Titanbremsscheiben?!

[Hugo]

@Hugo

Sorry, ich hatte die instationären Temperaturzustände in der Bremsscheibe nicht auf Anhieb durchgerechnet. Aber du hast völlig recht, das Material spielt keine Rolle, die Geometrie auch nicht, eigentlich spielt garnichts eine Rolle. Wenn ich Zeit habe werde ich meinen alten Thermo-Professor mal wieder aufsuchen und ihn über all die Irtümer aufklären, die er damals verbreitet hat.

Wenn du mit deinem Studium schon fertig bist fang doch bei Porsche in der Entwicklungsabteilung an. Die werden sich freuen zu hören, das die ganze Arbeit auf dem Gebiet Wärmeleitfähigkeit und -kapazität bei den Keramik-Verbundstoff-Bremsscheiben umsonst war. Da gibts mit Sicherheit eine Menge Einspaarpotential.

rooster

jetz müssten die bei porsche und co noch scheiben mit ähnl. geometrie baun und der belastungsfall annähernd der gleiche sein und man könnt sich das leben wohl um einiges einfacher machen...is aber halt nicht

aber fang schonma an zu rechnen

 

[Radical_53]

Hat einer von euch schon mal Trickstuff! Beläge probiert?

Performance S = gute kaltreibeigenschaften u. Dosierbarkeit, geringer Verschleiß, für Trockenheit und Nässe

Performance RS = Hochleistungsbeläge für Dauertemp. über 350°C, hoher Reibwert, Fadingstabil

Steht zwar nicht dabei ob die gesintert sind, aber Dauertemperatur 350° klingt wie dafür gemacht...

 

[checky]

was soll denn bitteschön "fadingstabil" allein auf einen Bremsbelag bezogen bedeuten ???
Spielt da nicht eher das gesamte System ne entscheidende Rolle.

Wenn es darum geht, dass sich die Eigenschaften der Disc bei sehr hoher Hitze (Belastung) nicht ändern, so machen das die original Sintermetallbeläge der 4-Kolben XT von Shimano auch (die Shimano eigentlich viel besser für die Saint hätte nehmen sollen ... aber wohl wegen Grimeca nicht).

Scheint mir ein verwischtes Verkaufstargument zu sein .....

 

[Radical_53]

Beläge machen viel aus, sehr viel sogar. Je nachdem in welchem Bereich sie gut arbeiten bzw. noch arbeiten können.
Hätte ich da fadenscheinige Argumente gefunden, wäre die Sache für mich sicher nicht so interessant.

Beim Auto z.B., da fahr ich halt schon länger Scheibe, merk ich sehr extrem ob der Belag paßt oder nicht. Und da ist eben wie oben mal angedeutet zwischen Serienbelag und meinem Einsatzbelag ein himmelweiter Unterschied. Und das obwohl beide bei mir ~ gleich lange halten.

 

[Chakotay]

ich weiß ja nicht, aber was "Hugo" schreibt ist doch völlig richtig. Was da noch lange drüber diskutiert werden muß ist mir ein Rätzel. Aber ich glaube manche verstehen einfach die Zusammenhänge nicht.

Worum ging's ursprünglich? Titan-Bremsscheiben und Temperaturen ...

Also nochmal kurz die Physik dahinter geklärt. Testvorraussetzung. Gleiches Bike, gleicher Fahrer, gleiche Reifen, gleiche Strecke. Gleiche Bremse, nur unterschiedliche Bremsscheiben (Stahl - Titan, ...). Bei gleicher Geschwindigkeit wird maximal Verzögert.
Nun sollte schonmal klar sein, dass die maximale Verzögerung nur abhängig von Geometrie Fahrer/Bike und Haftung der Reifen ist!!! Unabhängig also von der Bremse, vorrausgesetzt wir sprechen von "anständigen" Bike-Scheibenbremsen und wir sprechen von einer Vollbremsung, bei der die Bremse nicht überhitzt.
Desweiteren sollt klar sein das die gleiche kinetische Energie in der gleichen Zeit (da gleiche Verzögerung) umgewandelt wird (haupsächlich in Wärme).

Wer mit diesen Tatsachen Probleme hat, sollte nochmal ein paar Bücher wälzen oder meinetwegen seine Physik-Professoren fragen.

Übrigens haben "Sportwagen" nicht größere Bremsen weil diese bessere Verzögerungen zulassen, sondern weil diese mehr Standfestigkeit besitzen. Es gibt schließlich kein Auto was bei Topspeed nicht die Räder blockieren lassen könnte (wenn ABS abgeschaltet).

Ob höherer Reibwert oder größere Bremsscheibe spielt für die maximale Verzögerung keine Rolle. Dies hat nur einen Einfluß auf die Kraft am Geberzylinder (also höherer Reibwert oder größere Bremsscheibe => kleinere Handkraft).


PS: ... ich habe Physik (fertig-) studiert

 

[Radical_53]

Die Größe der Scheibe hat aber noch mehr Einflüsse als nur Temperatur-Stabilität.

Oder kannst du mir sonst erklären, warum so viele Leute auf Porsche-Bremsen umrüsten? Auch Fahrzeuge, die normal größere Scheiben haben? Eine normale Porsche-Bremse z.B. hat einen Durchmesser von 332mm und eine Dicke von 32mm an der Vorderachse. Die Bremse vom BMW M5 hat einen Durchmesser von ~380mm und eine ähnliche Dicke wie die Scheibe von Porsche. Trotz allem ist die Porsche-Bremse in allen Belangen besser... (siehe Mov-it Seite, die bieten diese Kits an).

Nach meinem Verständnis ist bei beiden Scheiben die Bremsarbeit dieselbe. Es wird die gleiche Menge kinetischer Energie in Wärme umgewandelt.
Die Bremsleistung, also Bremsarbeit pro Zeit, ist jedoch im Normalfall unterschiedlich. Paßt die Scheibe besser zum Belag, wird das Bike schneller stehen bzw. auf einem kürzeren Weg zum Stillstand kommen.

 

[rooster]

@Chakotay

Keine Ahnung ob du meinen Diskussionsbeitrag meinst, wenn kann ich dir nur recht geben. Alles worauf du dich beziehst ist ungefragt richtig, heikel wirds aber erst bei dem was du verschweigst.

Ich bin mir auch weiterhin nicht sicher ob das Temperaturverhalten bei Stahl- und Titanscheiben gleich ist. Und Leute bei Magura (mit denen ich weiss Gott nichts am Hut habe), die sich damit beschäftigt haben, unterschwellig als Deppen darzustellen tue ich erst recht nicht.

[...] bei der die Bremse nicht überhitzt [...]

Genau darum gehts aber.

rooster

 

[mauwges]

Moin Jungs,

also irgend wie kommt ihr ja vom Hundertsten ins Tausendste.
Eigentlich gehts ja garnicht um die max. Verzögerung die umgesetzt werden kann sondern um die Temp.stabilität und Standfestigkeit.

Das Bsp. mit der max. Verzögerung ist zwar schön und gut - auch richtig - aber eine Vollbremsung ist das falsche Bsp.

Vielmehr müsste man eine Dauerbremsung bei einer Bergabfahrt hernehmen und die beiden Testpartner (Stahlscheibe vs. Titanscheibe) miteinander vergleichen. Alle äusseren Bedingungen gleichgesetzt, natürlich. Noch besser würde es in einem Labor gehen, wo ein definierter Druck der Klötze auf die Bremsscheibe wirkt und das Laufrad durch einen Motor gedreht wird. Fahrtwind muss dann halt mit einem Ventilator oder dergleichen erzeugt werden.

Fakt ist jedoch, das die kinetische Energie gleich sein muss um ein verwertbares Ergebnis zu erhalten. Gleiche kinetische Energie die "vernichtet" wird entspricht einem annähernd gleichen Bremsvorgang, also gleiche Geschwindigkeit auf gleicher Weglänge runtergebremst. Die kinetische Energie wird dabei in Wärme umgewandelt.

Die Wärme teil sich auf, zum Einen geht sie auf den Bremssattel und Rahmen usw. Da spielen die thermischen Eigenschaften der Scheibe keine Rolle.
Zum Anderen geht die Wärme in und über die Scheibe, wo sich die Wärmeleitfähigkeit der Scheibe bemerkbar macht.

Fakt ist jedoch, das die Bremsflächen die gleiche Wärmeenergie aufnehmen, also auch gleichermassen erhitzt werden. Von hier aus wandert dann die Wärme über die Spider richtung Nabe - bei Stahl besser als bei Titan.
Was nun eigentlich zu klären ist, ist die Frage wo denn die Kühlung der Scheibe eigentlich statt findet.

Aussen an der Bremsfläche, weil hier die Randgeschwindigkeit sehr gross ist, oder ehr an der Spider, da hier mehr Verwirbelungen und eine größere Angriffsfläche vorliegen.
Natürlich ist es ein Mix aus beiden, aber wenn die Kühlung am Rand ehr den dominanten Anteil an der Gesamtkühlleistung hat, dann sieht es für die Titanscheibe sehr gut aus. Findet die Kühlung ehr an der Spider statt, dann ist das für die Titanscheibe leider schlecht, da durch den höheren Wärmeleitwiderstand die Bremsfläche heisser wird als bei der Stahlversion.

Im Grunde wurde das alles schon irgenwie gesagt und erwähnt, aber ich wollte es hir nochmal auf den Punkt bringen, damit nicht alle an einander vorbei reden.

Hat jemand die Möglichkeit, das Kühlverhalten eine Scheibe zu untersuchen?

Grüße
Markus

 

[Radical_53]

Fakt ist jedoch, das die Bremsflächen die gleiche Wärmeenergie aufnehmen, also auch gleichermassen erhitzt werden. Von hier aus wandert dann die Wärme über die Spider richtung Nabe - bei Stahl besser als bei Titan.

Sorry, aber das stimmt so nicht. Wenn alle Temperaturen in beiden Fällen gleich wären, nach bzw. während der Bremsung, dann ja.
Ein schlechter Wärmeleiter wird aber unwilliger Wärme aufnehmen als ein guter. Nicht umsonst benutzt man doch wohl z.b. für Kühler (in welchem Anwendungsfall auch immer) Kupfer und Aluminium, und kein Holz oder Kunststoff...

Wenn du sagen würdest daß in beiden Fällen natürlich *versucht* wird, die gleiche Wärmemenge einzubringen (da diese ja in beiden Fällen bei der Bremsung entsteht), ok. Das ist natürlich logisch.
Nur ob sie dann abgeführt wird oder nicht, hängt am Wärmeleit-Koeffizient, und der ist ja wohl bei Titan niedriger als bei Stahl.
Bei Titan wird also mehr Wärme in den Bremssattel und damit auch in Beläge und Flüssigkeit gehen, wodurch diese stärker belastet werden.

 

[mauwges]

Hi,

das stimmt so nicht ganz, wie du es geschrieben hast.
Du musst dich fragen, wo die Wärme herkommt und wo sie hin geht. Sie entsteht direkt an der Berührungsfläche Bremsklotz<->Scheibe. Bei dauerhafter Belastung kann man von einem statischen Fall ausgehen. Ergo wird die Bremsfläche in beiden Fällen (Stahl oder Titan) die gleiche Wärmeenergie aufnehmen.

Mit den Kühlern hast du schon recht - da ist der Grund aber ein anderer. Bei Kühlkörpern geht es darum mit einem niedrigen Wärmeleitwiderstand die Wärme nicht nur unten am Die zu haben sondern sie auf den gesamten Kühlkörper zu verteilen um eine großen Angriffsfläche für die Kühlluft oder das Kühlwasser zu bieten.
Der Vergleich ist insofern nicht ganz zutreffend, da Prozessorkühler einen sehr kleinen Temp.unterschied vom Die zur Aussentemp. haben und nicht über 70-80° heiss werden sollten.
Bei ner Scheibenbremse haste aber einen wesentlich höheren Temp.unterschied zur Aussentemp. ~ 250°.

Grüße

 

[Radical_53]

Klar, das Delta T ist in dem Kühlerbeispiel weitaus geringer.

Ich sehe jetzt halt nur nicht, wieso die Wärme genauso "freiwillig" in das Titan gehen sollte wie in den Stahl, wo dort doch der Widerstand viel höher ist (mal ganz blöd ausgedrückt).
Die Wärme geht doch wohl den Weg des geringsten Widerstands, ergo meiner Meinung nach eher durch die Beläge in den (Alu-)Sattel und die Flüssigkeit.

Das Titan ist ja im Vergleich zum Stahl schon fast ein Wärmeisolator, ergo dürfte da eigentlich nicht dieselbe Wärme aufgenommen werden.
Sie entsteht in beiden Fällen gleich, das mal vorausgesetzt, aber bei Ti müßte sie woanders hingehen bzw. andere Bauteile stärker belasten als bei Stahl.
Wäre dem nicht so würde doch nichts dagegen sprechen bzw. man müßte nichts an der Bremse ändern, um Ti zu fahren.

 

[mauwges]

Hi,

dagegen würde eine evtl. unzureichende Kühlung sprechen - abhängig davon, wo die Kühlung jetzt überwiegend stattfindet - Bremsfläche oder Spider.

Auf der anderen Seite hast du schon irgendwie recht. Aber ich denke, dass der unterschied recht gering ist, da die wärme nur 1 - 2 mm (mehr geht ja eh nicht) in die Scheibe eindringen kann und auf die kurze Wegstrecke kann kein deutlich größeres Delta T entstehen.
Und ob die Beläge einen geringeren Wärmewiderstand haben als die Ti-Scheibe, weiss ich nicht.

Grüße

 

[Radical_53]

Nun ja, ich denke die Kühlung bei der Scheibe findet schon hauptsächlich an der Bremsfläche statt. Der Spider hat im Vergleich doch viel weniger Fläche.

Wie jetzt der thermische Widerstand von den Bremsklötzen zur Ti-Scheibe ist, kann ich dir auch nicht sagen.
Nur müßte aufgrund des höheren Widerstands bei Ti im Vergleich zu Stahl mehr Wärme in den Bremssattel gehen, denn der (bzw. die Flüssigkeit) wird ja schon bei der Stahlscheibe gut erhitzt.

 

[mauwges]

Stimmt schon,
aber ich kann mir nicht vorstellen, dass es soviel mehr ist - aus oben geschriebener Begründung.

 

[checky]

Auf der anderen Seite hast du schon irgendwie recht. Aber ich denke, dass der unterschied recht gering ist, da die wärme nur 1 - 2 mm (mehr geht ja eh nicht) in die Scheibe eindringen kann und auf die kurze Wegstrecke kann kein deutlich größeres Delta T entstehen.

Grüße

ist dem so ? Ich habe von Alex (dem Felgenhersteller) mal nen Test von Alubremsscheiben gelesen & da hiess es, dass die Disc wesentlich weniger warm wird & das dann ja eben auch nur wegen der besseren Wärmeleitfähigkeit der Scheibe, die ja dann die Hitze besser an die Umgebung (Luft) abgeben kann. Im Umkehrschluß wäre dann das was Radical schreibt ja richtig.

 

[Radical_53]

Eben.

Im Einzelnen müßte man es ohnehin testen, was ich geschrieben hab *müßte* halt vom Prinzip her so sein.
Inwiefern sich das dann in der Praxis auswirkt, wie groß die Unterschiede dann hier und da wirklich sind, kann ich natürlich nicht sagen.
Dafür muß man es halt messen oder "er-fahren".

 

[Chakotay]

Ich glaube kaum dass die Wärmeableitung über den Spider zur Nabe eine Rolle spielt. Wie ja schon erwähnt wurde ist eine Wärmeabgabe an die Nabe auch problematisch.
Die meiste Wärme wird über Kontakt (Luft) und vor allem Abstrahlung abgegeben.
Wenn die Wärmeleitfähigkeit von Titan geringer ist, so wird die Oberfläche wärmer. Somit sollte auch der Bremsbelag wärmer werden. Vielleicht liegt da das Problem?

 

[Radical_53]

Wärmestrahlung eher nicht, mehr durch den Fahrtwind erzwungene Konvektion

Aber egal, was du meinst ist ja das was ich oben auch gesagt hab: Es geht prinzipiell eher mehr Wärme in den Belag als bei einer Stahlscheibe, weil eben die Wärmeleitfähigkeit von Titan geringer, somit der thermische Widerstand (bei gleichen Abmaßen, ist ja gegeben) höher ist.

 

[mauwges]

Stimmt schon, hab ja nix anderes behauptet .
Nur kann ich mir eben nicht vorstellen, dass der Unterschied so gravierend ist - ohne eine Messung oder Simulataion kommen wir nicht weiter, es sei denn mit genauen Daten und einem freiwilligen der Lust auf Rechnen hat .

 

[Silver@Surfer]

ne, nur du kommst immer mit soooo geilen ideen wie berillium ritzeln, schaltwerken ohne doppelte-abstützung und warn nicht auch die titanfelgen von dir erdacht?
sorry, aber dir fehlt jegliches verständnis für die materie und dann beziehst du dich immer auf herrn smolik oder sonstwen von dem du so dolle bücher hast....ich kann mir aber allen ernstes nicht vorstellen dass die so nen mist propagiern

@quantic
ne da is nicht mehr energie, es sei denn mit "normalen" bremsen rollst einfach nur den berg runter und mit "guten" trittst du nochma anständig rein, wenn dem aber wirklich so is dann macht einer von uns beim biken irgendwas gewaltig falsch

@rooster

und was machst wenn die wärme durch die flanke duch ist?
die bremsscheibe is 2mm dick und sagen wir ma 20mm hoch, dazu noch der spider der n deutl. geringeren querschnitt hat, jetz willst du mir erzählen dass bei stahl die wärme durch den spider abhaut und bei titan nicht weil die wärmeleitfähigkeit zu schlecht is?

und nein, ich sags noch einmal, wir wollen keine wärme im bauteil, sondern an der oberfläche, weil nur an der oberfläche kann die wärme an die umgebung abgegeben werden.
egalwie dick die bremsscheibe is, egal wie hoch die wärmekapazität ist, irgendwann is die scheibe trotzdem durchgeheizt und dann muss die wärme doch wieder über die oberfläche weg, und der punkt kommt auch bei tollen wärmeleiter stahl zieml. schnell eben aufgrund der dimensionen

@radical
also bei magura müssten die endurance die härteren sein...halten entspr. auch länger
bei dem preis für die bremsscheiben und die härte des materials stellt sich aber die frage ob nicht weichere beläge evtl. billiger wärn auf dauer....sehr teure laufräder bremst man auch mit weichen gummis(also bei felgenbremsen)

behalt auf alle fälle ma über längeren zeitraum die wanddicke der scheibe im auge...weniger aus angst dass sie zu schnell verschleisst sondern eher als wertneutraler beleg darüber wie lange sie tatsächlich hält...interessiert bestimmt einige

Wieso Mist?Gerade Herr Smolik hat mich auf die exotischen Materialien gebracht.Und wenn das Geld keine Rolle spielt,ist auch ein Berrylium Ritzel technisch machbar oder eine Felge aus Titan.Nicht jeder will mit Serienteilen rumfahren.Das Problem ist nur das die Bikeindustrie auf Sparflamme fährt.
Aber einerseits hast du schon recht.Meine Ideen sind noch zu früh für diese Welt.
Ach ja,noch was:Lies dir mal den Thread"Titanfelgen" mal genau durch.Ich habe nur nach auf den Markt befindliche Ti-Felgen gefragt.Mir wurde direkt etwas anderes in den Mund gelegt.Es wurde plötzlich behauptet ich will sie bauen.Mein Fehler war es auf die Diskussion einzugehen und da bin ich leider etwas verbissen und dickköpfig gewesen.

 

[cygnus-x1]

Wieso Mist?Gerade Herr Smolik hat mich auf die exotischen Materialien gebracht.Und wenn das Geld keine Rolle spielt,ist auch ein Berrylium Ritzel technisch machbar oder eine Felge aus Titan.Nicht jeder will mit Serienteilen rumfahren.Das Problem ist nur das die Bikeindustrie auf Sparflamme fährt.
Aber einerseits hast du schon recht.Meine Ideen sind noch zu früh für diese Welt.

eines wollen wir mal hier festhalten - Berrylium wird übermorgen auch nicht viel günstiger und einfacher zu bearbeiten (unabhängig davon: Berrylium ist ja auch "sehr gesund").
Deswegen ists egal wie früh deine Ideen kommen im bezug auf Berrylium!

cygnus-x1

 

[Silver@Surfer]

Ich will jetzt keine Diskussion anzetteln,kann dir aber sagen das dieses Material nur beim Erhitzen über 600 Grad oder beim mechanischen Bearbeiten(Staub) gefährlich ist.Die alte White Industries Nabe hat Sperrklinkenfedern aus Berylliumlegierung.Ich denke der Hersteller dürfte es sonst nicht verkaufen.Der Preis ist bei Leichtbau nicht interessant.Ich kenn Leute die geben im Monat locker 70-80000 € fürs Hobby aus.Das muß jeder selber wissen und jetzt ist das Thema hier gestorben.Hier ist es zu off-topic.

 

[eosfan]

Wieso Mist?Gerade Herr Smolik hat mich auf die exotischen Materialien gebracht.Und wenn das Geld keine Rolle spielt,ist auch ein Berrylium Ritzel technisch machbar oder eine Felge aus Titan.Nicht jeder will mit Serienteilen rumfahren.Das Problem ist nur das die Bikeindustrie auf Sparflamme fährt.

Das Problem ist wohl eher, dass es für solche Hirnfurze einfach keinen Markt gibt, der genug Gewinn verspricht. Die Zielgruppe ist viel zu klein, um mit so exotischem und teurem Zeug wirklich Geld zu machen und das ist es letztendlich, was die Bikeindustrie will.

 

[Silver@Surfer]

Sicher der Markt wäre klein.Aber mit den jetzigen Materialien kommt man bald nicht weit genug.Punkt.Hier geht es um TI-Bremsscheiben und nicht schon wieder um Beryllium.

PS : DER Zipplaufradsatz kostet auch 6500€ und der wird von Rennradfahren auch gekauft.

 

[Cheetah]

Der Hirnfurz von heute, ist oft das High End von morgen!