WO2017140448A1 - Fahrzeug - Google Patents

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WO2017140448A1
WO2017140448A1 PCT/EP2017/050796 EP2017050796W WO2017140448A1 WO 2017140448 A1 WO2017140448 A1 WO 2017140448A1 EP 2017050796 W EP2017050796 W EP 2017050796W WO 2017140448 A1 WO2017140448 A1 WO 2017140448A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
wedge
constriction
nose
angle
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/050796
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Benno Schiefer
Thomas Weiss
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2017140448A1 publication Critical patent/WO2017140448A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/02—Construction details of vehicle bodies reducing air resistance by modifying contour ; Constructional features for fast vehicles sustaining sudden variations of atmospheric pressure, e.g. when crossing in tunnels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/06—End walls
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Definitions

  • the invention relates to a vehicle, in particular
  • Vehicle with a vehicle head known, in which the wind ⁇ side sensitivity is reduced by the use of a stall ⁇ device .
  • the invention has for its object to provide a vehicle ⁇ , which has stable driving characteristics at high speeds, even in the case of crosswinds and is particularly tip over. This object is achieved by a vehicle with the features according to claim 1.
  • Advantageous Substituted ⁇ staltungen of the vehicle according to the invention are specified in subclaims. Thereafter, the invention provides that the nose cone ei ⁇ ne constriction has.
  • a significant advantage of the vehicle according to the invention is the fact that the constriction - in the case of driving and crosswind - the aerodynamic Anlagenumströmung Be ⁇ rich the nose - compared to conventional constriction-free nose tips - significantly changed and thereby significantly reduces the risk of tipping the vehicle.
  • the constriction in the nose cone is preferably formed such that it in case of a combination of wind and cross wind a stall on the leeward side projecting ⁇ calls.
  • the A ⁇ lacing is a circumferential, groove-like constriction around said bow ⁇ peak around extending from a side wall of the vehicle head to the opposite side wall of the vehicle ⁇ head.
  • the gutter depth of the channel-shaped constriction is preferably at least 10 mm, preferably between 50 mm and 200 mm, in the tip of the nose.
  • the width of the channel-shaped constriction is at least 250 mm, preferably between 500 mm and 1200 mm, at the point of the nose with the smallest constriction width.
  • the end face of the constriction formed at the bow tip preferably has a front upper portion which adjoins the hood-like protruding roof area.
  • a front upper portion of the front surface preferably hori zontal ⁇ or at least substantially horizontal ( ⁇ 10 °) is arranged.
  • the end face is preferably arranged at an angle of 45 ° ⁇ 30 °.
  • Between the front upper portion and the lower portion of the rear end surface ⁇ is preferably straight or curved inwards (towards the vehicle interior).
  • the vehicle head preferably includes a hood-like manner projecting over ⁇ roof portion having a surface portion of the constriction underneath - viewed from top to bottom - vaulted, and a projecting the underfloor area, the one lying above the lower surface portion of the constriction - considered from bottom to top - vaulted , on.
  • the hood-like projecting roof area and the underlying circumferential constriction are preferably - in driving viewed longitudinal direction of the product at least in sections - separated by an edge on which the outer surface of the projecting roof area and the upper surface portion of the constriction are on each other, the term edge is here in manufacturing technical sense, a bending or generally a forming or shaping edge (or. the merging of two surfaces), in which the radius of curvature is less than 50 mm, preferably less than 30 mm.
  • the edge forms - as seen in the vehicle longitudinal direction - completely or at least in sections for side wind blows, especially for windward ⁇ side winds Windström ⁇ flow directions between 10 ° to 30 ° to the direction of travel, a stall on the leeward.
  • the angle between the outer surface of the projecting Dachbe ⁇ rich and the upper surface portion of the constriction is preferably between 70 ° and 160 °, preferably between 80 ° and 120 °.
  • the outer surface of the projecting roof portion and the upper surface portion of the constriction preferably form an outwardly directed upper wedge, in particular a horizontally outwardly oriented upper wedge.
  • the outer surface of the protruding underfloor region and the lower surface portion of the constriction may be at an angle to one another and form an outwardly oriented lower wedge, in particular a horizontally outwardly oriented lower wedge.
  • the angle between the upper wedge surface of the upper and / or lower the wedge and the vertical is preferably Zvi ⁇ 's 10 ° and 60 °, preferably between 20 and 50 °.
  • the angle between the upper wedge surface of the upper wedge and / or the angle of the upper wedge surface of the lower wedge and each of the vertical is preferably between 10 ° and 60 °, particularly preferably between 20 ° and 50 °, the Win ⁇ angle between the lower wedge surface of the upper wedge and the angle of the lower wedge surface of the lower wedge and each of the vertical preferably between 10 ° and 60 °, more preferably between 20 ° and 50 °, and / or the angle neck ⁇ bender of the upper and / or lower wedge may advantageously be aligned at an angle between ⁇ 20 ° to the horizontal.
  • the upper surface portion of the constriction adjacent - in driving ⁇ tool longitudinal direction - preferably at least section ⁇ both at an angle to the projecting roof area and at an angle to the lower surface portion.
  • the lower surface portion of the constriction adjoins - in
  • the upper surface portion of the constriction and the lower surface portion of the constriction are considered in respective cross sections, seen in the vehicle longitudinal direction - preferably at least in sections - at an angle between see 70 ° and 110 °, in particular perpendicular to each other.
  • the lower wedge can - at least in the vehicle longitudinal direction, at least as far outward, so in the vehicle transverse direction, as the upper wedge and partially less far out to the outside than the upper wedge.
  • the upper wedge or the edge (stall edge) form - as seen in the vehicle longitudinal direction at least in sections, but at least in the area of the nose - so there preferably the outermost vehicle area.
  • vehicle variants are also possible in which the lower re wedge protrudes in the vehicle longitudinal direction equal or sections further than the upper wedge.
  • the onto the track surface, in particular running surface in the case of a rail vehicle-related height of the contact ⁇ imaging head increases towards nose cone preferably from and to the track surface, especially rail level-related height of the hood-like protruding roof area and the upper wedge is in the direction of nose cone preferably smaller.
  • the expression, in particular the lateral protrusion of the hood-like projecting Dachbe ⁇ empire or the upper wedge increases in the direction of the nose and thus the aerodynamic influence of the projecting roof ⁇ area or the upper wedge in terms of crosswind towards the nose and thus is also vertically down verla ⁇ siege and exerted by side wind on the vehicle ⁇ te force exerted primarily in the front bow section and thus at the same time relatively far down, especially close to the rail upper edge in the case of a rail vehicle on ⁇ occurs.
  • the roof region or the upper wedge which protrudes like a hood, becomes more pronounced along the vehicle longitudinal direction and in the direction of the nose, whereby the lower and upper wedge starts from the middle fuselage section of the vehicle in the direction of the nose protrude outward, wherein - in the further course forward towards the nose, ie in a front bow section - the wedge tip of the upper wedge the wedge tip of the lower wedge to the outside - in the vehicle transverse direction - surmounted and wherein in the area of the nose cone the expression of the lower Keils disappears and the bow tip is formed solely by the upper wedge.
  • the ratio between the carbody width in the area of the upper wedge and the carbody width in the area of the lower one Wedge is near the middle trunk section 1 or at least approximately 1 (1 ⁇ 0.2). In the front Bugab ⁇ cut, however, the ratio is significantly greater than 1 and strives - in the case of elimination of the lower wedge - in the region of the nose tip towards infinity.
  • the front portion in which the edge or the wedge tip of the upper wedge alone forms the nose, is preferably in a range in which the height of the vehicle head between 20% and 40%, in particular between 10% and 50%, by the Height in the central body portion formed reference height is.
  • Viewed from the side of the hood-like projecting roof area can also form an undercut and - viewed in the horizontal direction or vehicle transverse direction from the side - obscure an inner side wall portion behind it.
  • the body portion is preferably supernatant and waist ⁇ free.
  • the vehicle includes an adjoining to the middle body portion rear of the vehicle, the shape ⁇ latin is identical to the shape of the vehicle head.
  • Figure 1 shows an embodiment of an inventive
  • Rail vehicle in a three-dimensional view obliquely from the side, 2 shows the vehicle head of the rail vehicle according to FIG. 1 in a lateral view in greater detail, FIG. 3 shows cross-sectional contour lines of the vehicle head of FIG
  • FIG. 4 shows the contour lines according to FIG. 3 next to one another
  • FIG. 5 shows one of the contour lines according to FIG. 4 in greater detail
  • FIG. 6 shows the rail vehicle according to FIG. 1 in a view from the side
  • Fig. 7-8 further three-dimensional representations of the accelerator ⁇ imaging head of the rail vehicle according to Figure 1 and Figure 9 staltung an exemplary embodiment of affykopfausge- in which a hood-like projecting roof portion forms an undercut.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a rail vehicle ⁇ 10 in a three-dimensional view obliquely from the side. It can be seen a central body portion 11, to which a vehicle head 12 connects.
  • the ⁇ 2 shows the vehicle head 12 of the rail vehicle 10 according to figure 1 in a three-dimensional view obliquely from the side closer in detail. It can be seen a circumferential, channel-shaped constriction 14, extending from a Side wall of the vehicle head 12 extends around the nose 15 around the opposite side wall of the vehicle head 12.
  • the encircling, channel-shaped constriction 14 is bounded at the top by a hood-like projecting roof area 13, the arched over an underlying surface portion of the constriction 14 - viewed from top to bottom.
  • An overhanging underfloor region 16 delimits the circumferential, channel-shaped constriction 14 downwards and overhangs an overlying lower surface section of the constriction 14-viewed from below upward.
  • FIG. 3 again shows the cross-sectional contour lines LI to L12 in another illustration.
  • the cross-sectional contour lines LI to L12 are shown side by side. It can be seen that the hood-like protruding roof portion 13 and the including lie ⁇ constricting constriction are ge ⁇ separated 14 by a flow separation edge 20 at which the outer surface of the projecting Dachbe- realm 13 and an upper surface portion of the neck 14 are mutually angled.
  • the angle between the outer surface of the projecting roof region 13 and the upper surface portion of the constriction 14 is preferably in a Be ⁇ rich between 70 ° and 150 ° and can vary in the vehicle longitudinal direction.
  • the protruding portion 13 and the upper rooflininab ⁇ section of the constriction 14 are preferably formed by a technically formed section.
  • the "angled standing" of roof area 13 and upper surface portion and the formation of the flow separation edge 20 is preferably by a forming edge with a radius of curvature reached below 50 mm.
  • the flow ⁇ separation edge 20 is preferably formed by a forming edge with a radius of curvature of a maximum of 50 mm.
  • the flow rupture edge 20 - as seen in the vehicle longitudinal direction - forms a stall on the leeward side of the rail vehicle 10 completely or at least in sections for wind incipient windings, preferably between 10 ° to 30 ° to the direction of travel.
  • FIG. 5 shows the cross-sectional contour line L10 according to FIGS. 2 to 4 in greater detail. It can be seen that the outer surface of the projecting roof portion 13 and the upper surface portion 141 of the constriction 14 can form an outwardly oriented upper wedge 30.
  • the opening angle ⁇ of the wedge is preferably about 100 ° ⁇ 10 °.
  • the bisecting line 33 of the upper wedge 30 or the wedge longitudinal axis is aligned horizontally or at least approximately horizontally. Accordingly, the angle l between the upper wedge surface 31 formed by the projecting roof portion 13 and the vertical is about 40 °; SSL and the angle between the lower wedge surface 32 of the upper wedge 30, which is formed by the upper surface portion 141 of the constriction 14, and the vertical is preferably flat ⁇ if approx. 40 °.
  • the upper surface portion 141 abuts, preferably at an acute angle, a lower surface portion 143 of the waist 14 and forms a waist 142 therewith.
  • the waist 142 forms the deepest inner portion of the waist 14.
  • the lower surface portion 143 of the waist 14 is angled - Seen in the vehicle longitudinal direction at least partially - to the protruding underfloor area 16 at.
  • the outer surface of the protruding underfloor region 16 and the lower surface portion 143 of the constriction 14 may form an outwardly directed lower wedge 300, for example, oriented horizontally.
  • Stroke edge of the top rail SO is the He ⁇ belin the force action there comparatively small compared with forces acting higher attack and therefore have a longer lever arm; Due to the comparatively short lever arm of the force intervention, the risk of tipping in crosswinds is reduced significantly in an advantageous manner.
  • the wedge tip of the upper wedge 30 preferably projects clearly beyond the wedge tip of the lower wedge 300 in the vehicle transverse direction.
  • the bow ⁇ tip 15 is formed solely by the upper wedge 30th
  • the bow tip 15 is achieved in an advantageous manner that the constriction 14 in the bow tip 15, the aerodynamic Anlagenumströmung signifi ⁇ edly influenced and in the case of a combination of wind and crosswind causes the low stall on the Lee ⁇ side.
  • the ratio B1 / B2 between the coach body width Bl to Be ⁇ region of the upper wedge 30 and the car body width B2 at the Be ⁇ reaching the lower wedge 300 is in the vicinity of the intermediate trunk portion 11 (see header 121) 1 or at least approximately 1 (1 ⁇ 0.2). In the front bow section 120, however, the ratio B1 / B2 is significantly greater than 1 and strives - due to the omission of the lower wedge 300 - in the Be ⁇ rich bow nose 15 towards infinity.
  • the groove depth of the channel-shaped constriction 14 is preferably at least 10 mm, preferably between 50 mm and 200 mm in the nose 15.
  • the width of the channel-shaped constriction 14 in the nose 15 at the point with the lowest Einschnür lecture preferably at least 250 mm, preferably between 500 mm and 1200 mm.
  • FIG. 6 shows the rail vehicle 10 of Figure 1 still ⁇ times in a view from the side. It can be seen that the height H of the upper edge of the rail SO
  • Vehicle head 12 in the direction of the nose 15 becomes smaller.
  • the in-rail top ⁇ ridge SO height S of the flow separation edge 20 and of the wedge is 30 (see FIGS. 4 and 5) is preferably in a range between 20% and 70% of the formed by the height in the central body portion 11 Reference height Hr.
  • the course of the end face 14 'of the constriction 14 in the area of the nose 15 can be recognized.
  • the end face 14 ' In a front upper portion 14a, which adjoins the hood-like projecting roof area 13, the end face 14 'is arranged horizontally or at least almost horizontally ( ⁇ 10 °).
  • the end face 14 ' In a rear lower portion 14b, which adjoins the underfloor area 16, the end face 14 'is arranged at an angle of 45 ° ⁇ 10 ° to the vertical.
  • the end edge 14 ' is preferably straight or inwardly curved (towards the vehicle interior).
  • Figures 7 and 8 show the vehicle head 12 of the rail vehicle 10 according to figure 1 again in further dreidimensio ⁇ dimensional views, namely obliquely from the front and in the direction of Seen nose 15 and once in a slight underside and once viewed obliquely from above
  • FIG. 9 shows an alternative embodiment for the projecting roof area 13 or the flow separation edge 20.
  • the wedge 30 formed by the overhanging roof region 13 and the underlying upper surface portion 141 is obliquely refinedrich- tet down and the bisector 33 of the wedge 30 has a Win ⁇ angle of approximately 45 ° to the horizontal.
  • the configuration and orientation of the wedge 30 and of the overhanging roof portion 13 cause this forms an undercut and - viewed in the horizontal direction or vehicle lateral direction from the side - cutting a lying behind sowandab-, namely the upper surface portion 141 of the A ⁇ lacing 14, obscured.
  • the embodiment of the flow separation edge 20 shown in FIG. 9 can be used continuously in the rail vehicle 10 according to FIG. It is also possible to carry out the flow-breaking edge 20 in the vehicle longitudinal direction in sections without an undercut (as shown in FIGS. 1 to 8) and in sections with an undercut (as shown in FIG. 9).
  • a corresponding undercut can be provided by a corresponding shape design in the protruding underfloor region 16 and at the lower wedge 300.
  • FIGS. 1 to 8 also apply correspondingly with regard to the effect of the flow separation edge 20.
  • exemplary embodiments of the design of the vehicle head 12 and of the middle fuselage section 11 have been explained in greater detail.
  • the rail vehicle 10 may have a rear end adjoining the central body section 11, the shape of which may be identical to the shape of the vehicle head 12.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug (10), mit einem mittleren Rumpfabschnitt (11) und einem sich daran anschließenden, im Fahrzeugbetrieb ein freies Fahrzeugende bildenden Fahrzeugkopf (12). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bugspitze (15) eine Einschnürung (14) aufweist.

Description

Beschreibung
Fahrzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, insbesondere
Schienenfahrzeug, mit einem mittleren Rumpfabschnitt und ei¬ nem sich daran anschließenden, im Fahrzeugbetrieb ein freies Fahrzeugende bildenden Fahrzeugkopf. Aus der europäischen Patentschrift EP 2 383 161 Bl ist ein
Fahrzeug mit einem Fahrzeugkopf bekannt, bei dem die Seiten¬ windempfindlichkeit durch den Einsatz einer Strömungsabriss¬ einrichtung reduziert wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug anzu¬ geben, das bei hohen Fahrtgeschwindigkeiten auch im Falle von Seitenwind stabile Fahreigenschaften aufweist und besonders kippsicher ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge¬ staltungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind in Unteransprüchen angegeben. Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Bugspitze ei¬ ne Einschnürung aufweist.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist darin zu sehen, dass die Einschnürung - im Falle von Fahrt- und Seitenwind - die aerodynamische Fahrzeugumströmung im Be¬ reich der Bugspitze - verglichen mit herkömmlichen einschnürungsfreien Bugspitzen - signifikant verändert und dadurch die Kippgefahr des Fahrzeugs deutlich verringert. Die Einschnürung in der Bugspitze ist vorzugsweise derart ausgeformt, dass sie im Falle einer Kombination von Fahrtwind und Seitenwind einen Strömungsabriss auf der Leeseite hervor¬ ruft. Durch einen gezielt induzierten Strömungsabriss auf der Leeseite des Fahrzeugs im vorderen tiefliegenden Frontab¬ schnitt des Kopfes wird die Seitenwindempfindlichkeit und die Kippgefahr des Fahrzeugs besonders deutlich reduziert. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Ein¬ schnürung eine umlaufende, rinnenförmige Einschnürung ist, die sich von einer Seitenwand des Fahrzeugkopfs um die Bug¬ spitze herum zur gegenüberliegenden Seitenwand des Fahrzeug¬ kopfs erstreckt.
Die Rinnentiefe der rinnenförmigen Einschnürung beträgt vorzugsweise in der Bugspitze mindestens 10 mm, vorzugsweise zwischen 50 mm und 200 mm. Die Breite der rinnenförmigen Einschnürung beträgt in der Bugspitze an der Stelle mit gering- ster Einschnürbreite mindestens 250 mm, vorzugsweise zwischen 500 mm und 1200 mm.
Die an der Bugspitze gebildete Stirnfläche der Einschnürung weist vorzugsweise einen vorderen oberen Abschnitt auf, der an den haubenartig überstehenden Dachbereich angrenzt. In dem vorderen oberen Abschnitt ist die Stirnfläche bevorzugt hori¬ zontal oder zumindest nahezu horizontal (± 10°) angeordnet. In einem hinteren unteren Abschnitt, der an den Unterflurbereich grenzt, ist die Stirnfläche vorzugsweise in einem Win- kel von 45° ± 30° angeordnet. Zwischen dem vorderen oberen Abschnitt und dem hinteren unteren Abschnitt ist die Stirn¬ fläche bevorzugt geradlinig oder nach innen (in Richtung Fahrzeuginneres) gekrümmt. Der Fahrzeugkopf weist vorzugsweise einen haubenartig über¬ stehenden Dachbereich, der einen darunter befindlichen Flächenabschnitt der Einschnürung - von oben nach unten betrachtet - überwölbt, und einen überstehenden Unterflurbereich, der einen darüber liegenden unteren Flächenabschnitt der Ein- schnürung - von unten nach oben betrachtet - überwölbt, auf.
Der haubenartig überstehende Dachbereich und die darunter liegende umlaufende Einschnürung sind vorzugsweise - in Fahr- zeuglängsrichtung gesehen zumindest abschnittsweise - durch eine Kante getrennt, an der die Außenfläche des überstehenden Dachbereichs und der obere Flächenabschnitt der Einschnürung aufeinander stehen, Unter dem Begriff Kante wird hier im fer- tigungstechnischen Sinne eine Biege- oder allgemein eine Umform- oder Formkante (bzw. die Zusammenführung zweier Flächen) verstanden, bei der der Krümmungsradius kleiner als 50 mm, bevorzugt kleiner als 30 mm, ist. Bevorzugt bildet die Kante - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - ganz oder zumindest abschnittsweise für seitenwindbehaftete Anströmungen, insbesondere für seitenwindbehaftete Windan¬ strömrichtungen zwischen 10° bis 30° zur Fahrtrichtung, eine Strömungsabrisskante auf der Leeseite.
Der Winkel zwischen der Außenfläche des überstehenden Dachbe¬ reichs und dem oberen Flächenabschnitt der Einschnürung liegt vorzugsweise zwischen 70° und 160°, bevorzugt zwischen 80° und 120°.
Die Außenfläche des überstehenden Dachbereichs und der obere Flächenabschnitt der Einschnürung bilden vorzugsweise einen nach außen ausgerichteten oberen Keil, insbesondere einen horizontal nach außen ausgerichteten oberen Keil.
Alternativ oder zusätzlich können die Außenfläche des überstehenden Unterflurbereichs und der untere Flächenabschnitt der Einschnürung winklig aufeinander stehen und einen nach außen ausgerichteten unteren Keil, insbesondere einen hori- zontal nach außen ausgerichteten unteren Keil, bilden.
Der Winkel zwischen der oberen Keilfläche des oberen und/oder unteren Keils und der Vertikalen beträgt vorzugsweise zwi¬ schen 10° und 60°, bevorzugt zwischen 20 und 50°.
Der Winkel zwischen der oberen Keilfläche des oberen Keils und/oder der Winkel der oberen Keilfläche des unteren Keils und jeweils der Vertikalen beträgt bevorzugt zwischen 10° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 20° und 50°, wobei der Win¬ kel zwischen der unteren Keilfläche des oberen Keils und der Winkel der unteren Keilfläche des unteren Keils und jeweils der Vertikalen bevorzugt zwischen 10° und 60°, besonders be- vorzugt zwischen 20° und 50°, beträgt und/oder die Winkelhal¬ bierende des oberen und/oder unteren Keils vorteilhafter Weise in einem Winkel zwischen ± 20° zur Horizontalen ausgerichtet sein kann. Der obere Flächenabschnitt der Einschnürung grenzt - in Fahr¬ zeuglängsrichtung gesehen - bevorzugt zumindest abschnitts¬ weise sowohl winklig an den überstehenden Dachbereich als auch winklig an den unteren Flächenabschnitt an. Der untere Flächenabschnitt der Einschnürung grenzt - in
Fahrzeuglängsrichtung gesehen - zumindest abschnittsweise - bevorzugt sowohl winklig an den oberen Flächenabschnitt der Einschnürung als auch winklig an den überstehenden Unterflurbereich an.
Der obere Flächenabschnitt der Einschnürung und der untere Flächenabschnitt der Einschnürung stehen in jeweiligen Querschnitten betrachtet, - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - bevorzugt zumindest abschnittsweise - in einem Winkel zwi- sehen 70° und 110°, insbesondere senkrecht, aufeinander.
Der untere Keil kann - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen zumindest bereichsweise - mindestens genauso weit nach außen stehen, also in Fahrzeugquerrichtung, wie der obere Keil und bereichsweise weniger weit nach außen heraus als der obere Keil .
Der obere Keil oder die Kante (Strömungsabrisskante) bilden - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen zumindest abschnittsweise, aber zumindest im Bereich der Bugspitze - also vorzugsweise dort den am weitesten außen liegenden Fahrzeugbereich. Es sind aber auch Fahrzeugvarianten möglich, bei denen der unte- re Keil in Fahrzeuglängsrichtung gleich oder abschnittsweise weiter herausragt, als der obere Keil.
Die auf die Streckenoberfläche, insbesondere Schienenoberkan- te im Falle eines Schienenfahrzeugs, bezogene Höhe des Fahr¬ zeugkopfs nimmt in Richtung Bugspitze vorzugsweise ab und die auf die Streckenoberfläche, insbesondere Schienenoberkante, bezogene Höhe des haubenartig überstehenden Dachbereichs bzw. des oberen Keils wird in Richtung Bugspitze vorzugsweise kleiner.
Vorteilhaft ist es, wenn die Ausprägung, insbesondere das seitliche Herausstehen, des haubenartig überstehenden Dachbe¬ reichs bzw. des oberen Keils in Richtung Bugspitze zunimmt und damit der aerodynamische Einfluss des überstehenden Dach¬ bereichs bzw. des oberen Keils hinsichtlich Seitenwind in Richtung Bugspitze und damit auch vertikal nach unten verla¬ gert wird und eine durch Seitenwind auf das Fahrzeug ausgeüb¬ te Krafteinwirkung vornehmlich im vorderen Bugabschnitt und damit gleichzeitig relativ weit unten, insbesondere nah an der Schienenoberkante im Falle eines Schienenfahrzeugs, auf¬ tritt .
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der haubenartig überste- hende Dachbereich bzw. der obere Keil - entlang der Fahrzeuglängsrichtung und in Richtung Bugspitze gesehen - ausgeprägter wird, wobei - ausgehend vom mittleren Rumpfabschnitt des Fahrzeugs in Richtung Bugspitze - der untere und obere Keil zunächst gleich weit nach außen herausstehen, wobei - im wei- teren Verlauf nach vorn in Richtung Bugspitze, also in einem vorderen Bugabschnitt - die Keilspitze des oberen Keils die Keilspitze des unteren Keils nach außen - in Fahrzeugquerrichtung - überragt und wobei im Bereich der Bugspitze die Ausprägung des unteren Keils verschwindet und die Bugspitze allein durch den oberen Keil gebildet wird.
Das Verhältnis zwischen der Wagenkastenbreite im Bereich des oberen Keils und der Wagenkastenbreite im Bereich des unteren Keils beträgt in der Nähe des mittleren Rumpfabschnitts 1 oder zumindest näherungsweise 1 (1 ± 0,2) . Im vorderen Bugab¬ schnitt ist das Verhältnis hingegen deutlich größer als 1 und strebt - im Falle des Wegfalls des unteren Keils - im Bereich der Bugspitze gegen unendlich.
Der vordere Abschnitt, in dem die Kante bzw. die Keilspitze des oberen Keils allein die Bugspitze bildet, liegt bevorzugt in einem Bereich, in dem die Höhe des Fahrzeugkopfs zwischen 20 % und 40 %, insbesondere zwischen 10 % und 50 %, der durch die Höhe im mittleren Rumpfabschnitt gebildeten Referenzhöhe liegt .
Von der Seite betrachtet kann der haubenartig überstehende Dachbereich auch einen Hinterschnitt bilden und - in horizontaler Richtung bzw. Fahrzeugquerrichtung von der Seite betrachtet - einen dahinter innenliegenden Seitenwandabschnitt verdecken . Bei der letztgenannten Variante ist es vorteilhaft, wenn die Außenfläche des überstehenden Dachbereichs und der obere Flä¬ chenabschnitt des nach innen gewölbten Seitenwandbereichs ei¬ nen Keil bilden, der sich nach außen sowie schräg nach unten erstreckt .
Der Rumpfabschnitt ist vorzugsweise Überstands- und taillen¬ frei .
Vorzugsweise weist das Fahrzeug ein sich an den mittleren Rumpfabschnitt anschließendes Fahrzeugheck auf, dessen Form¬ gebung mit der Formgebung des Fahrzeugkopfes identisch ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie¬ len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes
Schienenfahrzeug in einer dreidimensionalen Sicht schräg von der Seite, Figur 2 den Fahrzeugkopf des Schienenfahrzeugs gemäß Figur 1 in einer seitlichen Sicht näher im Detail, Figur 3 Querschnittskonturlinien des Fahrzeugkopfes des
Schienenfahrzeugs gemäß Figur 1 in einer dreidimensionalen Darstellung,
Figur 4 die Konturlinien gemäß Figur 3 nebeneinander,
Figur 5 eine der Konturlinien gemäß Figur 4 näher im Detail,
Figur 6 das Schienenfahrzeug gemäß Figur 1 in einer Sicht von der Seite,
Fig. 7-8 weitere dreidimensionale Darstellungen des Fahr¬ zeugkopfes des Schienenfahrzeugs gemäß Figur 1 und Figur 9 ein Ausführungsbeispiel für eine Fahrzeugkopfausge- staltung, bei der ein haubenartig überstehender Dachbereich einen Hinterschnitt bildet.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .
Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Schienen¬ fahrzeug 10 in einer dreidimensionalen Sicht schräg von der Seite. Man erkennt einen mittleren Rumpfabschnitt 11, an den sich ein Fahrzeugkopf 12 anschließt. Der Fahrzeugkopf 12 bil¬ det im Fahrzeugbetrieb ein freies Fahrzeugende des Schienen¬ fahrzeugs 10. Die Figur 2 zeigt den Fahrzeugkopf 12 des Schienenfahrzeugs 10 gemäß Figur 1 in einer dreidimensionalen Sicht schräg von der Seite näher im Detail. Es lässt sich eine umlaufende, rinnenförmige Einschnürung 14 erkennen, die sich von einer Seitenwand des Fahrzeugkopfs 12 um die Bugspitze 15 herum zur gegenüberliegenden Seitenwand des Fahrzeugkopfs 12 erstreckt.
Die umlaufende, rinnenförmige Einschnürung 14 wird nach oben von einem haubenartig überstehenden Dachbereich 13 begrenzt, der einen darunter befindlichen Flächenabschnitt der Einschnürung 14 - von oben nach unten betrachtet - überwölbt.
Ein überstehender Unterflurbereich 16 begrenzt die umlaufen- de, rinnenförmige Einschnürung 14 nach unten und überwölbt einen darüber liegenden unteren Flächenabschnitt der Einschnürung 14 - von unten nach oben betrachtet.
In der Figur 2 sind mit Querschnittskonturlinien LI bis L12 Querschnitte des Schienenfahrzeugs näher markiert, auf die weiter unten näher im Detail eingegangen wird. Die Figur 3 zeigt die Querschnittskonturlinien LI bis L12 nochmals in einer anderen Darstellung. In der Figur 4 sind die Querschnittskonturlinien LI bis L12 nebeneinander dargestellt. Es lässt sich erkennen, dass der haubenartig überstehende Dachbereich 13 und die darunter lie¬ gende Einschnürung 14 durch eine Strömungsabrisskante 20 ge¬ trennt sind, an der die Außenfläche des überstehenden Dachbe- reichs 13 und ein oberer Flächenabschnitt der Einschnürung 14 winklig aufeinander stehen. Der Winkel zwischen der Außenfläche des überstehenden Dachbereichs 13 und dem oberen Flächenabschnitt der Einschnürung 14 liegt vorzugsweise in einem Be¬ reich zwischen 70° und 150° und kann in Fahrzeuglängsrichtung variieren.
Der überstehende Dachbereich 13 und der obere Flächenab¬ schnitt der Einschnürung 14 werden vorzugsweise durch einen technisch umgeformten Abschnitt (z. B. gebogenes Blech oder als Faserverbundkonstruktion etc.) gebildet. Das "winklige Aufeinanderstehen" von Dachbereich 13 und oberem Flächenabschnitt sowie die Ausbildung der Strömungsabrisskante 20 wird vorzugsweise durch eine Umformkante mit einem Krümmungsradius unter 50 mm erreicht. Mit anderen Worten wird die Strömungs¬ abrisskante 20 vorzugsweise durch eine Umformkante mit einem Krümmungsradius von maximal 50 mm gebildet. Aufgrund ihrer Formgestaltung bildet die Strömungsabrisskante 20 - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - ganz oder zumindest abschnittsweise für seitenwindbehaftete Windanströmrichtungen vorzugsweise zwischen 10° bis 30° zur Fahrtrichtung einen Strömungsabriss auf der Leeseite des Schienenfahrzeugs 10.
Die Figur 5 zeigt die Querschnittskonturlinie L10 gemäß den Figuren 2 bis 4 näher im Detail. Es lässt sich erkennen, dass die Außenfläche des überstehenden Dachbereichs 13 und der obere Flächenabschnitt 141 der Einschnürung 14 einen nach au- ßen ausgerichteten oberen Keil 30 bilden können. Der Öffnungswinkel γΐ des Keils beträgt vorzugsweise ca. 100° ± 10°.
Bei der Querschnittskonturlinie L10 gemäß Figur 5 ist die Winkelhalbierende 33 des oberen Keils 30 bzw. die Keillängs- achse horizontal oder zumindest näherungsweise horizontal ausgerichtet. Demgemäß beträgt der Winkel l zwischen der oberen Keilfläche 31, die durch den überstehenden Dachbereich 13 gebildet wird, und der Vertikalen ca. 40°; und der Winkel ßl zwischen der unteren Keilfläche 32 des oberen Keils 30, die durch den oberen Flächenabschnitt 141 der Einschnürung 14 gebildet wird, und der Vertikalen beträgt vorzugsweise eben¬ falls ca . 40°.
Unten grenzt der obere Flächenabschnitt 141 - vorzugsweise spitzwinklig - an einen unteren Flächenabschnitt 143 der Einschnürung 14 an und bildet mit diesem eine Taille 142. Die Taille 142 bildet den am tiefsten innen liegenden Abschnitt der Einschnürung 14. Der untere Flächenabschnitt 143 der Einschnürung 14 grenzt winklig - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen zumindest bereichsweise - an den überstehenden Unterflurbereich 16 an. Die Außenfläche des überstehenden Unterflurbereichs 16 und der untere Flächenabschnitt 143 der Einschnürung 14 können einen nach außen ausgerichteten unteren Keil 300 bilden, der beispielsweise horizontal ausgerichtet ist. Wieder bezugnehmend auf Figur 4 lässt sich erkennen, dass der überstehende Unterflurbereich 16 und damit der untere Keil 300 - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - bereichsweise, und zwar in der Nähe des mittleren Rumpfabschnitts 11, genauso soweit wie oder auch weiter nach außen herausstehen als der überstehende Dachbereich 13 bzw. der obere Keil 30 (siehe
Kopfabschnitt 121); nach vorn zur Bugspitze 15 hin ragt der obere Keil 30 bei in Fahrzeugslängsrichtung hintereinander liegenden vertikalen Querschnittsansichten jedoch deutlich weiter seitlich nach außen heraus als der untere Keil 300.
Darüber hinaus lässt sich in der Figur 4 erkennen, dass die auf die Schienenoberkante SO bezogenen Höhe H des Fahrzeug¬ kopfes 12 in Richtung der Bugspitze 15 abnimmt. Damit einher¬ gehend wird auch die auf die Schienenoberkante SO bezogene Höhe S des haubenartig überstehenden Dachbereichs 13 bzw. die Höhe S der Strömungsabrisskante 20 in Richtung der Bugspitze 15 kleiner; mit anderen Worten wird die Strömungsabrisskante 20 in Richtung der Bugspitze 15 abgesenkt. Auch zeigt die Figur 4, dass die Ausprägung, also das seitli¬ che Herausstehen, des haubenartig überstehenden Dachbereichs 13 bzw. der Strömungsabrisskante 20 in Richtung der Bugspitze 15 - einhergehend mit dem Absenken nach unten - stärker wird. Das Absenken der Strömungsabrisskante 20 in Richtung Bugspit- ze 15 führt in Verbindung mit dem Anheben der Ausprägung der Strömungsabrisskante 20 in Richtung Bugspitze 15 in vorteil¬ hafter Weise dazu, dass eine durch Seitenwind auf das Schie¬ nenfahrzeug 10 ausgeübte Krafteineinwirkung vornehmlich im vorderen Bugabschnitt 120 und damit relativ weit unten auf- treten wird. Aufgrund des dort nur geringen Abstands der
Strömungsabrisskante von der Schienenoberkante SO ist die He¬ bellänge der Krafteineinwirkung dort vergleichsweise klein verglichen mit Krafteineinwirkungen, die höher angreifen und deshalb einen längeren Hebelarm aufweisen; durch den vergleichsweise kurzen Hebelarm der Krafteineinwirkung ist die Kippgefahr bei Seitenwind in vorteilhafter Weise deutlich reduziert .
Mit anderen Worten wird durch die beschriebene Formgebung erreicht, dass der aerodynamische Einfluss des überstehenden Dachbereichs 13 bzw. des oberen Keils 30 hinsichtlich Seitenwind in Richtung Bugspitze 15 und damit auch vertikal nach unten verlagert wird und eine durch Seitenwind auf das Fahr¬ zeug ausgeübte Krafteinwirkung vornehmlich im vorderen Bugabschnitt 120 und damit gleichzeitig relativ weit unten, insbe¬ sondere nah an der Schienenoberkante SO auftritt. Wie bereits erwähnt, können bei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander liegenden vertikalen Querschnittsansichten der untere und der obere Keil 30, 300 - ausgehend vom mittleren Rumpfabschnitt 11 in Richtung Bugspitze 15 - zunächst gleich weit nach außen herausstehen.
Im weiteren Verlauf nach vorn in Richtung Bugspitze 15, also im vorderen Bugabschnitt 120, überragt die Keilspitze des oberen Keils 30 vorzugsweise die Keilspitze des unteren Keils 300 in Fahrzeugquerrichtung deutlich. Im Bereich der Bugspit- ze 15 verschwindet der untere Keil vorzugsweise und die Bug¬ spitze 15 wird allein durch den oberen Keil 30 gebildet.
Im Falle einer solchen Ausgestaltung der Bugspitze 15 wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Einschnürung 14 in der Bugspitze 15 die aerodynamische Fahrzeugumströmung signifi¬ kant beeinflusst und im Falle einer Kombination von Fahrtwind und Seitenwind den tiefliegenden Strömungsabriss auf der Lee¬ seite hervorruft. Das Verhältnis B1/B2 zwischen der Wagenkastenbreite Bl im Be¬ reich des oberen Keils 30 und der Wagenkastenbreite B2 im Be¬ reich des unteren Keils 300 beträgt in der Nähe des mittleren Rumpfabschnitts 11 (siehe Kopfabschnitt 121) 1 oder zumindest näherungsweise 1 (1 ± 0,2) . Im vorderen Bugabschnitt 120 ist das Verhältnis B1/B2 hingegen deutlich größer als 1 und strebt - aufgrund des Wegfalls des unteren Keils 300 - im Be¬ reich der Bugspitze 15 gegen unendlich.
Die Rinnentiefe der rinnenförmigen Einschnürung 14 beträgt in der Bugspitze 15 vorzugsweise mindestens 10 mm, vorzugsweise zwischen 50 mm und 200 mm Die Breite der rinnenförmigen Einschnürung 14 beträgt in der Bugspitze 15 an der Stelle mit geringster Einschnürbreite vorzugsweise mindestens 250 mm, vorzugsweise zwischen 500 mm und 1200 mm.
Die Figur 6 zeigt das Schienenfahrzeug 10 gemäß Figur 1 noch¬ mals in einer Sicht von der Seite. Es lässt sich erkennen, dass die auf die Schienenoberkante SO bezogene Höhe H des
Fahrzeugkopfes 12 in Richtung der Bugspitze 15 kleiner wird. Im vorderen Bugabschnitt 120 liegt die auf die Schienenober¬ kante SO bezogene Höhe S der Strömungsabrisskante 20 bzw. des Keils 30 (vgl. Figuren 4 und 5) vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20 % und 70 % der durch die Höhe im mittleren Rumpfabschnitt 11 gebildeten Referenzhöhe Hr.
In der Figur 6 lässt sich darüber hinaus der Verlauf der Stirnfläche 14' der Einschnürung 14 im Bereich der Bugspitze 15 erkennen. In einem vorderen oberen Abschnitt 14a, der an den haubenartig überstehenden Dachbereich 13 grenzt, ist die Stirnfläche 14' horizontal oder zumindest nahezu horizontal (± 10°) angeordnet. In einem hinteren unteren Abschnitt 14b, der an den Unterflurbereich 16 grenzt, ist die Stirnfläche 14' in einem Winkel von 45° ± 10° zur Vertikalen angeordnet. Zwischen dem vorderen oberen Abschnitt 14a und dem hinteren unteren Abschnitt 14b ist die Stirnkante bzw. Stirnfläche 14' vorzugsweise geradlinig oder nach innen (in Richtung Fahrzeuginneres) gekrümmt.
Die Figuren 7 und 8 zeigen den Fahrzeugkopf 12 des Schienenfahrzeugs 10 gemäß Figur 1 nochmals in weiteren dreidimensio¬ nalen Sichten, und zwar schräg von vorn und in Richtung der Bugspitze 15 gesehen und zwar einmal in einer leichten Untersicht und einmal schräg von oben betrachtet
Die Figur 9 zeigt für den überstehenden Dachbereich 13 bzw. die Strömungsabrisskante 20 eine alternative Ausgestaltung.
Es lässt sich erkennen, dass der durch den überstehenden Dachbereich 13 und den darunter befindlichen oberen Flächenabschnitt 141 gebildete Keil 30 schräg nach unten ausgerich- tet ist und die Winkelhalbierende 33 des Keils 30 einen Win¬ kel von ca. 45° zur Horizontalen aufweist. Die Ausgestaltung und Ausrichtung des Keils 30 bzw. des überstehenden Dachbereichs 13 bewirken, dass dieser einen Hinterschnitt bildet und - in horizontaler Richtung bzw. Fahrzeugquerrichtung von der Seite betrachtet - einen dahinter liegenden Seitenwandab- schnitt, und zwar den oberen Flächenabschnitt 141 der Ein¬ schnürung 14, verdeckt.
Die in der Figur 9 gezeigte Ausgestaltung der Strömungsab- risskante 20 kann bei dem Schienenfahrzeug 10 gemäß Figur 1 durchgängig eingesetzt werden. Auch ist es möglich, die Strömungsabrisskante 20 in Fahrzeuglängsrichtung abschnittsweise ohne Hinterschnitt (wie in den Figuren 1 bis 8 gezeigt) und abschnittsweise mit Hinterschnitt (wie in Figur 9 gezeigt) auszuführen.
Auch kann ein entsprechender Hinterschnitt durch eine entsprechende Formgestaltung bei dem überstehenden Unterflurbereich 16 bzw. bei dem unteren Keil 300 vorgesehen werden. Die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der Ausgestaltung des oberen Keils 30 zur Bildung eines Hinterschnitts gelten für den unteren Keil 300 entsprechend.
Im Übrigen gelten auch die obigen Erläuterungen im Zusammen- hang mit den Figuren 1 bis 8 hinsichtlich der Wirkung der Strömungsabrisskante 20 entsprechend. Im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 9 wurden Ausführungsbeispiele für die Ausgestaltung des Fahrzeugkopfes 12 und des mittleren Rumpfabschnitts 11 näher erläutert. Ergänzend sei erwähnt, dass das Schienenfahrzeug 10 ein sich an den mittle- ren Rumpfabschnitt 11 anschließendes Fahrzeugheck aufweisen kann, dessen Formgebung mit der Formgebung des Fahrzeugkopfes 12 identisch sein kann.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs- beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug (10), mit einem mittleren Rumpfabschnitt (11) und einem sich daran anschlie- ßenden, im Fahrzeugbetrieb ein freies Fahrzeugende bildenden Fahrzeugkopf (12),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bugspitze (15) eine Einschnürung (14) aufweist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Einschnürung eine umlaufende, rinnenförmige Einschnü¬ rung (14) ist, die sich von einer Seitenwand des Fahrzeug¬ kopfs (12) um die Bugspitze (15) herum zur gegenüberlie- genden Seitenwand des Fahrzeugkopfs (12) erstreckt,
- der Fahrzeugkopf (12) einen haubenartig überstehenden
Dachbereich (13) aufweist, der einen darunter befindlichen Flächenabschnitt (141) der Einschnürung (14) - von oben nach unten betrachtet - überwölbt, und
- der Fahrzeugkopf (12) einen überstehenden Unterflurbereich (16) aufweist, der einen darüber liegenden unteren Flächenabschnitt (143) der Einschnürung (14) - von unten nach oben betrachtet - überwölbt.
3. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einschnürung (14) in der Bugspitze (15) derart ausgeformt ist, dass die Einschnürung die aerodynamische
Fahrzeugumströmung beeinflusst und im Falle einer Kombination von Fahrtwind und Seitenwind einen gezielt induzierten Strö- mungsabriss auf der Leeseite im vorderen tiefliegenden Front¬ abschnitt des Kopfes hervorruft.
4. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Rinnentiefe der rinnenförmigen Einschnürung (14) in der Bugspitze (15) mindestens 1 cm, vorzugsweise zwischen 5 cm und 20 cm, beträgt und
- die Breite der rinnenförmigen Einschnürung (14) in der
Bugspitze (15) an der Stelle mit geringster
Einschnürbreite mindestens 15 cm, vorzugsweise zwischen 30 cm und 100 cm, beträgt.
5. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die an der Bugspitze gebildete Stirnfläche (14') der Ein¬ schnürung (14) einen vorderen oberen Abschnitt (14a) auf- weist, der an den haubenartig überstehenden Dachbereich
(13) angrenzt,
- in dem vorderen oberen Abschnitt (14a) die Stirnfläche
(14') in einem Winkel von 90° ± 10° zur Vertikalen angeordnet ist,
- die Stirnfläche (14') in einem hinteren unteren Abschnitt (14b), der an den Unterflurbereich (16) grenzt, in einem Winkel von 45° ± 30° zur Vertikalen angeordnet ist und
- zwischen dem vorderen oberen Abschnitt (14a) und dem hinteren unteren Abschnitt (14b) die Stirnfläche (14') ge- krümmt oder geradlinig ist.
6. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der haubenartig überstehende Dachbereich (13) und die darun- ter liegende umlaufende Einschnürung (14) - in Fahrzeuglängs¬ richtung gesehen zumindest abschnittsweise - durch eine Kante getrennt sind, die - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - ganz oder zumindest abschnittsweise für eine seitenwindbehaftete Anströmung, insbesondere für Anströmrichtungen zwischen 10° bis 30° zur Fahrtrichtung, eine Strömungsabrisskante (20) auf der Leeseite bildet.
7. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Außenfläche des überstehenden Dachbereichs (13) und der obere Flächenabschnitt (141) der Einschnürung (14) aufeinander stehen, wobei der Winkel (γΐ) zwischen der Außenfläche des überstehenden Dachbereichs (13) und dem obe¬ ren Flächenabschnitt (141) der Einschnürung (14) zwischen 70 und 160°, bevorzugt zwischen 80 und 120°, liegt.
8. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Außenfläche des überstehenden Dachbereichs (13) und der obere Flächenabschnitt (141) der Einschnürung (14) einen nach außen ausgerichteten oberen Keil (30), insbesondere einen horizontal nach außen ausgerichteten oberen Keil (30), bilden und/oder
- die Außenfläche des überstehenden Unterflurbereichs (16) und der untere Flächenabschnitt (143) der Einschnürung (14) winklig aufeinander stehen, insbesondere einen horizontal nach außen ausgerichteten unteren Keil (300), bilden .
9. Fahrzeug nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Winkel (al) zwischen der oberen Keilfläche (31) des oberen Keils (30) und/oder der Winkel (a2) des unteren Keils (300) und jeweils der Vertikalen zwischen 10 und 60°, bevorzugt zwischen 20° und 50°, beträgt,
- der Winkel (ßl) zwischen der unteren Keilfläche (32) des oberen Keils (30) und der Winkel (ß2) des unteren Keils
(300) und jeweils der Vertikalen zwischen 10° und 60°, be¬ vorzugt zwischen 20° und 50°, beträgt und/oder.
- die Winkelhalbierende (33) des oberen und/oder unteren
Keils (30, 300) in einem Winkel zwischen ± 20° zur Hori- zontalen ausgerichtet ist.
10. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- der obere Flächenabschnitt (141) der Einschnürung (14) - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen zumindest abschnittsweise - sowohl winklig an den überstehenden Dachbereich (13) als auch winklig an den unteren Flächenabschnitt (143) angrenzt und/oder
- der untere Flächenabschnitt (143) der Einschnürung (14) - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen zumindest abschnittsweise - sowohl winklig an den oberen Flächenabschnitt (141) als auch winklig an den überstehenden Unterflurbereich (16) angrenzt .
11. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der obere Flächenabschnitt (141) der Einschnürung (14) und der untere Flächenabschnitt (143) der Einschnürung (14) - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen zumindest abschnittsweise - in einem Winkel (φ) zwischen 70° und 110°, insbesondere senk- recht, aufeinander stehen.
12. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der obere Keil (30) oder die Kante (20) - in Fahrzeuglängs¬ richtung gesehen zumindest abschnittsweise, aber zumindest im Bereich der Bugspitze (15) - den am weitesten außen liegenden Seitenwandbereich bildet.
13. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die auf die Streckenoberfläche, insbesondere Schienenober¬ kante (SO) im Falle eines Schienenfahrzeugs (10), bezogene Höhe (H) des Fahrzeugkopfs (12) in Richtung Bugspitze (15) abnimmt,
- die auf die Streckenoberfläche, insbesondere Schienenober¬ kante (SO) , bezogene Höhe (S) des haubenartig überstehen¬ den Dachbereichs (13) bzw. des oberen Keils (30) in Rich- tung Bugspitze (15) kleiner wird und
- die Ausprägung, insbesondere das seitliche Herausstehen, des haubenartig überstehenden Dachbereichs (13) bzw. des oberen Keils (30) in Richtung Bugspitze (15) zunimmt und damit der aerodynamische Einfluss des überstehenden Dach- bereichs (13) bzw. des oberen Keils (30) hinsichtlich Sei¬ tenwind in Richtung Bugspitze (15) und damit auch vertikal nach unten verlagert wird und ein durch Seitenwind auf das Fahrzeug ausgeübte Krafteinwirkung vornehmlich im vorderen Bugabschnitt (120) und damit gleichzeitig weiter unten, insbesondere nah an der Schienenoberkante (SO) im Falle eines Schienenfahrzeugs (10), auftritt.
14. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- der haubenartig überstehende Dachbereich (13) bzw. der
obere Keil (30) - entlang der Fahrzeuglängsrichtung und in Richtung Bugspitze (15) gesehen - ausgeprägter wird,
- wobei - ausgehend vom mittleren Rumpfabschnitt (11) des Fahrzeugs in Richtung Bugspitze (15) - der untere und obe- re Keil zunächst gleich weit nach außen herausstehen,
- wobei - im weiteren Verlauf nach vorn in Richtung Bugspitze (15), also in einem vorderen Bugabschnitt (120) - die Keilspitze des oberen Keils (30) die Keilspitze des unte¬ ren Keils (300) nach außen - in Fahrzeugquerrichtung - überragt und
- wobei im Bereich der Bugspitze (15) die Ausprägung des un¬ teren Keils verschwindet und die Bugspitze (15) allein durch den oberen Keil gebildet wird.
15. Fahrzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die auf die Streckenoberfläche, insbesondere Schienenober¬ kante (SO) im Falle eines Schienenfahrzeugs (10), bezogene Höhe (H) des Fahrzeugkopfs (12) in Richtung Bugspitze (15) kleiner wird und
- der Abschnitt, in dem die Kante bzw. die Keilspitze des oberen Keils (30) allein die Bugspitze (15) bildet, in ei¬ nem Bereich liegt, in dem die Höhe (H) des Fahrzeugkopfs (12) zwischen 10 % und 50 %, insbesondere zwischen 20 % und 40 %, der durch die Höhe (H) im mittleren Rumpfab¬ schnitt (11) gebildeten Referenzhöhe (Hr) beträgt.
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