Hajlik az ív, vele hajlunk mi is

iho/vasút   ·   2016.06.19. 18:45
billen0

Vasárnaponként időről időre fellapozunk egy-egy régi Indóházat, bízva abban, önök is olyan örömmel csodálkoznak rá archív írásainkra, mint mi magunk. A mostani az Indóház 2008. októberi számában jelent meg. A magazint digitális formátumban megvásárolhatja a dimag újságosstandján.

* * *

A Fiat Ferroviaria szerelvényétől a második generációs Pendolinóig – Billenővonatok a kontinens vasútjain

A világ számos vasútján találkozhatunk ívbe billenő szerelvényekkel. Írásunkban arra keressük a választ, hogy mire is jó ez a technológia, és ténylegesen mekkora menetidő-csökkenést lehet vele elérni.

A vasúti járművek sebességét – a közhiedelemmel ellentétben – az ívekben nem annyira az ívsugár, hanem az utasok kényelme és a rakomány épsége korlátozza. Ívben haladva hat ránk a centrifugális erő – ezt érezni buszon kanyarodáskor. Ez az erő annál nagyobb, minél kisebb az ív sugara, és minél tekintélyesebb a jármű sebessége. Túl gyorsan haladva a vonat nyilván kisiklana a kanyarban, ám még ennél a kritikus sebességnél lassúbb tempónál is túl nagy lenne a centrifugális erő, és az utasok rendkívül kényelmetlenül éreznék magukat. Éppen ezért korlátozzák az őket érő maximális centrifugális erőt, és ezzel a vonatok ívben alkalmazható legnagyobb sebességét. (A szaknyelvben nem az erőt, hanem az érzékelhető oldalgyorsulást adják meg – a kettő könnyen átszámolható egymásból.)

A haladás kényszere

Mit lehet tenni akkor, ha az ívsugár adott, mi mégis gyorsabban szeretnénk haladni? Egyszerű megoldás a pálya bedöntése; ez ugyanis csökkenti a vonaton érzékelt oldalgyorsulást. Mindezt szaknyelven túlemelésnek hívják. A túlemelést azonban nem lehet korlátok nélkül használni, hiszen az optimális túlemelés a vonat sebességétől is függ: minél gyorsabban haladunk annál jobban kell bedönteni a pályát. Viszont arra is gondolni kell, hogy mi történik akkor, ha egy lassabb szerelvény halad be a túlemelt ívbe? Nos, a válasz kézenfekvő: ekkor a túlemelés éppenséggel kényelmetlen lesz. Mivel a pálya túlemelését nem lehet az éppen rajta haladó vonat sebességének megfelelően változtatni, ezért egy megoldás marad: magát a vasúti járművet bedönteni, lehetőleg a sebességének megfelelő mértékben. Ezzel el is jutottunk az ívbe billenő járművek alapgondolatáig, természetesen a műszaki megvalósítás már nem annyira egyszerű.

Európa első sikeres, ívbe billenő szerelvénye a spanyol Talgo Pendular volt. Ezekkel a járművekkel fejlesztette ki a Talgo a passzív billentést, amelyet későbbi járművein is előszeretettel alkalmaz. A Talgo archív felvételén a vonatokhoz kifejlesztett 353-as dízelmozdonnyal látható a szerelvény: a mozdony nem billenő kocsiszekrényű. A képre kattintva galéria nyílik (fotók: Indóház-archív)

Könnyen belátható, hogy ívbe billenő járművel – a biztonságos haladás keretein belül – az ívekben gyorsabban lehet haladni. Elméletileg az is lehetséges volna, hogy bizonyos sebességek alatt az utasok semmilyen oldalgyorsulást ne érzékeljenek. A tapasztalatok viszont azt mutatják, hogy – az utasok tengeribetegségének megelőzése érdekében – nem érdemes teljesen kompenzálni ezeket az erőket; az emberi agy ugyanis nehezen tudja összeegyeztetni azt, hogy a szem úgy látja, kanyarodunk (a kocsiszekrény billentése ezt az érzetet csak erősíti), egyensúlyozó szervünk pedig ebből nem érzékel semmit.

Aktív és passzív billentés

Az elv egyszerű, műszaki megoldása annál kevésbé. Nem csoda, hogy bár a harmincas években is történtek próbálkozások ez irányban, széles körben csupán az utóbbi tíz-tizenöt évben tudott elterjedni ez a technológia.

Billenő vonatok Magyarországnak?

Az ívbe billenő vonatok gyártói gyakran hangsúlyozzák sajtóközleményeikben azt a tényt, hogy ezekkel a járművekkel a vasúti pálya átépítése nélkül érhető el sebességnövelés és menetidő-csökkenés. A pálya átépítése kitétel viszont csupán az ívviszonyokra vonatkozik, a billenő vonat nem tud gyorsabban menni egy rossz minőségű pályán. Magyarországon viszont általában ezek rossz állapota korlátozza a vonatok sebességét: itt viszont nem segítene az ívbe billenő szerelvény. Amíg a magyar vasúthálózat állapota olyan, amilyen, itthon egy ívbe billenő szerelvény képességeit nem lehetne kihasználni.

Hosszú távon néhány vonalunkon szóba jöhetne ilyen szerelvény alkalmazása (például a Budapest–Pécs, Budapest–Balatonfüred), de ezeken a vonalakon sem biztos, hogy megéri befektetni egy ívbe billenő szerelvénybe: önmagában az elérhető 5-10 perces menetidő-megtakarítás miatt nem, csupán akkor, ha ez a néhány perc sokkal jobb csatlakozásokat eredményez. Ehhez viszont egy országos ütemes menetrendre, valamint hosszú távú személyszállítási stratégiára lenne szükség: ezek nélkül minden ilyen járműbeszerzési ötlet megalapozatlan.

A kocsiszekrény billentésének módját illetően megkülönböztetünk passzív, illetve aktív szekrénybillentést. Passzív billentés esetében a járműre ható centrifugális erő hatására lép működésbe a kocsiszekrény billenését eredményező mechanizmus. Ezzel a módszerrel legfeljebb egy-, másfél fokos billenés érhető el, amit nem is igazán lehet sebességemelésre felhasználni, ellenben az utazási komfortot növeli: az utasok kevésbé érzik a kanyarokat egy ilyen szerelvényen. Passzív billentéssel a nyolcvanas évek elejétől a spanyol Talgo gyárt szerelvényeket – a Talgo Pendular szerelvények megjelenésétől a cég vonatainak nagy része fel van szerelve ezzel az extrával.

Az aktív billenő technológia alkalmazásakor számítógép vezérlésével döntik be a kocsiszekrényt, méghozzá a jármű sebességének és az ív sugarának megfelelően. Ilyen esetben nagy, akár nyolcfokos kocsiszekrény-billentés is megoldható. Ezzel lehetővé válik a vonatok alkalmazható sebességének akár húsz-harminc százalékos növelése. Aktív technológiát elsőként az olasz Fiat Ferroviaria fejlesztett ki a hetvenes évek közepétől kezdve. Manapság is az általa (illetve a céget megvásárló Alstom által) forgalmazott technológia a legelterjedtebb. Természetesen a Siemens és a Bombardier is kidolgozta a maga ívbe billenő technológiáját, de számos esetben találkozhatunk nevezett gyártók szerelvényein az Alstom műszaki megoldásaival (ilyenek például a villamos hajtású, ívbe billenő ICE-T motorvonatok).

Példák és beszédek

Bár az ívbe billenő járművek bevezetésekor általában csökken a menetidő, a teljes megtakarítás ritkán származik kizárólag a taglalt technológia alkalmazásából. A sajtóközleményekben szereplő, „akár egy órával csökken a menetidő” kitételekkel óvatosan kell bánni, hiszen gyakran össze nem hasonlítható adatokból jönnek ki ezek a hangzatos eredmények. Gondoljunk csak arra, hogy például a pályafelújításoknak köszönhetően a hagyományos járművek is gyorsabban haladhatnak az adott szakaszokon. Számos vonalszakaszon az ívbe billenő motorvonatok nem mehetnek gyorsabban, mint a hagyományos szerelvények; előbbieken csupán kevésbé lehet érezni az íveket, mint tradicionális társaikon. Ilyen például a Rajna völgye, ahol az ICE-T motorvonatok menetideje egy perccel sem rövidebb a hagyományos mozdonyvontatású szerelvényből álló intercitykénél, de említhetnénk Norvégiát is.

Kerestünk néhány olyan vonalszakaszt, ahol ténylegesen össze lehet hasonlítani a billenős és a hagyományos járműveket, így valós képet kapunk az ívbe billenő technológia valódi lehetőségeiről: Csehországban, a Pardubice–Brünn szakaszon közlekednek Pendolino-motorvonatokkal supercity (SC), hagyományos szerelvényekkel pedig eurocity (EC) vonatok. A supercitynek a 151 kilométeres táv megtételéhez megállás nélkül 1 óra 28 percre, az EC-vonatoknak egy megállással 1 óra 39 percre van szüksége. A megtakarítás 11 perc, ám ha beleszámoljuk az egy plusz megállás időszükségletét, a valós érték nyolc perc körül lehet. Ugyancsak cseh példa: Pardubice és Ostrava Svinov között a 249 kilométeres úton egy megállással az SC 12 perccel gyorsabb hagyományos társánál. Szlovén megfelelő: Ljubljana és Maribor között, a 156 kilométeres úton 21 perccel gyorsabb a billenős IC Slovenija a hagyományos szerelvénnyel közlekedő eurocitynél.

A szlovén példa esetében a Ljublana–Maribor vonalról van szó, amelyre végig szűk ívek, és 60-80-100 kilométer/óra sebesség jellemző. A cseh példában szereplő vonalszakaszoknak csupán egy részén jellemző ekkora sebesség, másutt a hagyományos vonatok is 120-140 kilométer/órás sebességgel közlekedhetnek (különösen Ostrava felé). A példákból is látszik, hogy számottevő menetidő-megtakarítás csak a nagyon kanyargós, az ívsugarak miatti sebességkorlátozással tarkított vonalakon lehetséges, más esetben a spórolás relatíve csekély. Ilyenkor a billenő technológia alkalmazásának csupán kényelmi szerepe van.

Az Elhajlásvizsgáló Hivatal

Témánkra hajaz Bacsó Péter felejthetetlen szatírájának, az Ereszd el a szakállamat! című filmnek az alapötlete, miszerint a kanyarban „elhajlanak” a vonatok. Az ügy megoldásának érdekében hivatalt is létrehoztak, történetesen az Elhajlásvizsgáló Hivatalt. Az ambiciózus Pócsik (Helyei László) mindent megtett annak érdekében, hogy elhárítsa ezt az anomáliát, de főnökei lépten-nyomon gátolták a munkájában. És ezt követően gerjedhetnek a bonyodalmak... Az 1975-ben forgatott filmben Helyei Lászlón kívül többek között olyan nagyszerű színészeket láthattunk a vásznon, mint Kállai Ferenc, Major Tamás, Garas Dezső, Őze Lajos, Sinkó László, valamint Bánsági Ildikó, Moór Mariann és Temessy Hédi.

Jelentős kiadáscsökkenéssel jár, ha – a nagyobb alkalmazható sebesség érdekében – az ívekkel tarkított pálya teljes átépítése, illetve az új nyomvonal kialakítása helyett a kisebb költségekkel járó billenő vonat vásárlása mellett dönt az adott vasúttársaság. Természetesen költeni kell a pálya megfelelő állapotba hozására és karbantartására: a jó minőségű pályára mindenképpen szükség van, ez a tétel nem spórolható meg. Amennyiben a pálya új nyomvonalra helyezése például a teherforgalom igényei miatt nem takarítható meg, az ívbe billenő járművek alkalmazásának haszna már kérdéses.

B. Cs.

Múltidéző sorozatunk korábbi írásai

* * *

Indóház Online – Hivatalos oldal: hogy ne maradj le semmiről, ami a földön, a föld alatt, a síneken, a vízen vagy a levegőben történik. Csatlakozz hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!

Utazzon velünk! Az első világháborús olasz front déli szakaszát felkereső, idén újra elinduló Isonzó Expressz emlékvonatra jelentkezzen a MÁV Nosztalgia Kft.-nél!

Kapcsolódó hírek

Vasút Nagyvasút

Személyvonat siklott ki Lengyeltótiban

MÁV/iho   ·   2024.06.18. 10:20

A Desiro három tengellyel lépett ki a sínekről. A Kaposvár–Fonyód vonalon és a Helikon interrégióknál jelentős késéssekkel kell számolni. Az eseményhez a dombóvári segélyvonat vonult ki.

Vasút Repülés Hajózás Nagyvasút Légiközlekedés Belvíz

Brüsszel döntött: 2040-ig el kell készülnie a Budapest–Bukarest NSV-nek

iho.hu   ·   2024.06.17. 11:45

Jóváhagyták a TEN-T transzeurópai közlekedési hálózat fejlesztésére vonatkozó új uniós rendeletet, benne a magyar és a román főváros közötti nagy sebességű vasút megépítésére vonatkozó passzust. A döntés végleges, a hálózatot három lépésben fejlesztik tökélyre, a végső határidő 2050.