Dosierbarkeit und Scheibengrösse

[Bubbolino]

Hallo zusammen, ist es möglich dass meine Storm SL 140er Scheibe mehr Bremskraft und Dosierbarkeit hat in Verbindung mit NG Belägen von Trickstuff an einer XX Bremse als eine 160er Hope Floatingscheibe oder ist das Einbildung???
Ich weiss dass eine grössere Scheibe mehr Bremskraft und Dosierbarkeit bringen soll, bei der Magurascheibe scheint es aber anders zu sein.
Ich fahre mit einem Superfly CC, Marathon und Touren überhaupt alles was einfach so kommt bei 64Kg.

 

[Dr_Stone]

Wenn die Reibpartner perfekt aufeinander abgestimmt sind,
auch wenn es hierbei ein Zufall ist, ist dies möglich.

 

[xrated]

Meine 160er hinten kommt mir subjektiv auch stärker vor als die 203 vorne, ist aber nicht so.

btw. hat Magura früher nicht geschrieben sie würden niemals eine 140er Scheibe rausbringen?

 

[Bubbolino]

Da hab ich keine Ahnung, jedenfalls ist die Magura die beste 140er Scheibe die ich bis jetzt gefahren bin. Da kommt weder die HSX, Ashima oder Hope ran. Wie geschrieben ist sie subjektiv besser als die 160er Hope. Jetzt weiss ich nicht ganz ob ich wieder zurückbauen soll auf 140mm oder auf die Zeit hinaus gesehen doch die 160er die bessere Wahl ist?

 

[xrated]

Im Flachland mag eine 140er hinten gehen (fuhr ich selbst mal) aber sobald es länger bergab geht, sind 20g mehr in eine 160er gut investiert. Wenn eine Scheibe zu leicht ist, wo soll dann die ganze Wärme hin?

http://old.magura.com/de/produkte/a...benbremsen-2008/prod/marta-sl-8/info/faq.html

5. Warum bietet MAGURA keine Bremsscheiben mit 140 mm Durchmesser an?
Neben dem Trend zu immer größeren Scheiben hat es interessanterweise auch eine Bewegung zu Bremsscheiben mit 140 mm gegeben, die insbesondere im Rennsport Beachtung finden. MAGURA hat diese Entwicklung bewusst nicht mitgemacht, weil wir sie für höchst bedenklich erachten. Hier die Hauptgründe: Für Rennfahrer vom Schlage eines Christoph Sauser, Julien Absalon (oder Sabine Spitz) mag eine 140er Scheibe beherrschbar sein, aber Hand auf's Herz: welcher Normalbiker ist sich schon über die Folgen bewusst? Unserer Erfahrung nach sind 80% aller Biker "Angstbremser", die vorzugsweise die HR-Bremse benutzen - auch im sportlichen MTB-Bereich. Die Wärmestandfestigkeit einer 140er Scheibe ist im Vergleich zum 160 mm Pendant um bis zu 75% reduziert! Folge sind extremes Fading und der daraus resultierende plötzliche "Hitzetot" der Bremse. Das Einsparpotential in Sachen Gewicht (ca. 20 Gramm i.V. zu einem Marta SL Rotor mit 160 mm der 115 g wiegt) steht also in keinerlei Verhältnis zum Funktions- und Sicherheitsplus, das die größere Bremsscheibe liefert.

 

[Bubbolino]

Besteht auch die Möglichkeit das die Hope-Scheibe nicht unbedingt die beste ist? Wäre da eine Storm SL in 160 die bessere Variante?
Was ich bis jetzt festgestellt habe ist dass die Hope zum verzeihen neigt und immer wieder einen Schlag hat der dann streift, das hatte ich bei Maguras noch nie.

 

[Bubbolino]

Im Flachland mag eine 140er hinten gehen (fuhr ich selbst mal) aber sobald es länger bergab geht, sind 20g mehr in eine 160er gut investiert. Wenn eine Scheibe zu leicht ist, wo soll dann die ganze Wärme hin?

Das würde ja doch auch bedeuten dass eine 140er Scheibe mit 90 gr. mehr Wärme vernichtet als eine 85 gr. leichte 160er Scheibe oder sehe ich das falsch? Das würde auch heissen, Finger weg von Leichbauscheiben wie Hope Race und so.

 

[whitewater]

Nein und ja.
1. Wärme wird nicht vernichtet, nur woanders hin verteilt.
2. Für die Ableitung der Wärme aus der Scheibe ist in der Hauptsache die Fläche der Scheibe verantwortlich, daher hat die 160er Scheibe erstmal die Nase vorn. (Es gibt natürlich 160er Leichtbauscheiben, die weniger Fläche übrig haben, als 140er in "schwer".
3. Die Masse/das Gewicht der Scheibe steht in Relation zur Wärmekapazität der Scheibe. Das ist primär relevant für die Wärme, die in einem kurzen Bremsvorgang aufgenommen werden kann. Wenn man keine Abstrahlung kalkuliert, ist auch eine 200g Scheibe recht schnell auf Rotglut.

Also, nein, das Gewicht lässt sich so nicht heranziehen, ja, Finger weg von Leichtbauscheiben, wenn Du Bremsleistung brauchst und einsetzen willst.

 

[xrated]

Leider machen zu viele das Gewicht ausschlaggebend für den Kauf der Bremse, übersehen dann aber das man hier gravierende Nachteile hat. Grade am Reibring ist an der Scheibe am meisten Hitze und genau dort wird am meisten Gewicht gespart. Nicht nur durch große Ausschnitte und Waveform, sondern auch durch dicke (Magura sind i.d.R. 0,2mm dicker als andere). Und dann hat man Probleme mit Verzug. Die Scheiben wurden im Laufe der Zeit immer leichter.
Früher ist man kleinere aber stabilere Scheiben gefahren, an der Wärmekapazität hat sich nicht soviel geändert. Aber es gibt immer weniger Scheiben die richtig standfest sind.
Eigentlich ein Unding, man zahlt für leichtere Scheiben mehr, hat aber schlechtere Bremsleistung.

 

[alf2013]

ich würd mir eine 180er scheibe nehmen. vorteil: standfester. besser zu dosieren. und hitzemäßig auch auf der sicheren seite. die paar gramm mehr sind mir beim sicherheitsrelevant wichtigsten teil am rad so was von wurscht ...

 

[KainerM]

Grade am Reibring ist an der Scheibe am meisten Hitze und genau dort wird am meisten Gewicht gespart. Nicht nur durch große Ausschnitte und Waveform, sondern auch durch dicke (Magura sind i.d.R. 0,2mm dicker als andere). Und dann hat man Probleme mit Verzug. Die Scheiben wurden im Laufe der Zeit immer leichter.

Erklär mir bitte den Zusammenhang von Dicke und Verzug - ich seh da keinen direkten. Viel Problematischer ist da ein Scheibenaufbau, bei dem der Reibring sich nicht einfach dehnen kann - also vor allem bei großen Scheiben mit breiten Stegen.
Das Gewicht ist für die Standfestigkeit der Scheiben übrigens von untergeordneter Bedeutung.

mfg

 

[Bubbolino]

Also die 160er Magura hat bei mir absolut am wenigsten Verzug, gerade wegen ihrer dicke. Ich habe heute noch mit unserem Maschinenbauingenieur gesprochen und der sagt dasselbe. Eine schwerere Scheibe vernichtet einfach mehr Wärme. Die grössere hat dafür ein grösseres Bremsmoment weil sie weiter aussen angreift.
Ich gehe auch davon aus dass eine Ganzmetalscheibe halt einfach mehr Wärme vernichtet als eine mit Aluspider, aber auch da scheiden sich die Geister.

 

[Dr_Stone]

Ich habe heute noch mit unserem Maschinenbauingenieur gesprochen und der sagt dasselbe. Eine schwerere Scheibe vernichtet einfach mehr Wärme.

Eine schwere Bremsscheibe kann natürlich mehr Hitze speichern.
Aber das Abbauen dieser entsteht über die Fläche und der Geometrie
der Bremsscheibe, wie auch den Eigenschaften des Materials.

PS: Da wird nichts vernichtet!

 

[xrated]

Erklär mir bitte den Zusammenhang von Dicke und Verzug

Mehr Masse=>mehr Stabilität
Dazu siehe auch Test in Bike, wo alle dünnen Scheiben sich früher verzogen haben.

Das Gewicht ist für die Standfestigkeit der Scheiben übrigens von untergeordneter Bedeutung.

Mehr Gewicht=>mehr Masse=>mehr Hitze kann aufgenommen werden. Wichtig für lange Bremsphasen.

 

[whitewater]

Ich habe heute noch mit unserem Maschinenbauingenieur gesprochen und der sagt dasselbe. Eine schwerere Scheibe vernichtet einfach mehr Wärme..

Sollte der Ingenieur das so gesagt haben, wären Zweifel an der Herkunft seines Diploms angebracht
Eine Bremsscheibe ist kein Wurmloch
Ich glaub, ich pack mir den Link demnächst in meine Signatur:
http://de.wikipedia.org/wiki/Energieerhaltung

 

[whitewater]

Mehr Gewicht=>mehr Masse=>mehr Hitze kann aufgenommen werden. Wichtig für lange Bremsphasen.

Eigentlich eher für kurze Lastspitzen

Spaßeshalber:
Die spezifische Wärmekapazität von Stahl liegt irgendwo bei 500 J/(kg*K)
Wenn Cp=Q/deltaT ist, können wir das (stärkst vereinfacht) also umformen nach:
Q=Cp/deltaT. Mit einer 100g Scheibe (damits im Kopf zu rechnen bleibt) hätten wir also ca. Q=50J/K. Setzen wir mal 200Grad als deltaT ein, kann die Scheibe bis dahin also 10000J bzw. 10kJ aufnehmen, oder z.B. 10kW über eine Sekunde. In fürs Radfahren realistischeren Grössen 500W über 20 Sekunden.
Eine Vollbremsung auf ebener Strecke geht in etwa mit Erdbeschleunigung, also etwa 10 m/sec²
Ich hab jetzt Mittach, wer rechnet weiter, aus welcher Geschwindigkeit ein 100kg Fahrer in den oben angenommenen Grenzen zum Stehen kommt?

 

[KainerM]

machs dir doch leichter...
E_Pot = m*g*h
E_Pot = Q (wir nehmen also an, wir pulvern die gesamte potentielle Energie in die Scheibe)
h = Q / (m* g)
h = 10000 / (100 * 9.81)
h = 10,2m
Also nach knapp 10 Höhenmetern hast du eine 100g Scheibe (bezogen auf den Reibring dürfte das wohl für eine 180er Scheibe passen) hast du 200 K Temperaturanstieg. Wenn die Scheibe 10% dicker ist (also 0,2mm), dann sinds halt 11 Höhenmeter. Langes Bremsen ist bei mir was anderes...

Deswegen sach ich doch, Scheibenmasse ist schnurzpiepegal. Ich bekomm meine 2 220er Scheiben in steilem, technischen Gelände auch in weniger als 100 hm blau, und die haben 250g das Stück. OK, mit 120kg inkl. Bike bin ich sicher kein Leichtgewicht, aber trotzdem...

mfg

 

[xrated]

Es ist eine Kombination aus Masse als Puffer und möglichst großer Oberfläche zur Kühlung. Das mit dem Gewicht sehe nicht nur ich so:

Trickstuff:
"Für besonders hohe Beanspruchungen sind die neuen Sechslochscheiben der Größe 180 mm und 203 mm aufgrund ihrer besonders dicken Stahls - 2,05 mm! - jetzt noch besser geeignet. Dadurch verbiegen sich die großen Scheiben weniger und schwingen bzw. klingeln deutlich weniger. Außerdem können sie deutlich mehr Wärme absorbieren, was einer vorzeitigen Überhitzung entgegenwirkt. "

Wenn ich eine sehr leichte Scheibe habe, dann hat die eben grundsätzlich höhere Temperaturen.
Und deine Rechnung ist wertlos da sie die Kühlung durch Fahrtwind sowie das Material nicht berücksichtigt

 

[Chaotixx]

machs dir doch leichter...
E_Pot = m*g*h
E_Pot = Q (wir nehmen also an, wir pulvern die gesamte potentielle Energie in die Scheibe)
h = Q / (m* g)
h = 10000 / (100 * 9.81)
h = 10,2m
Also nach knapp 10 Höhenmetern hast du eine 100g Scheibe (bezogen auf den Reibring dürfte das wohl für eine 180er Scheibe passen) hast du 200 K Temperaturanstieg. Wenn die Scheibe 10% dicker ist (also 0,2mm), dann sinds halt 11 Höhenmeter. Langes Bremsen ist bei mir was anderes...

Deswegen sach ich doch, Scheibenmasse ist schnurzpiepegal. Ich bekomm meine 2 220er Scheiben in steilem, technischen Gelände auch in weniger als 100 hm blau, und die haben 250g das Stück. OK, mit 120kg inkl. Bike bin ich sicher kein Leichtgewicht, aber trotzdem...

mfg

Wie schaffst du das denn in weniger als 100hm? Wie viel %-Gefälle fährst du denn da? :-O

Und verstehe ich das richtig? Bei einer Vollbremsung aus 60 KM/H Bergab hat man nach 10 Höhenmetern (welches Gefälle?) die Scheibe um ein Delta T von 200 Kelvin erhitzt?

 

[whitewater]

Und deine Rechnung ist wertlos da sie die Kühlung durch Fahrtwind sowie das Material nicht berücksichtigt

Jede Rechnung ist wertlos, wenn man die Randbedingungen nicht im Kopf behält So funktioniert ja Deutschlands teuerstes Fischeinwickelpapier (das mit den 4 Buchstaben).
@Chaotixx
Die Rechnung von KainerM geht vom freien Fall bzw. senkrechter Strecke aus

Gehen wir näher an die Praxis
Für die kinetische Energie gilt: T=0,5mv². Damit wäre (für 100kg Systemgewicht) v=Wurzel aus (2T/m)= Wurzel aus (2*10kJ/100kg) Wir setzen 1J als 1m2·kg·s−2 und kommen auf Wurzel aus (2*100m²/s²)=Wurzel2 * 10m/s~14m/s, was schon mal einheitenmässig hinkommt, oder um und bei 50km/h.
Also, unter Vernachlässigung der Wärmeabgabe der Scheibe durch Fahrtwind, Roll- und Luftwiderstand muss ein 85kg Fahrer+15kg Rad in der Ebene aus 50km/h zum Stand abbremsen, um eine 100g Scheibe um 200K zu erwärmen.
Find ich gar nicht so schlecht.
Kann sich jetzt jeder was drunter vorstellen?
Ach ja, die Masse der Scheibe geht linear in die (umgesetzte) Energie ein, diese jedoch mit der Wurzel in die Geschwindigkeit.
Habe ich also z.B. eine um 5% dickere Scheibe (z.B. 2,05 statt 1,95mm Dicke), so nähme diese 5% mehr Energie auf, es würde sich die obige "abbremsbare" Geschwindigkeit aber nur mit Wurzel aus 5% erhöhen.

Da der Unterschied zwischen "schweren" und Leichtbauscheiben aber in der Praxis weniger durch höhere Scheibendicke, als durch mehr oder weniger Ausschnitte (also Fläche) erreicht wird, würde ich aus dem Bauch heraus schätzen, daß die höhere Standfestigkeit schwererer Scheiben eher durch die bessere Abstrahlung als durch die grössere Wärmekapazität erreicht wird.
Die Wärmekapazität ist ja eher für unendlich starke und unendlich kurze Bremsungen relevant. Das andere Extrem ist die Dauerschleifbremsung im Gleichgewicht zwischen Bremsleistung und abgestrahlter Energie/Zeit.
Das kann aber zur Abwechslung mal jemand anders vorrechnen

 

[Alpine Maschine]

Jede Rechnung ist wertlos, wenn man die Randbedingungen nicht im Kopf behält So funktioniert ja Deutschlands Kalkulation von Großbauprojekten wie der Elbphilharmonie, Elbtunnelsannierung oder BER

Mensch whitewater, alles muss man bei dir korrigieren

xrated ging es ja um Bremskraft und Dosierung. Da spielt die Wärmeabfuhr, also die Standfestigkeit der Bremse erst mal keine Rolle.

Größere Scheiben bringen ein anderes Verhältnis Handkraft zu Bremskraft. Die Bremskraft nimmt zu bei gleicher Handkraft. Ob man das jetzt besser dosierbar findet oder nicht, ist wohl Geschmackssache.

Vernachlässigt ist in der Diskussion der Einfluss der beiden Reibpartner. Allerdings kann ich mir schwer vorstellen, dass bei Scheiben essentielle Unterschiede bestehen.

Vielmehr vermute ich einen subjektiven Eindruck: mit der als besser empfundenen Dosierbarkeit wird die Bremskraft als höher empfunden, weil besser dosierbar.

 

[whitewater]

Also...der Elbtunnel ist doch in Betrieb, und ich habe gar kein Auto?!? Und Du hast den Stuttgarter Bahnhof vergessen.

Wenn ich das richtig erinnere, hat "Dosierbarkeit" auch viel mit der Hysterese der Bremse zu tun, sprich, geht die Bremskraft bei nachlassender Handkraft sofort wieder zurück, oder "klebt" die Bremse.
Die reine Übersetzung ist es nicht, die ist eher Gewohnheitssache.

 

[KainerM]

Und verstehe ich das richtig? Bei einer Vollbremsung aus 60 KM/H Bergab hat man nach 10 Höhenmetern (welches Gefälle?) die Scheibe um ein Delta T von 200 Kelvin erhitzt?

Nein, über eine Höhe von 10 hm die Geschwindigkeit per Bremse KONSTANT gehalten hast du die Scheibe um 200 K erhitzt. Wenn du in der Zeit noch eine Vollbremsung hinlegt wird das Ding nochmal deutlich heißer...
Und was das erhitzen angeht: Versuch mal im Schritttempo (~5km/h) eine Schräge runter zu rollen, indem du nur vorne bremst. Du wirst erstaunt sein wie schnell deine Vorderbremse kocht! Die hält wenns relativ flach ist eine halbe Minute stand. Wenn es steil wird ein paar Sekunden, bei 100% Gefälle würd ich sagen: Unter 10 Sekunden. Sobald du langsam genug wirst damit der Luftwiderstand keine nennenswerte Verzögerung bewirkt und der Fahrtwind nurnoch schlecht kühlt bringst du jede Scheibenbremse, egal wie fett, innerhalb kürzester Zeit zum versagen.

Die Rechnung von KainerM geht vom freien Fall bzw. senkrechter Strecke aus

Falsch. 10 Höhenmeter bleiben 10 Höhenmeter, egal ob freier Fall, flachland oder sonstwas.

Trickstuff:
"Für besonders hohe Beanspruchungen sind die neuen Sechslochscheiben der Größe 180 mm und 203 mm aufgrund ihrer besonders dicken Stahls - 2,05 mm! - jetzt noch besser geeignet. Dadurch verbiegen sich die großen Scheiben weniger und schwingen bzw. klingeln deutlich weniger. Außerdem können sie deutlich mehr Wärme absorbieren, was einer vorzeitigen Überhitzung entgegenwirkt. "

Gut, Trickstuffs Marketingabteilunghat also was getextet. Und was bleibt davon in der Realität?
- BESONDERS DICK! Normale Bremsscheiben sind um 0,05mm dünner, toll.
- "schwingen bzw. klingeln deutlich weniger" Teilweise richtig - sie schwingen ein wenig weniger weit. Aber der Effekt ist geringer als man glauben möchte - denn die Masse steigt ja auch, und diese Masse ist ja bekannter Maßen die Ursache fürs Schwingen. Der Vorteil des gröeßeren Flächenträgheitsmomentes wird also vom Nachteil der höheren "Pendelmasse" wieder ein wenig gekontert. Nurnoch ein linearer, statt einem quadratischen Einfluss. Also erst wieder 2-5% mehr "Steifigkeit" durch die höhere Dicke...
- DEUTLICH MEHR WÄRME... bei 2,5% mehr Dicke würde ich da keine Wunder erwarten...
Der Text wurde eben nunmal von einem Marketing-Fuzzi erfunden. Klar gibts da Effekte, aber ob das einen messbaren Vorteil bringt würde ich so schnell nicht beurteilen wollen.

Nachdem whitewater ja ausgerechnet hat, dass eine Bremsung aus 51 km/h bei 100kg Systemgewicht eine Scheibe um 200K erhitzt brauchen wir uns übers Thema Kühlung keine Gedanken machen - eine Bremssscheibe bringst du mit einer Bremsung im Flachland auf Temperatur, und in so kurzer Zeit kühlt die nicht nennenswert ab. Die Wärmekapazität der Bremsscheibe spielt also - wie schon gestern von mir behauptet - keine signifikante Rolle für die Standfestigkeit.

Und jetzt bin ich dann böse und erwähne, dass auch der Bremsbelag einen guten Teil der Hitze aufnimmt

mfg

 

[Alpine Maschine]

Nein, über eine Höhe von 10 hm die Geschwindigkeit per Bremse KONSTANT gehalten hast du die Scheibe um 200 K erhitzt. Wenn du in der Zeit noch eine Vollbremsung hinlegt wird das Ding nochmal deutlich heißer...
Und was das erhitzen angeht: Versuch mal im Schritttempo (~5km/h) eine Schräge runter zu rollen, indem du nur vorne bremst. Du wirst erstaunt sein wie schnell deine Vorderbremse kocht! Die hält wenns relativ flach ist eine halbe Minute stand. Wenn es steil wird ein paar Sekunden, bei 100% Gefälle würd ich sagen: Unter 10 Sekunden. Sobald du langsam genug wirst damit der Luftwiderstand keine nennenswerte Verzögerung bewirkt und der Fahrtwind nurnoch schlecht kühlt bringst du jede Scheibenbremse, egal wie fett, innerhalb kürzester Zeit zum versagen.
...

Aber nur, wenn du die Bremse an ein Mopped montierst.

...

Gut, Trickstuffs Marketingabteilunghat also was getextet. Und was bleibt davon in der Realität?
- BESONDERS DICK! Normale Bremsscheiben sind um 0,05mm dünner, toll....

Gibt jede Menge 1,8er Scheiben.

 

[Yukio]

keine signifikante Rolle für die Standfestigkeit.

Was bedeutet Standfestigkeit? Ist das die Bremsleistung?

Und ich dachte immer die Bremsleistung lässt sich ganz einfach mit Delta Q=1/2 x m x Delta v² errechnen und damit die Erwärmung mit Delta T=Delta Q/(c x m). Da habe ich mich wohl geirrt.