Bremsscheibenphysikfrage

[Blackwater Park]

ok, nur wenn die dicke der scheibe größer ist als der radius der löcher. is wohl eher unrealistisch, hast recht. aber vielleicht erzeugen ja die löcher verwirbelungen die die konvektion verbessern.

 

[MadCyborg]

Durch bohren wird deine Oberfläche größer?!?!?

Naja, solange der doppelte Bohrquerschnitt kleiner ist als die entstehende Zylinderfläche, hat er recht.

 

[mete]

hm..im moment sind alle (inklusive mir) nur am vermuten welcher effekt größer is. kann das vielleicht jemand mal quantifizieren?

aber soweit ich das im kopf hab, ist das bei festkörpern so wie ich das oben geschrieben habe, also würde eine doppelt so schwere bremsscheibe nur halb so warm werden, sie hätte also doppelt so viel "reserve"...

ich klau mal folgende angaben aus irgend nem thread hier:

Avid Polygon 160mm 115g
Avid Polygon 185mm 164g
Avid Polygon 203mm 223g

also hätte ne 203er scheibe bei der gleichen zugeführten wärmemenge wie ne 160er scheibe einen um 48,4% geringeren temperaturanstieg.

korrigiert mich wenn ich falsch liege ..

kann denn auch jemand was zu der sache mit der konvektion sagen?

Ich korrigiere Dich dahingehend, dass dann auch die Wärmeleitung so hoch sein muss, dass zu jedem Zeitpunkt auf der gesamten Scheibe dieselbe Temperatur vorliegt, das ist aber keinesfalls so, man hat sogar einen sehr steilen Temperturgradienten. Außerdem vernachlässigst Du die anderen erwähnten Effekte und die Wärmeleitung über die anderen Laufradkomponenten (beziehe das ganze doch mal auf 1kg Laufradgewicht und schon hat man wieder das Problem der begrenzeten Wärmeleitfähigkeit ). Man kann nicht einfach jede Einflussgröße für sich nehmen und dann daraus irgendwas berechnen, das haut nicht hin. Die Scheibengeometrie spielt auch eine Rolle (Stegbreite, Lochung etc.)

 

[AzZ2k]

klar is das unrealistisch..berechnen kann man damit rein gar nix...aber es ging ja auch nur um die frage, ob das nen einfluss hat oder nicht. theoretisch muss man ja noch sau viele andere dinge betrachten...auch wird die wärmeleitung effektiver wenn die scheibe heißer wird und so...

das war mal wieder ein typischer physikeransatz ...theoretisch hat das nen einfluss, es ist zwar so weit vereinfacht, dass es total unrealistisch ist, aber prinzipiell ist der einfluss damit gezeigt

 

[Blackwater Park]

das gilt natürlich sowieso alles nur für "spherical chickens in a vacuum"

 

[mete]

klar is das unrealistisch..berechnen kann man damit rein gar nix...aber es ging ja auch nur um die frage, ob das nen einfluss hat oder nicht. theoretisch muss man ja noch sau viele andere dinge betrachten...auch wird die wärmeleitung effektiver wenn die scheibe heißer wird und so...

das war mal wieder ein typischer physikeransatz ...theoretisch hat das nen einfluss, es ist zwar so weit vereinfacht, dass es total unrealistisch ist, aber prinzipiell ist der einfluss damit gezeigt

Er hat ja nach einer konkreten Zahl gefragt und da wurde selbst bei der Reduktion auf eine relevante Größe, die Masse, zu stark vereinfach, alleine aus dem Grund, weil man auf dem Reibring schon mal 200° haben kann und der Rest der Scheibe hat nur eine Temperatur von meinetwegen 80°, die Nabe hat dann vielleicht noch 40° etc. pp.

Die Wärmeleitung in einem Metall wird mit steigender Temperatur übrigens schlechter , doch je größer der Temperaturunterschied zwischen Scheibe und Umgebungsluft, desto höher ist in der Regel der Wärmeübergangskoeffizient.

 

[AzZ2k]

das gilt natürlich sowieso alles nur für "spherical chickens in a vacuum"

hey..du hast es kapiert physiker halt...

 

[bernd_andre]

.die hitzeentwicklung hängt nämlich nicht nur vom anpressdruck des kolbens ab, sondern auch von der geschwindigkeit, mit der die scheibe am kolben reibt. und die geschwindigkeit ist bei größeren scheiben entsprechend höher.

Na ob die Geschwindigkeit höher ist....
Wenn sich das Rad mit 30 km/h dreht, dreht sich auch die Scheibe mit 30 km/h.
Unabhänigig wie groß die Scheibe ist. Es ändert sich die Umalufgeschwindigkeit (Hoffe das ist der richtige Ausdruck). Je größer die Scheibe desto niedriger die Umlaufgeschwindigkeit.
Anosnsten hast du recht. Mehr Masse kann auch mehr thermische Energie aufnehmen und die größere Fläsche besser abgeben.
Gibt halt mehrere Faktoren die zu einer bessere Bremsleistung führen.

 

[nyso]

Mal ganz nebenbei, gibt es im Radsport, wie auch bei Rennwagen richtige Keramikbremsscheiben?

 

[mete]

Mal ganz nebenbei, gibt es im Radsport, wie auch bei Rennwagen richtige Keramikbremsscheiben?

Keramikscheiben im Sinne von Verbunden (CMC) gibt es nicht, aber es gibt keramisch beschichtete Aluscheiben, die sind halt mit Al2O3 oder ähnlichem bedeckt.

 

[Blackboy]

Je größer die Scheibe desto niedriger die Umlaufgeschwindigkeit.

Genau falsch herum

 

[Pilatus]

Irgendwo kam die Frage auf warum man hart bremsen sollte und nicht durchgehend etwas.
die Energie die abgeleitet werden muss, ist in beiden Fällen die selbe.
Wenn man durchgehend etwas bermst wird durchgehend eine Wärmemenge in das System eingeleitet und un die umliegenden Komponenten weitergegeben. Diese erwärmen sich und können womöglich ausfallen/versagen.
Wenn man scharf bremst, fügt man eine große Menge Energie der Scheibe zu. Diese erwärmt sich sehr stark. Durch das höhere Potenzial zur Umgebungsluft, wird die Wärme auch schneller wieder abgegeben. Eben "bevor" sich die anderen Komponenten erhitzen können.

HAut die erklärung so in etwa hin?

 

[Cpace]

Ja, die Erklärung haut hin, der Energietransport ist höher, je größer der Temperaturunterschied ist.

das wirft auch folgende interessante frage auf: je mehr löcher man in die scheibe bohrt, desto größer wird die oberfläche, aber desto kleiner wird auch die masse. wo liegt das optimum?

ich würde mal vermuten:
wenn man zu viele löcher reinbohrt, wird die scheibe zu leicht, so dass kurzzeitige spitzen in der bremsleistung einen sehr hohen temperaturanstieg verursachen.
wenn man zu wenige löcher bohrt, ist die oberfläche zu klein, und sie kann bei längeren schleifbremsungen die hitze nicht gut genug abgeben.

Je mehr Löcher, desto weniger Masse, desto heißer die Bremsscheibe. Aber desto größer die Oberfläche. Da die Scheibe heißer wird, gibts ne höhere Temperaturdifferenz zwischen Luft und scheibe, ergo höherer Energietransport. Also je mehr Löcher, desto besser der Wärmetransport, aber desto höher die Temperatur, je weniger Löcher, desto niedriger die Temperatur, aber desto schlechter der Wärmetransport.

Das Optimum könnte man durch oraktische Tests oder durch Simulation am PC herausfinden...