Thiết kế và chức năng của bánh xe lửa rất quan trọng đối với việc vận hành tàu an toàn và hiệu quả. Không giống như hầu hết các loại phương tiện, tàu hỏa không sử dụng lốp. Thay vào đó, họ dựa vào các bánh xe được thiết kế đặc biệt tương tác trực tiếp với đường ray sắt. Bài viết này tìm hiểu lý do đằng sau tính năng độc đáo này và giải thích cách hoạt động của bánh xe lửa.

Chức năng dẫn hướng của bánh xe lửa

Những bánh xe đầu tiên của đoàn tàu phục vụ mục đích dẫn đường. Thuật ngữ 'đường ray' thực ra là viết tắt của 'đường ray dẫn hướng bằng sắt'. Ở mặt trong của mỗi bánh xe lửa có một bộ phận nhô lên gọi là mặt bích. Vì mỗi đoàn tàu có hai bánh trên mỗi trục nên có hai mặt bích vừa khít với mặt trong của đường ray, đảm bảo đoàn tàu luôn đi đúng hướng.

Tại sao xe lửa không sử dụng lốp

Có hai lý do chính khiến tàu hỏa không sử dụng lốp:

1. Theo dõi khả năng tương thích: Đường ray xe lửa được làm bằng sắt, bánh xe sắt tạo nên sự liên kết hoàn hảo với những đường ray này. Liên kết này rất quan trọng để hỗ trợ các chuyến tàu chở tải nặng. Sự tương tác giữa bánh xe sắt và đường ray sắt giải quyết vấn đề chịu tải, điều mà lốp cao su sẽ gặp khó khăn trong việc quản lý.

2. Tuyến đường cố định: Không giống như ô tô, tàu hỏa di chuyển theo những tuyến đường cố định. Khi một đoàn tàu đi vòng quanh một khúc cua, nó không thể dựa vào ma sát của lốp để tạo ra độ bám cần thiết. Thay vào đó, hình dạng độc đáo của các bánh xe lửa, đặc biệt là mặt bích, cung cấp sự hỗ trợ cần thiết để giữ cho đoàn tàu ổn định khi rẽ. Đơn giản là lốp xe sẽ không cung cấp mức hỗ trợ tương tự.

Kiểm soát hướng

Một lý do khác khiến tàu hỏa không sử dụng lốp là vì chúng không cần vô lăng. Hướng đi của đoàn tàu chủ yếu được điều khiển bởi một trung tâm điều độ. Tàu đi theo đường ray và chạy bằng dầu diesel hoặc điện, giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng lốp xe. Nếu xe lửa có lốp, chúng sẽ tăng thêm trọng lượng không cần thiết mà không mang lại lợi ích thực sự nào.

Cách tàu điều hướng rẽ

Bánh xe lửa được gắn vào đường ray và khi đường ray uốn cong, các bánh xe sẽ điều chỉnh vị trí của chúng cho phù hợp, cho phép tàu quay đầu. Thiết kế này giúp loại bỏ sự cần thiết của lốp xe để hỗ trợ thêm trong quá trình quay vòng.

Phần kết luận

Việc thiếu lốp trong thiết kế tàu hỏa không chỉ là vấn đề truyền thống mà còn là điều cần thiết do nhu cầu đặc biệt của vận tải đường sắt quyết định. Các bánh xe và đường ray bằng sắt, cùng với các mặt bích dẫn hướng, đảm bảo rằng đoàn tàu có thể chở tải nặng một cách an toàn và hiệu quả khi di chuyển qua các khúc cua trên các tuyến đường cố định.