Eine wirklich unterhaltsame Diskussion.
Dabei hat Yukio die Bremse so schön in ihre Teile zerlegt. Und dann den Ausgangszustand dargestellt:
Zitat von Yukio
Die kinetische Energie resultiert alleine aus Masse und Geschwindigkeit
Das ist die Energie, die in Wärme umgewandelt werden muss, wenn die bewegende Masse zum Stillstand kommen soll. Das kann alles über die Bremse gehen, ein wenig über die Reifen, ein wenig über die sonstige Luftreibung. Und damit hat man die Grundlage für entsprechende Tests.
Zitat von LC4Fun
oje, ein theoretischer Ansatz. Und zumindest mir persönlich ist dabei nicht geholfen, wenn es meine Bremse schafft zu blockieren - ich brauche da eine die maximal verzögert ohne in kürzester Zeit den Hitzetod zu sterben...
Was für manche Leute Theorie ist, sind für andere jahrhundert lange Erfahrungen. Nun sollte ein Ingenieur die maximal mögliche bremsende Kraft ja abschätzen können. Kann man auch experimentell über die Reibung der Reifen auf unterschiedlichen Untergründen bestimmen. Und dann kann man sich über einen Test Gedanken machen.
Prüfstände sind geduldig ebenso wie das Papier welches Lastannahmen und resultierende Ergebnisse trägt
Wenn ein Ingenieur nicht in der Lage ist, für eine Fahrradbremse die entsprechenden Lastannahmen zu machen, dann wird er sich bald mit dem Lackieren begnügen müssen. Die ersten Bedingungen hat er ja schon oben abgeschätzt. Das Bremsverhalten, also wie lange wie stark gebremst wird, kann er dann aus dieser schönen Angabe errechnen:
Sondern auf so Strecken wie dem Nordkettentrail, wo es in Falllinie 1000 Höhenmeter über einen extrem anspruchsvollen Singletrail runtergeht, wo man von Start bis Ziel fast nur am Dauerbremsen ist.
Damit hat man die umzusetzende Energie fast sofort E =mgh. Eine mittlere Geschwindigkeit wird man ja aus der Erfahrung kennen. Die entsprechende Energie zieht man ab. Nun kann man Dauerbremsen einstellen oder intermittierendes Bremsen oder das mit einem Datenlogger aufgezeichnete Bremsverhalten auf diesem ultimativen Trail. Dann muss man nur noch bedenken, dass auf einem Gefälle wegen der verringerten Normalkraft, die Bremskraft und somit die Bremsverzögerung je steiler desto geringer ausfallen als in der Ebene. Dieser Trail ist also in Bezug auf die Dauer der Belastung herausragend nicht aber in Bezug auf die maximale Belastung, die man auf dem Prüfstand natürlich über die gleiche Dauer einstellen könnte.
Eine Scheibenbremse leitet ihre Wärme zu 90% über die Scheibe ab. Ein Luftspalt könnte, wenn überhaupt, nur helfen die Beläge/den Sattel zu kühlen.
Das mag schon sein. Aber erklärt das das Bremsenproblem?
Wir haben
- Bremshebel (Hebelübersetzung)
- Bremszange (Hydraulik, Hebelübersetzung)
Beide zusammen ergeben das Handling wie z.b. die aufzuwendende Kraft bis zum Blockieren und die Dosierbarkeit der Bremse. Allein durch eine gröÃere Bremsscheibe hat man (180 â 200) ~10% geringere Fingerkraft aufzuwenden, um das gleiche Bremsmoment (Kraft x Radius) zu erzielen. Die Kühlung der Scheibe ist um ~ 10% effektiver (höhere Geschwindigkeit der Scheibe relativ zur Luft).
- Und dann gibt es da so unscheinbare Dinge wie die Bremsbeläge und die Bremsflüssigkeit. Die spielen anscheinend keine Rolle bei den Fachleuten hier.
Vielleicht ist einigen entgangen, dass es inzwischen Bremsbeläge mit aufgesetzten Kühlrippen gibt. (O Gott, das Gewicht! 10 g mehr!). Das Bremsverhalten wird abgesehen von der Kraft, die Beläge und Scheibe zusammendrückt allein vom Materialverhalten der beiden an der Kontaktfläche bestimmt. Und da sind Feuchtigkeit oder Veränderungen des Belagmaterials (Wasser, Schutz, Ãl, Verglasen) viel gravierender als irgendein verbesserter Bremshebel.
Und bei hohen thermischen Belastungen (starkes Dauerbremsen) spielen die Materialkombinationen der Zange eine Rolle. Thermische Ausdehnung kann schon mal die internen Verhältnisse verändern. Immerhin wurde ja schon bemerkt, dass ein Ausgleichsgefäà nützlich ist, da die Bremsflüssigkeit durch die Wärme vom Belag über den Kolben kommend auch recht heià werden kann. Alu und seine Legierungen sind dummerweise recht gute Wärmeleiter. Bei Wassergehalt in der Flüssigkeit kann das zu unangenehmen Veränderungen des Handlings führen. Auch Dichtungen haben ihre Grenzen.
Fazit:
Was nützen alle Verbesserungen an Hebel und Zange, wenn Bremsbeläge und Bremsscheiben unverändert bleiben? Und wenn das Handling von einem schwachen Bremsen zu einem starken unvermittelt übergeht, kann das sogar sehr unangenehm sein bis gefährlich werden.
Aber das alles sollte uns nicht davon abhalten, weiter heftig über die BFO zu diskutieren!
Paul