Vontatási-mechanika

59. Ismertesse a mechanika, vontatási mechanika szempontjából legfontosabb alapfogalmait, alapösszefüggéseit, mértékegységeit! Alapfogalmak: - sebesség: egy pontszerű test (vagy egy kiterjedt test egyik pontja) mozgásának jellemzésére szolgáló fizikai mennyiség. Jele: v, mértékegysége: m/s, km/h - gyorsulás: a sebességváltozás gyorsasága, jele: a, mértékegysége m/s2 - lassulás: a (-) sebességváltozás gyorsasága, jele: -b, mértékegysége m/s2 - felület: jele: A, mértékegysége: m2 - szögsebesség: jele: ω, mértékegysége: 1/s, rad/s - út: a mozgó test által befutott pályaszakasz hossza, mértékegysége: m - idő: jele: t, mértékegysége: sec - erő: olyan hatás, ami egy tömeggel rendelkező testet gyorsulásra késztet, jele: F, m.e.: N, kN - fajlagos ellenállás: jele: f, mértékegysége: N/kN, N/t - nyomaték: jele: M, mértékegysége: Nm - fordulatszám: jele: n, mértékegysége: 1/min - tömeg: jele: m, mértékegysége: kg, t - súly=m*g: jele: G, mértékegysége: N, kN - tömeg tehetetlenségi nyomatéka: jele: Θ, mértékegysége: kgm2, tm2 - munka: jele: W, mértékegysége: J, kJ - teljesítmény: jele: P, mértékegysége: W, kW - energia: jele: E, mértékegysége: J, kJ - súrlódási tényező: jele: μ, mértékegysége: N/N Alapösszefüggések: F=m*a, v=s/t, s=v*t, t=s/v, a=v/t, Fs=FN*μ, W=F*s, P=W/t=F*v, Emh=m*v2/2, Emf=Θ*ω2/2

60. Mutassa be a vontatójárművek és kocsik pályairányú mozgásállapotát, a rájuk ható erőket! A vasúti jármű futás közbeni nem kívánt ún. parazita mozgásai az alábbi ábrán vannak szemléltetve. Három haladó (transzlatorikus) mozgás és három forgó (rotatorikus) mozgás szerepel a merev testnek tekintett járműfelépítmény lengései között.

A vágányokon haladó járművek a rájuk ható erők következtében különféle mozgásokat végeznek, melyek közül az utasok a pálya és a jármű szempontjából megkülönböztetünk káros és nem káros mozgásokat. Káros mozgások a kígyózó a támolygó és a bólintó mozgás. Bólintó mozgást akkor végez a jármű, ha a két egymást követő sínszál esetében magasságkülönbség van. Ilyenkor a jármű súlypontja függőleges mozgást végez. A kígyózó mozgás az a káros mozgás, amikor a jármű saját súlypontja körül vízszintes irányú szögelfordulást végez. Ennek oka, hogy a vágány és a kerékpár nyomtávolsága között a befeszülés elkerülése végett különbség van.

A támolygó, vagy imbolygó mozgást a pálya egyoldali keresztsüppedései okozzák. A legveszélyesebb káros mozgás, mert a jármű súlypontja térben mozog. A vasúti járművek káros mozgásait okozhatják a következők: pálya hibái, jármű hibái, helytelen rakodás, a rakomány elmozdulása a rakfelületen. Fontos megemlíteni, hogy a káros mozgások nagysága, nagymértékben függ a sebességtől. A káros mozgások a következő következményekkel járnak: kényelmetlen lesz az utazás, többlet igénybevétel a vágányokban és azok alkatrészeiben, a járművek sérülése és gyors elhasználódása, balesetek kialakulása. A vasúti forgóváz ívben futása: a forgóváz egy kis tengelytávú kéttengelyes járműnek fogható fel. Mint ilyen jól beáll a kisebb sugarú pályán is. A hosszú járműveknél a kisebb sugarú ívekben a nagy tengelytáv miatt fellépő befeszülés, az ún. ékelt futás elkerülésére feltétlenül szükséges a két forgóvázas megoldás alkalmazása. A forgóvázas jármű ívbefutási viszonyait felülnézetben az alábbi ábra mutatja:

61. Melyek az alap és járulékos ellenállások? Menetellenállás: a vasúti jármű haladását lassítják - alapellenállások: gördülési ellenállás, csapsúrlódási ellenállás, sínütközési ellenállás, légellenállás, különleges összetevők - járulékos ellenállások: ívellenállás, emelkedési ellenállás, indítási ellenállás, szélellenállás, pályaellenállás, gyorsítási ellenállás

62. Ismertesse a gördülési, csapsúrlódási és az ütközési (sínillesztési) ellenállás kialakulását, a légellenállást befolyásoló tényezőket! - gördülési ellenállás: a pálya és a jármű közvetlen kapcsolatából adódó gördülési ellenállás, ami a kerékre ható súlyerő és az alátámasztás (reakció)erejéből adódóan mindekét fél deformációt szenved, az érintkező felületek alakja ellipszis alakú (kb. 1,5 cm2). Az ellenállás mértéke a sebesség növekedésével egyenesen arányos. Fajlagos értéke nagyvasúti járművek kerékátmérőiből adódóan fwg = 0,5 - 1,35 kN. Gördülési ellenállás függ: kocsi tömege, kerékpár átmérője, kerék anyaga, sín anyaga, sín geometria - csapsúrlódási ellenállás: a jármű forgómozgást végző alkatrészeinek súrlódásából származó ellenállások (pl. sikló- és marokcsapágyak, hajtórudazat, fogaskerék áttételek, hajtóművek, tengelycsapok súrlódása). A csapsúrlódási ellenállás egyenes arányban változik a csapterheléssel, a súrlódási tényezővel és a csapátmérővel, viszont fordított arányban változik a kerékátmérővel Csapsúrlódási ellenállás függ: csapágyazás fajtája, felület finomsága, kenőanyag, csapterhelés, sebesség, környezeti hőmérséklet - sínillesztési ellenállás: A jármű nyugtalan járása miatti ellenállások, pl. sínütközésekből. A sínillesztési ellenállásokat a pálya függőleges irányú egyenlőtlenségei, ütközései okozzák. "lépcső" keletkezik, a jármű lengésbe is jön (fwü = 0,9 N / kN). Hegesztett pályán sokkal kisebb ennek az értéke (fwü = 0,1 - 0,3 N / kN).

Sínillesztési ellenállás függ: függőleges pályahibák okozta ellenállás, függőleges lengések munkájának erőigénye, haladási irányra merőleges lengések munkaigénye, hosszirányú lengések munkaigénye - légellenállás: a jármű homlokfelületén fellépő súrlódásból származik, ami függ a sebességtől, a légsűrűségtől, a felület nagyságától, és a szerelvényre vonatkozó állandó értékről. Számításakor magába foglalja az oldal, tető, hátfal többletértékét is. Értéke a sebesség növekedésével négyzetesen növekszik. Légellenállás függ: homlokfelület kialakítása, oldalfelületek tagoltsága és simasága, járművek közötti távolság, jármű keresztmetszete, időjárás (hőmérséklet, páratartalom)

63. Mi az indítási ellenállás, melyek a vontatási ellenállás különleges összetevői? Indítási ellenállás: a vonat, illetve járművek indításának pillanatában fellépő ellenállás a menet közbeni ellenállásnak a többszöröse, ezt az ellenállást indítási (kimozdítási) ellenállásnak nevezzük. Az indítási ellenállás különösen siklócsapágyas járműveknél jelentős. Ezeknél – az indítás pillanatában – a tengelycsapok és csapágycsészék között száraz, illetve félszáraz súrlódással kell számolni, minthogy nyugalmi helyzetben az olaj az egymáson csúszó felületek közül többé-kevésbé kiszorul. Éppen ezért a siklócsapágyas járművek indítási ellenállása annál nagyobb, minél hosszabb az indítást megelőző tartózkodási idő. Az ellenállás indulás után általában egy-két kerékfordulat alatt lecsökken normális üzemi értékre. Gördülőcsapágyas járműveknél a normális ellenállási érték még hamarabb 1-2 méter út lefutása alatt bekövetkezik. Különleges összetevők: a vontatójárműveknél a vontatási nemből adódó különbségek, a hajtásrendszer típusából származó ellenállás tényezői (pl. áramszedő súrlódása, áramszedő villamos veszteségei, transzformátor veszteségek, motorok veszteségei, ellenállásai, hűtések alkalmazása, hidraulikus erőátvitel veszteségei), személykocsik tengelyvég generátorainak ellenállása, stb. Vonóerő változtatásakor, gyorsításkor, kifutáskor, és fékezéskor ezek az alapellenállások változnak.

64. Ismertesse a járművek alapellenállásait! Az alapellenállás az egyenes vonalú egyenletes mozgású, vízszintes pályán, szélcsendes időben haladó jármű vagy járművekből összeállított vonat ellenállása. Fajtái: gördülési ellenállás, csapsúrlódási ellenállás, sínütközési, légellenállás, alapellenállás különleges összetevői. - gördülési ellenállás: a pálya és a jármű közvetlen kapcsolatából adódó gördülési ellenállás, ami a kerékre ható súlyerő és az alátámasztás (reakció)erejéből adódóan mindekét fél deformációt szenved, az érintkező felületek alakja ellipszis alakú (kb. 1,5 cm2). Az ellenállás mértéke a sebesség növekedésével egyenesen arányos. Fajlagos értéke nagyvasúti járművek kerékátmérőiből adódóan fwg = 0,5 - 1,35 kN. Gördülési ellenállás függ: kocsi tömege, kerékpár átmérője, kerék anyaga, sín anyaga, sín geometria - csapsúrlódási ellenállás: a jármű forgómozgást végző alkatrészeinek súrlódásából származó ellenállások (pl. sikló- és marokcsapágyak, hajtórudazat, fogaskerék áttételek, hajtóművek, tengelycsapok súrlódása). A csapsúrlódási ellenállás egyenes arányban változik a csapterheléssel, a súrlódási tényezővel és a csapátmérővel, viszont fordított arányban változik a kerékátmérővel Csapsúrlódási ellenállás függ: csapágyazás fajtája, felület finomsága, kenőanyag, csapterhelés, sebesség, környezeti hőmérséklet - sínillesztési ellenállás: A jármű nyugtalan járása miatti ellenállások, pl. sínütközésekből. A sínillesztési ellenállásokat a pálya függőleges irányú egyenlőtlenségei, ütközései okozzák. "lépcső" keletkezik, a jármű lengésbe is jön (fwü = 0,9 N / kN). Hegesztett pályán sokkal kisebb ennek az értéke (fwü = 0,1 - 0,3 N / kN).

Sínillesztési ellenállás függ: függőleges pályahibák okozta ellenállás, függőleges lengések munkájának erőigénye, haladási irányra merőleges lengések munkaigénye, hosszirányú lengések munkaigénye - légellenállás: a jármű homlokfelületén fellépő súrlódásból származik, ami függ a sebességtől, a légsűrűségtől, a felület nagyságától, és a szerelvényre vonatkozó állandó értékről. Számításakor magába foglalja az oldal, tető, hátfal többletértékét is. Értéke a sebesség növekedésével négyzetesen növekszik. Légellenállás függ: homlokfelület kialakítása, oldalfelületek tagoltsága és simasága, járművek közötti távolság, jármű keresztmetszete, időjárás (hőmérséklet, páratartalom) - különleges összetevők: a vontatójárműveknél a vontatási nemből adódó különbségek, a hajtásrendszer típusából származó ellenállás tényezői (pl. áramszedő súrlódása, áramszedő villamos veszteségei, transzformátor veszteségek, motorok veszteségei, ellenállásai, hűtések alkalmazása, hidraulikus erőátvitel veszteségei), személykocsik tengelyvég generátorainak ellenállása, stb. Vonóerő változtatásakor, gyorsításkor, kifutáskor, és fékezéskor ezek az alapellenállások változnak.

65. Ismertesse a pályaellenállásokat, az emelkedési és az ívben haladás ellenállását! A vonatra az alapellenállásokon kívül járulékos ellenállások is hatnak. Járulékos ellenállás a pályaellenállás, amely lehet emelkedési és ívellenállás. Ezek csak a vízszintestől eltérő pályán lépnek fel. - emelkedési ellenállás: A pálya emelkedéséből (vagy eséséből) származó ellenállás akkor lép fel, ha a vonat (jármű) a vízszinteshez α szöggel hajló egyenes pályán felfelé vagy lefelé halad. Ha a jármű az α hajlásszögű pályán, egyenletes v sebességgel felfelé halad, akkor a járműre ható ellenállások a vonóerővel egyensúlyt tartanak. - ívellenállás: A pályaívben haladó járműre több összetevőből álló többlet ellenállás hat. Az ívben futó kerékpár külső kereke nagyobb utat fut be, mint a belső kerékpár. A különböző úthosszak, valamint a kerékpár tengelyének szögelfordulása miatt a kerék és a sín érintkezési felületén csúszások lépnek fel, amelyek az ellenállást növelik. Ez adja az ívellenállás egyik összetevőjét. Az ívellenállás másik összetevője a nyomkarima súrlódásból, a harmadik összetevő pedig a vonóerő következtében kialakuló nyomkarima súrlódás eredménye. Az ívellenállás az előbbieken kívül függ még a jármű futóművének merev tengelytávolságától, a kerékpárok számától, a nyomkarimák és sín közötti játéktól (nyombővítéstől) és még egyéb tényezőktől is. 66. Hogyan történik a vonóerő és a vonattovábbítási teljesítmény kialakulása, ismertesse a tapadási tényezőt befolyásoló tényezőket, a kifejthető legnagyobb vonóerő mértékét! A vonattovábítás során az alapellenállás és a járulékos ellenállás legyőzéséhez szükséges erőt, az ún. vonóerőt a vontatójármű fejti ki. Ha azonban a vonóerő csak az alapellenállás és a járulékos ellenállások legyőzésére elegendő, akkor az csak vonat állandó sebességgel történő mozgatására képes. Ebben az esetben a vonóerővel sem a vonatot megindítani, sem annak sebességét növelni nem lehet. A járművek sebességének növeléséhez, vagyis gyorsításához gyorsítóerő szükséges, amelynek értéke a gyorsítani kívánt tömegek és a gyorsulás, vagyis az időegység alatti sebességnövekedéstől függ. A gyorsítóerő munkája mozgási energia formájában a járművekben halmozódik fel. A mozgási energia egy részét kifuttatások alkalmával az ellenállások legyőzésére visszanyerhetjük. Olyan pályaszakaszokon ahol az ellenállások összege nem változik ahhoz, hogy a vonatot továbbítsuk, állandó vonóerő szükséges. Az állandó vonattovábbítási teljesítmény mellett a vonóerő a sebességgel fordítottan arányos. A sebesség növekedésével a vonóerő eleinte rohamosan, majd egyre kisebb mértékben hiperbolikusan csökken. Tapadási tényezőt befolyásoló körülmények: - futófelület állapota

- időjárás - al- és felépítmény rugalmassága - jármű rugózása - hajtás jellege - jármű sebessége - a relatív csúszás sebessége A vonóerő és a vonattovábbítási teljesítmény, valamint a vonóerő és a tapadás az előzőekben leírt összefüggéseit figyelembe véve megállapítható, hogy a kifejthető legnagyobb vonóerő értékét az Fvkmax=pszía*Gma összefüggésnek megfelelően a tapadás korlátozza, és a változása a tapadási, adhéziós tényező jellegének megfelelő.

67. Milyen vonóerő sebesség jelleggörbéket ismer, mi a tapadási és a gépezeti vonóerő? A vonóerő- sebesség jelleggörbének a vk kritikus vagy átmenetei sebességig terjedő szakaszát Fva tapadási, a vk és vmax közötti szakaszát pedig Fg gépezeti vonóerőnek nevezik. A vontatási mechanikában használatos az Fve vonóhorog (effektív) vonóerő fogalma is, amely a kerületi vonóerőből, a vontatójármű alapellenállásának levonása útján számítható: Fve=Fvk-Fwo A vonóhorgon kifejtett vonóerő tehát mindig kisebb a kerületi vonóerőnél. 68. Ismertesse a vonóerő kifejtés miatti tengelyterhelés változását, hatását a kifejthető vonóerőre! A vonóerőkifejtést jelentős mértékben befolyásolja a tengelyterhelés változása vontatás közben, valamint a hajtás jellege: - csoport hajtás: a kifejthető vonóerő összege nem változik. - egyedi hajtás: a kifejthető vonóerő csökken Kéttengelyű járművön a „h” magasságú vonóhorgon kifejtett vonóerő nyomatéka a mozdonyt hátrabillenteni igyekszik:

Összetettebb tengelyelrendezésű mozdonyok tengelyterhelés változásának meghatározásakor figyelembe kell venni a futó- és hordmű, a tengelyhajtás, valamint a szekrényfelfüggesztés szerkezeti sajátosságait. A mozdony tengelyhajtása a hajtórendszer utolsó szerkezeti eleme, amely a hajtott kerékpárokon keresztül kapcsolatban áll a sínnel és ezért kihat a mozdonynak mint vontatójárműnek az egyik legfontosabb üzemi tulajdonságára, a tapadására. A tapadási tulajdonságok (tapadási súly kihasználást növelő) fontosabb módszerek/megoldások: - valamennyi kerékpár hajtott - vonóerő arányos a tengelyterheléssel

- csoportos tengelyhajtás - villamos hajtásnál: vontatómotorok párhuzamos kapcsolása - különleges szerkezeti kialakítás A korszerű mozdonyok szerkezeti sajátosságaiból következik, hogy futókerékpárra nincsen szükség. A mozdonysúly jó kihasználása szempontjából fontos, hogy a mozdony teljes súlya tapadási súly legyen. A tapadási súly teljes kihasználása csak csoportos tengelyhajtású mozdonyoknál érhető el. B’o B’o tengelyelrendezésű mozdonynál a vonóerőkifejtés változásának alakulása:

B’ B’ tengelyelrendezésű mozdony csoportos tengelyhajtású mozdony vonóerőkifejtés változásának alakulása:

A csoportos tengelyhajtás alkalmazása egy lehetőség a tapadási tulajdonságok javítására. Ismert tény, hogy az egymással mereven összekapcsolt kerékpárok kevésbé hajlamosak a perdülésre és 35-40%-al nagyobb tapadási tényező érhető el, mint az egyedi hajtással. További előny: a kerékpárok egyikének tehermentesítésénél (pl. sínillesztésen való áthaladásnál) a többi kerékpár nem perdül meg. A villamos hajtásrendszerű, egyedi hajtású mozdonyok tapadási tulajdonságai a vontatómotorok párhuzamos kapcsolásával kedvezőbbé tehetők. Soros kapcsolás: a motorok kapocsfeszültsége csak akkor azonos, ha a két motor közül egyik sem perdül meg. Ha az egyik motor megperdül akkor a fordulatszáma növekszik, és a kapocsfeszültség is nő. A másik motor kapocsfeszültsége csökken, ami vonóerejének

csökkenését idézi elő. Tehát a két sorba kapcsolt motornál az egyik perdülésekor a másik motor vonóereje csökken. Párhuzamos kapcsolás: a motorok kapocsfeszültsége azonos. Ha az egyik motor csúszik akkor a fordulatszám növekedése és a vonóerő csökkenése következtében a sínnel való súrlódáskor „megfogódzik” vagy a mozdonyvezető csökkenti a kapocsfeszültséget és ezzel a vonóerőt is. A másik motor a beállított kapocsfeszültséggel dolgozik és ennek a feszültségnek és sebességnek megfelelően vonóerőt fejt ki.

69. Ismertesse a vasúti vontatójárművek energiafelhasználását befolyásoló ellenállásokat és veszteségeket! A vasúti vontatójárművek energiafelhasználását nemcsak a vontatási ellenállások, hanem a járműben az energiaátalakulás során keletkező veszteségek is befolyásolják. Az energiaátalakítási folyamat hatásfokát, illetve a veszteségeket elsősorban a szerkezeti adottságok határozzák meg, azonban nem hagyható figyelmen kívül a fenntartás minősége és az üzemeltetés körülményei sem. Villamos vontatójárművek energiaátalakítási veszteségei: - transzformátor, 6% - egyenirányító, vontatómotor és hajtás, 10% - segédüzem, 4% Így a vonóhorgon rendelkezésre áll 80%

A vonóerőkifejtéshez szükséges energia a dízel vontatójárműhöz tüzelőanyag formájában jut el. A tüzelőanyagban lévő energia vontatási célú hasznosításához többszöri energiaátalakítás szükséges , melyek során jelentősek a veszteségek is. A dízelmotor belső veszteségei miatt a forgattyústengelyen a bevezetett energia kb. 35-40%-a hasznosítható. További veszteségek keletkeznek a segédüzemek hajtása miatt, valamint a hajtási rendszerben. Dízelmozdony energiaátalakítási veszteségei: - motor, 60% - segédüzemek, 3% - hajtási rendszer, 6% - tengelyhajtás, 3% - önmaga továbbítása, 4% Így a vonóhorgon rendelkezésre áll: 24%

70. Ismertesse a menetábrákat, a gyorsításhoz szükséges és rendelkezésre álló erőket, a vonali vontatójárművek energiafelhasználását!

A vonattovábbítás energiafogyasztása jól követhető a menetábrák vagy a függvény görbéi alapján. A vasúti vontatójármű terhelését a vontatási ellenállás Fw összege határozza meg. Ezzel szemben a vonatójármű gépezete Fv vonóerőt fejt ki. A gyorsítóerő a kettő különbsége: Fgy=Fv-Fw

A ve sebesség az ún. egyensúlyi sebesség, amelynek értéke minden vontatási ellenállásra más értékű. Az egyensúlyi sebességet a jármű nem éri el, csak megközelíti, mivel a gyorsítóerővel az egyensúlyi sebesség csak hosszabb úton közelíthető meg. Ha a vontatási ellenállás a pályaemelkedés miatt megváltozik, akkor a jármű gyorsul vagy lassul. A járműmozgás sebesség-idő függvénykapcsolatát ábrázolja a menetdiagram. A menetdiagram a pálya, emelkedő- és lejtviszonyainak ismeretében a vonóerő-sebesség diagram és a vontatási

ellenállás alapján elkészített vonóerő-sebesség diagramok felhasználásával szerkeszthetők meg. A menetdiagram alapján lehet megállapítani a szükséges menetidőket. Vonali vontatójárművek energiafelhasználását az alábbi tényezők befolyásolják: - vonattovábbítási munka energiaszükséglete - fékezések által felemésztett energia - üresjárati energiafogyasztások összege

71. Mit értünk a gazdaságos vonattovábbítás elvén! Az energiafogyasztás csökkentésének – vontatási nemtől független – fontos lehetősége a gazdaságos utazási módszer, amihez a vonat továbbításánál a legkisebb energiafelhasználást eredményező négy szakaszból álló menetábrát kell megvalósítani. 1. szakasz: intenzív, erőteljes gyorsítás 2. szakasz: egyenletes sebesség 3. szakasz: kifuttatás, a felhalmozott mozgási energiából 4. szakasz: fékezés, kifuttatás eredményeként kisebb sebességről, amelynek következtében a fékezés során kisebb energiamennyiség alakul át hőenergiává.

Olyan dízelvontatású vonatok esetében,amelyeknél viszonylag nagy a menetrend szerinti megállások közötti időtartam, illetve út, a gazdaságos utazási módszer különbözik az előzőektől. Ilyenkor a kifuttatás akkor előnyös, ha az alapsebesség tartásához szükséges részteljesítménnyel való vontatás több energiafogyasztást okoz, mint a szakaszos kifuttatás a vonóerő-megszüntetés útján, és az ezt követő ismételt mérsékelt gyorsítás. Abban az esetben, ha a kifuttatás emelkedőben és ezt követően a gyorsítás lejtőben valósítható meg, akkor a legnagyobb megtakarítás érhető el. A hazai elmélet és gyakorlati vizsgálatok azt mutatták, hogy a gazdaságos utazási módszerrel a gyakran megálló személyvonatoknál mintegy 15%, tehervonatoknál pedig 5-8% energiamegtakarítás érhető el.

72. Hogyan alakul a dízel és villamos tolatómozdonyok energiafelhasználása, mi a módja a gazdaságos tolatás végrehajtásának! Villamos tolatómozdonyok energiafelhasználása: összetevői: - a tolatási munka energiaszükséglete - üresjárati energiafogyasztás

A fentiekből következik, hogy mivel a villamos mozdonyok összhatásfoka nagyobb, az energiafelhasználásuk kisebb a dízelmozdonyokénál, ezért a villamos mozdony tolatószolgálatban a kisebb üzemeltetési költség miatt gazdaságosabb, mint a dízelmozdony. Dízel tolatómozdony energiafelhasználása: A tolató dízelmozdonyokba épített dízelmotorok üzemidejének 30-60%-a üresjárat, ami abból következik, hogy a vontatási energiafogyasztás jelentős hányada az üresjáratban fogyasztott tüzelőanyag. Az üresjárati fogyasztás típusonként eltérő. A munkaszükséglet az út és az egy kihúzással szétrendezendő kocsisor tömegének növelésével nő. Az egységnyi elegytömegre vonatkozó munkaszükséglet is növekedik. A mérési eredmények alapján megállapítható, hogy a szalasztásos kocsirendezésnél abban az esetben kisebb a gázolajfogyasztás, ha a kocsisor nem túl nagy. A kocsik szalasztással való rendezése tartalmaz egyéb műveleteket is, amelyek során a fajlagos fogyasztás az elegytömeg növekedésével csökken, A teljes rendezési művelet is tartalmaz növekvő és csökkenő fajlagos fogyasztás elemeket, amelyek összege egy meghatározott szerelvénnyel minimális értékű. A kísérleti eredményekből adódott, hogy pl. az M47 sorozatú mozdonynál 10 km/h sebességű szalasztások esetén 600 t, 15 km/h sebességű szalasztásoknál pedig 450 t a legkisebb fajlagos gázolajfogyasztással rendezhető kocsisor. A tolatási technológia másik jellegzetes fajtája a kocsik bejárással való rendezése, amelyek során a mozdony együtt mozog a kocsisorral. A bejárási művelet gázolajfogyasztását a sebesség, az út és a mozgatott elegy határozza meg. A tapasztalatok azt mutatták, hogy a hosszabb tolatási utak nagyobb sebességgel való befutása a gázolajfogyasztást kedvezően befolyásolja. 100 méter út esetén célszerű a 10 km/h, 200 méter út esetén pedig a 15 km/h sebesség. E kis sebességeknél a 400-500 t elegytömegű kocsisor mozgatásához csupán részteljeítmény szükséges (1-3. menetszabályozó fokozat), amikor igen kedvezőtlen hatásfokértékek adódnak. A fajlagos fogyasztás az elegytömeg növekedése esetén csökken, ami lehetővé teszi a mozdony jobb kihasználását és kedvezőtlen hatásfokú üzemi pontok elkerülését. A fajlagos teljesítmény csökkentése adott tömegű kocsisor esetében kisebb teljesítményű mozdonnyal is megvalósítható. A kisebb teljesítményű mozdony kisebb gyorsítóképessége okoz ugyan a bejárásos tolatásnál műveletidő növekedést, de a kisebb forgalmú szolgálati helyeken a kisebb teljesítményű tolatómozdony jelentősen csökkenti az energiafogyasztást.

73. Melyek az energiafelhasználást befolyásoló üzemi tényezők? Vonali vontatójárművek energiafelhasználását az alábbi tényezők befolyásolják: - vonattovábbítási munka energiaszükséglete - fékezések által felemésztett energia - üresjárati energiafogyasztások összege Függ: vonattömeg, megtett távolság, sebesség, kerületi hatásfok, tüzelőanyag fűtőértéke, üresjárati idő, üresjárati tüzelőanyag fogyasztás, megállások száma

74. Milyen hatással van a vontatójárművek időalap, és teljesítmény kihasználás növelésének az energiafelhasználásra? A vontatójármű időalap kihasználtsága jelentősen befolyásolja az energiafelhasználást. A korszerű vontatójárművek hasznos (vonattovábbítás) és szükséges (járulékos) időalapja az az időtartam, amely a napi vonattovábbításokhoz menetrend szerint előírt menetidőktől, állomási és műszaki tartózkodási időkből áll. A vontatójárművek hasznosított időtartama alakulhat: - előre meghatározott terv - pillanatnyi szállítási igény - egyéb befolyásoló tényezők szerint. A vonali vontatójárművek időalap kihasználtsága akkor kedvező, ha a szállítási igényeket a vontatójármű teljesítmény megfelelő kihasználása mellett a lehető legkevesebb vontatójárművel elégíti ki. A vontatójármű időalap kihasználására jellemző pl. a havi összes üzemidő, a megtett km teljesítmény, Energetikailag az a célszerű, ha az összes üzemidőből a vonattovábbítással (hasznosan) töltött idő minél nagyobb a teljes üzemidőhöz viszonyítva. Abban az esetben, ha az

előbbi két idő hányadosa kedvezően alakul, akkor a vontatójárművek időalap kihasználtsága növekszik, így a fajlagos fogyasztási értékek csökkennek. Különböző vonatfajták fajlagos fogyasztása a mozdonyok időalap kihasználtságától jelentősen függ. A különféle vontatási rendszereknél az üresjárati fogyasztás a vonóerőkifejtés alatti fogyasztás százalékban a következő: - dízelvontatásnál: 5-7% - villamos vontatásnál: 1-2% Az időalap- és teljesítmény kihasználás a távolsági személyvonatoknál a legkedvezőbb, a legkedvezőtlenebb az átállítós tehervonatoknál. A vontatójárművek időalap- és teljesítmény kihasználásának növelésével a fajlagos fogyasztás értéke jelentősen csökkenthető. Hasonlóképpen jelentősen befolyásolja a fajlagos fogyasztást az üresjárati fogyasztás is. Kedvezőtlen a fajlagos energiafelhasználásra az, ha a szállítási teljesítmény állandósága mellett azt növekvő mozdony darabszámmal bonyolítják le, vagy a mozdonyok darabszáma jobban növekszik, mint a 100 etkm vontatási teljesítmény. Mindkét esetben csökken az egy mozdonyra jutó 100 etkm teljesítmény, ami a fajlagos fogyasztás növekedését okozza.

75. Ismertesse a rendkívüli megállások és a kifuttatási sebesség hatását az energiafogyasztásra! A megállások, lassítások miatt a vonat mozgási energiája hővé alakul. Ebből következik, hogy a rendkívüli megállások, lassulások jelentős többletfogyasztást okoznak. Többlet energiafogyasztás mértéke: E=m/2(v12-v22) v2: vonat sebessége gyorsítás kezdetén m/s, v1: gyorsításkor a végsebesség m/s, m: a vonat tömege kg. A vonat mozgási energiájának takarékos felhasználását teszi lehetővé az ún. megnövelt kifuttatási sebesség alkalmazása. Kizárólag tehervonati fékezéssel közlekedő tehervonatok továbbítása esetén lehetőség kínálkozik az energia- (üzemanyag-)takarékos vonattovábbítás megvalósítására. Egymást követő lejtőket tartalmazó vonalszakaszokon ugyanis igen jelentős mértékű, 10%-ot is meghaladó energiamegtakarítás érhető el az ún. megnövelt kifuttatási sebességgel. Ennek a lényege az, hogy a vonat lendületének energiamegtakarítás céljából való kihasználása a tehervonati fékezésű tehervonatok sebessége a rövidített menetidőnek megfelelő alapsebességeknél 10 km/h sebességgel nagyobb – de legfeljebb 70 km/h sebességre növelhető lejtős pályán történő vonóerőkifejtés nélküli szabad kifuttatással akkor, ha ez a sebességnövelés az alábbi korlátokba nem ütközik: - rövidített menetidőhöz tartozó alapsebesség, illetve a 70 km/h-ban meghatározott a legnagyobb sebesség (ez nem léphető túl) - a vonat által befutott vonalrészekre, ill. szakaszokra engedélyezett pályasebesség a 70 km/h sebességet lehetővé teszi-e - kitérőkre meghatározott legnagyobb sebesség engedi-e a 70 km/h sebességet - vontatójármű megengedett legnagyobb sebessége (70 km/h