Hilfe an Physiker, Bremsweg ??

[Thommi7]

Guten Morgen, hab mal ne Frage an die Physiker.

wir haben ein Experiment gemacht über Bremsen mit dem Fahrrad - nur Hinterradbremse.

Mehrere Durchgänge mit blockierendem Hinterrad

und

mehrere Durchgänge mit nicht blockierendem Hinterrad.

Untergrund war Asphalt.

(wir haben beides bei Nasser und bei trockener Fahrbahn gemacht)

nun kommen wir immer wieder auf das gleiche Ergebnis, dass wir einen kürzeren Bremsweg bei blockierten Hinterrad haben als bei nicht blockierten.

kann das sein?

 

[Danimal]

Ja!

 

[Thommi7]

Ja!

Und warum ist das so?

 

[Tobi262]

Um den kürzesten Bremsweg zu haben brauchst du einen möglichst hohen Reibwert. Dieser ist abhängig von vielen Faktoren. Bei gleichen Reifen und Bedingungen, Druck,... jedoch nur noch vom Schlupf. Normalerweise ist der Reibwert am höchsten bei 10-30%Schlupf. Wahrscheinlich seid ihr beim nicht blockiertem Bremsen nicht nahe genug dran. Bei blockiertem Rad (100% Schlupf sollte der Bremsweg länger sein.

 

[Danimal]

Hier wird das gut erklärt:
https://de.wikipedia.org/wiki/Reibungskoeffizient

 

[Danimal]

Genau- es ist nahezu unmöglich, von Hand die Bremse so knapp vor dem Blockieren zu halten.

 

[cxfahrer]

Es kommt natürlich auch auf den Reifen an. Ein breiter 3.0 Slick mit weichem Gummi dürfte einfacher bis kurz vor Ende der Haftreibung zu bringen sein.

Bin immer wieder erstaunt, wie gut mein 3.0 Chronicle hinten bremst auf Asphalt.

 

[Tobi262]

Genau- es ist nahezu unmöglich, von Hand die Bremse so knapp vor dem Blockieren zu halten.

Würde sagen unmöglich. Wenn man sich eine ABS Logik anschaut ist das auch nur ein Rantasten an den Max Wert. Der Max Wert ist instabil. Da mit zunehmendem Schlupf der Reibwert abfalltund somit augenblicklich blockiert.

 

[Thommi7]

Um den kürzesten Bremsweg zu haben brauchst du einen möglichst hohen Reibwert. Dieser ist abhängig von vielen Faktoren. Bei gleichen Reifen und Bedingungen, Druck,... jedoch nur noch vom Schlupf. Normalerweise ist der Reibwert am höchsten bei 10-30%Schlupf. Wahrscheinlich seid ihr beim nicht blockiertem Bremsen nicht nahe genug dran. Bei blockiertem Rad (100% Schlupf sollte der Bremsweg länger sein.

Also müsste auch nach deinem Verständnis der Bremsweg kürzer bei einem nicht blockierten Hinterrad sein. Stimmt’s?

 

[Tobi262]

Also müsste auch nach deinem Verständnis der Bremsweg kürzer bei einem nicht blockierten Hinterrad sein. Stimmt’s?

Ja, stimmt. Wenns dich näher interessiert Google mal nach µ-Schlupf-Kurve und Längsdynamik von Reifen. Es gibt viel zum Pkw Reifen was sich aufs Rad übertragen lässt.

 

[gabarinza]

Also müsste auch nach deinem Verständnis der Bremsweg kürzer bei einem nicht blockierten Hinterrad sein. Stimmt’s?

In der Theorie ja. Man wird nur nie exakt genug bremsen können.

......zu langsam

 

[Becak]

Und warum ist das so?

Reibung

 

[erborow]

Wie ist denn euer Versuchsaufbau?
Bzw. wie wird die kraft auf die Bremse aufgebracht?

 

[Thommi7]

Wie ist denn euer Versuchsaufbau?
Bzw. wie wird die kraft auf die Bremse aufgebracht?

Fahrrad von einem Berg rollen lassen und ab einem festgelegten Punkt mit der Hinterradbremse bremsen. Einmal mit blockierten Hinterrad und einmal nicht blockieren lassen.

 

[lirasi]

Guten Morgen, hab mal ne Frage an die Physiker.

wir haben ein Experiment gemacht über Bremsen mit dem Fahrrad - nur Hinterradbremse.

Mehrere Durchgänge mit blockierendem Hinterrad

und

mehrere Durchgänge mit nicht blockierendem Hinterrad.

Untergrund war Asphalt.

(wir haben beides bei Nasser und bei trockener Fahrbahn gemacht)

nun kommen wir immer wieder auf das gleiche Ergebnis, dass wir einen kürzeren Bremsweg bei blockierten Hinterrad haben als bei nicht blockierten.

kann das

früher als es noch kein ABS bei Autos gab, war die Devise für kürzesten Bremsweg: voll Kanne reinlatschen. (zumindest bei trockenem Geläuf)
Nachteil: nicht lenkbar und Wagen drohte auszubrechen. Deswegen erfnd man ABS. ABS wirkt immer eine kurze Unterbrechung (=lösen) der Bremse

 

[erborow]

Fahrrad von einem Berg rollen lassen und ab einem festgelegten Punkt mit der Hinterradbremse bremsen. Einmal mit blockierten Hinterrad und einmal nicht blockieren lassen.

ok, also beim nicht blockierten bremsen macht ihr das rein nach gefühl.
ja, dann halte ich das ergebnis für sehr plausibel. Was für eine Bremse wurde genutzt?

 

[Mike44]

Woran man auch ganz gut erkennen kann wie hoch die Regelgeschwindigkeit sein muss, um ein besseres Bremsergebnis zu erzielen, zeigt bei Einführung des ABS im Auto wie schlecht mechanische Systeme gegenüber elektronischen Systemen abgeschnitten haben.

Wie sich die Industrie ein optimales Bremsen beim Rad vorstellt, zeigt hier ein Auszug von der Boschwebseite.

Das eBike ABS wurde basierend auf dem bereits etablierten Motorrad-ABS von Bosch entwickelt. Durch die Kombination von Vorderrad-ABS und Hinterrad-Abheberegelung wird eBiken sicherer: Bei schwierigen Bremsmanövern wird der Bremsdruck der Vorderbremse reguliert und somit die Fahrsituation stabilisiert – ein Vorteil vor allem im Trekking- und Citybereich.

Über Sinn und Unsinn bei einem 25 Km/ H Gefährt ein ABS einzubauen muss man hier nicht diskutieren.
Intersannt ist der Bremsansatz wie es regelt.

Das ist, wenn das feinfühlig steuert eine Bremsbalance die man so mit der Hand nicht hinbekommt.

Wobei ich unter Bremsbalance eher ein gefühltes Maximum an Bremsleistung auf dem Vorderrad verstanden habe (fliegst du drüber war es definitiv zu viel) und Hinterrad bis zum Blockieren beigeben und wieder aufmachen und wieder zu machen verstanden habe.

Interessant wäre, wie das Heben des Hinterrads beeinflusst wird.

 

[erborow]

Woran man auch ganz gut erkennen kann wie hoch die Regelgeschwindigkeit sein muss, um ein besseres Bremsergebnis zu erzielen, zeigt bei Einführung des ABS im Auto wie schlecht mechanische Systeme gegenüber elektronischen Systemen abgeschnitten haben.

Wie sich die Industrie ein optimales Bremsen beim Rad vorstellt, zeigt hier ein Auszug von der Boschwebseite.



Über Sinn und Unsinn bei einem 25 Km/ H Gefährt ein ABS einzubauen muss man hier nicht diskutieren.
Intersannt ist der Bremsansatz wie es regelt.

Das ist, wenn das feinfühlig steuert eine Bremsbalance die man so mit der Hand nicht hinbekommt.


Interessant wäre, wie das Heben des Hinterrads beeinflusst wird.

Ich hoffe mal die Bremsbalance wird nicht gesteuert sondern geregelt, aber spaß beiseite.
Vermutlich wird das Heben des Hinterrads über die lastverteilung ermittelt. Steigt das hinterrad wird die vorderradbremse gelöst.

 

[memphis35]

Steigt das hinterrad wird die vorderradbremse gelöst.

Genau so ist das . Eine andere Möglichkeit gibt es gar nicht .
Und das ist ja auch das Problem wenn du mit dem Bike die Vorderbremse auf der Straße voll ziehst und zum blockieren bringst . Da steigt auch das Hinterrad u. du mußt vorne lösen .
Und beim Auto auf trockener Fahrbahn ist ohne Abs der Bremsweg kürzer . Dafür knallst dem Vorderman mit den schlechten Bremse rein . Mit ABS kannst halt ausweichen wenn du keinen Entgegenkommenden oder jemanden der die Straße quert hast .

 

[Mike44]

Mit ABS kannst halt ausweichen wenn du keinen Entgegenkommenden oder jemanden der die Straße quert hast .

Nicht nur das, du kannst auch vor allem die Kurve fahren die du zu schnell angefahren hast.
Auf Schotter wirds meisten blöd mit ABS und auf Nass /Feucht kann der Bremsweg sogar kürzer sein.

Richtig dumm wirds wen z.B. beim 3 Kanal ABS das ABS z.B: aufgrund von Leichtbau die Werte nicht richtig einordnet und das Steuerteil verkehrte Rückschlüsse zieht und die Bremse mal Bremse sein lässt (hartes Pedal).

Aber trotzdem eine gute Erfindung.

Das das Fahrrad ABS die Vorderradbremse löst, wenn das Heck hoch geht, davon gehe ich auch aus, aber damit hat das Vorderrad gleich zwei Punkte warum es gelöst wird, einmal weil es blockiert und zum andern, weil es das Heben verhindern will.
Da aber beim Bremsen mit dem Vorderrad das Heck sowieso leicht wird und aus der Federung geht, frage ich mich halt ob da gleich ein automatisch ein wenig Heckbremse mitgegeben wird, um diesen Effekt etwas einzudämmen.
Sprich, wenn man Vorderrad bremst wird automatisch x % Heck mit beigemischt. Damit liese sich dann wahrscheinlich verhindern, dass das Vorderrad zu früh aufgemacht wird.

Den, wenn ich für so ein Fahrzeug schon ein ABS Konstruiere muss ich auch von einer gewissen Bremsunerfahrenheit eines teils der Kunden ausgehen.

 

[xyzHero]

Genau so ist das . Eine andere Möglichkeit gibt es gar nicht .
Und das ist ja auch das Problem wenn du mit dem Bike die Vorderbremse auf der Straße voll ziehst und zum blockieren bringst . Da steigt auch das Hinterrad u. du mußt vorne lösen .
Und beim Auto auf trockener Fahrbahn ist ohne Abs der Bremsweg kürzer . Dafür knallst dem Vorderman mit den schlechten Bremse rein . Mit ABS kannst halt ausweichen wenn du keinen Entgegenkommenden oder jemanden der die Straße quert hast .

Ein halbwegs passabel eingestelltes Schlupfregelsystem (ABS) erzielt unter fast allen Bedingungen kürzere Bremswege als ein Mensch.
Die Raddrehkzahl wird etwa alle 5-10ms gemessen, mit einem Modell abgeglichen und daraus radindividuell der Schlupf ermittelt und geregelt.
Dabei wird auch die dynamische Lastverteilung berücksichtigt und viele weitere Faktoren. Das schafft kein Mensch und erst recht nicht radindividuell weil es nur ein Bremspedal gibt.
Wie @Tobi262 bereits geschrieben hat, kann man damit viel besser den optimalen Schlupf einstellen als "per Gefühl" und damit einen kürzeren Bremsweg erzielen.

Gruß xyzHero

 

[erborow]

Da aber beim Bremsen mit dem Vorderrad das Heck sowieso leicht wird und aus der Federung geht, frage ich mich halt ob da gleich ein automatisch ein wenig Heckbremse mitgegeben wird, um diesen Effekt etwas einzudämmen.
Sprich, wenn man Vorderrad bremst wird automatisch x % Heck mit beigemischt.

Ein ABS kann üblicherweise nur Bremsdruck lösen, nicht aber aufbauen.

 

[xyzHero]

Ein ABS kann üblicherweise nur Bremsdruck lösen, nicht aber aufbauen.

Die meisten System im Feld können auch Druck aufbauen, siehe Notbremsassystent. Neuere Systeme entkoppelt das Bremspedal sogar vom eigentlich hydraulischen Bremskreis, siehe Elektronischer Bremskraftverstärker oder Brake-By-Wire.
Mangelnder Bremsdruck ist in der Regel aber auch nicht das Problem.

Gruß xyzHero

P. S.: Streng genommen ist das natürlich auch keine reines ABS mehr, aber ich denke das wird in der Diskussion auch nur als Synonym für das elktr. Bremssystem verwendet.

 

[erborow]

Die meisten System im Feld können auch Druck aufbauen, siehe Notbremsassystent. Neuere Systeme entkoppelt das Bremspedal sogar vom eigentlich hydraulischen Bremskreis, siehe Elektronischer Bremskraftverstärker oder Brake-By-Wire.
Mangelnder Bremsdruck ist in der Regel aber auch nicht das Problem.

Gruß xyzHero

P. S.: Streng genommen ist das natürlich auch keine reines ABS mehr, aber ich denke das wird in der Diskussion auch nur als Synonym für das elktr. Bremssystem verwendet.

Wie schon gesagt, ist das kein klassisches ABS mehr und ein Break by wire system, was man dafür zwangsläufig braucht nochmal ein ganz anderes Kaliber.
Mag sein, dass sowas in Oberklassewagen mittlerweile Standard ist, beim fahrrad sind wir davon aber noch meilenweit entfernt.

 

[Gelöschtes Mitglied 228619]

eim fahrrad sind wir davon aber noch meilenweit entfernt.

Zum Glück!