Lokomotive

Die erste Frage habe ich gegooglet. Starke Lokomotiven haben 6000 PS bis 10000 PS (Reihe 103). Eine einfache Formel gibt es sicher nicht, weil viele Faktoren eine Rolle spielen. Beispielsweise muss beim Anfahren die Haftreibung der Radlager aller Wagen überwunden werden, je mehr Wagen, desto größer der Widerstand. Die Lok bekommt die Kraft durch Reibung auf die Schiene, genau wie beim Auto auch.

Danke für die Antworten,
ich war der Meinung, dass es eine Formel bezüglich PS/Tonne-Gewicht gibt, da ich mir nicht vorstellen kann, dass man auf gut Glück eine 10.000 PS Lock (wenn man die denn hat) vor kilometerlange Züge spannt.
Ebenfalls ist mir nicht klar, wie die Kraft auf die Schiene gebracht wird. Gutes Drehmoment hin oder her. Die Lok müsste doch selbst immens schwer sein, damit sich die Antriebsräder nicht durchdrehen. Oder gibt es da einen Trick?

Also erstens müssen gar nicht alle waggons zeitgleich angezogen werden -das würde auch die stärkste Lok nicht schaffen! Auch bei Zügen gibt es ein geringes Spiel in den Kupplungen! D.h. die Lok zieht erst den ersten Waggon, kurz darauf den zweiten, dann den dritten usw. -Wie bei einer Autoschlange nur schneller!
Zweitens:
Es reicht nicht, die wagen zu ziehen, sie müssen auch beschleunigt werden!
Und auch das reicht noch nicht!
Direkt beim Anfahren muss der Ruck (die dritte Ableitung des Ortes nach der Zeit) überwunden werden!
Drittens:
Kraftübertragung ist viel spannender beim Bremsen! Afaik können sie sogar Sand auf die Schienen streuen, um die Reibung zu erhöhen!

Sockenpuppe,
das ist interessant. Klar, die Waggons müssen nicht alle zur selben Zeit angezogen werden. War mir nicht bewusst. 75% meiner Frage beantwortet!
Wenn der Zug 100 Waggons hat, zieht die Lok bereits 99 Waggons. Da muss sie mehr Kraft aufwenden, als würde sie nur 1 Waggon ziehen.
Gibt es dafür eine Formel?

Klar!
Man kann für alles Formeln aufstellen!
Grundlagen: Die Rollreibung (Die Kraft, die der Lok entgegen wirkt), ist Gewichtskraft mal Rollreibungskoeffizient (bei Eisenrad auf Schiene so 0,001 bis 0,002).
Das ist die Formel für einen Wagen bei gleichförmiger Bewegung.
Das kannst du jetzt noch unendlich verkomplizieren, indem du Sachen wie Rollwiderstand der Lok, Anzahl der Waggons, Beschleunigung, Ruck, Steigung, Luftwiderstand usw. mit einbeziehst!
Viel Spaß!

Socke! Hilfe!
Nein, nicht kompliziert. Ich dachte an so etwas wie 10 PS per Tonne.
Ich las gerade, dass der neue Porsche fast 900 PS benötigt, um 1,6 Tonnen Auto zu bewegen.
Wenn ich dann noch wüsste, wie viel Tonnen Kohle in einen Waggon passen, wüsste ich, wie viel Waggons so ein Porsche ziehen könnte.
Das muss doch jeder wissen, oder?

Auch ein Porsche benötigt keine 900 PS um 1600 kg Automobil zu bewegen, das kann jeder Schlepper oder Traktor mit 20 PS oder weniger. Die Leistung wird hauptsächlich genutzt, um das Geschoß binnen kurzer Zeit auf eine sehr hohe Geschwindigkeit zu beschleunigen. Bei Zügen ergibt sich die benötigte Leistung aus dem Gewicht des Zuges und der maximalen Steigung. Daher erhält der Lokomotivführer, wie der Pilot eines Flugzeugs oder der Kapitän eines Schiffes vorab unter anderem Informationen zur Stecke und zum Gewicht.

naja, bananabender, deine Aussage über den Porsche bedarf doch einer kleinen Korrektur: er "benötigt" die 900 PS sicher nicht, ihm stehen sie zur Verfügung. Das ist etwas ganz anderes.
Und ansonsten gilt: Auch bei Lokomaotiven musste mittels "trial and Error" erst viel Entwicklungsarbeit geleistet werden. Einen kurzen Abriss findest Du hier: klickmich

Danke euch allen! Frage 100%ig beantwortet.
1kW/t, und die Lok muss 126 t wiegen, jeder Waggon 106 t.
Der neue Porsche 918 könnte also 6 Waggons ziehen.
Ein bedeutendes Verkaufsargument in Queensland!

Wie der Porsche die 6 Waggons zieht, will ich sehen. Das gibt nen klassichen Reifenburner, sonst nix.

Die Eisenbahn ist über 150 Jahre alt, da hat sich eine Menge Erfahrung angewandt, welche Lok man für welchen Zug braucht. Gibt es denn eine Formel, wieviel PS/kg ein Auto braucht? Das kann ich mir kaum vorstellen. Wie schon gesagt, da spielen mehrere Faktoren eine Rolle.
Zur Kraftübertragung auf die Schienen: Der Trick ist wirklich das Gewicht der Lok. Stahl auf Stahl hat einen Reibungskoeffizienten von ca. 0,3. Ist die Lok zu leicht oder der Zug zu schwer, drehen die Räder durch. Auch ein Auto auf der Straße bewegt sich nur mittels Reibung. Auf trockener Straße ist die Reibung hoch, auf nasser Straße geringer und auf Eis uns Schnee sehr gering. Wenn man im Schnee stecken bleibt, hilft es manchmal, das Gewicht auf der Antriebsachse zu erhöhen. Es ist also wirklich das Gewicht.

@ sockenpuppe
Heutzutage ziehen Lokomotiven alle Wagen zur gleichen Zeit an. Was du meinst, ist historisch. Als die Wagen noch Gleitlager hatten, war die Haftreibung des gesamten Zuges sehr hoch. Deswegen hat die Lok erst einmal im Rückwärtsgang die Wagen zusammengeschoben und dann nacheinander in Vorwärtsrichtung angezogen. Mit dem Aufkommen der Wälzlager war das nicht mehr nötig, da dort die Haftreibung sehr gering ist. Trotzdem kann der aufmerksame Bahnfahrer manchmal beobachten, dass die Wagen vor dem Anfahren zusammengeschoben werden. Möglicherweise spart man dadurch etwas Strom.
Noch etwas: Der Ruck ist die dritte Ableitung des Weges nach der Zeit, nicht die des Ortes.

"Gibt es denn eine Formel, wieviel PS/kg ein Auto braucht?"

"Brauchen", nunja. Gefordert wird ja nicht nur die grundsätzliche Bewegungsfähigkeit, sondern flüssiges Mitlaufen im Verkehr. Gewisse Mindestgeschwindigkeiten sollen erreicht werden, Anfahren in der Steigung gewährleistet.
In der Schweiz gibt es deshalb für LKW eine gesetzliche Mindestmotorisierung von 5 kW (ca. 7 PS) pro Tonne.

Zurück zur Bahn: Standardloks wie die 185 der DB erreichen Anfahrzugleistungen von gut 300 kN bei Leistungen in der Gegend von 4,2 bis 6,4 MW. Rangierloks sind erheblich schwächer motorisiert bis ca. 2000 PS.

"Kilometerlange Züge" gibt es in Deutschland übrigens nicht, die Länge ist durch das Streckennetz (Länge von Ausweichgleisen, Leit- und Signaltechnik) auf 700 m begrenzt.

zu der formel an sich kann ich nichts beitragen, jedoch bezüglich des Gewichts von Güterwägen wurde nicht ganz richtig genannt. Bei der DB werden für Kohle überwiegend Güterwägen der Baureihe Falns 183 verwendet, jedoch könnte ich mir gut vorstellen das vorallem bei kilometer langen Zügen Güterwagen verwendet werden bei denen wir uns beim gewicht beim Eigengewicht von 35t und einer Tragfähigkeit von 115t (Faals 151, Falrrs 153 => ein Wagon mit 6 Achsen) befinden.

Güterwägen werden zwar über die Kupplung ziemlich straff angezogen, jedoch ist ein gewisses spiel trotzdem vorhanden, sodass man geringfügig davon ausgehen kann, dass die Wägen nacheinander angezogen werden.