A cikk szerzője:

Szemerey Ádám műszaki szakértő
MÁV Zrt. Debreceni TPK

Mozdonyfedélzeti berendezés adatainak felhasználhatósága a pályafenntartásban

Magyarországon a MÁV Zrt. kezelésében lévő vasútvonalak közel felén van állandó sebességkorlátozás, ezért az ebből adódó gyorsítási többletköltségekkel, illetve azok meg­határozásával, a csökkentés lehetőségeivel foglalkozni kell. Dolgozatom célja a vontatójárművek sebességkorlátozások miatti energiatöbblet-felhasználásának meghatározása volt. Az előzmények feldolgozása során két olyan tanulmányt [1], [2] találtam, melyek részletesen tárgyalják a témakört, és azon belül meg is határozzák a szükséges energiatöbbletet, valamint – az aktuális energiaárak segítségével – a fajlagos, és az éves költségeket is. E dolgozatok tanulmányozása után úgy döntöttem, hogy a magyarországi vasúthálózat műszaki jellemzői alapján választok ahhoz rendelhető vontatójármű-típust, és ennek segítségével az adott járműtípusra határozom meg e jellemző értékeket.

 

Az eddigiek alapján a következő szempontokat vettem figyelembe a tényleges fogyasztás meghatározásához:

  • A mérési módszer hibáit kizárni nem tudom, viszont az egyenletesen gyorsuló jármű esetén a mérési eredmények azonos hibával terheltek, tehát összehasonlíthatók és megfelelnek a számítás ki­induló értékének.
  • Az összes menetből – a grafikonok segítségével – leválogathatók a gyorsítási szakaszok.
  • A másodpercenkénti adatok segítségével leszűrhetők az egyenletes gyorsítást mutató szakaszok és azon belül az idő, a sebesség és a gyorsulási korlátnak megfelelő esetek. (Az I. vonalnál az időkorlát: 70 mp, sebességkorlát: legalább 60 km/h és az átlaggyorsulás: legalább 0,2 m/s2; a II. vonalnál az időkorlát: 90 mp, sebességkorlát: legalább 35 km/h és az átlaggyorsulás: legalább 0,2 m/s2.)  

A mérési adatok bizonytalanságát jól mutatta, hogy az egyik vonalon 70 kiválasztott gyorsulásból 43 volt egyenletesnek tekinthető, ebből kilencnél érte el a gyorsulás a megszabott értéket, viszont ezek közül csak három esetben kaptam ténylegesen értékelhető fogyasztást. A másik vonalon ezek a számok: 63-51-10-3. Ezekből az értékekből – figyelembe véve az emel-kedőt és az ívellenállást – képezhettem a gyorsuláshoz rendelhető üzemanyag-fogyasztás értékeket. Ezt mutatja a 4. ábra.

4. ábra. A gyorsítási szakaszok sebesség-fogyasztás grafikonja

 Az adatokhoz rendelt illeszkedés (regressziós) értéke – R2 = 0,9958 – azt mutatja, hogy a leválogatás matematikailag helyes, viszont a további számításokhoz véleményem szerint nem elegendő, hogy a kiválasztott 9, illetve 10 esetből csak 3-3 esetben találtam megbízható, értékelhető fogyasztást.

Elgondolkodtató és műszakilag nehezen magyarázható, hogy a gyorsítási fogyasztási adatokhoz egyenes illeszkedik a leginkább (y = 0,0194x), miközben a 3. ábrán jól látható, hogy ekkor a fordulatszám folyamatosan emelkedik, amihez növekvő fogyasztásnak kellene tartoznia.

A másik vonalon kapott értékek illeszkedése csak hatványfüggvénnyel volt megfelelő (y = 0,0003x2–0,0009x; az illeszkedés: R2 = 0,9627), de a fogyasztási értékek tovább rontották a végeredményt. Míg az első vonalon a szóló kocsi fogyasztása egyenletes lépcsőkben, 10 km/h-nként 0,2 l-rel emelkedik, addig a motorkocsiból és mellékkocsiból álló vonat esetén ez az érték 0,03 és 0,30 l között változik, de csak a 60 km/h-s tartományban éri el a szóló kocsi fogyasztását! (A szóló motorkocsi tömege 25 t, mellékkocsival kiegészítve 45 t.) 

Ebből arra következtettem, hogy kis fogyasztású járműnél a légnyomáson alapuló fogyasztás-, pontosabban üzemanyagszint-mérés nem alkalmas a további számításokhoz.

Az üzemanyagszint adatok segítségével vizsgáltam az állásidőre eső fogyasztást is. A járműfordulók között eltelt idők alatti fogyasztásokat az 5. ábra mutatja.

5. ábra. A rövid idejű fogyasztás értékeinek szórása és illeszkedése

Az ábrán jól látszik, hogy a fogyasztási adatokhoz tartozó trendvonal az idő növekedése szerint esik, ami teljesen ellenkezik a valósággal, hiszen járó motor esetén a fogyasztás csak növekedhet… A másik vonal vizsgálatánál hasonló eredményre jutottam, annak ellenére, hogy itt az állásidők 2,5 és 13 perc közé estek. 

Ezzel szemben az első vonal menetrendje lehetőséget biztosított a hosszabb állásidők vizsgálatára is, mert a délelőtti és kora délutáni időszakban három, 1 óránál hosszabb állásidő van, melyeket így össze tudtam hasonlítani (1. táblázat).

Az adatokból leolvasható, hogy mind az eltelt idő, mind az arra eső fogyasztási adatok hasonlóak egymáshoz, az átlaguk a kijelölt tartományon belülre esik. A két átlagos adatból meghatározható az 1 órára eső „alapjárati” fogyasztás: 3600/4010,7*1,47 = 1,316 l. Ez az adat viszont megegyezik a gépészek által ismert és elfogadott értékkel!

A teljes menetekre vonatkozó fogyasztási adatok szórása megerősíti, hogy az értékek alapvető hibákkal terheltek, tehát kis fogyasztás esetén nem használhatók. A másik vonal – mely több mint 50 km hosszú és a menetidő 1,5 óra – adatai közelítenek egymáshoz, de még mindig kívül esnek a kívánt szóráson. Ez azt mutatja, hogy csak nagy teljesítményű és fogyasztású mozdonyoknál érdemes a fenti számításokat elvégezni, illetve abból következtetéseket levonni.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző12345Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] Dr. Fischer Szabolcs – dr. Horvát Ferenc – dr. Kiss Ferenc: Villamos vontatással üzemeltetett vasúti pályákon a sebességkorlátozások okozta többletköltségek csökkentési lehetőségeinek komplex vizsgálata. Zárójelentés. Széchenyi István Egyetem Győr, 2012. 10. 31.
  • [2] Dr. Ercsey Zoltán – Kisteleki Mihály – Vincze Tamás: Lassújelek, és ami mögöttük van. (Lassújelek hatásai a vasúti közlekedés költségeire.) Közlekedéstudományi Szemle, LXII. évf. 4. sz. 4. o.; Vasútgépészet, 2012/2–3 sz. 11. és 16. o.; Sínek Világa, LV. évf. 1. sz. 19. o.
  • [3] MFB felszerelése Bz sorozatú motorkocsira. Jóváhagyási típusterv. Műszaki leírás. Prolan-Alfa Kft.
  • [4] http://www.lococlub.hu/Leirat/seb./seb.html
  • [5] Országos Közforgalmú Vasutak Pá­lya­tervezési Szabályzata. KÖZDOK, Bp., 1983, 117. o.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2014 / 2. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©