Wann braucht man welche Bremsen?

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Nachdem gerade soviel über Bremsen geschrieben wird, drängt sich eine Frage wieder in dien Vordergrund, auf die ich noch keine Antwort weiß: Ab wann braucht man welche Bremsengröße?

Gibt es irgendwelche Richt- oder Erfahrungswerte für das, was unsere Trommelbremsen dauerhaft wegstecken können (z.B. in J/s)? Das alles für 70/90mm, mit offenen/geschlossenen Radkästen und am Ende auch mit/ohne Kühltürmchen? Die Info würde auch gut ins VM-Grundwissen passen.

Momentan fahre ich 90er Bremsen mit Kühltürmchen. Überdimensioniert für meine Höhenprofile, klar, aber was zuwenig wäre weiß ich halt nicht.

...Mike
 
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Gibt es irgendwelche Richt- oder Erfahrungswerte für das, was unsere Trommelbremsen dauerhaft wegstecken können (z.B. in J/s)? Das alles für 70/90mm, mit offenen/geschlossenen Radkästen und am Ende auch mit/ohne Kühltürmchen? Die Info würde auch gut ins VM-Grundwissen passen.
Das ist schon teilweise drin, nämlich in diesem Diagramm:
  • Bremsleistung für verschiedene Gefälle
  • gerechnet für ein typisches schnelles Velomobil (schnelle Reifen, 100 kg Systemgewicht etc.)
  • da man zwei Bremsen hat, muss jede Bremse die Hälfte der Leistung schlucken
  • hier handelt es sich um Dauerleistungen, d.h. bei einer kurzen Abfahrt geht noch deutlich mehr, wenn die Bremse vorher kalt war
  • Aus der Masse der Bremse könnte man die Wärmekapazität berechnen und daraus, wie schnell sie sich aufheizt, wenn keine Kühlung da wäre.
  • Die Bremse wird einerseits durch die Luft im Radkasten gekühlt; bei hohen Temperaturen dürfte andererseits auch die Wärmestrahlung eine Rolle spielen.
  • Ich weiß nicht, wie man die Kühlwirkung sinnvoll berechnen kann. Vielleicht am besten die theoretische Erwärmung aus der Wärmekapazität berechnen, und mit der tatsächlichen Temperatur vergleichen. Dann hätte man zumindest einen Anhaltspunkt.
Wärmekapazität, ohne Kühlung, grob überschlagen:
  • eine 70-mm-Bremstrommel wiegt ungefähr 300 g (etwas mehr, aber der Rest wird schlecht Wärme aufnehmen können)
  • Aluminium hat eine Wärmekapazität von 0.888 kJ/(kg*K)
  • ich schätze, dass man die Bremse maximal um 300 K aufheizen kann
  • dann ergibt das eine Wärmekapazität von etwa 80 kJ, bzw. 160 kJ bei zwei Bremsen.
  • Bei 100 kg Systemgewicht entspricht das 163 Höhenmetern.
  • Wenn man eine Bremsleistung von 1000 W braucht, dann könnten die Bremsen die Hitze 160 Sekunden lang aufnehmen.

1631294377821.png
 
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Danke für das Diagramm, das verdeutlicht viel. Allerdings, und dies ist mir auch aus der Rennradzeit bekannt, es zählt die effektive Bremszeit, was natürlich anders ist, wenn man eine gute Zeit, vor allem bergab hinlegen will. Also: bremsen, und zwar knapp unter die Blockiergrenze, lösen und zyklisch wiederholen. Macht die Zeit kaputt, aber die Sicherheit nicht. Bremse schleifen lassen ist falsch, ansonsten muss jeder einen Weg für sich finden. Mir reichen am GTI 70 mm Trommeln, allerdings ist bei mir bei 65 kmh Schluss.
 
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Ich muss mich mal wieder selbst zitieren und das mittlerweile 8,5 Jahre alte Excel von @Gear7Lover hochziehen:
Das Excel zeigt welche Gefälle bei verschiedenen Geschwindigkeiten dauerhaft gefahren werden können.
Jeder kann's auf seine Werte selbst anpassen, wenn er bessere Bremsen oder ein Radl mit schlechterer Aerodramatik hat.

Es müsste eigentlich - richtig parametriert - auch ganz schön zeigen, dass ein unverkleidetes Rad bei 80 km/h die meiste Energie an den Luftwiderstand verliert und die Bremse nur gering belastet.

...
Du vermanscht ein wenig die verschiedenen Arten der Bremsleistung und deren Ursachen.
Kurzfristige Spitzenlast hat @Spawn schon als "Zu 2:" beantwortet.
...
Zur Dauerlast bei langen Abfahrten:
Schnelle Abfahrten sind meist nicht so problematisch, weil da der Luftwiderstand schon viel an Arbeit abnimmt (kommt drauf an, was man als "schnell" bezeichnet :)). So wirklich übel sind steile, mittelschnelle Abfahrten.
@Gear7Lover hat dazu vor ein paar Jahren eine gute Excel Datei erstellt und hier im Forum veröffentlicht. (Das *.TXT file einfach auf *.XLS umbenennen)
Ich kenne keine Fahrradbremse, die ich als "richtig standfest" bezeichnen würde. (Meine Scheibenbremsen am MTB habe ich mir mal auf 70 hm verheizt.)

...
Gruß, Harald

Gruß, Harald
 

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  • Maximales Gefälle an langen Abfahrten rev01.txt
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dass ein unverkleidetes Rad bei 80 km/h die meiste Energie an den Luftwiderstand verliert und die Bremse nur gering belastet.
Ich habe mal die Anzahl der Bremsen auf null gesetzt, dann ein wenig an den Werten gewackelt und war generell erstaunt, wie wenig Kraft zum Bremsen nötig ist.

  • Bei 100 kg Systemgewicht entspricht das 163 Höhenmetern.
Das paßt zu meinem Bauchgefühl. Ich hatte mal eine recht steile Abfahrt mit ca. 200 hm und einem so schlechten Belag, daß ich nicht schneller als 50 km/h fahren wollte. Dementsprechend war ich fast durchgängig am Bremsen. Fast durchgängig, aber trotzdem hatte ich danach das Gefühl, größere Bremsen haben zu müssen (als die Standard-70er).

Ich muß mal schauen, wie ich mein Handy (mit Wärmebildkamera) sicher im Radkasten befestigt bekomme, um ein paar Praxiswerte zu sammeln.

...Mike
 
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Ich habe mal die Anzahl der Bremsen auf null gesetzt, dann ein wenig an den Werten gewackelt und war generell erstaunt, wie wenig Kraft zum Bremsen nötig ist.
Wenn man nahe an der erreichbaren Grenzgeschwindigkeit ist, braucht man halt keine Bremse mehr.
Wenn ich meinen Haushügel (zu klein für Hausberg...) mit dem MTB runter fahre, nehme ich am liebsten die Haupstraße.
Auf der kann ich's so schnell rollen lassen, dass ich den ganzen Berg ohne Bremsen runterkomme.
Mit dem Flux mit Heckkoffer würde ich die Bremsen stark belasten, weil's so viel besser rollt und ich dort bei weitem nicht in den Bereich der Grenzgeschwindigkeit reinkomme. (Gleiches Thema, wie bei den VMs...)

Ich muß mal schauen, wie ich mein Handy (mit Wärmebildkamera) sicher im Radkasten befestigt bekomme, um ein paar Praxiswerte zu sammeln.
Die verwende ich auch oft. Allerdings ist die Interpretation der Temperaturen oft schwierig, wenn die Oberfläche nicht matt schwarz ist.
Die Beschriftung mit Kreide bringt den "Mess"wert locker um 20 K oder mehr runter, weil sie die kalte Temperatur der Umgebung besser reflektiert...
Wenn man eine "Mess"stelle mit einem schwarzen Edding anmalt, kommt das Ergebnis der Realität näher...
Unbenannt.jpg

Es gibt auch Stifte, mit denen man einen Strich auf die Oberfläche malt, die bei erreichen der (pro Stift spezifischen) Temperatur die Farbe wechseln. Dann macht man 5 Striche mit unterschiedlichen Stiften und schaut, welche Temperatur man überschritten hat.
Was die kosten, wäre zu recherchieren.

Die von mir nach 70 hm überhitzten Bremsscheiben waren braun angelaufen. Das waren dann wohl knapp 250°C.

Gruß, Harald
 
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Ich muss mich mal wieder selbst zitieren und das mittlerweile 8,5 Jahre alte Excel von @Gear7Lover hochziehen:
Danke, kannte ich noch nicht.

Ich habe es mir mal angeschaut: im Prinzip ist die Rechnung von @Gear7Lover gleich wie bei meinem Diagramm; der einzige Unterschied ist, dass er Kühlung mit einbezieht. Hier nimmt er eine freie Konvektion an, mit einem Wärmeübergangskoeffizient von 7 W / (m^2 * K), was bei der gewählten Maximaltemperatur (200 °C) zu einer Kühlleistung von 141 W führt.

Ich glaube, man könnte zumindest annehmen, dass die Luft nicht steht. Im Radkasten herrscht zwar nicht der Fahrtwind, aber zumindest dreht sich die Nabe relativ zur umgebenden Luft, und wird mit zunehmender Geschwindigkeit besser gekühlt. Da findet man eine Formel, bei der die Geschwindigkeit in der Wurzel eingeht: 12 * sqrt(v) + 2 W / (m^2 * K). Die Geschwindigkeit wäre dann die Umdrehungsgeschwindigkeit der Nabe; wenn man annimmt, dass die 90-mm-Nabe einen Außendurchmesser von 100 mm hat, dann wäre die Geschwindigkeit an deren Oberfläche etwa 23% der Fahrgeschwindigkeit. Bei 3 km/h wäre die Kühlleistung gleich wie von @Gear7Lover angenommen, und bei 60 km/h würde sie auf über 500 W ansteigen.
 
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Noch so ein Gedanke, wenn wir schon wieder mal bei diesem Thema sind:

Eine VM-Haube könnte man auch so konstruieren, dass sie hinten ein Scharnier hat, um das sie hochgeklappt werden kann.
Dies geht dann auch während der Fahrt, wenn die vordere Seite der Haube mit Fangleinen gehalten wird.
Oder anders gesagt: Die Haube kann die zusätzliche Funktion einer einfach bedienbaren Luftbremse bekommen.

Nach den Beiträgen der letzten Jahre hier im Forum, hätte ich aber Zweifel, ob das viele Leute kaufen würden...
(Auch wenn's das Problem wahrscheinlich deutlich verbessert...)
 
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Eine VM-Haube könnte man auch so konstruieren, dass sie hinten ein Scharnier hat, um das sie hochgeklappt werden kann.
Das stellt einige Anforderungen an die Verriegelung und an die Steuerung der Fangleinen, wenn man die Haube während der Fahrt kontrolliert öffnen und schließen will.
Speziell beim Evo R kann auch die Aerodynamik (Flattern) interessant werden, denn die nach hinten hochgeklappte Haube kommt recht nahe an ein D-Profil heran.
 
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Am effizientesten ist eine Luftbremse dort, wo noch viel Fahrzeug in Strömungsrichtung "über" ist. Also vorn an der Nase. Dort wären zb mehrere Ausstellklappen, müssen gar nicht groß sein, sehr effektiv, weil sie sie Umströmung des gesamten Fahrzeugs stören. Somit müssen die klappen selbst nicht den gesamten Widerstand erzeugen, sondern diesen nur auslösen.
 
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Nur mal so in den Raum geworfen.
Die 70er Trommelbremsen an meinem Alpha7 haben mich schon zweimal in Schwierigkeiten/Lebensgefahr gebracht.

1. Vorfall:
Es reicht ein leichter Hügel aus, an dem man länger von 80 auf 50 km/h herunter bremst.
In der nachfolgenden, flache Kreuzung bin ich dann ohne Vorzeichen der Bremsen ungebremst hinein gefahren.
Folge: Quitschende Reifen der Autos und Menschenauflauf. Habe es KNAPP ohne Unfall überlebt.

2. Vorfall:
Nach mehreren Hügeln hintereinander hat Mitte des letzten Hügels ohne Vorankündigung die Bremsen fasst keine Wirkung.
Wäre vor mir ein Auto, so wäre ich ungebremst aufgefahren.

Man muss schon bei HÜGELN aufpassen.
Von Bergen keine Rede.

Velomobil wurde vom Besten Händler im Norden übergeben und die Bremsen nach dem 1. Vorfall vom Erfinder nochmals überprüft. Technischer Mängel daher ausgeschlossen.

Kommt dann nur noch "unerfahrener Velomobilpilot" in Betracht...(?)
 
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Die 70er Trommelbremsen an meinem Alpha7 haben mich schon zweimal in Schwierigkeiten/Lebensgefahr gebracht.
Das ist ja sehr schlecht, gut das dir nichts passiert ist.
Berichten von solchen Vorfällen, habe ich hier auch noch nicht bewust gelesen.
Velomobil wurde vom Besten Händler im Norden übergeben und die Bremsen nach dem 1. Vorfall vom Erfinder nochmals überprüft. Technischer Mängel daher ausgeschlossen.
Das hinterlässt bei mir jetzt ein sehr Großes?
Kommt dann nur noch "unerfahrener Velomobilpilot" in Betracht...(?)
Kann ich mir nicht Vorstellen.

Und ich war schon drauf und dran, zu überlegen, mein Velomobil auf Trommelbremse umzurüsten.
Weil viele hier der Meinung sind, das Scheibenbremsen nicht die beste Lösung für ein Velomobil sind.
 
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Also ein Staupunktloch mit überstehendem Rand oder ein geöffnetes Visier? Ah nee noch besser: Offene Radhäuser. :LOL:

Sorry hab heute meinen Sarkasmustag. :rolleyes::censored:
Nicht ganz. Die Störung muss an einer Stelle mit hoher Strömungsgeschwindogkeit liegen. Daher etwa 20cm hinter der Nasenspitze.

Und mit normalen 70er Trommeln kommt man fix an die Grenzen, ähnlich wie ich eine 160er Scheibe auf 80hm zu einem Kartoffelchip verwandelt habe. Daher passend ausgelegte Bremsanlage für Terrain, Systemgewicht und Aerodynamik! Ich bin leicht, daher reichen mir 70er mit Kühltürmen soweit aus.
 
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1. Vorfall:
Es reicht ein leichter Hügel aus, an dem man länger von 80 auf 50 km/h herunter bremst.

Was ist denn länger? Auch bei Scheibenbremsen gibt es bei deutlicher Unterdimensionierung deutliches fading mit Totalausfall. Gibt’s auch bei Autos. Da sollst Du die Motorbremse auf langen steilen Abfahrten nutzen, genau aus dem Grund.

Ich schiebe es eher auf Unerfahrenheit. Wenn man steile Abfahrten hat, dann ist es eine sehr schlechte Idee die Bremse ständig bis zum Ende der Abfahrt zu betätigen (das gilt erstmal für jedes Fahrzeug).

Beim Velomobil bremst Du öfters stärker ab und löst zwischendurch komplett, damit die Bremse aufgrund der Hitze regenerieren kann.

Wenn Du schreibst, dass Du in einer hügeligen Landschaft wohnst, dann hast Du meiner Meinung nach mit den 70ern die falsche Wahl getroffen. Die sind maximal für Flachland und Hungerhaken oder Rennstrecke. Schon ab Hügel und Hungerhaken wäre ich geneigt die 90er zu wählen. Sobald Du das Reisen anfängst und Du dieStrecken nicht wirklich kennst, sind 70er eigentlich fahrlässig - egal wieviel Du selbst wiegst.

Um es kurz zu machen: Ich habe keine Ahnung, warum Alltagsradler 70er Bremsen fahren. Erschließt sich mir nicht, warum man das bisschen Backup nicht tragen will.
 

Gear7Lover

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Es ist völlig Wurst ob du dauernd bremst oder nicht. Ausserdem kannst du dir das nicht immer raussuchen. Ist ja kein Wunschkonzert. Auf Luftwiderstand als Helfer brauchst nicht hoffen. Die abführbare Kühlleistung ist eine physikalische Grösse und keine esotherische.
 
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Ist mir als Neuling nicht bewusst, dass es dringend angeraten wird, dass man NICHT 70er nehmen sollte.

Ich kann nur jeden empfehlen, NICHT 70er zu nehmen.
Auch Flachländern NICHT.
Nur zur eigenen Sicherheit.
 
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Ist mir als Neuling nicht bewusst, dass es dringend angeraten wird, dass man NICHT 70er nehmen sollte.

Ich kann nur jeden empfehlen, NICHT 70er zu nehmen.
Auch Flachländern NICHT.
Nur zur eigenen Sicherheit.
Hi @Liege-Räder ,

Ein guter Teil der Szene macht vor diesem Thema leider die Augen zu...

Vielleicht liest Du Dich hier im Forum mal ein wenig zum Thema Wasserkühlung von Trommelbremsen ein.
Damit haben schon mehrere Leute gute Erfahrungen gemacht.
(So lange das Thermometer über 0°C bleibt, dann friert der Wasserschlauch ein.
Eine passende Wasser-Alkohol Mischung müsste das aber auch gut können...)

Gruß, Harald
 
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Wasserkühlung finde ich super! Trotzdem bin ich der Meinung, dass man noch einiges unternnehmen könnte, um die passive Kühlleistung unserer Trommeln zu verbessern.
Mich stört zum Beispil, dass unsere Naben poliert und erst noch Aluminiumfarbig sind. Meiner Meinung nach sollten unsere Radnaben mattschwarz gehalten sein. Im Bereich der Bremstrommel am liebsten vor dem Eloxieren grob sandgestrahlt. Rauhe, schwarze Oberflächen strahlen Wärme klar besser ab, als polierte silberne.

Da ich keine "Türmchen-Naben" habe, wollte ich mir mit einem Ring-Aufsatz behelfen. Das ist der erste Prototyp, den ich aber wieder verworfen habe:

C2BE0910-E9C5-4493-9542-37F7DF576175.jpeg
Dieser Ring sollte mit Kühlkörpern versehen über die Trommel geschraubt werden. Soweit bin ich aber gar nicht mehr gekommen, denn ich bin im Moment an daran, einem Prototypen, der mehr Erfolg verspricht, zu bauen.

Bei einer Vergrösserung der Abstrahlfläche gewinnt auch die Wasserkühling noch an Effizienz.
 
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Es ist völlig Wurst ob du dauernd bremst oder nicht.
Bei Trommelbremsen wird das wohl weitgehend stimmen. Wenn man da die Bremse zwischendurch aufmacht, ist der Belag immer noch in der heissen Trommel mit wenig Luftzufuhr.

Bei Felgenbremsen und Scheibenbremsen hilft's aus meiner Sicht schon, wenn kühle Luft immer wieder (möglichst oft!) direkt auf den Belag kommt. Hast Du dazu Erfahrungen, die dem widersprechen?
++++++++++++++++
ohne Vorzeichen ...
ohne Vorankündigung ...
Man kann auch zu diesem Thema mehr Feingefühl entwickeln oder auch einfach Erfahrung sammeln.
Wenn Du Versuche machst und beobachtest, was sich so tut, kannst Du solche Sachen ggf. das nächste Mal schon früher erkennen.
Also beim Anbremsen der zweiten Kurve merkst Du schon wie der Druckpunkt wandert weil die Trommel grösser wird. Wenn dann noch ein Auto im Weg rum schleicht wird es noch krasser. Nach 200m Schussfahrt ist der Druckpunkt dann wieder dort wo er vorher war. Ich gebe so einer Trommel nicht mehr als 20 Sekunden bis zum thermischen Gleichgewicht.
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Mich stört zum Beispil....
Diese Gedanken haben andere vor Dir bereits umgesetzt. Siehe z.B. die Bildersammlung in:
https://www.velomobilforum.de/forum/index.php?threads/wartung-der-trommelbremsen-am-vm.53757/
oder wieder mal einen kommerziellen Link dazu:
https://shop.ginkgo-veloteile.de/Laufradzubehoer/Trommelbremsen/

ich bin im Moment an daran, einem Prototypen, der mehr Erfolg verspricht, zu bauen.
Klingt sinnvoll. Der glatte Ring hat wahrscheinlich viel weniger Fläche als die Türmchen.
Bei allem, was Du aussen aufklemmst, solltest Du auch die Wärmedehnungen der Teile nachrechnen oder experimentell ermitteln.
Der reine Alu Ring aussen wird sich stärker thermisch verformen, als der kombinierte Alu-Stahl Ring der Bremstrommel.
Wenn der Kühlring bei Erwärmung lose wird, wird die Wärmeleitung radikal abnehmen.

Bei einer Vergrösserung der Abstrahlfläche gewinnt auch die Wasserkühling noch an Effizienz-
Für die im Forum entwickelte Wasserkühlung gilt das nicht.
Die geht in die Trommel, nicht aussen drauf.
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Und jetzt noch allseits eine gute Nacht, Harald
 
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