Mythos 4 Kolben Bremssattel

Welche Bremssättel fahrt Ihr am liebsten

  • 2 Kolben

  • 4 Kolben

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1 2Kolben? ihr Armaturen!
wie viel Kolben? ich so ALLE
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Dahigez schrieb:
Da kann dir geholfen werden.

Erstens hab ich nirgends davon gesprochen, dass man Bremsleistung verschenkt respektive weniger Reibungskraft erzeugt, wenn der Kolben größer ist als der Bremsbelag. Mein Punkt war immer, dass je weiter außen der Angriffspunkt der Kraft liegt, umso größer ist das verzögernde Drehmoment, weil eben der Hebel größer ist (bei gleicher Kraft, versteht sich). Das war ein rein theoretisches Argument auf eine seltsame Frage, praktische Anwendungen hatte ich da nie im Blick. Die Intention war da ironischer Natur.

Da ganzen praktischen Argumente kamen erst irgendwann später, wobei da entweder das rein physikalische Argument übersehen wurde oder übersehen werden wollte, um die vorher fälschlich gebrachten Einwände zu kaschieren. Ist mir persönlich aber egal.

Klar, wenn die Mittelpunkte der Kolben in gleicher Entfernung der Drehachse sind, dann ist auch das verzögernde Moment gleich, sofern die Kolben dieselbe Kraft aufbringen. Dafür braucht aber die Lösung mit zwei Kolben eben Kolben mit größerem Radius als die vier Kolben der Vierkolbenbremse. Wenn man dann den Reibring auf die Vierkolbenlösung hin optimiert, dann wird der Kolben der Zweikolbenbremse oben und unten über den Bremsbelag überstehen. Das hat nun folgende Konsequenzen:

1) Der Kolben sollte zweckmäßiger Weise oben und unten überstehen, sonst ist die Verteilung des Anpressdrucks am Bremsbelag nicht symmetrisch und folglich nicht gleichmäßig, der Bremsbelag würde sich also ungleichmäßig abschleifen. Das wäre jedenfalls suboptimal.

2) Da die Länge, die ein Bremsbelag in Drehrichtung über den Kolben übersteht, möglichst gering sein sollte wegen des Verkippens des Bremsbelags durch die Drehung (Reinziehen), ist die mögliche Fläche des Bremsbelags bei der Zweikolbenbremse deutlich geringer als bei der Vierkolbenbremse (der Ausgleich oben und unten ist ja wegen der speziellen Lösung mit Überstehen nicht möglich). Das bewirkt aber bedeutende technische Nachteile wegen der dann deutlich höheren Kraft pro Fläche, insbesondere natürlich größerer Verschleiß und mehr Probleme mit Überhitzung.

3) Abrieb vom Bremsbelag gelangt leichter zum Kolben, wenn der Kolben über den Bremsbelag übersteht, was zu einer stärkeren Verdreckung der Kolbenaufnahme und folglich zu mehr Problemen mit gleichmäßigem Ausfahren der Kolben führen kann.

Insgesamt erkauft man sich also mit einer Lösung, die das zugrunde liegende Problem (das mit dem Hebel) umgeht und mit einer Zweikolbenbremse die gleiche Bremswirkung wie mit einer Vierkolbenbremse realisieren will, durch einige technische Nachteile. Kann man machen. Ob das durch die Vorteile des Zweikolbensystems (insbesondere billiger) gerechtfertigt ist, muss jeder selbst entscheiden.
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Hab jetzt mal den ganzen Betrag durchgelesen und doch noch nen Einwand oder ne Frage?
Wenn wir mal davon ausgehen dass der Bremsbelag satt und gleichmäßig anliegt und sich auch nicht verbiegt, kippt oder ähnliches, dann wird meines Wissens nach die Kraft des Kolbens auch gleichmäßig auf den Belag verteilt, sprich wenn beide Bremsen den Belag am äußersten Ende ansetzen, sollte dann nicht der Radius des Kolbens gar keine Rolle spielen, sondern eher der Radius des Belages und der ist ja dann gleich, oder hab ich da nen Denkfehler ?
 
Kraft x Hebelarm. Und der Hebelarm ist nun mal in der Mitte des Kolbens bis Mitte Bremsscheibe. Kraft ist wie der Kolben auf den Belag drückt. Bei einem grossen Belag verteilt es die Belastung und der Verschleiss ist kleiner. Bei einem kleinen Belag ist die Wirkung gleich gross, aber zu Lasten des Belages, welcher Ratzfatz verbraucht ist.

Ich finde das Beispiel, wie man einen in einem Eisfeld eingebrochen retten soll, noch ganz anschaulich. Man soll sich bäuchlings rausrobben, weil sich die Kraft so verteilt. Läufst du raus, hast du das ganze Gewicht nur über die Füsse und brichst leichter ein. Beide Male bist du gleich schwer. Oder nimm einen Klotz in der Form einer Zigarettenschachtel und ziehe mit einer Federwaage dran. Ob jetzt hochkant oder flach, der Kraftaufwand bleibt sich gleich. Was sich ändert ist die Belastung pro cm2.
 
krauser2811 schrieb:
Hab jetzt mal den ganzen Betrag durchgelesen und doch noch nen Einwand oder ne Frage?
Wenn wir mal davon ausgehen dass der Bremsbelag satt und gleichmäßig anliegt und sich auch nicht verbiegt, kippt oder ähnliches, dann wird meines Wissens nach die Kraft des Kolbens auch gleichmäßig auf den Belag verteilt, sprich wenn beide Bremsen den Belag am äußersten Ende ansetzen, sollte dann nicht der Radius des Kolbens gar keine Rolle spielen, sondern eher der Radius des Belages und der ist ja dann gleich, oder hab ich da nen Denkfehler ?
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Das ist zum Teil richtig. Wenn der Bremsbelag gleich angeordnet ist in Bezug auf die Bremsscheibe und sinnvoll vom Kolben bedient wird, macht es keinen Unterschied, wo der Bremskolben sitzt. Insofern sind Zweikolben- und Vierkolbenbremsen gleich, wenn sie dasselbe hydraulische und davor mechanische (Hebel) Übersetzungsverhältnis haben, da die Bremsbeläge in radialer Hinsicht meist gleich angeordnet sind. (Sonst bräuchte es ja verschiedene Bremsscheiben für Zwei- und Vierkolbenbremsen.)

In der Praxis bedeutet das, sie sind gleich stark, wenn die Kolbenfläche gleich ist wegen meist gemeinsam genutzter Geber (und identischer radialer Position der Bremsbeläge), weil dann eben das hydraulische Übersetzungsverhältnis gleich ist. Allerdings ist die kombinierte Kolbenfläche der Top-Vierkolbenbremse eines Herstellers meist größer als die der Top-Zweikolbenbremse. Zwischen Herstellern nur aufgrund der Kolbenfläche zu vergleichen, macht keinen Sinn, weil meist die Geber unterschiedlich sind (das hydraulische Übersetzungsverhältnis verschiedener Hersteller ist dann meist wieder recht ähnlich, was an der Weglänge der beteiligten Kolben liegt). Dazu kommt in der Praxis, dass die Beläge der Vierkolbenbremsen eben wegen der nicht idealen Kraftverteilung von dem/den Kolben auf den Bremsbelag größer sein können, was Vorteile bei Verschleiß und Hitzemanagement hat. Also hat die Kolbenfläche schon einen Einfluss, aber nicht aufgrund einer dadurch irgendwie erzwungenen Position.

Wenn du den Faden “historisch“ betrachtest, war da am Anfang eine offensichtlich nicht ernst gemeinte Frage, worauf ich mit einer rein theoretisch gedachten und durchaus ironisch gemeinten Antwort kam, ohne über konkrete Bremsen überhaupt nachzudenken (war mir zu dem Zeitpunkt auch gar nicht bewusst, wie da die Kolben praktisch angeordnet sind). Das haben dann manche nicht so verstanden und mit Blick auf konkrete Bremsen Einwände gebracht, ohne das genau so zu formulieren, was dann zu etwas Verwirrung geführt hat. In der Folge wurden dann konkrete Aspekte denke ich von verschiedenen Seiten recht umfassend aufgerollt, sodass alle Aspekte im Faden bei genauem Lesen schon klar werden sollten.
 
Dahigez schrieb:
Das ist zum Teil richtig. Wenn der Bremsbelag gleich angeordnet ist in Bezug auf die Bremsscheibe und sinnvoll vom Kolben bedient wird, macht es keinen Unterschied, wo der Bremskolben sitzt. Insofern sind Zweikolben- und Vierkolbenbremsen gleich, wenn sie dasselbe hydraulische und davor mechanische (Hebel) Übersetzungsverhältnis haben, da die Bremsbeläge in radialer Hinsicht meist gleich angeordnet sind. (Sonst bräuchte es ja verschiedene Bremsscheiben für Zwei- und Vierkolbenbremsen.)

In der Praxis bedeutet das, sie sind gleich stark, wenn die Kolbenfläche gleich ist wegen meist gemeinsam genutzter Geber (und identischer radialer Position der Bremsbeläge), weil dann eben das hydraulische Übersetzungsverhältnis gleich ist. Allerdings ist die kombinierte Kolbenfläche der Top-Vierkolbenbremse eines Herstellers meist größer als die der Top-Zweikolbenbremse. Zwischen Herstellern nur aufgrund der Kolbenfläche zu vergleichen, macht keinen Sinn, weil meist die Geber unterschiedlich sind (das hydraulische Übersetzungsverhältnis verschiedener Hersteller ist dann meist wieder recht ähnlich, was an der Weglänge der beteiligten Kolben liegt). Dazu kommt in der Praxis, dass die Beläge der Vierkolbenbremsen eben wegen der nicht idealen Kraftverteilung von dem/den Kolben auf den Bremsbelag größer sein können, was Vorteile bei Verschleiß und Hitzemanagement hat. Also hat die Kolbenfläche schon einen Einfluss, aber nicht aufgrund einer dadurch irgendwie erzwungenen Position.

Wenn du den Faden “historisch“ betrachtest, war da am Anfang eine offensichtlich nicht ernst gemeinte Frage, worauf ich mit einer rein theoretisch gedachten und durchaus ironisch gemeinten Antwort kam, ohne über konkrete Bremsen überhaupt nachzudenken (war mir zu dem Zeitpunkt auch gar nicht bewusst, wie da die Kolben praktisch angeordnet sind). Das haben dann manche nicht so verstanden und mit Blick auf konkrete Bremsen Einwände gebracht, ohne das genau so zu formulieren, was dann zu etwas Verwirrung geführt hat. In der Folge wurden dann konkrete Aspekte denke ich von verschiedenen Seiten recht umfassend aufgerollt, sodass alle Aspekte im Faden bei genauem Lesen schon klar werden sollten.
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So ausführlich wäre es gar nicht nötig gewesen, ich hab mich nur gewundert dass dieser Aspekt im Faden lange oder gar keine Rolle spielte, ansonsten bin ich mit der Physik sehr gut vertraut, aber es gibt halt manchmal Sachen die man bei einer Thematik falsch einschätzt oder auch mal das Wissen an die Grenze stößt und einer sagt, in diesem Fall können wir das so nicht betrachten, da kommt Regel X ins Spiel.
 
krauser2811 schrieb:
Wenn wir mal davon ausgehen dass der Bremsbelag satt und gleichmäßig anliegt und sich auch nicht verbiegt, kippt oder ähnliches, dann wird meines Wissens nach die Kraft des Kolbens auch gleichmäßig auf den Belag verteilt, sprich wenn beide Bremsen den Belag am äußersten Ende ansetzen, sollte dann nicht der Radius des Kolbens gar keine Rolle spielen, sondern eher der Radius des Belages und der ist ja dann gleich, oder hab ich da nen Denkfehler ?
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ja. Wenn man es genau nimmt, muss man das gesamte Bremsdrehmoment an der Nabe aus lauter differentiellen Anteilen radial und tangential über den Belagkuchen aufsummieren (Flächenintegral nennt sich das). Zu jedem differentiellen Flächenstück gehört ein Radius zur Achse und wenn man es denn kennen würde ein eigener Reibfaktor und Anpressdruck. Natürlich für beide Scheibenseiten.
Der Anpressdruck ist bei Flächenstückchen Null, wenn der Belag gar nicht die Scheibe berührt. Wenn man das so macht, endet man im Wahnsinn, weil die Werte keiner kennt. Als werden alle Reibfaktoren und Anpressdrücke aller Flächenstückchen als gleich angenommen und es kommt als Ersatzradius über alles die Reibringmitte heraus und das sollte auch ungefähr die Belagmitte sein und auch ungefähr die Kolbenmitte. Das ist einfach und reicht für den Hausgebrauch, genauer braucht es kein Mensch und es ist auch nicht zu bekommen. Da 4- und 2-Kolbenbremsen die gleichen Scheiben verwenden, kommt der gleiche Ersatzradius heraus, d.h. ungefähr Reibringmitte.
 
Mario8 schrieb:
ja. Wenn man es genau nimmt, muss man das gesamte Bremsdrehmoment an der Nabe aus lauter differentiellen Anteilen radial und tangential über den Belagkuchen aufsummieren (Flächenintegral nennt sich das). Zu jedem differentiellen Flächenstück gehört ein Radius zur Achse und wenn man es denn kennen würde ein eigener Reibfaktor und Anpressdruck. Natürlich für beide Scheibenseiten.
Der Anpressdruck ist bei Flächenstückchen Null, wenn der Belag gar nicht die Scheibe berührt. Wenn man das so macht, endet man im Wahnsinn, weil die Werte keiner kennt. Als werden alle Reibfaktoren und Anpressdrücke aller Flächenstückchen als gleich angenommen und es kommt als Ersatzradius über alles die Reibringmitte heraus und das sollte auch ungefähr die Belagmitte sein und auch ungefähr die Kolbenmitte. Das ist einfach und reicht für den Hausgebrauch, genauer braucht es kein Mensch und es ist auch nicht zu bekommen. Da 4- und 2-Kolbenbremsen die gleichen Scheiben verwenden, kommt der gleiche Ersatzradius heraus, d.h. ungefähr Reibringmitte.
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Du könntest noch das Löcherzählen beim Reibring anfangen. Wenn die Aussparungen nicht symmetrisch um die Reibringmitte sind, gibt es Abweichungen. 😁
 
Dahigez schrieb:
Du könntest noch das Löcherzählen beim Reibring anfangen. Wenn die Aussparungen nicht symmetrisch um die Reibringmitte sind, gibt es Abweichungen.
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..... alles enthalten, wenn man die differentiellen Flächenstückchen zuzsammenzählt und zu jedem der Stückchen solche Daten hat. Natürlich wäre dann auch ungleichmäßige Bremskraft bzw. rhytmisch mit dem Lochmuster schwankende Bremskraft aufspürbar. Aber es geht nicht mit Papier/Stift/Taschenrechner, also lässt man es einfach bleiben. Die (KFZ-)Bremsenhersteller können das über Simulationsprogramme.
 
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