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Kann mir jemand evtl. aus Erfahrung sagen, wie der NIM-Express Richtung München nach dem Halt in Kinding die Steigung im Irlahüll-Tunnel überwindet?
Erreicht dieser bei einer Bespannung mit 1xBR101 überhaupt eine Beschleunigung, bleibt die Geschwindigkeit eher konstant oder bremst die Steigung den Zug aus?

Grüße,
ExpressFreak

Kann mir jemand evtl. aus Erfahrung sagen, wie der NIM-Express Richtung München nach dem Halt in Kinding die Steigung im Irlahüll-Tunnel überwindet?
Erreicht dieser bei einer Bespannung mit 1xBR101 überhaupt eine Beschleunigung, bleibt die Geschwindigkeit eher konstant oder bremst die Steigung den Zug aus?

Getreu der Formel F(v)=P/v beschleunigt die 101 den Zug bis zu einer Grenzgeschwindigkeit, wo die Summe der Fahrwiderstände der Zugkraft entgegen wirkt und hält diese Geschwindigkeit. In der Steigung im Irlahülltunnel dürfte die Hangabtriebskraft vor dem Luftwiderstand den stärksten Fahrwiderstand darstellen.
Aus eigener Erfahrung liegt diese Punkt, wo die Lok die Geschwindigkeit nur noch konstant halten und nicht mehr steigern kann bei etwa 185 km/h.

--
Grüße,
Sese

Wobei die Hangabtriebskraft ja immer konstant ist bei gleicher Steigung, unabhängig von der Geschwindigkeit.
Also letztendlich machts dann doch wieder die Reibung aus, die dazu führt, dass die Beschleunigung mit der Geschwindigkeit abnimmt.
Mathematisch gesehen ist es das selbe, eine schwächer motorisierte Lok zu nehmen (ca. 2-3 MW) und damit ohne Steigung zu fahren als wenn du mit einer starken Lok den Berg rauf fährst, die Hangabtriebskraft klaut einfach die Leistung. Die bleibt halt als potentielle Energie im Zug, bis es wieder bergab geht.

Ich glaub aber, du wolltest eher die Praxis als die Theorie. ;)

Warum sollte die Reibung mit steigender Geschwindigkeit größer werden? Nach den Gesetzen der Physik kann es nur der Luftwiderstand sein, der den Zug schlussendlich einbremst.

Aber stimmt, ich hab nicht dran gedacht, dass die Zugkraft der Lok mit V abnimmt.

Wobei die Hangabtriebskraft ja immer konstant ist bei gleicher Steigung, unabhängig von der Geschwindigkeit.

Natürlich, aber die Zugkraft der Lokomotive nimmt mit der Geschwindigkeit ab, bis irgendwann gilt, dass die verbleibende Zugkraft gleich der Summe der Widerstandskräfte(HA-Kraft, Luftwiderstand, Rollreibung und unzählige weitere Dinge) ist. Fährt eine Lokomotive eine konstante Steigung hinauf, beschleunigt sie so lange, bis obige Bedingung erfüllt ist.

Also letztendlich machts dann doch wieder die Reibung aus, die dazu führt, dass die Beschleunigung mit der Geschwindigkeit abnimmt.

Ein kleines bisschen ja. Aber der Hauptgrund, warum die Beschleunigung mit der Geschwindigkeit abnimmt ist der Zusammenhang P=F*v. Für steigende Geschwindigkeiten nimmt die Zugkraft ab, damit auch die Beschleunigung. Grafisch äußert sich das in dem typischen Z-v-Diagramm. Im ersten Abschnitt ist die Zugkraft durch den Reibungskoeffizienten Rad-Schiene bestimmt, im zweiten schlicht durch die installierte Leistung.

--
Grüße,
Sese

Danke für eure umfangreichen Antworten!
Trotzdem noch eine weitere Frage an die technisch/physikalisch Begabten unter uns: Kann mir jemand eine Formel nennen, mit der man die Beschleunigung eines Zuges unter Berücksichtigung dessen Leistung, dessen Gewicht und der entsprechenden Steigung berechnen kann? ;-)

Grüße,
ExpressFreak

Trotzdem noch eine weitere Frage an die technisch/physikalisch Begabten unter uns: Kann mir jemand eine Formel nennen, mit der man die Beschleunigung eines Zuges unter Berücksichtigung dessen Leistung, dessen Gewicht und der entsprechenden Steigung berechnen kann? ;-)

Ist doch schon fast alles gegeben :-)

Geschwindigkeitsabhängige Zugkraft F(v)=P/v mit P...Leistung und v...Geschwindigkeit. Beschleunigung aus F=m*a --> a=F/m mit a...Beschleunigung und m...Masse. Ist das ganze in einer Steigung, muss man von der Zugkraft F(v) die Hangabtriebskraft Fha abziehen, wobei Fha=Fg*sin(alpha) mit Fg...Gewichtskraft des Zuges (Masse mal Ortsfaktor 9,81) und alpha der Steigungswinkel ist.

Alles in eine Waagschale geworfen, kann man sagen: Die Beschleunigung a=(F(v)-(m*9,81m/s²)*sin(alpha))/(m). F(v) gilt aber nur, wenn es kleiner ist als die Anfahrzugkraft, bei der 101 z. B. 300 kN. Wenn nicht, setzt man halt die Anfahrzugkraft ein.
Ich hoffe ich hab jetzt keinen Fehler drin, das wär peinlich (ich würd's eh auf die Uhrzeit schieben ;-)

--
Grüße,
Sese

Alles in eine Waagschale geworfen, kann man sagen: Die Beschleunigung a=(F(v)-(m*9,81m/s²)*sin(alpha))/(m). F(v) gilt aber nur, wenn es kleiner ist als die Anfahrzugkraft, bei der 101 z. B. 300 kN. Wenn nicht, setzt man halt die Anfahrzugkraft ein.
Ich hoffe ich hab jetzt keinen Fehler drin, das wär peinlich (ich würd's eh auf die Uhrzeit schieben ;-)

a = F(v) / m - 9,81 m/s² * sin(alpha)

alpha = arctan(Steigung in %)

Für eine Steigung von maximal 4% ergibt sich:

a = F(v) / m - 0,39 m/s²

Ist das Verhältnis von F(v) zu m also 0,39, so beschleunigt der Zug nicht weiter.

Für eine Steigung von maximal 4% ergibt sich:

a = F(v) / m - 0,39 m/s²

Der Irlahüll hat aber nur 1,8 %, außerdem war die Frage ja generell gehalten ;)

--
Grüße,
Sese

Danke für die Formel (Sese) und die Vereinfachung (ICE-T-Fan)
Im Moment bin ich allerdings Absolvent an einer bayerischen Realschule und tue mir mit dem Umgang solcher "Formeln" (noch) etwas schwer, aber ich denke das wird noch ;-)

Grüße,
ExpressFreak

Na gerade als bayerischer Schüler gehört man zur Elite des Landes :-)

Ich weiß!
Trotzdem, meine Stärken liegen auch eher in den sprachlichen und wirtschaftswissenschaftlichen Fächern als in Mathe, Physik und Co ;-)
Grüße,
ExpressFreak

Für eine Steigung von maximal 4% ergibt sich:

a = F(v) / m - 0,39 m/s²

Der Irlahüll hat aber nur 1,8 %, außerdem war die Frage ja generell gehalten ;)

Ok, dann sind es eben:

a = F(v) / m - 0,18 m/s²

d.h. ein Zug mit 101 und 6 Wagen darf nicht mehr als 0,18 m/s² beschleunigen, damit im Tunnel die Beschleunigung null ist.

In den 0,18 m/s² steckt natürlich auch die Luftreibung und Rollreibung drinne.

Kann mir jemand evtl. aus Erfahrung sagen, wie der NIM-Express Richtung München nach dem Halt in Kinding die Steigung im Irlahüll-Tunnel überwindet?
Erreicht dieser bei einer Bespannung mit 1xBR101 überhaupt eine Beschleunigung, bleibt die Geschwindigkeit eher konstant oder bremst die Steigung den Zug aus?

Bei optimalen Verhältnissen und der Zugbildung 101 + 6 Wagen erreicht man am Scheitelpunkt, also kurz vor Tunnelende, etwa 180 km/h.
Morgens beim 10-Wagen-Zug (2x101) schafft man auch die 200 km/h noch in der Steigung.

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