Verschieden große Kolben verbaut man wegen der Dosierbarkeit. Welcher Kolben vorn oder hinten ist ist egal.
Wie soll der Belag kippen wenn er einseitig vollflächig an der Scheibe und auf der anderen Seite am Bremskolben anliegt?
Sei mir nicht böse, aber Du redest völligen Blödsinn, durch die Bank.
Zum Thema V-Brake: ich kann zwar nicht sicher sagen, dass es keine Gabel gibt, bei der die Canti-Sockel nach hinten raus gehen, mir ist aber definitiv keine bekannt, und ich kenne ne Menge Gabeln. Ist aber völlig egal: Das Spreizen der Gabelholme/des Rahmens hat überhaupt nichts mit der schiefen Montage zu tun. Das selbe Problem des Spreizens gibt es übrigens auch bei jeder Scheibenbremse (in geringerem Ausmaß), ist also kein Felgenbremsentypisches Problem.
Die Aussage, dass die unterschiedlichen Kolbendurchmesser lediglich der Dosierbarkeit dienen zeigt, dass Du keine Ahnung von Physik hast.
Eine hydraulische Presse funktioniert recht einfach. Nehmen wir mal an, das System sei verlustfrei (ergo Bremssattel spreizt sich nicht, Bremsleitung dehnt sich nicht, Bremshebel verbiegt sich nicht etc). Das hydrostatische Gesetz sagt aus, dass der Druck innerhalb einer Flüssigkeit immer konstant ist. Du hast nun zwei wichtige Kolben mit wichtigen Flächeninhalten an einer Scheibenbremse. Einmal den Geberkolben am Bremsgriff und dann die Gesamtfläche der Kolben im Bremssattel (Nehmerkolben). Nun ziehst Du am Bremshebel mit einer gewissen Kraft F. Diese Kraft wirkt auf den Geberkolben. Die Kraft lässt sich mit F(Hebel)/A(Geberkolben) beschreiben, also der Kraft des gezogenen Bremshebels, der auf die Fläche des Geberkolbens wirkt. Dadurch, dass Du den Hebel nun ziehst und diese Kraft wirkt, wird der Geberkolben in das System gepresst und der Druck innerhalb des Systems steigt (den Druck im System vor dem Ziehen des Bremshebels setze ich hier gleich 0). Nun wirkt das hydrostatische Gesetz und bewirkt, dass dieser Druck nun auch am Nehmerkolben ebenso wirken muss. Es folgt also, dass F(Hebel)/A(Geberkolben)=F(Nehmerkolben)/A(Nehmerkolben). Da der Nehmerkolben aber eine andere (größere) Fläche besitzt, als der Geberkolben, ist die Kraft, die auf den Nehmerkolben, und damit auf die Scheibe, wirkt nun ein Vielfaches der ursprünglichen Kraft.
Die gegebene Formel umgeformt ergibt dann, dass die Kraft, die am Ende auf die Scheibe wirkt, dem Verhältnis der beiden Kolben zueinander multipliziert mit der von Dir über den Bremshebel ins System eingebrachten Kraft, entspricht. In einer Formel ausgedrückt wäre das dann F(Nehmerkolben) = F(Hebel) x A(Nehmerkolben)/A(Geberkolben).
Und zwei kleine Zahlenbeispiele. Du drückst mit 10 Newton auf den Hebel, der Geberkolben hat eine Fläche von 1mm², der Nehmerkolben hat eine Fläche von 2mm². Die Kraft, die am Ende auf die Scheibe wirkt, entspricht dann genau dem Doppelten, nämlich 20 Newton.
Nun drückst Du immer noch mit 10 Newton auf den Hebel, der Nehmerkolben ist allerdings nicht mehr 2mm², sondern gleich 10mm² groß. Damit hast Du am Ende gleich 100 Newton an der Scheibe. Du siehst also, dass kleinere Kolben deutlich weniger Kraft an die Scheibe bringen, als große. Wenn Du also eine 4 Kolben Bremse hast, wie die
Saint z.B., an der man die unterschiedlich großen Kolben sehr gut erkennen kann,
(Bild von Paul Lange)
kannst Du leicht feststellen, dass die Kraft, die das hintere Kolbenpaar auf den Belag überträgt um einiges geringer ist, als jene Kraft, die vom vorderen Kolbenpaar auf den Belag wirkt. Nun kommt aber die Rotation der Scheibe hinzu, zum besseren Verständnis hier ein Bild einer Keilbremse:
(Bild von Wikipedia)
Die Scheibe Dreht sich in Pfeilrichtung. Liegt der Belag an, ensteht Reibung und somit eine Kraft, die den Belag in Drehrichtung der Scheibe Zieht. Dadurch, dass die Rückseite des Belags Keilförmig ist, wird der Belag nun noch fester an die Scheibe gepresst.
Genau das passiert bei Scheibenbremsen zwar nicht, aber Du kannst leicht die Wirkung ableiten. Trivial gesagt "zieht" die Scheibe den Belag am hintersten Punkt am stärksten mit. Stell Dir vor, der Belag wäre das ganze Fahrrad. Du fährst damit gegen die Pfeilrichtung, damit sich der Boden unter Dir "weg bewegt", so wie sich die Scheibe unter dem Belag bewegen würde. Nun entspricht der hintere Punkt (dort, wo der Pfeil im Bild ist) der Vorderradbremse, während der vordere Teil des Belags der Rückradbremse entspricht. Ziehst Du die Vorderradbremse mit voller wucht, dann fliegst Du über den Lenker. Ziehst Du die Hinterradbremse, schleifst Du nur durch. Mit anderen Worten: Der Belag wird "hinten" mit einem Drehmoment versehen, das ihn umso fester an die Scheibe drückt, so wie Deine Nase gegen den Asphalt, wenn Du die Vorderradbremse ziehst. Genau darum ist das hintere Kolbenpaar im Durchmesser und somit auch in der Fläche kleiner dimensioniert, und das nicht um einen willkürlichen oder ästhetischen oder für die Dosierbarkeit relevanten Faktor, sondern exakt um so viel, wie nötig ist, um dieses Drehmoment, diesen zusätzlichen Anpressdruck, der aus der Umdrehung der Scheibe resultiert, auszugleichen.
Der Anpressdruck der großen Kolben vorne soll also genau dem (geringeren) Anpressdruck der kleineren Kolben hinten PLUS dem Anpressdruck durch die Umdrehung der Scheibe entsprechen. Damit würde erreicht, dass der
Bremsbelag auf seiner gesamten Fläche gleich stark an die Scheibe angepresst würde und NUR DAS bewirkt eine wirklich gute Dosierbarkeit. Darum sind 4-Kolben
Bremsen auch allgemein besser zu dosieren als 2-Kolben
Bremsen.
