段几乎全部由超级电容储存起来的电能来运转。 向江陵城方向延伸的人字型轨道两边就是卸货区，来来往往的人流推着手推车，把轨道两边卸下来的土石转运到指定的地点。 在人字型轨道顶端铺出的路基长度超过一节钢轨的长度后，就把人字型轨道拆下来，中间增加钢轨后再把人字型轨道辅好，从而实现轨道的延伸。 在重新铺设轨道期间，满载的列车可以利用等待的时间来卸货，不会影响到其它环节的进度。 中途卸下的土石不再用来垫高路基，而是直接用来填平轨道两边的水泽。 待到轨道修到江陵城外，才是大规模平泽造田运动的开始。