Wärmeentwicklung des Schaltwerkes

Also, ob da was stimmt oder nicht, lässt sich doch wirklich sehr einfach überprüfen.
Hey, wir sind gerade mit Wärmebildern und Variationsrechnung unterwegs, da kannst Du doch nicht mit sowas profanem wie "Aufschrauben und reingucken" kommen!
Gestern Abend habe ich die Röllchen und einen Teil des Käfigs demontiert (keine Lust, das ganze Schaltwerk abzubauen und danach neu einzustellen, das ist immer so schrecklich kompliziert) und gereinigt. Sie liefen doch ziemlich schwer :D, die Schmierung hatte sich mit Staub und anderem Dreck zu einer zähen Pampe gewandelt. Ich bin mir leider nicht mehr sicher, was ich da gemacht habe. Dann alles schön gereinigt, nachgefettet und wieder zusammengebaut. Leider habe ich hier nur Fett für Kugellager, das dürfte für deutlich höhere Flächenpressungen optimiert sein.
Kannst Du dich noch an den Originalzustand erinnern? Nylon auf Stahl wird evtl. gar nicht geschmiert oder nur gegen Rost geschützt (Öl?)
Ich kann da auch oft die Finger nicht von lassen - hab's auch schon mit Graphit probiert, aber dann darf man auch die Labyrinthdichtungen nicht mit Fett füllen, sonst gibt's zähe Pampe.
 
Die Erwärmung hat sich reduziert, ist aber nicht ganz verschwunden. Die obere Rolle erwärmt sich immer noch, was ganz gut zu sehen ist. Nicht mehr so extrem, aber dort scheint es nennenswerte Reibungsverluste zu geben. Vielleicht ist das Schaltwerk aber auch noch nicht ganz richtig eingestellt und die Rolle wird immer in eine Richtung gedrückt und reibt daher stärker, ich werde das noch einmal überprüfen müssen.
Die alten Schaltwerke von SRAM sind eine Fehlkonstruktion, mit Gleitlagern von ca. 20mm Durchmesser. Habe noch keines gesehen wo die Rollen wirklich leicht liefen und insbesondere wenn da Dreck dran ist wie bei dir laufen die sehr schwer. Ich empfehle auf Shimano umzurüsten, da hatte ich sowas noch nie.

Und wenn das dann auch noch nicht leicht genug ist und du 300 Euro zu viel hast dann noch das hier: https://www.ceramicspeed.com/en/cycling/shop/pulley-wheels/
 
Erstmal vielen Dank fürs Auslagern in ein neues Thema!

Hey, wir sind gerade mit Wärmebildern und Variationsrechnung unterwegs, da kannst Du doch nicht mit sowas profanem wie "Aufschrauben und reingucken" kommen!

Aufschrauben und Reingucken ist immer ein Schritt, aber zunächst ist ja mal interessant, ob das wirklich notwendig ist. Das dauert nämlich länger und macht mehr Dreck als ein Bild und eine grobe Überschlagsrechnung. ;)

Kannst Du dich noch an den Originalzustand erinnern? Nylon auf Stahl wird evtl. gar nicht geschmiert oder nur gegen Rost geschützt (Öl?)
Ich kann da auch oft die Finger nicht von lassen - hab's auch schon mit Graphit probiert, aber dann darf man auch die Labyrinthdichtungen nicht mit Fett füllen, sonst gibt's zähe Pampe.

Ich habe das Gekko gebraucht gekauft, daher ist das natürlich etwas schwierig. Ich stelle allerdings fest, daß der Aufbau meiner Dualdrive keinem Aufbau der Varianten im SRAM-Ersatzteilkatalog entspricht. Ich erinnere mich allerdings noch daran, daß ich im Frühling mal alles auseinandergenommen und gereinigt habe, und dann vielleicht etwas zu wenig nachgeschmiert. Ich habe das grüne Shimano-Fett verwendet, irgendwann fing das aber an, etwas zu quietschen. Ich bin mir leider nicht mehr sicher, ob ich es dann nochmal zerlegt und mit Fett nachgeschmiert habe oder das nur vorhatte und stattdessen Unterwegs einen Tropfen Kettenöl reingegeben habe. Eigentlich macht man das ja nicht, mit Fett und Öl zu schmieren, aber es ist gut möglich, daß mich das Gequietsche unterwegs so genervt hat, daß ich es direkt abstellen mußte. Ich befürchte aber, daß ich da durch inkorrekte Schmierung mit Fett und Öl und Dreck (und natürlich auch einer recht hohen Laufleistung) einen extrem zähen Schmierfilm gebaut habe.
Außerdem muß ich feststellen, daß die Lagerbuchsen (wahrscheinlich aus Stahl?) schon Abnutzungserscheinungen zeigen.

Die alten Schaltwerke von SRAM sind eine Fehlkonstruktion, mit Gleitlagern von ca. 20mm Durchmesser. Habe noch keines gesehen wo die Rollen wirklich leicht liefen und insbesondere wenn da Dreck dran ist wie bei dir laufen die sehr schwer. Ich empfehle auf Shimano umzurüsten, da hatte ich sowas noch nie.

Und wenn das dann auch noch nicht leicht genug ist und du 300 Euro zu viel hast dann noch das hier: https://www.ceramicspeed.com/en/cycling/shop/pulley-wheels/

Die Umrüstung auf Shimano finde ich nicht attraktiv, da ich dann die Drehgriffe auch noch mit austauschen muß. Mit den aktuellen bin ich sehr zufrieden. Wenn es vergleichbare Drehgriffe zum X7-Drehgriff gibt, die mit Shimano-Schaltungen kompatibel sind, dann wäre das vielleicht eine Überlegung wert, aber so eher nicht. Keramiklager sind recht bei diesen geringsten Belastungen unnötig, und für 300 Euro baue ich mir einen MOTOR in die Schaltröllchen, damit sind dann sogar negative Reibungskoeffizienten möglich. ;) Die vorher angesprochenen Tacx-Röllchen sind interessant, wenn diese gedichtete und wartungsfreie Kugel- bzw. Nadellager verwenden.
 
Einfacher Test: Rad aufbocken, so dass das Rad beim Treten frei drehen kann. Die Energie, die jetzt zum Treten aufgewendet werden muss ist in erster Näherung identisch mit dem Verlust im Antriebsstrang. Hier verbrauchen mehrere Komponenten Energie wie die Pedal/Rad- und Tretlager, Reibung der Kette in den Kettenleitrohren und natürlich auch die Schaltwerksführungszahnrädchen.

Beim Treten im Leerlauf muss man wenn alles OK ist ca. 2-4 Watt aufwenden. Da die anderen Komponenten ebenfalls Energie verbrauchen muss der Verlust im Schaltwerk geringer sein als diese 2-4 Watt.

Sollte das Schaltwerk wirklich 15W verbrauchen wäre das Treten im Leerlauf merklich schwer. Grob geschätzt entspricht das der Leistung, die man in der Ebene für ~15km/h aufwenden muss. Dann ist wirklich etwas nicht in Ordnung

Generell lohnt es sich den Antriebsstrang mal anzuschauen. Hier gehen unter Last ca. 8% der Gesamtleistung verloren. Eine regelmäßige Wartung des Antriebsstrang zahlt sich durchaus aus.
 
@tomate : Eine schön indentifizierte/dokumentierte/diskutierte Fragestellung!

Um's Aufmachen wirst Du aber wohl nicht rumkommen.

Gruß, Harald
 
Beim Treten im Leerlauf muss man wenn alles OK ist ca. 2-4 Watt aufwenden. Da die anderen Komponenten ebenfalls Energie verbrauchen muss der Verlust im Schaltwerk geringer sein als diese 2-4 Watt.

Sollte das Schaltwerk wirklich 15W verbrauchen wäre das Treten im Leerlauf merklich schwer. Grob geschätzt entspricht das der Leistung, die man in der Ebene für ~15km/h aufwenden muss. Dann ist wirklich etwas nicht in Ordnung
Kannst Du diese 2-4W messen?
Ich halte gelegentlich mal eine Küchenwaage unter's Pedal und drehe damit den Antrieb rückwärts, da kommen bei der Cheetah mit ihren drei Rollen und mittlerweile vier Rohren 400-500g raus, wenn die Kette auf dem 53er Blatt liegt, früher mit nur einem Rohr war auch mal <300g drin. Allerdings ist da auch der Widerstand des Freilaufs enthalten. Dessen Einfluss kann man kleiner machen, indem man auf ein großes Ritzel schaltet.
 
Hab mal ne Minute mit 90er Trittfrequenz getreten und dann über die aufgezeichneten Leistungsdaten (Vector 3) gemittelt. Wie genau der Leistungsmesser in diesem Bereich ist - keine Ahnung.
 
muss der Verlust im Schaltwerk geringer sein als diese 2-4 Watt.
Ein Diplom-Physiker muß etwa 100W an Eigenleistung aufbringen, um seine Temperatur ~15 Grad über der der Umgebung zu halten. Für ein Objekt mit 1/1000 der Abstrahlfläche des Physikers reichen dafür 100mW.
 
Wenn der Käfig aus blankem Metall besteht, gibt es auch noch Möglichkeiten für Messfehler: die Kamera detektiert reflektierte Wärmeabstrahlung des Fotografen... :)
 
Wenn der Käfig aus blankem Metall besteht, gibt es auch noch Möglichkeiten für Messfehler: die Kamera detektiert reflektierte Wärmeabstrahlung des Fotografen... :)
(Bild unten; die Bleche sind lackiert, Reflektionen als Ursache kann ich also ausschließen)

Das ist mir bekannt, aber natürlich ein guter Hinweis für solche Messungen. Üblicherweise behilft man sich dann damit, ein Klebeband aufzubringen, war bei mir aber nicht notwendig ;). Ich konnte es ja auch kaum glauben, daß das so warm wird und habe dann mal zwischendurch auf einer meiner Ausfahrten den Käfig angefaßt--der war warm. Inwiefern jetzt die absoluten Temperaturen stimmen, weiß ich natürlich nicht, aber daß sich da irgendwas erwärmt und daher etwas nicht stimmt, war mir dann schon klar.
 
Üblicherweise behilft man sich dann damit, ein Klebeband aufzubringen,

Eine Wärmebildkamera detektiert nicht Wärme, sondern (Wärme)-Strahlung, im mittleren Infrarotbereich, MIR. Die Strahlungsintensität wird als Temperatur interpretiert. Dabei gehen die (IR!-)optischen Eigenschaften der Quelle ein, vor allem das Emissionsvermögen. Objekte mit gleicher Temperatur und unterschiedlicher Emissivität- z.B. Reifen mit aufgeklebten Reflexstreifen- erscheinen unterschiedlich 'hell' (wenn nicht das emisssionschwache durch entsprechend stärkere Reflexion MIR-Strahlung von Sonne, Heizung oder Photographen abgibt).

Also :

- Wärmebildaufnahme mit abgekühltem Schaltwerk machen. Bei homogener (kinetischer) Temperaturverteilung sind erkennbare Strukturen im WärmeBild zwangsläufig (IR-) optischer Natur.

-Wärmebildaufnahme vom aufgewärmten Schaltwerk machen, an verschieden hellen Stellen die Temperatur mit einem Fühler, i.e. direkt messen. Das wäre eine experimentelle Kalibration. Wer es lieber theoretisch mag, sollte aber nicht ein 'expotionales Verhälltniss zwischen Währme und Energie' annehmen, lieber mal 'Plankscher Daumen', 'Wärmestrahlung' etc. wikipedisieren.
 
Zuletzt bearbeitet:
Mal ne doofe Frage: In Bild #8 sind die Bleche teilweise am Rand wärmer als an der Rollenschraube. Schleift da vielleicht die Kette am Blech und verursacht Wärme und nicht die Rolle?

Ich halte gelegentlich mal eine Küchenwaage unter's Pedal und drehe damit den Antrieb rückwärts, da kommen bei der Cheetah mit ihren drei Rollen und mittlerweile vier Rohren 400-500g raus, wenn die Kette auf dem 53er Blatt liegt, früher mit nur einem Rohr war auch mal <300g drin.

:oops: :eek: Cola im Kettenrohr? Hab das grad mal ausprobiert. Beim MBB mit antiquierter Nabenschaltung 25g, beim Kinderrad mit schlecht gepflegter 3x7 30g.
 
:oops: :eek: Cola im Kettenrohr?
Nö, vermutlich einfach "Kettenrohr" und halt Umlenkrollen. Im Moment tut sicher auch ein etwas schwergängier Freilauf noch was dazu. Aber heute ist es mit 280-300g schon wieder besser als vor zwei Tagen. :unsure:
Nö. Nur, wenn das Reflexionsvermögen im Infraroten genauso schlecht ist wie im Sichtbaren. Is abba oft nich.
Lässt sich ja prüfen, dann müsste das Blech auch im kalten Zustand wärmer aussehen - oder kälter, je nachdem, was sich gerade drin spiegelt.
 
Es geht bei dem Arm des Schaltwerks ja nicht um die Messung von 0,x K Differenzen...
Der Arm schaut für mich sehr glaubwürdig warm aus.
Ein warmes Speigelbild würde der nie über die ganze Kontur spiegeln.

Wer die offensichtlichen Fehler durch Spiegelung reduzieren möchte, kann einfach mal einen schwarzen Edding nehmen und die Flächen anmalen...

Zum Thema Spiegelung ein von mir gemachtes Foto einer großen Absorptionswärmepumpe:
Die mit Alublech verkleidete Isolierung an den Rohren ist ein sehr guter Spiegel. Hier sieht man schön, wo die kalte Umgebung (ich glaube es war Jänner?) gepiegelt wird und wo die warme Maschine.

An den Deckeln sieht man schön, was so ein kleiner Kreidestrich ausmacht...
Unbenannt.jpg

Gruß, Harald
 
Hat vielleicht bei diesem Schaltwerk jemand beim Auseinandernehmen irgendwelche Scheibchen vertauscht oder verloren und mit nicht ganz so passenden ersetzt? Ich vermute, da klemmt etwas deutlich stärker als ein normal vergammeltes Schaltröllchen an Reibung erreichen kann.

Zum Abschätzen der Verluste schlage ich vor, am Fahrrad ein identisches aber unbenutztes zweites Schaltwerk (Dummy) so zu befestigen, dass es näherungsweise dem gleichen Luftstrom ausgesetzt ist. Über eine Regelung wird nun der Dummy elektrisch so beheizt (etwa 5W sollten reichen), dass sich die gleiche Temperatur wie beim original Schaltwerk einstellt. Die aufgewendete Heizleistung sollte den Reibungsverlusten entsprechen. :ROFLMAO:
 
Aber ob das jetzt schon "gut" ist, weiß ich auch nicht.
ich auch nicht :)
was mir aber auffällt, bei den letzten bildern, das die "rückseite" den käfig nicht als warm anzeigt.
somit streifft es "nur" auf der vorderseite, resp. die wärmeabfuhr geschieht ausschliesslich über den "vorderen" käfig teil.
 
Eine Wärmebildkamera detektiert nicht Wärme, sondern (Wärme)-Strahlung, im mittleren Infrarotbereich, MIR. Die Strahlungsintensität wird als Temperatur interpretiert. Dabei gehen die (IR!-)optischen Eigenschaften der Quelle ein, vor allem das Emissionsvermögen. Objekte mit gleicher Temperatur und unterschiedlicher Emissivität- z.B. Reifen mit aufgeklebten Reflexstreifen- erscheinen unterschiedlich 'hell' (wenn nicht das emisssionschwache durch entsprechend stärkere Reflexion MIR-Strahlung von Sonne, Heizung oder Photographen abgibt).

Vielen Dank nochmal für die Zusammenfassung. Das Funktionsprinzip und dessen Einschränkungen sind mir allerdings bekannt.
Ich nutze das ja auch nur als Übersichtsmessung, um Stellen zu identifizieren, die man sich näher anschauen könnte, und nicht als Präzisionsinstrument.
Ich hatte nämlich sowieso das Gefühl, daß es irgendwo im Antriebsstrang zu Verlusten kommt und da meine selbstgebastelte Umlenkrolle im Verdacht, zumal sich da die Kette beim Rückwärtstreten auch immer stärker verhakt hat. War aber vermutlich das Schaltwerk.

Also :
- Wärmebildaufnahme mit abgekühltem Schaltwerk machen. Bei homogener (kinetischer) Temperaturverteilung sind erkennbare Strukturen im WärmeBild zwangsläufig (IR-) optischer Natur.
Das habe ich natürlich zunächst nicht gemacht, weil ich nach dem ersten Verdacht dann so gefahren bin, daß sich das Schaltwerk richtig aufheizt und dann auch beim Anfassen mit der Hand spürbar warm ist. Das ist kein "sauberes" Vorgehen, aber damit war für mich geklärt, daß das Schaltwerk wirklich warm wird und es kein Artefakt ist; wie warm es dann tatsächlich wird, ist natürlich eine andere Frage. Aber sei unbesorgt, ich habe vorher noch ein Bild gemacht. Wie zu erwarten reflektiert die Befestigungsschraube die Wärmestrahlung und erscheint daher "heiß," der Rest hat eine homogene Temperatur. Leider war der Bildhintergrund zu warm und zu unruhig und es gab auch Reflektionen auf der Felge. Ich muß die Tage nochmal ein "schönes" Bild machen, bei dem man das auch richtig sieht.

-Wärmebildaufnahme vom aufgewärmten Schaltwerk machen, an verschieden hellen Stellen die Temperatur mit einem Fühler, i.e. direkt messen. Das wäre eine experimentelle Kalibration. Wer es lieber theoretisch mag, sollte aber nicht ein 'expotionales Verhälltniss zwischen Währme und Energie' annehmen, lieber mal 'Plankscher Daumen', 'Wärmestrahlung' etc. wikipedisieren.
Wie gesagt, mir ging es um eine Übersichtsmessung, da ich nach Antriebsverlusten im Antriebsstrang suchte und mal ausprobieren wollte, ob man das schon auf dem Wärmebild sieht. Sieht man vermutlich in der Regel nicht, zumindest nicht mit so Hobby-Equipment wie ich das habe, aber die Sache mit dem Schaltwerk war ja schon sehr extrem. Ich will mir gar nicht vorstellen, wieviel Leistung mir da verlorengegangen ist, zumal das Problem wohl schon seit einer ganzen Weile besteht.
Eine absolute Temperaturkalibrierung ist schwierig: Das Schaltwerk bewegt sich, der Käfig stellt auch eine brauchbare Kühlfläche dar und dann braucht man schon entsprechend kleine und genaue Temperaturfühler, um dort die Wärme abzugreifen. Bei den Temperaturen wäre vielleicht ein Fieberthermometer geeignet, aber an sich müßte man da kleine Pt100-Fühler aufkleben. Kann ich alles machen, nur: ich beschäftige mich schon wissenschaftlich mit genügend Themen, da muß ich mein falsch geschmiertes Schaltwerk nicht auch noch zum detaillierten Forschungsgegenstand machen. ;) Bis die Messung dann ordentlich durchgeführt werden kann, muß ich noch wochenlang mit dem offensichtlich problematischen Schaltwerk leben. Hätte ich ein identisches Vergleichsrad, so hätte ich das sicher gemacht, aber ich will ja damit fahren.
 
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