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bremsscheiben werden ungut heiss


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N'abend,

 

Ich bin ja jetzt diese Woche erstmals auch ein paar Meter in die Hoehe gefahren, statt nur auf der DI und meine Bremsen moegen das garned. Zum Teil brauch ich vom berg runter so lang, wie rauf.

 

Untergrund war Eis und Schnee, teilweise mit Schmelzwasser drueber, zu schnell wollt ich es also nicht werden lassen. Brems ich so wie oft empfohlen, hab ich nach ein paar Metern zuviel Speed drauf und kanns garnimmer derbremsen, weil HR und VR uebers Eis rutschen (mit oder ohne Spikes).

Jetzt muss ich recht viel schleifen lassen. Und da is es dann nach 3km bergab so, dass die Scheiben stinken und wenn Schnee hinkommt zischts und dampts. Die hintere hat sich ueberhaupt gleich verzogen und schleift zum Teil.

 

Das Gewicht vom Radl plus mir sind so ca 90kg, Gefaelle um die 15%. Nutzen mir da groessere Scheiben was? Das Radl is so ein cross country mit 160er Scheiben. Die Bremsen sind an sich ganz nett find ich (Tektro Auriga), sie funktionieren auch immer noch und nix is angelaufen oder glasiert. Ich frag mich bloss, ob mit groesseren Scheiben deutlich mehr Kühlung da waer?

 

cu

martin

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Dass du auf Schnee und Eis nicht zum Stehen kommst wundert dich?

In unserer Gewichtsklasse raten sich 160er Scheiben eigentlich nicht an. Vorne dürfen es da schon gern 180er oder 200er sein (auf die Freigabe der Gabel achten!). Trotzdem muss dir bewusst sein, dass bei einer Scheibenbremse Reibungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt wird. Dass das Ding heiss wird, ist also physikalisch unveränderbar.

 

Das Rutschen kommt mMn daher, weil die Räder zu wenig Grip am Untergrund haben, und die Scheibenbremsen für das Terrain schon zu viel beissen. Der Reifen blockiert also bereits, bevor er am Untergrund greifen kann. Ist auch Physik.

 

Sorgen täte ich mir machen, wenn du beim Bremsen plötzlich keine Bremskraft mehr hättest, oder du den Hebel leer an den Lenker ziehen kannst. Dann würds bei der Bremse wirklich was haben.

Alles andere führe ich auf die äußeren Gegebenheiten zurück.

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90kg inkl. Rad heißt, daß du zu den eher leichten Bikern gehörst. Ich hab zu der Zeit, als ich so viel gewogen hab, dieselbe Bremsscheibengröße wie jetzt problemlos gefahren, 180mm nämlich. Heiß werden sie, das stimmt, und wenn du sofort nach einer Abfahrt draufgreifst, hüpft im schlimmsten Fall sofort die Fingerkuppe weg...

 

Also keine Angst, erstens muß man sich daran gewöhnen, zweitens wurden und werden auch Felgenbremsen heiß (kann auch zu Reifenplatzern führen, aber deswegen hat auch noch niemand das Bremsen aufgegeben) und drittens mußt du lernen, dein Tempo mit der Bremse zu dosieren - that´s it. Besser zu bremsen kannst du immer noch lernen, hauptsache du fährst sicher und bleibst sicher stehen.

 

Und wenn es nach der Abfahrt schleift, dann laß die Scheiben auskühlen, zieh die Bremse dann während der fahrt so leicht, daß sich grade die Beläge nachstellen. Und wenn das nicht geht, kann man sie wieder zurechtbiegen, da ist halt Augenmaß oder ein Mechaniker gefragt.

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Ich hab zusammen mit meinem Racebike genau 78 kg gehabt. Die Scheiben hatten einen Durchmesser von 160 v/h und waren die Formula R1. Extrem bissig, aber überhizten auch sehr schnell und fingen schnell an leer durchzugehen. Da war ich eben ein wenig schneller unterwegs und musste wegen einer Kehre (auf Asphalt) arg viel abbremsen. Nach dieser Kehre hatte ich dann vorne quasi keine Bremse mehr :)

Ich hab dann vorne die Beläge von organisch auf gesintert gewechselt und es hat sich eigentlich (bis auf die schlechtere Bremsleistung im kalten Zustand) zum positiven verändert.

 

Dass, wenn du dauernd schleifen lässt, die Bremsen aufheizt dürfte wohl klar sein. Abhilfe solle eigentlich wirklich eine größere Scheibe vorne bringen , wie Riffer schon gesagt hat. Sollte sich auch in einem sehr moderatem Preisbereich bewegen. Was das überhitzen betrifft habe ich mit gesinterten Belägen, wie oben gesagt, die beste Erfahrung gemacht.

Dass die Bremsen heiß werden ist mMn normal, da man gerade dann die beste Bremswirkung hat.

Bearbeitet von Christwo
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Grosse Scheiben muessen nicht wirklich was bringen. Beim beschriebenen schleifen lassen, werde die oft schneller heiss als die kleineren. Grund ist die hoehere Umfangsgeschwindigkeit und dadurch erhoehte Reibung was andererseits durch den groesseren Umfang in besserer bremsleistung bei kurzen agressiven bremsmanoevern von Vorteil ist.
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Da muss ich widersprechen. Große Scheiben haben den Vorteil, dass sie länger in der Umgebungsluft gekühlt werden und eine größere Fläche haben. Die erhöhte Drehgeschwindigkeit fällt hier weniger ins Gewicht wie ich finde.

Wenns so wäre, wären alle nur mit 140er Scheiben unterwegs ;)

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Da muss ich widersprechen. Große Scheiben haben den Vorteil, dass sie länger in der Umgebungsluft gekühlt werden und eine größere Fläche haben. Die erhöhte Drehgeschwindigkeit fällt hier weniger ins Gewicht wie ich finde.

Wenns so wäre, wären alle nur mit 140er Scheiben unterwegs ;)

 

jo..

@ KA.steve: warum sind wohl heizkörper so groß, sicher nicht weil sie so hübsch sind.

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[…]

Untergrund war Eis und Schnee,[…]

Jetzt muss ich recht viel schleifen lassen. Und da is es dann nach 3km bergab so, dass die Scheiben stinken und wenn Schnee hinkommt zischts und dampts. Die hintere hat sich ueberhaupt gleich verzogen und schleift zum Teil.

 

In der Kälte fängt so manche hydraulische Schbeibenbremse zu schleifen an. Im IBC gibt es zu (fast) jedem Bremsenmodell einen Thread über die Probleme bei Kälte (XT, Magura Julie,…).

Das ist zwar nicht erfreulich, aber immer noch besser als die Kombination von Felgenbremsen und vereisten Felgen. Wenn die Bremse dagegen bei winterlichen Temperaturen schon stark fadet oder andere Ausfallserscheinungen zeigt (zB den Druckpunkt verliert) dann würd ich auf jedenfall eine größere Scheibe montieren.

 

Das Gewicht vom Radl plus mir sind so ca 90kg, Gefaelle um die 15%. Nutzen mir da groessere Scheiben was? […] Ich frag mich bloss, ob mit groesseren Scheiben deutlich mehr Kühlung da waer?

[…]

 

Es haben eh schon viele geschrieben, natürlich bringen größere Scheiben was. Eine Bremse macht schon einmal grundsätzlich nix anderes als die kinetsche Energie von Fahrrad und Fahrer in Wärmeenergie umzuwandeln und diese Wärmeenergie muß sie über die Oberfläche von der Bremsscheibe und dem Rest der Bremse wieder loswerden. Mit dem Schritt von 160mm auf 180mm vergrößerst du die Oberfläche der Scheibe um etwas mehr als 1/8, obendrein ist die (Bahn)geschwindigkeit der größeren Scheibe höher was einen stärkeren kühlenden Luftzug mit sich bringt.

Die Wärmeenergie bleibt aber natürlich gleich. Nur verteilt sie sich auf ein bißchen mehr Masse und wird über die größere Fläche schneller an die Umgebung abgegeben.

 

Und weil du das mit der richtigen Bremstechnik angesprochen hast: ich finde ein bißchen Reserve sollte eine Bremse schon haben und dann verkraftet sie auch gelegentliche Dauerbremsungen locker.

Sehr gut gefallen mir die Posts von Phil S. zu diesem Thema. Leider etwas aus dem Zusammenhang gerissen

 

[…]Du argumentierst also, die Bremse lieber selten und dafür kurz und stark zu belasten, lieber zehnmal kurz auf 120° statt dauerhaft auf 100° (so wie Du oben schreibst, klingt´s mir nach "Lieber reich und gesund als arm und krank!")

 

Was ich meine ist, dass diese Überlegung einleuchtet. Sie gilt aber nicht nur fürs Stottern, auch eine schleifende Bremse gibt mehr Energie ab, wenn sie heißer wird.

[…]

Die Stottertheorie ist doch wesentlich älter als Hydraulik im Fahrradbau. Damals gab es Seilzüge, brennende Bremsklötze, schmelzende Kittbetten und platzende Reifen. Die Botschaft war: "Krachen lassen, dann bremsen Luft- und Rollwiderstand und nehmen den grindigen Zwickerln gnädig einen ordentlichen Teil ihrer Arbeit ab!" Bremsen also so selten wie möglich, nur um gröbste Katastrophen abzuwenden, mehr geht eh nicht.

Das sehe ich heute als Anachronismus.

 

Eine Bremse braucht Reserven. Fading zeigt, dass die erschöpft sind. Wenn schon Stottern, dann beim Zahlen der größeren Scheiben! Beim Bremsen sehe ich es als Kosmetik.

[…]

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jo..

@ KA.steve: warum sind wohl heizkörper so groß, sicher nicht weil sie so hübsch sind.

 

netter Vergleich !! um dabei zu bleiben, was passiert, wenn du einen riesen Heizkörper in einen kleinen Raum gibst === es wird heiß, oder ??

 

Nochmal zusammengefasst: es ist schon richtig, dass die größeren Scheiben "besser" bremsen, um jedoch die negative Seite (mehr Hitze auf den Bremsbelägen usw.) auszuschließen, müssten - so wie überall anders wo es auch Bremsscheiben gibt - auch Bremssättel bzw. Bremsbeläge im selben Maße "wachsen".

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Falsch. Dadurch, dass die Scheibe aufgrund der Größe die Wärme besser abgibt, wirkt sich das auch auf die Beläge aus.

Wenn das mit der höheren Geschwindigkeit sich wirklich sooo drastisch auswirken würde, müssten Felgenbremsen noch viel heißer und unbrauchbarer sein, als sie ohnehin schon teilweise sind.

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Fakt ist, daß größere Scheiben später thermisch an ihre Grenze stoßen, weil sie durch den größeren Hebel = Radius) mehr Bremsleistung übertragen können. Also wenn es darum geht, eine ÜBERHITZENDE Bremsscheibe zu ersetzen, um Fading wegzukriegen, braucht man zumindest eine größere Bremsscheibe, eventuell eine potentere und temperaturstabilere Bremsanlage. Das ist ein Extremfall, und bei heutigen Discbrakes meines Wissens nach nicht mehr an der Tagesordnung.

 

Hier reden wir aber weder über Leistungsverlust, noch sonstige Ausfallserscheinung, was sich bestätigt, wenn ich den ersten Post nochmal durchlese. Eine größere Scheibe bringt aber noch keine besseren Bremsmaneuver zustande, denn sie beisst ja mehr. Die stinkenden Beläge kann ich jetzt nicht so einordnen, dürfte aber nicht so schlimm sein, also warum dann gleich was ändern??? Wenn, dann wie oben schon gesagt vorn eine größere Scheibe, d.h. Kosten von Scheibe und passendem Adapter mit bis zu ca. 45,-.

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[…]um jedoch die negative Seite (mehr Hitze auf den Bremsbelägen usw.) auszuschließen, müssten - so wie überall anders wo es auch Bremsscheiben gibt - auch Bremssättel bzw. Bremsbeläge im selben Maße "wachsen".

 

Wenn du das noch einmal behauptest komm ich dir mit einem simplen Rechenbeispiel:D…

 

Ein größerer Scheibendurchmesser bedeutet, dass der „Hebel“ an dem die Beläge ansetzen größer ist. Um also dieselbe Verzögerung zu erreichen ist weniger Kraft notwendig, dh die Beläge müssen weniger stark an die Scheibe gepreßt werden.

Die entstehende Wärmemenge bleibt bei einer vergleichbaren Bremsung aber gleich. Nachdem die größeren Scheiben für eine schnellere Wärmeabgabe sorgen werden die Beläge bei größeren Scheiben auch (minmal) kühler bleiben.

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mehr oberfläche -> mehr wärmeabgabe

die energie die benötigt wird um zu bremsen muss dagegen annähernd ident sein

größere scheiben -> "besser"

 

wenn ich einen riesen heizkörper in einen kleinen raum gebe passiert ausser dass der kleine raum noch kleiner wird nichts. (man muss ihn ja auch einschalten)

großer heizkörper -> mehr oberfläche -> mehr wärmeabgabe -> mehr power.

 

deiner "rechnung" nach müssten sämtliche felgen bereits durchgeschmolzen sein.

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Na das mit dem Heizkörper ist schon richtig, nur ist hier erstens kein geschlossener Raum, und zweitens wird beim größeren Heizkörper noch ganz anderes tragend: Ist die Oberfläche größer oder aber die Wassermenge, die ihn aufheizt.

 

Beide Aspekte geben der Physik, greyz, smutbert etc. Recht.

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Ich sag ja nicht, dass eine größer Scheibe nicht besser bremst, daran gibts ja nichts zu rütteln. Ich lass gerne jeden von euch ein - in der Umfangsgeschwindigkeit laufendes - Seil mit der blossen Hand abbremsen, bin gespannt auf welches ihr lieber greift ?? Auf das, welches der Geschwindigkeit der Kleinen, bzw. das welches so schnell läuft wie die große Scheibe ???

 

Nochmal, der Schlüssel ist eine passende Vergrößerung der Bremsbeläge, dann geb ich euch in allem gerne recht, auch im motorisierten Fahrzeugbau baut kein Mensch solchen Schmarrn wie die Radhersteller. Keiner baut größere Scheiben ein, ohne die Beläge zu vergrößern um die kurzfristig schneller auftretende Reibungswärme abzuleiten, noch ein Beispiel für die restlichen Skeptiker unter euch im Anhang man sehe und Staune große 6 bzw. wenn bessere Leistung gefragt: ACHTkolbenbremse, gell !!! is immer des Gleiche große Scheiben = große Beläge, weil sonst werden Bremsen heiß

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Bearbeitet von ka.steve
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So kann man argumantieren, wenn das Angebot da und auch sinnvoll ist. Eine Saint auf dem Bike des Threaderstellers löst sein Problem nicht, sie ist nur einfach überdimensioniert. Daß thermisch dann wahrscheinlich der Grenzbereich weiter weg ist als mit kleineren Bremsbeläge von 2-Kolbenbremsen, ist natürlich klar.

 

Was aber das Thema mit dem Seil nicht beantwortet - mit bloßen Händen ist nicht angenehm, egal, was man angreift, aber man hat eher die Möglichkeit, eine große kinetische Energie zu stoppen, wenn man mit einer Zange o.ä. auf das Seil greift, das auf der großen Rolle läuft. Das ist das alte Prinzip aller Flaschenzüge, würde ich mal sagen.

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weil eine 8 kolbenbremse wahrscheinlich schwerer, größer und teurer sein wird als eine 2 kolben bremse und eine 2 kolbenbremse genauso genügt wenn ausreichend dimensionierte disc verfügbar ist?

 

egal ob 2 oder 8 kolben, die energie die in wärme umgewandelt muss ist die gleiche also größere discs -> mehr wärmeabgabe

 

im prinzip sollts so sein:

wenn ich von 30 km/h auf 10 km/h bremsen will werden die bremsbeläge

bei der 203er 2 umdrehungen lang kontakt haben

bei der 160er 2,5 umdrehungen..

kinetische energie wird genausoviel in wärme umgewandelt, nur dass die größere disc einfach mehr fläche hat um die wärme an die umgebungsluft abzugeben.

 

Ich persönlich will nicht dass die wärme von bremsbelag an bremskolben an bremsflüssigkeit übertragen wird, oder halt nur möglichst wenig..

eine größere disc generiert nicht mehr hitze, gibt sie nur "besser" ab.

 

@seil: greif ich nicht an.

Bearbeitet von grey
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Jetzt reichts :D

 

Ein Fahrer samt Fahrrad fahre in der Ebene mit einer Geschwindigkeit von 50km/h (das sind 13,89m/s) und habe samt Fahrrad eine Masse von 100kg. Die translatorische kinetische Energie ist mv²/2 und beläuft sich auf 9645 Joule.

 

Noch nicht berücksichtigt ist dabei die Rotationsenergie der Laufräder. Da möchte ich mich damit begnügen die obere Grenze dafür abzuschätzen, um zu zeigen, dass es nicht wirklich notwendig ist sie zu berücksichtigen:

Denken wir uns die gesamte Laufradmasse von sagen wir 3kg für vorne und hinten im äußersten Umfang konzentriert, das wäre schlimmer als möglich.

Dann ist die Bahngeschwindigkeit für die ganze Laufradmasse gleich der Geschwindigkeit des Fahrrades und wir erhalten für die Rotationsenergie den gleichen Term wie für die translatorische kinetische Energie: Laufradmasse*v²/2=289J.Größenordnungsmäßig deckt sich das mit einer ausgefeilteren Rechnung die ich ergoogelt habe. Dort kommen natürlich deutlich niedrigere Energien raus, weil 1. die Laufräder leichter sind, 2. die Rotationsenergie mit einem real gemessenen Trägheitsmoment berechnet wird und 3. die Geschwindigkeit kleiner ist.

 

Die Gesamtenergie ergibt sich dann aus der Summe dieser beiden Energien.

Halten wir also fest, dass die Rotationsenergie die Gesamtenergie um sage und schreibe 3% erhöht. Deshalb sage ich gleich, dass ich den Gewichtsunterschied zwischen kleiner und großer Scheibe gleich gar nicht erwähne. Er müßte nämlich unter 300g liegen und erhöht damit die translatorische Energie um weniger als 0,3% ! und bei der Rotationsenergie ist es auch nicht viel mehr.

 

Wenn unser hypothetischer Fahrradfahrer jetzt also stehenbleiben möchte muß die Bremse vollkommen unabhängig von der Art der Bremse (große Scheibe, kleine Scheibe, Felgenbremse, Rücktrittbremse,…) die gesamte Bewegungsenergie von 9645(+289) Joule in eine andere Form der Energie umwandeln. Wenn man nicht gerade ein E-Bike hat, das die Energie wieder zum Teil in eletrische Energie umwandelt, um damit den Akku aufzuladen, erhält man rund 10000 Joule an Wärme.

 

Die ganze Rechnung dient eigentlich nur dazu zu zeigen, dass die entstehende Wärme unabhängig von der Bremse ist. Aber sie

heizt die Bremse auf und wird mit der Zeit wieder an die Umgebung abgegeben. Eine größere Bremsscheibe hat mehr Masse und damit eine höhere Wärmekapazität, also wird sie bei Zufuhr der gleichen Wärme 1. kühler bleiben und 2. die Wärme über die größere Oberfläche schneller an die Umgebung abgeben.

 

 

Das ganze errinnert mich auch irgendwie an die früher gängige Behauptung Metallbremsbeläge würden heißer als organische. Das einzige was vielleicht tatsächlich passiert ist, dass die Metallbeläge die Wärme schneller an die Kolben und damit die Bremsflüssigkeit weitergeleitet haben und so eher zu einem Ausfall der Hydraulik führen. Wenn man genau überlegt müßten die Metallbeläge damit sogar kühler geblieben sein…

 

 

@Seil

Ich würde wie greyz zu keinem der Seile greifen.

Aber um in dieser Analogie zu bleiben: Beim schnelleren Seil muß man weniger fest zupacken (Flaschenzug, Archimedes mit der Welt in den Angeln, alles das gleiche Prinzip). Und damit wäre die entstandene Wärme wieder gleich. Sie verteilt sich auf deine Hand und eine bestimmte Seillänge. Diese Seillänge ist aber im Fall des schnelleren Seils größer, was weniger Wärme für die Hand und mehr für das Seil bedeutet.

Bearbeitet von smutbert
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Bitte entschuldige, etwas gut sein lassen ist nicht meine Stärke:D. Noch dazu wo ich die Behauptung, dass man mit größeren Scheiben höhere Temperaturen erreicht, von dir wirklich zum allerersten Mal gehört habe.

 

Jedenfalls ist mir selbst nichts eingefallen, was zu so einem Phänomen führen könnte. Dafür habe ich bei Trickstuff zum Thema Überhitzen (diese Seite erklärt vieles sehr gut finde ich) folgendes gefunden:

[…]

Je größer und massiver die Scheibe ist, desto höher liegt ihre Wärmekapazität - sie nimmt also mehr Wärmenergie auf, bevor sie ein thermisches Gleichgewicht erreicht. Die Montage einer größeren Scheibe löst also meist schon das Problem mit dem Überhitzen. Entscheidend ist dabei übrigens nur der Bremsring selber. Der bei Bremsscheiben am Fahrrad eingesetze Stahl ist ein relativ schlechter Wärmeleiter, so dass sich die Wärme nicht über die gesamte Scheibe verteilt.

[…]

Und das Bike Magazin mißt bei den Scheibenbremsentests während der Fahrt mit kleinen Temperaturfühlern in den Bremsbelägen die Temperatur der Beläge und ich glaube zusätzlich auch an den Scheiben. So wenig man von den Bewertungen dieser Zeitschrift halten mag, ihren Messungen traue ich und in den Tests schreiben sie auch (zumindest fast) jedes Mal explizit, dass größere Scheiben der Bremse mehr Kühlung und damit niedrigere Temperaturen verschaffen. Zuletzt glaube ich war das in der Dezemberausgabe 2010 der Fall.

 

Ich sehe die Überlegung mit der Energiebilanz und der besseren Wärmeabgabe also eher als Erklärung der praktischen Erfahrung, dass größere Scheiben zu mehr Standfestigkeit führen.

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