Maximalkraft Scheibenbremse - warum ?

[JurgenM]

Siehe Hysterese-Kurve der Trickstuff-Piccola-HD unten.
Das Fabrikat ist in diesem Fall nebensächlich: der Effekt tritt bei allen Herstellern auf.

Bei der Nassbremsung besonders gut zu erkennen.
Bei 600 N ist die Scheiben/Belag-Kombination offensichtlich gesättigt.

Selbst wenn die Handkraft weiter steigt bleibt die Bremskraft in diesem Fall bei rund 600 N konstant.

Frage an die Fachwelt: Warum ist das so? Was ist die physikalische Ursache dafür, daß die Bremskraft stagniert?

https://www.bike-magazin.de/komponenten/bremsen/trickstuff-piccola-hd-2-facher-bremsen-testsieger/

 

[ChaosSpeed31]

Ich denke mal, das ist eher dem Messaufbau geschuldet. Irgendwann gibt was nach, zum Beispiel die Bremse.
An und für sich, kann man jede Bremse theoretisch so fest bedienen, dass sie die Scheibe klemmt. Vorher wird halt Bremsscheibe, Leitung, Hebel, Bremsbelag oder Geber nachgeben. Macht ja keinen Sinn, als Magazin bis zum Defekt zu belasten

 

[Deleted 614267]

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[JurgenM]

In diesem Diagramm der Trickstuff Piccola (ohne HD) ist der Effekt noch deutlicher zusehen.
Nur daß diese Bremse schon bei 400 N am Limit ist.

Nochmal: Was geschieht hier zwischen Belag und Scheibe, daß mehr Handkraft nicht zu noch mehr Bremswirkung führt??

 

[Deleted 494764]

Frage an die Fachwelt: Warum ist das so? Was ist die physikalische Ursache dafür, daß die Bremskraft stagniert?

Kommt stark drauf an, wie der Test durchgeführt wurde. Mal angenommen, die Bremse tritt gegen einen Elektromotor mit konstanter Drehzahl an, aus dessen Drehmoment dann die Kraft der Bremse abgeleitet wird. Wird die Bremse lange genug laufen gelassen, um ordentlich auf Temperatur zu kommen, spielt die Temperaturabhängigkeit des Reibungskoeffizienten mit rein. Dieser hat nach anfänglicher Steigung ein Plateau und fällt danach stark ab, siehe bspw. https://wiki.seloc.org/a/Brake_pads Wie sehr das ausgeprägt ist, hängt von von vielen Variablen, allen voran der Zusammensetzung der Reibpartner ab.

Der Abfall kann vielfältige Gründe haben, vom Ausgasen von Inhaltsstoffen bis zum schnelleren Verschleiss (Ausrisse u.Ä.) des Bremsbelags durch sinkende Festigkeit aufgrund der Temperatur. Fällt der Reibungskoeffizient, fällt natürlich auch die Reibkraft, bzw. kann mit steigender Handkraft ggf. kompensiert werden.

Dass die Bremse nachgibt bzw. nicht über ausreichende Steifigkeit im Sattel, in der Leitung oder im Griff verfügt, halte ich nicht für plausibel. Sollte die Bremskraft dadurch derart abfallen, liegt etwas im Argen und etwas hat wortwörtlich die Biege gemacht.

 

[Mr. Tr!ckstuff]

In diesem Diagramm der Trickstuff Piccola (ohne HD) ist der Effekt noch deutlicher zusehen.
Nur daß diese Bremse schon bei 400 N am Limit ist.

Nochmal: Was geschieht hier zwischen Belag und Scheibe, daß mehr Handkraft nicht zu noch mehr Bremswirkung führt??

Ich weiß jetzt nicht mehr genau, aus welchem Test und von wann dieses Diagramm stammt, aber ich hab eine Erklärung für die enttäuschende Kurve: In dieser Bremse war noch Luft drin. Das erklärt sich wie folgt: Trotz der Luft baut sich zunächst Bremskraft auf - nicht so viel, wie bei gleicher Fingerkraft am Hebel ohne Luft entstünde. Aber immerhin. Bei ca. 70 N Fingerkraft (da, wo die aufsteigende Ast der Kurve gegen horizontal knickt) hat der Geberkolben schon so viel Weg zurückgelegt (der Weg wird in dem Diagramm ja nicht gezeigt), dass der Zapfen, der den Hub des Kolbens begrenzt, schon am Anschlag ist. Eine weiter zunehmende Fingerkraft bewegt den Kolben also nicht weiter, und damit steigt auch der Druck und die Bremskraft nicht weiter.

Wir liefern nur geprüfte und wirklich perfekt entlüftete Bremsen aus. Das Problem ist aber, dass die meisten Bremsen vom Anwender erst mal aufgemacht werden und danach dann manchmal unzureichend entlüftet werden. Ob und inwieweit das auch bei Tests der Bike-Zeitschriften geschieht, wissen wir natürlich nicht - aber das Diagramm deutet leider darauf hin.

 

[Deleted 494764]

Das ist natürlich viel logischer als meine Ausführung Es war mir vollkommen unbekannt, dass da ein Begrenzungszapfen existiert.

 

[JurgenM]

Ich denke das erklärts. Danke!
Für wen‘s interessiert:
Das ist vermutlich der Versuchsaufbau:

https://pdf.sciencedirectassets.com...ua=4d505e5d035c5057560201&rr=7588e8739cf4995d

 

[TMD23]

[..] Kommt stark drauf an, wie der Test durchgeführt wurde. Mal angenommen, die Bremse tritt gegen einen Elektromotor mit konstanter Drehzahl an, aus dessen Drehmoment dann die Kraft der Bremse abgeleitet wird. Wird die Bremse lange genug laufen gelassen, um ordentlich auf Temperatur zu kommen, spielt die Temperaturabhängigkeit des Reibungskoeffizienten mit rein. Dieser hat nach anfänglicher Steigung ein Plateau und fällt danach stark ab, siehe bspw. https://wiki.seloc.org/a/Brake_pads Wie sehr das ausgeprägt ist, hängt von von vielen Variablen, allen voran der Zusammensetzung der Reibpartner ab.

Anhang anzeigen 1566571

Wieso gibt es denn sowas nicht für Bremsbeläge am Fahrrad?

 

[Schildbürger]

Weil es am Fahrrad sehr viele Kombinationsmöglichkeiten gibt was Belag(sart) und Scheiben(hersteller) etc. angeht. Und die Richtige! Montage, Entlüften und das Einbremsen eine endscheidende Rolle spielen.
https://wiki.seloc.org/a/Brake_pad_bedding_in_procedureGut beschrieben, bis auf das Halten der Bremse beim abkühlen.