Maximale mögliche Verzögerung beim MTB ???

Chakotay

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Mich würde mal interessieren ob es irgendwo mal Bremsentests gegeben hat bei der die maximale Verzögerung eines MTB's gemessen wurde.
Beim Auto liegt der Wert ja bei etwa 10 m/s2. Dies ist höher als die Erdbeschleunigung, da Reifen und Fahrbahnbelag regelrecht ineinander verzahnen. Diese Werte sind aber mit einem MTB nicht zu erreichen, da das MTB mit Fahrer ein schlechteres Verhältnis von Schwerpunkt und Radstand haben. So ist bisher ein Nose-Wheelie mit einem Auto nicht hinzubekommen (schade eigentlich :D). Die Angaben bei z.B. MAGURA (Verzögerung bei 100 N Handkraft) sind hier nicht zu gebrauchen, da sich diese Werte auf Laborwerte beziehen und nichts mit der real möglichen Verzögerung zu tun haben.

Ich würde mal vermuten das mehr als 8 m/s2 nicht drin sind.

Um es auch gleich klarzustellen: Es ist dabei uninteressant mit welcher Bremse dies gemacht wird, da es sich ja um einen Wert handelt der allein von der Geometrie (Schwerpunkt, Radstand, Winkel am Aufstandspunkt zw. Fahrbahn und Schwerpunkt) und der Hafttung des Reifens abhängt. Hier sollte naürlich ein idealer Reifen herhalten (z.B. breiter Slick auf trockenem Teer). Natürlich gibt es Bremsen die erst garnicht an diesen maximalen Wert rankommen. Das ist aber uninteressant. Es geht mir allein um die maximale Verzögerung die, wenn vielleicht auch nur theoretisch, möglich ist.
 
Wird nur mit der vorderen Bremse verzögert, dann kannst Du mit maximal 1/tan(phi) * g (Erdbeschleunigung) verzögern, bis es zum Überschlag kommt. phi ist dabei der Winkel vom Aufliegepunkt des VR zum gemeinsamen Körperschwerpunkt Fahrer+Bike. Nimmt man den Winkel zu 45° an, dann kannst Du maximal mit der Erdbeschleunigung von 9,81 m/s2 verzögern. Wenn Du hinter den Sattel gehst wird es mehr. Um diese Verzögerung zu erreichen, müsste die Reibungszahl Reifen/Asphalt µ=1/tan(phi) betragen. Also in unserem Fall müsste µ=1.0 sein. Dieser Wert ist zu hoch, so dass es unmöglich wäre einen Nose-Wheelie zu fahren. Da das aber gelingt muss der Winkel wohl etwas grösser sein: z.B. 55°. Die dann erforderliche Verzögerung für einen Überschlag von 6,7 m/s2 ist wohl realistisch. Die Berechnung erfolgte auf der Grundlage, dass das Hinterrad gerade so keinen Bodenkontakt hat -> die Normalkraft des Vorderrades zum Boden ist dann die Gewichtskraft.

Eine zusätzliche Hinterradbremse würde in dem Beispiel (phi=55°; µ=0.7) zu keiner Verbesserung der Verzögerung führen. Unter den Voraussetzungen sollte knapp 6 m/s2 die maximale erreichbare Verzögerung darstellen.
 
das dürfte sich alles berechnen lassen. am übergang von haft zu gleitreibung isses dann halt vorbei mit bremsen. der reibkoeffizient ist hier wie anderswo auch der entscheidende und leider auch unsicherste faktor.
 
Nimmt man den Winkel zu 45° an, dann kannst Du maximal mit der Erdbeschleunigung von 9,81 m/s2 verzögern.
Da hast du aber einen Fehler in deiner Überlegung. Bei 0° hätte man einen theoretischen Wert von 9,81 m/s2. Mehr ist theoretisch nicht möglich (nur durch "Verzahnung" von Reifen und Fahrbahn). Bei 45° sind maximal 4,9 m/s2 drin, da beim Verzögern nur 50% der Gewichtskraft in Fahrtrichtung wirken (Vektordiagramm mal hinzeichnen). Aber Fehler können ja mal passieren. Aber ein guter Denkansatz, denn wenn kein praktischer Wert vorliegt kann man natürlich mal überlegen wo den der Schwerpunkt beim MTB incl. Fahrer liegt. Dann kann man über den Winkel zum Bremspunkt die theoretisch maximale Verzögerung berechnen. ... hmmm :rolleyes:
 
Ich bin mir eigentlich sicher keinen Fehler gemacht zu haben - zumindest was die Theorie betrifft. Ich habe das ganze aufgezeichnet und entscheidend ist die Momentenbilanz um den Aufliegepunkt des Vorderades. Die Kräfte die das Drehmoment bewirken sind einerseits die Gewichtskraft des Fahrers und des Bikes (wirkt vertikal) und die Beschleunigungskraft/Verzögerungskraft (wirkt ebenfalls im gemeinsamen Schwerpunkt aber eben horizontal). Wenn phi = 90° ist reicht die kleinste Kraft um zum Überschlag zu führen. Unter 45° müss die Kraft der Verzögerung exakt gleich der Gewichtskraft sein (Symmetrie). Geht phi gegen 0° ist zum Überschlag eine unendlich hohe Bremsbeschleunigung notwendig - was Einleuchtend ist. Nichts anderes habe ich gesagt. Soweit beharre ich auf Richtigkeit meiner Annahmen ;) Wieviel Bremskraft die Räder auf die Strasse bringen können habe ich nicht explizit erwähnt. Allerdings habe ich als realistisch µ=0.7 angenommen. Das bedeutet, dass nur 70% der Erdbeschleunigung erreicht werden können. Einverstanden?!
 
Chakotay schrieb:
Da hast du aber einen Fehler in deiner Überlegung. Bei 0° hätte man einen theoretischen Wert von 9,81 m/s2. Mehr ist theoretisch nicht möglich (nur durch "Verzahnung" von Reifen und Fahrbahn). Bei 45° sind maximal 4,9 m/s2 drin, da beim Verzögern nur 50% der Gewichtskraft in Fahrtrichtung wirken (Vektordiagramm mal hinzeichnen). Aber Fehler können ja mal passieren. Aber ein guter Denkansatz, denn wenn kein praktischer Wert vorliegt kann man natürlich mal überlegen wo den der Schwerpunkt beim MTB incl. Fahrer liegt. Dann kann man über den Winkel zum Bremspunkt die theoretisch maximale Verzögerung berechnen. ... hmmm :rolleyes:

also ich hatte auch mathe in der schule und denke dass die ausführungen von kurbelrechts sehr einleuchtend und der wert von 6m/s² realitätsnah ist. :daumen:
kannst du bitte nochmal genau darstellen wo der fehler sein soll, ich sehne da nämlich keinen.
soweit ich das beurteilen kann wirken beim fahren in der ebene 0% der gewichtskraft in fahrtrichtung und 100% sekrecht auf die befahrene ebene (vektordiagramm mal korrigieren ;) )
 
Shit, ihr habe recht :mad: Hatte eigentlich das Gefühl schon wieder nüchtern zu sein ... :rolleyes: *peinlich, peinlich, peinlich, ...*
 
Hehe.. die Luftpumpe ist eigentlich wirklich ausgezeichnet zum Bremsen geeignet.

Ebenfalls empfehlenswert ist es einen Mitfahrer auf dem Bike mitzunehmen. Bei einer Notbremsung springt der Mitfahrer dann möglichst schnell nach vorne ab. Je nach Gewicht des Mitfahrers wird dadurch die Geschwindigkeit erheblich reduziert. Wenn kein mutiger Mitfahrer gefunden werden kann, kann man sich mit Sandsäcken oder Bierkästen aushelfen. Prost!
 
Aber nochmal zurück zur Fragestellung:

Der theoritisch maximale Wert von 9,81 m/s2 bei einem Winkel von 45° ist ja ein Wert der rein rechnerisch aus den Kraftvektoren rauskommt. Ich habe mal grob ein Foto eines MTB'lers bei einer Vollbremsung ausgemessen. Da kommen etwa 45° hin. In der Praxis ist aber die Reibung der entscheidende Faktor. Bei einem Sportwagen mit einer Maximalen Verzögerung von 10 m/s2 ist der Winkel deutlich unter 45° (sicher maximal 30°). Bei den dünnen MTB-Reifchen dürfte die Haftung aber nicht so gut wie bei einem Autoreifen sein.

Mal gerechnet: Bei einer Verzögerung von 6 m/s2 kommt man auf einen reinen Bremsweg von ~16m. Mit allen anderen Faktoren wie Reaktionszeit usw. kommt man auf ~25m. Das kann hinkommen.
Na dann gebe ich mich erstmal mit grob geschätzten 6 m/s2 hin :lol:
 
Beim Fahrrad hat der Luftwiderstand bei höheren Geschwindigkeiten auch noch einen nicht zu vernachlässigenden Einfluß. Vor allem weil die Masse relativ zum Luftwiederstand im Vergleich zum Auto recht gering ist.

Auf dem Mountainbike beträgt der cw-Wert etwa 1,1 und die Stirnfläche schätzungsweise 0,5m². Bei 50km/h beträgt der Luftwiderstand dann immerhin knapp 64N, die einen zum einen abbremsen und dem Überschlagen etwas entgegen wirken.

Man müßte eben mal Bremstests durchführen. :D
 
korosan schrieb:
Was ist, wenn der Biker aus dem Sattel geht, sein Gewicht nach hinten verlagert und sich möglichst tief bückt, und dann in die vollen Bremsen steigt? :confused:
man kann den bremsweg durch nach hinten gehen so lange verkürzen bis man an der grenze des reibwinkels ist. wenn man noch weiter hinter geht ist der bremsweg nur noch vom reibwert abhängig und dieser ändert sich dann bei zunehmender last auf dem (gebremsten) hinterrad nur noch durch ein kaum errechnebares abnehmen der verzahnung und der abscherung des material, d.h. je nach materialpaarung kann der bremsweg länger o.d kürzer werden.
 
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