Geschwindigkeitskennlinie

oder: Vorbildgerechte Geschwindigkeit

 

Übersicht:

Geschwindigkeitskennlinie bei Decodern

Lokdecoder bieten immer mehr Möglichkeiten zur Steuerung einer Lokomotive.

Bei c6090x Decodern mit Hilfe von zwei Potis die Anfahr- und Bremsverzögerung, sowie die Höchstgeschwindigkeit eingestellt werden.

Bei aktuellen Decoder gibt es keine Potis mehr. Die Parameter werden in sogenannten CVs (Configuration Variables) im Decoder gespeichert.

Neben Vorgaben für Adressen, Motorregelung, Funktionsmapping usw. kann auch die Fahreigenschaft einer Lok gezielt angepasst werden.

Hier die einstellbaren Parameter:

CV2 (Mindestgeschwindigkeit)

CV3 (Beschleunigungszeit)

CV4 (Bremszeit)

CV5 (Höchstgeschwindigkeit) und

CV6 (Mittengeschwindigkeit)

Weiterführende Infos gibt es bei allen den Decoderhersteller (u. A. HIER), sowie in diversen Foren.

Diese Möglichkeiten eröffnen dem ambitionierten Modellbahner den alten Wunsch, den Fahrzeugen komfortabel eine vorbildgerechte Geschwindigkeit sowie eine vorbildgerechte Beschleunigungscharakteristik zu ermöglichen.

Hierfür bieten immer mehr Decoder die Möglichkeit eine exakte Geschwindigkeitskennlinie im Decoder zu hinterlegen. Bei vielen Decodern betrifft das die CV68 bis CV94. Die Werte hierfür sind entweder einzeln einzutragen (Programmierung über CV) oder sie können mit einem Decoder-Programmer direkt in den Decoder geschrieben werden.

Arten von Geschwindigkeitskennlinien

Bei den Lokdecodern werden drei Arten von Geschwindigkeitskennlinien unterschieden:

  1. Lineare Geschwindigkeitskennlinie

  2. geknickte, lineare Geschwindigkeitslinie

  3. exponentielle Geschwindigkeitskennlinie

Welche Art der Kennlinien im Einzelnen verwendet werden soll, ist Geschmacksache. Im Vorbild beschleunigen Diesel- und Elektrolokomotiven linear. Eine lineare Beschleunigung sieht bei einem Modell jedoch nicht unbedingt "vorbildlich" aus. Ebenso verhält sich mit der Beschleunigungszeit und mit dem Bremsweg.

Beispiel Bremsweg: Nehmen wir mal an ein Zug benötigt von der Reisegeschwindigkeit bis zum Stillstand 800 Meter Weg. So entspräche dies im Maßstab H0 9,2 Meter! Mal ehrlich, wer hat bei seinen Loks einen vorbildlichen Bremsweg eingestellt?

Deshalb meine ich, kann bei Einstellung einer Geschwindigkeitskennlinie jeder für sich entscheiden, was für das jeweilige Modell gefällt.

Erstellung und Berechnung einer Geschwindigkeitskennlinie

Funktionen der Geschwindigkeitskennlinien-Tabelle             Einleitung        Erstellen und Berechnen        Download der Gekl-Tabelle

Zur Erstellung einer solchen Geschwindigkeitskennlinie habe ich mir eine kleine Tabelle erstellt. Mit Hilfe von Schiebereglern können Kurven mit unterschiedlichen Charakteren erstellt werden. Die einzelnen Werte für CV68 bis CV94 werden neben dem Diagramm dargestellt.

Mit der Gekl-Tabelle können lineare und zwei Varianten der exponentiellen Geschwindigkeitskennlinie erstellt werden. Ferner können vier vorgegebene Kurven per Mausklick angezeigt werden:

 

Bildschirmansicht Geschwindigkeitskennlinien-Tabelle

Erstellen von Geschwindigkeitskennlinien, so wird's gemacht:

Das erstellen einer Geschwindigkeitskennlinie mit der Gekl-Tabelle ist kinderleicht. Die Kennlinien werden mit Hilfe von Schiebereglern erstellt. Das Ergebnis ist sofort im Diagramm sichtbar. Die Einzelwerte der Kennlinie werden in der Wertetabelle dargestellt und können in die CV68 bis CV97 des Decoders eingetragen werden. Die Lokomotive wird exakt die Beschleunigungcharakteristik wie im Diagramm haben.

 

Die Kreiszahlen:

1  Einstellung von Mindestgeschwindigkeit (CV2), Einstellung der Höchstgeschwindigkeit (CV5), Einstellung der Höchstgeschwindigkeit in km/h und Darstellung der angepassten Höchstgeschwindigkeit für H0 gemäß NEM 661

2.    Einstellung einer Geschwindigkeitskennlinie ohne Berücksichtigung einer Mittengeschwindigkeit

3.    Einstellung einer Geschwindigkeitskennlinie mit Berücksichtigung einer Mittengeschwindigkeit

4.    Darstellung von vorgegebener Geschwindigkeitskennlinien von ESU / Märklin, LENZ, www.modellbahnkeller.eu und linearer Kennlinien

5.    Wertetabelle der Einzelwerte aus Geschwindigkeitskennlinie (2) und Geschwindigkeitskennlinie (3)

6.    Diagramm der Geschwindigkeitskennlinien. Die Vorgaben sind zur Orientierung als dünne Linien Dargestellt

Detaillierte Infos zu 1:        Erstellen und Berechnen        (1)        (2)        (3)        (5)        (6)

Die einstellbaren Werte entsprechen der Werteformat gängiger Decodertypen. Also von 1 bis 255

Zusätzlich wird die eingestellte Vmax in km/h auf die NEM 661 umgerechnet. Die Umrechnung erfolgt auf den Maßstab H0.

Detaillierte Infos zu 2:        Erstellen und Berechnen        (1)        (2)        (3)        (5)        (6)

Einstellung einer Geschwindigkeitskennlinie ohne Berücksichtigung einer Mittengeschwindigkeit

Diese Kennlinie wird aus zwei Kurven berechnet. Die erste Kurve wird mit der quadratischen Funktionsgleichung  f(x) = x2 + m berechnet.

Damit diese Kurve feiner anpasst werden kann, wurde eine lineare Funktionsgleichung  f(x) = b × x drangehängt.

Die Berechnung der Kennlinie erfolgt somit vorgendermaßen:   f(x) = x2 + m + b × x

Mit einem Mausklick auf "Standardwerte" können diese wiederhergestellt werden.

Detaillierte Infos zu 3:        Erstellen und Berechnen        (1)        (2)        (3)        (5)        (6)

Einstellung einer Geschwindigkeitskennlinie mit Berücksichtigung einer Mittengeschwindigkeit

Diese Kennlinie wird aus mehren Kurven berechnet. Näher darauf einzugehen würde den Rahmen dieser Seite sprengen. Somit möchte ich lediglich erwähnen, dass in dieser Berechnung eine tatsächliche exponentielle Funktion drinsteckt. Die üblichen Geschwindigkeitskurven sind basieren nämlich ausschließlich auf eine quadratische, bzw. lineare Funktion!!!

Wer sich für die Berechnung interessiert, kann sich die Gekl-Tab herunterladen, am Ende der Tabelle habe ich die Berechnungen aufgeschlüsselt.

 

Bei dieser Kennlinie legt man eine Mittengeschwindigkeit fest, um die dann eine exponentielle Geschwindigkeitskennlinie berechnet wird.

Zwei Werte können eingestellt werden:

Mit einem Mausklick auf "Standardwerte" können diese wiederhergestellt werden.

 

ACHTUNG:

Der Wert von CV6 wird hier ausschließlich zur Berechnung der Kennlinie benötigt!

Um diese Kennlinie in den Decoder zu übertragen, darf CV6 darf im Decoder NICHT gesetzt werden!  Also: Finger weg von der CV6 im Decoder oder CV6 = 0 einstellen.

 

Hintergrundinfo:

Ich fahre mit der Märklin Control Unit 6021. Da ist es enorm Nerv tötend, wenn eine Lokomotive erst bei 3/4 Fahrreglerstellung die Mittengeschwindigkeit erreicht und im letzen 1/4 auf Vmax beschleunigt. Hier ist kein Fahrspaß möglich. Somit habe ich nach einem Weg gesucht, wie man zunächst die Mittengeschwindigkeit definiert und dann um diese herum eine exponentielle Beschleunigungskurve berechnet.

Detaillierte Infos zu 5:        Erstellen und Berechnen        (1)        (2)        (3)        (5)        (6)

Wertetabelle der Einzelwerte aus Geschwindigkeitskennlinie (2) und Geschwindigkeitskennlinie (3)

Grau hinterlegte Einzelwerte (hier im Bild Wert 18 und 14) markieren 50% der voreingestellten Höchstgeschwindigkeit. Somit hat man die Mittengeschwindigkeit immer im Blick.

 

Um die Lokomotive mit einer angepassten Geschwindigkeitskennlinie zu versehen, braucht man lediglich die in der Tabelle angezeigten Einzelwerte einer der beiden Kurven in den Decoder zu übertragen. Meistens ist das CV68 bis CV97. Entnehmen Sie die CV-Adressen aus der Bedienungsanleitung des Decoders!

Mit einem LokProgrammer, einer Märklin Central Station oder einer ESU ECoS kann der Decoder recht bequem und komfortabel mit den Einzelwerte gefüttert werden.

Detaillierte Infos zu 6:        Erstellen und Berechnen        (1)        (2)        (3)        (5)        (6)

Diagramm der Geschwindigkeitskennlinien

Hier werden die berechneten Geschwindigkeitskennlinien ausdrucksvoll dargestellt.

Weiter werden vorgegebene Geschwindigkeitskennlinien von ESU / Märklin, LENZ, www.modellbahnkeller.eu und linearer Kennlinien als dünne Linien dargestellt. Diese können nicht verändert werden und dienen zur Orientierung

Download der Geschwindigkeitskennlinie        Einleitung        Erstellen und Berechnen        Download der Gekl-Tabelle

Geschwindigkeitskurve.xls    Geschwindigkeitskurve.xls

 

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