Trenule masina mica

 

Greenpeace, o organizatie pe care nu o prea simpatizez, a facut un studiu prin care arata ca pretul unui zbor de la Barcelona la Londra e de 15 Euroi, in timp ce costul unui mers cu trenul e de 389. Nu mai vorbim de timp.

De ce e asa de scump trenul?

Energie

E f greu de facut o socoteala, deoarece consumul de energie depinde de f multi factori, de ex. la tren de traseu, daca ar multe curve si gari apropiate, sau cit de incarcat e. Se estimeaza ca la ICE consumul ar fi in jur de 10,8 kWh, sau 1,2 litri, echivalent kerosina, pe 100 persoanakm, iar la avion 2,9. Si la avion cu cit e mai mare distanta cu atit mai mic consumul.

Dar, avind in vedere ca si unul, trenul, cit si avionul au facilitati la cumpararea combustibilului, justifica aceasta diferenta enorma de pret? De altfel DB a spus cindva ca pretul energiei este doar 3% din totalul cheltuielilor.

Constructie.

Atentie, acum se complica treaba!

Greutate: un Boeing 737-200 are o greutate maxima de 52390 kg si are 136 de locuri deci 385kg/pe loc.

Un ICE 3 are o greutate de 520000 kg, si transporta maxim 439 pasageri deci 1184 kg/pasager!

Cum dracu, greutatea pe pasager e de vreo trei ori mai mare, si sa nu uitam, avionul isi cara si kerosinul cu el, uneori pt mii de km, in timp ce trenul suge de la retea!

Sigur ca un kg de avion costa mult mai mult decit un kg de tren, dar totusi, ce ne invata fizica!?

Sa nu uitam avioanele sunt mai tot timpul pline in timp de trenurile sunt uneori goale, deci la o incarcare de 50%, trenul ajunge la 2600 kg/pasager. Bate si automobilul, chiar SUVul, care incarcat cu doi pasageri ajunge la, sa zicem, o tona, pe Pasager! Nu mai spunem ca avioanele au un traseu mai direct, nu trebuie sa ia toate curvele, sa ma scuzele doamnele!

Sigur ca frecarea de rulare a trenului e muult, muult mai mica decit a automobilului.

S-o luam inginereste.

Avioanele se proiecteaza conform unor norme, international sunt valabile normele FAR. In principiu, simplificat vorbind, avioanele civile se calculeaza la factori de sarcina de 2,5 si coeficient de siguranta de 1.5.

Cum se calculeaza trenurile? Exista o norma extrem de veche UIC 566, care a fost cindva, nu de mult, redefinita in EN 12663. Acesta norma prevede ca vagonul trebuie sa reziste 3 secunde, fara deformari, la o forta de 1500kN, aplicata la nivelul legaturii dintre vagoane. Cum a fost determinata aceasta ominosa forta? In urma cu o suta de ani trenurile se formau prin impingerea pe plan inclinat a unor vagoane, cu o viteza de 15 km/h, care se ciocneau cu trenul format si de aici rezulta forta de impact, 1500 kN.Mentionez ca azi formarea trenurilor (rangieren) se face mult mai delicat. DB a masurat fortele si nu au depasit niciodata 200 kN, cel putin la trenurile de pasageri.

Aceasta forta imensa duce la realizarea unui vagon f rigid. Ori rigiditatea e dusmanul elasticitatii, stie orice gospodina. Nasoala e ca exista si norma DIN EN 15227, care stabileste energia absorbita la crash/accident). Deci partea din fata a trenului, respectiv zona dintre vagoane, trebuiesc in asa fel proiectate incit sa preia energia de crash. Deci fac o structura rigida foc si apoi o inmuiez la capete. Una peste alta un vagon cintareste gol 10 tone. La asta se adauga ferestrele, o fereastra are o grosime totala de 32 mm, 12 mm inafra, 10 mm spatiu si 10 mm inauntru si cintareste ca. 50kg. Deci se mai adauga cca 0,5 tone. Un trafo cintareste 10 tone. Bughiile cintaresc intre 9 tone, cele motorizate, si 7 tone cele fara motor.

Bietul proiectant trebuie sa se pazeasca deoarce incarcarea maxima pe osie nu poate depasi 17 tone. Incarcare mare inseamna uzura rapida a sinelor, a rotilor, a frinelor, deci costuri etc.

 

Un vagon in Alu costa cam 3-5 €/kg, material si cca 1000 ore manopera, sudura fiind executata in mare parte cu roboti. Un vagon in otel costa cca 1€/kg material plus cca 5000 ore manopera.

Ca se poate si altfel o dovedesc japonezii. La ei forta axiala e de doar 1000kN nu 1500. In schimb au prevederi legate de frecventa proprie. Se stie ca corpul omenesc e sensibil la 7 Hz, cam asta e frecventa proprie a suportilor organelor interne si a coaielor. Deci se-ncearca sa se realizeze o frecventa mai mare de cea 7 si anume ceva spre 10. Datorita normelor japoneze un vagon, vorbim de aceeasi lungime, cintareste doar vreo 6-7 tone si nu 10. Daca vagonul e mai usor atunci si bughiurile sunt mai usoare, si motoarele etc.

Trenul japonez Shinkansen Star 21, ajunge la o grutate de 1,8 t/metru tren, si o incarcare pe osie de 10,5t, in timp ce ICE 3 cintareste 2,6 t pe metru tren, cu o incarcare pe osie de 17 tone.

Ce invatam de aici? Invatam timpenia europenilor, care tin de niste traditii absurde, care se dau mari inventatori in tehnologie, se dau mari ecologi, cei care favorizeaza transportul feroviar, dar isi taie craca de sub cur in numele sigurantei prost intelese.