Technische Fragen - Beschleunigung von ICEs

Rund um die Technik der Bahn
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S-Bahn-Customer
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Beitrag von S-Bahn-Customer »

Ich hätte einige technische Fragen zum ICE.

1.)Wie viel km und wie viel Zeit benötigt ein ICE1 (nur bis 250 km/h) und ICE3 um auf 160/200/250/300 km/h zu beschleunigen?
2.)Wie viel km/h könnte man beim ICE1 und ICE3 bei einer Strecke von 22,5 km (Beispiel: Mannheim - Speyer) schaffen?

Bitte ICE1 und ICE3 gesondert beantworten, weil der ICE3 hat ja eine besser Beschleunigung und höhere Endsgeschwindigkeit.

Ich freue mich auf eure Antworten.
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Ladegut
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Beitrag von Ladegut »

S-Bahn-Customer @ 22 Jan 2009, 22:53 hat geschrieben:Ich hätte einige technische Fragen zum ICE.

1.)Wie viel km und wie viel Zeit benötigt ein ICE1 (nur bis 250 km/h) und ICE3 um auf 160/200/250/300 km/h zu beschleunigen?
2.)Wie viel km/h könnte man beim ICE1 und ICE3 bei einer Strecke von 22,5 km (Beispiel: Mannheim - Speyer) schaffen?

Bitte ICE1 und ICE3 gesondert beantworten, weil der ICE3 hat ja eine besser Beschleunigung und höhere Endsgeschwindigkeit.

Ich freue mich auf eure Antworten.
zu 1.)

Um vom Stillstand eines ICE`s I die Geschwindigkeiten 160 / 200 / 250 km/h zu erreichen bedarf es cirka 88 / 110 / 138 Sekunden bei einer
konstanten Beschleunigung von 0,5 m / s²


Zu 2.)

Nach 1,9 / 3,1 / 4,8 km Wegstrecke hat der ICE Tempo 160 / 200 / 250 km/h erreicht.
Die verbleibenden 20,6 / 19,4 / 17,7 km Wegstrecke werden bei Tempo 160 in 463 Sekunden, bei Tempo 200 in 349 Sekunden und bei Tempo 250 in 255 Sekunden zurück gelegt.

Folglich würde ein ICE I vom Stillstand in MA über konstakte Beschleunigung bis zur bleibenden Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h:
nach 551 Sekunden bzw 9 Minuten 11 Sek. den HBf SP erreicht haben
oder bis v/max 200 km/h nach 459 Sekunden bzw 7 Minuten 39 Sek. den HBf SP erreicht haben
oder bis v/max 250 km/h nach 393 Sekunden bzw 6 Minuten 33 Sek. den HBf SP erreicht haben

Die Sache klemmt, weil ich die Verzögerungswerte (Bremswerte des ICE) nicht kenne.
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josuav
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Beitrag von josuav »

Also konstante Beschleunigung gibts eh nicht, die geht von 1,0 m/s^2 bei der Anfahrt runter auf ca. 0,05 m/s^2 bei 300 km/h beim ICE3.

Und die Verzögerungswerte würde ich jetzt als stärker als die Beschl-Werte schätzen, das hängt auch vom Fahrstil ab. Geht mal von -1,0 bis -1,5 m/s^2 aus.
S-Bahn-Customer
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Beitrag von S-Bahn-Customer »

Danke soweit für die Antworten.
Es wäre nett wenn man noch die Bremswege der Geschwindigkeiten berücksichtigen könnte.
Und wie die Beschleunigung des ICE3 aussieht.
JeDi
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Beitrag von JeDi »

josuav @ 5 Mar 2009, 17:46 hat geschrieben: Also konstante Beschleunigung gibts eh nicht, die geht von 1,0 m/s^2 bei der Anfahrt runter auf ca. 0,05 m/s^2 bei 300 km/h beim ICE3.
geht bei 0,5 m/s/s los - das Ding is da gedrosselt

Und die Verzögerungswerte würde ich jetzt als stärker als die Beschl-Werte schätzen, das hängt auch vom Fahrstil ab. Geht mal von -1,0 bis -1,5 m/s^2 aus.
Geh mal eher von -0,5 m/s/s aus - ne vollbremsung wird da im Normalbetrieb keiner machen.
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Ladegut
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Beitrag von Ladegut »

Verzögerung gibt es nicht, es heißt negative Beschleunigung.

Da in diesem Fall die negative Beschleunigung genau den selben Wert hat wie die Beschleunigung, nämlich 0,5 m /s²
kommen die gleichen Werte heraus wie oben geschildert.

Bei 160 km/h braucht er auch 1,9 km Weg und 88 Sekunden um von 160 km/h auf die Geschwindigkeit 0 zu kommen.

Entfernung: 22,5 km von MA nach SP
Nach 1,9 km der Beschleunigungsphase auf 160 km/h verbleiben 20,6km.
Davon 1,9 km für die "Bremsung" auf 0 km /h verbleiben 18,7 km, mit welcher unser ICE mit 160 km/ fährt und legt dabei
160km/h ./. 3,6 = 44,44 mtr / s zurück. 18700 Meter ./. 44,44 = 421 Sekunden = 7 min + 1 sek.
Zu dieser Zeit wird 88 sek für die Beschl. aus Mannheim plus 88 sek für die Bremsung in Speyer addiert.
Alles in Allem dann: 9 min + 57 sek bei v/max 160 km/h

Bei Tempo v/max 200 km/h so:
22,5 km - (2x3,9km) = 14,6 km mit Tempo 200. 200 ./. 3,6 = 55,55. 14600 ./. 55,55 = 263 sek = 4min + 23 sek.
263 sek + (2x110sek) = 483 sek = 8 min + 3 sek. bei v/mx 200 km/h

Bei 250 so:
22,5 km - (2x4,8km) = 12,9 km mit Tempo 250. 250 ./. 3,6 = 69,44. 12900 ./. 69,44 = 186 sek.
186 sek + (2x138sek) = 462 sek = 7 min + 42 sek bei v/max 250 km/h



Man erkennt daran, dass bei ICE Haltepunkten mit solch kleinen Abständen die Wirksamkeit des ICEs überhaupt nicht richtig zur Geltung kommt. Bei Tempo 300 benötigen Beschleunigungs plus negative Beschleunigungsphase hier im Beispiel mehr Zeit, als die eigentliche Fahrtzeit mit Höchstgeschwindigkeit.
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Boris Merath
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Beitrag von Boris Merath »

Ladegut @ 8 Mar 2009, 00:24 hat geschrieben: Verzögerung gibt es nicht, es heißt negative Beschleunigung.
Natürlich gibts die Verzögerung, der Begriff wird auch häufig genutzt weil deutlich schneller als "negativ Beschleunigung".
Bis zur vollzogenen Anbringung von ausreichenden Sandstreuapparaten an allen Maschinen haben die Bahnwärter bei aufwärtsgehenden Zügen auf stärkeren Steigungen die Schienen ausgiebig mit trockenem Sand zu bestreuen und für die Bereithaltung eines entsprechenden Vorrathes zu sorgen.

Fahrdienstvorschrift bayerische Staatsbahnen 1876
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Ladegut
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Beitrag von Ladegut »

Boris Merath @ 8 Mar 2009, 00:58 hat geschrieben: Natürlich gibts die Verzögerung, der Begriff wird auch häufig genutzt weil deutlich schneller als "negativ Beschleunigung".
Zum Beispiel: Der Beginn des Fußballspiels verzögert sich um 5 Minuten :rolleyes:
Guido
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Beitrag von Guido »

Verzögerung gibt es nicht
Ich werde das das Gefühl gerade nicht los daß da wohl jemand studiert (hat) und mit seinem schier unendlichem theoretischen Fachwissen prahlen will, dabei aber im eigentlichen gar nicht wirklich Ahnung von dem hat was er da schreibt.

Naja, egal, als einfacher Lokführer habe ich ja eh keine Ahnung, erst recht nicht vom Züge fahren und bremsen, drum erspare ich mir auf den Käse hier weiter einzugehen.
Gruß, Guido

Tf bei der S-Bahn München
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Daniel Schuhmann
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Beitrag von Daniel Schuhmann »

Ladegut @ 8 Mar 2009, 13:48 hat geschrieben: Zum Beispiel: Der Beginn des Fußballspiels verzögert sich um 5 Minuten :rolleyes:
In genau diesem Kontext hört man es bei der Bahn aber auch recht häufig :P

SCNR, Daniel
Daniel Schuhmann
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Beitrag von Daniel Schuhmann »

Guido @ 9 Mar 2009, 17:18 hat geschrieben:Ich werde das das Gefühl gerade nicht los daß da wohl jemand studiert (hat) und mit seinem schier unendlichem theoretischen Fachwissen prahlen will, dabei aber im eigentlichen gar nicht wirklich Ahnung von dem hat was er da schreibt.

Naja, egal, als einfacher Lokführer habe ich ja eh keine Ahnung, erst recht nicht vom Züge fahren und bremsen, drum erspare ich mir auf den Käse hier weiter einzugehen.
Die Erklärung sollte doch recht schlüssig sein. Ich habs nicht nachgerechnet, aber sinnvoll erscheint's mir schon. Klingt jedenfalls nicht nach »Käse«. Insofern sollte die Frage von S-Bahn-Customer hinreichend beantwortet sein — ist doch alles in Ordnung, oder?

Wegen dem einen Satz mit der Verzögerung lohnt es sich jedenfalls kaum, sich so aufzuregen? Bleibt friedlich...
Meikl
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Beitrag von Meikl »

Das Problem an der Rechnung ist nur, daß man für eine Beschleunigung von 0.5 m/s^2 folgende Leistung braucht (bei einem Leergewicht ICE3 von 409 t):

160 km/h: 9.1 MW
200 km/h: 11.4 MW
250 km/h: 14.2 MW

Bei einer Leistung von 8 MW kann man bis höchstens 141 km/h mit 0.5 m/s^2 beschleunigen, darüber hat man eine geschwindigkeitsabhängige Beschleunigung a(v). Das heißt die Zeiten verlängern sich entsprechend (um sie exakt auszurechnen, kommt man um Integralrechnung nicht herum, dafür habe ich jetzt aber keine Lust und Zeit). Meine Schätzung ist:
160 km/h: knapp über 10 min
200 km/h: etwa 8 min 20 sek
250 km/h: etwa 8 min

(Übrigens: der physikalische Fachbegriff für die hier so genannte "negative Beschleunigung" ist definitiv Verzögerung, ich hab mal vor einiger Zeit Physik studiert.)
dochnochmal
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Beitrag von dochnochmal »

Guido @ 9 Mar 2009, 17:18 hat geschrieben:
Ich werde das das Gefühl gerade nicht los daß da wohl jemand studiert (hat) und mit seinem schier unendlichem theoretischen Fachwissen prahlen will, dabei aber im eigentlichen gar nicht wirklich Ahnung von dem hat was er da schreibt.

Naja, egal, als einfacher Lokführer habe ich ja eh keine Ahnung, erst recht nicht vom Züge fahren und bremsen, drum erspare ich mir auf den Käse hier weiter einzugehen.
Und ich werde das Gefühl nicht los, dass da mal jemand was Gutes geschrieben hat, was nicht aus der Feder der "Eisenbahnforum-Elite" kam und deswegen bissel denunziert werden muss. Nur weil bei immer mehr Leuten in Deutschland die einzige Bildung die Einbildung ist, muss man echtes Fachwissen nicht schlecht reden. Auch nicht als erfahrener S-Bahn-Führer. Wenn du praktische Erfahrungen zu den Beschleunigungswerten von 401 und 403 hast, kannst du die doch sinnvoll beisteuern. Und wenn nicht: Einfach mal nichts sagen? Oder musst du in jedem Beitrag zwingend vertreten sein? Wenn du also aus deiner praktischen Sicht einwerfen willst, dass es sich hier nur um einen theoretischen Rechenansatz handelt, der in der Praxis noch viele Dinge unberücksichtigt gelassen hat, wie z.B. Reibungswerte die geschwindigkeitsabhängig sind oder Leistungsparabeln, die sich auf den theoretischen Beschleunigunswert auswirken, dann tu das doch sachlich. Damit alle etwas davon haben. Der einzige Käse in diesem Beitrag war deiner. In diesem Sinne schönen Tag noch und viel Spaß wieder beim Löschen von Beiträgen...
Guido
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Beitrag von Guido »

... und 1,9km Bremsweg aus 160 ist ein schöner Wert, aber nicht kompatibel mit handelsüblichen Vorsignalabständen ^^

Verzögerungswerte sind übrigens keine Konstantwerte.


Bleibt friedlich...
Bin ich doch :D
Meikl @ 10 Mar 2009 @ 08:13 hat geschrieben:Meine Schätzung ist:
160 km/h: knapp über 10 min
Aber holla, das schafft ja sogar ein 628 in der Zeit :lol: :lol: :lol: :lol:
Gruß, Guido

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Beitrag von Naseweis »

Guido @ 10 Mar 2009, 11:14 hat geschrieben:... und 1,9km Bremsweg aus 160 ist ein schöner Wert, aber nicht kompatibel mit handelsüblichen Vorsignalabständen ^^
Verzögerungswerte sind übrigens keine Konstantwerte.
Gerade so Ähnliches wurde doch gerade von @Meikl festgestellt. Die Beschleunigung ist geschwindigkeitsabhängig, da man bei sehr hohen Geschwindigkiet viel Ernergie braucht um diese weiter zu erhöhen, der Antrieb aber nur begrenzte Leistung liefern kann.

Beim Bremsen ist es halt ähnlich. Im Bereich zwischen 0 und 160 km/h wird die durchschnittliche Verzögerung eher bei einem Betrag von 1,0 m/s^2 liegen, womit sich dann die Bremsdauer und auch der Bremsweg halbiert. Dann klappts auch wieder mit den Signalen. Aber bei so eine Beispielrechnung für einen bestimmten Streckenabschnitt (Mannheim - Speyer, 22,5 km), wo der Tf weiß, wann der Bahnhof kommt, muss man nicht davon ausgehen, dass die Bremsen so in Ansprich genommen werden, sondern dass eben behutlich gebremst wird.
Guido @ 10 Mar 2009, 11:14 hat geschrieben:
Meikl @ 10 Mar 2009 @ 08:13 hat geschrieben:Meine Schätzung ist:
160 km/h: knapp über 10 min
Aber holla, das schafft ja sogar ein 628 in der Zeit :lol: :lol: :lol: :lol:
Mannheim - Speyer (fiktiv überall diese Geschwindigkeiten erlaubt) mit 160 km/h? :rolleyes: :rolleyes: :rolleyes:
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Beitrag von Naseweis »

josuav @ 5 Mar 2009, 17:46 hat geschrieben: Also konstante Beschleunigung gibts eh nicht, die geht von 1,0 m/s^2 bei der Anfahrt runter auf ca. 0,05 m/s^2 bei 300 km/h beim ICE3.

Und die Verzögerungswerte würde ich jetzt als stärker als die Beschl-Werte schätzen, das hängt auch vom Fahrstil ab. Geht mal von -1,0 bis -1,5 m/s^2 aus.
Gibts es dazu auch eine Quelle? Würde mich nämlich interessieren.
Auch wieso dann dort nichts von der Drosselung, wie von @JeDi behauptet, drin steht.
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Beitrag von dochnochmal »

S-Bahn-Customer @ 22 Jan 2009, 22:53 hat geschrieben:1.)Wie viel km und wie viel Zeit benötigt ein ICE1 (nur bis 250 km/h) und ICE3 um auf 160/200/250/300 km/h zu beschleunigen?
Beschleunigender ICE 1 bis zu v=250 km/h: 4 min 20 sec / 12.000 m

Werte sind einer wissenschaftlichen Arbeit entnommen, genauere Angaben und Diagramme auf Grund der sehr restriktiven Regeln zum Umgang mit Quellen leider nicht veröffentlichbar.
Bing
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Beitrag von Bing »

S-Bahn-Customer @ 22 Jan 2009, 22:53 hat geschrieben:Ich hätte einige technische Fragen zum ICE.

1.)Wie viel km und wie viel Zeit benötigt ein ICE1 (nur bis 250 km/h) und ICE3 um auf 160/200/250/300 km/h zu beschleunigen?
2.)Wie viel km/h könnte man beim ICE1 und ICE3 bei einer Strecke von 22,5 km (Beispiel: Mannheim - Speyer) schaffen?

Bitte ICE1 und ICE3 gesondert beantworten, weil der ICE3 hat ja eine besser Beschleunigung und höhere Endsgeschwindigkeit.

Ich freue mich auf eure Antworten.
Moin Moin,

immer wieder gerne von mir auf dieses Dokument verwiesen: bei der TU Darmstad - Prof. Binder findet sich in dem PDF einigen Informationen zum Beschleunigungsverhalten des ICE 3 (insbesondere auf Blatt 32) - wenn auch hier überwiegend im Vergleich zum Transrapid. Aber auch der ICE 1 ist entsprechend gewürdigt.
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