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AristokraT

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Dienstag, 28. März 2017, 15:03

Schonendes Bremsen - an die Physiker unter uns

Ich habe mich schon mehrfach gefragt welches Vorgehen schonender für die Bremsscheiben und Beläge ist:

Option 1: Man bremst stark, muss dafür aber nur kurz bremsen
Option 2: Man bremst ganz leicht, dafür aber entsprechend lang


Ich tendiere zu Option 2, da es nach meiner Logik weniger Hitze und eventuell auch weniger Abrieb erzeugt


Was denkt ihr? Ist hier ein Physiker, der eine Idee hat wie man das berechnen könnte?
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Dienstag, 28. März 2017, 15:10

Ohne Physiker zu sein: Option 1

Warum? Meine Bremsen halten aufm Track wesentlich länger, wenn ich kurz und knackig bremse. Könnte mit der Belüftung zusammen hängen, da der Zeitanteil des Auskühlens höher ist.... weiss ich aber nicht genau.

faceman675

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Dienstag, 28. März 2017, 15:11

Ich glaube eher Option 1 - kurz aber dafür stärker.
Langes, leichtes Bremsen müsste mehr Hitze erzeugen... aber ich lasse mich gern des besseren belehren :)
Manners maketh man

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AristokraT

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Dienstag, 28. März 2017, 15:14

Jetzt fehlt nur noch jemand der uns aufklärt :D
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McFruit

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Dienstag, 28. März 2017, 15:26

Definitiv Option 1.

Warum?
Ich bin wahrlich kein Physiker aber... Es handelt sich ja hier physikalisch um eine Umwandlung von kinetischer Energie in thermische Energie durch Reibung.
Weniger Zeit auf der Bremse = weniger Reibung = weniger thermische Energie.
Weniger Reibung = weniger Verschleiß


Die abzubauende, kinetische Energie ist in beiden Fällen natürlich identisch.

Jetzt kann man natürlich noch die optimalen Temperaturbereiche der Beläge mit einbeziehen, Stichwort abrasiver/adhäsiver Verschleiß, da bin ich aber raus :D
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GT-AT

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Dienstag, 28. März 2017, 15:38

Meiner Erfahrung nach wird "Option 2" mit der Zeit Probleme verursachen (die hinteren Bremsen werden zu wenig beansprucht - wenn man mit schlechterer Bremsleistung leben kann, hat man zumindest den Vorteil, dass die Bremsen nicht so oft getauscht werden müssen (außer wenn die Rostschicht zu stark ist) - >200 tkm habe ich so bereits geschafft). Ich denke, dass hier Empirie mehr als reine Mathematik zählt. Bei unserem Fahrzeug kommt für mich nur "Option 1" in Frage.

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Dienstag, 28. März 2017, 15:39

Definitiv Option 1.

Warum?
Ich bin wahrlich kein Physiker aber... Es handelt sich ja hier physikalisch um eine Umwandlung von kinetischer Energie in thermische Energie durch Reibung.
Weniger Zeit auf der Bremse = weniger Reibung = weniger thermische Energie.
Weniger Reibung = weniger Verschleiß

Die abzubauende, kinetische Energie ist in beiden Fällen natürlich identisch.

Jetzt kann man natürlich noch die optimalen Temperaturbereiche der Beläge mit einbeziehen, Stichwort abrasiver/adhäsiver Verschleiß, da bin ich aber raus :D


Die Reibung ist aber bei einem größeren Druck auf die Bremse auch höher...

Ohne Physiker zu sein würde ich zu Option 2 tendieren, da während des Bremsvorgangs schon Hitze abgebaut werden kann. Außerdem gibt es einen längeren Effekt der Motorbremse, der unterstützend wirkt, sodass durch die Bremse weniger Energie umgewandelt werden muss. Ich schalte schon aus Reflex in niedrigere Gänge vor/bei dem Bremsen unabhängig ob ich stark oder schwach bremse. Zwischengas vorausgesetzt.

Ab und an sollte die Bremse natürlich auch mal beherzt getreten werden, um die Funktionalität zu erhalten.

McFruit

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Dienstag, 28. März 2017, 15:39

Wenn ich so darüber nachdenke...
Die kinetische Energie ist immer gleich, also muss auch die thermische Energie immer gleich sein... ?(

Ist denn kein Physiker hier? :D

Auf der Rennstrecke komme ich definitiv mit Option 1 weiter, daher auch meine Rückschlüsse.
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WällerGT

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Dienstag, 28. März 2017, 15:50

Die kinetische Energie ist immer gleich, also muss auch die thermische Energie immer gleich sein...
hätt ich jetzt auch so gedacht.

Ausgegangen von gleicher Geschwindigkeit und gleichem Gefälle, gleichem Rollwiederstand, gleichem Luftwiderstand und und und...
würde ich zwar vermuten, dass wenn 1. entweder fester aber dafür kürzer oder 2. sanfter und dafür länger gebremst wird, die umzusetzende Energie eigenltich gleich ist - die Belastung somit auch...

Andererseits gehe ich mal davon aus, dass verschiedene Materialien andere spezifische Eigenschaften, die eher das eine oder das andere bevorzugen...

Bin gespannt ob es jemand wirklich mit stichhaltigen Herleitungen weiter als bis zum Status Vermutung bringt. Habe mich das auch schon ein paar mal gefragt.

Update: Schwarz Roter Wäller GT

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AristokraT

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Dienstag, 28. März 2017, 15:54


Weniger Zeit auf der Bremse = weniger Reibung = weniger thermische Energie.
Weniger Reibung = weniger Verschleiß

Die abzubauende, kinetische Energie ist in beiden Fällen natürlich identisch.
[...]


Dem kann ich nicht zustimmen..
Ist zwar weniger Zeit, dafür aber stärkere Reibung pro Zeiteinheit. Also != weniger Reibung.

Genau um diese Frage geht es ja: welcher Weg ist der schonendere für die Bremsen die kinetische Energie in Wärme umzuwandeln.

Als Experiment dazu könnte ich mir folgendes Vorstellen:
Man reibt mit Schmirgelpapier über Schmirgelpapier erst (z.B.) 5 Minuten lang leicht (bestimmter Druck), dann mit zwei neuen Stücken nur eine Minute lang, aber dafür mit fünffachem Druck.
Danach guckt man nach welches Paar am meisten verbraucht aussieht :)
Auch hier sehe ich die Option 2 als dem schonenderen Verfahren
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Dienstag, 28. März 2017, 15:56

Definitiv Option 1.

Warum?
Ich bin wahrlich kein Physiker aber... Es handelt sich ja hier physikalisch um eine Umwandlung von kinetischer Energie in thermische Energie durch Reibung.
Weniger Zeit auf der Bremse = weniger Reibung = weniger thermische Energie.
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Jetzt kann man natürlich noch die optimalen Temperaturbereiche der Beläge mit einbeziehen, Stichwort abrasiver/adhäsiver Verschleiß, da bin ich aber raus :D


Die Reibung ist aber bei einem größeren Druck auf die Bremse auch höher...

Ohne Physiker zu sein würde ich zu Option 2 tendieren, da während des Bremsvorgangs schon Hitze abgebaut werden kann. Außerdem gibt es einen längeren Effekt der Motorbremse, der unterstützend wirkt, sodass durch die Bremse weniger Energie umgewandelt werden muss. Ich schalte schon aus Reflex in niedrigere Gänge vor/bei dem Bremsen unabhängig ob ich stark oder schwach bremse. Zwischengas vorausgesetzt.

Ab und an sollte die Bremse natürlich auch mal beherzt getreten werden, um die Funktionalität zu erhalten.

Zu ersterem gebe ich dir Recht, aber die Motorbremse lassen wir mal chön aus dem Spiel :D

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Dienstag, 28. März 2017, 15:57

Könnte mit der Belüftung zusammen hängen, da der Zeitanteil des Auskühlens höher ist


Nur so kann es sein. Die Maximierung der Belüftung zwischen dem Bremsvorgängen.
Ich wische das, was ich in meinem ersten Post geschrieben habe, teilweise weg. :)

Der Verschleißt hängt dann meiner Ansicht nach auch noch von den thermischen Arbeitsbereichen der Beläge ab. Wird ein Belag zu heiß, wird er weich und der Verschleiß ist höher.
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Dienstag, 28. März 2017, 16:03

Zitat

Definitiv Option 1.

Warum?
Ich bin wahrlich kein Physiker aber... Es handelt sich ja hier physikalisch um eine Umwandlung von kinetischer Energie in thermische Energie durch Reibung.
Weniger Zeit auf der Bremse = weniger Reibung = weniger thermische Energie.
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Jetzt kann man natürlich noch die optimalen Temperaturbereiche der Beläge mit einbeziehen, Stichwort abrasiver/adhäsiver Verschleiß, da bin ich aber raus :D


Die Reibung ist aber bei einem größeren Druck auf die Bremse auch höher...

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Ab und an sollte die Bremse natürlich auch mal beherzt getreten werden, um die Funktionalität zu erhalten.

Zu ersterem gebe ich dir Recht, aber die Motorbremse lassen wir mal chön aus dem Spiel :D

Es geht nur um die Bremse an sich

Dann lasse ich die Motorbremse aus dem Spiel. Es gibt aber noch mehrere Arten der Reibung, die mit rein spielen. Achsen, Differential, Wellen, Reifen, Luftwiderstand,...
Dass in beiden Fällen dieselbe Energie durch die Bremsen abzubauen ist, ist nicht korrekt. Auf ebener Strecke würde ich immer sagen lange und nicht so fest. Bergab würde ich immer wieder Mittelstark bremsen und zwischendurch belüften. Zumindest wenn ich bremsenschonend fahren würde.

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Dienstag, 28. März 2017, 16:11

Ist wurscht.

Es wird jeweils die gleiche Menge an Energie in Wärme umgewandelt. Deswegen ist der Verschleiß - zumindest theoretisch - auch gleich.


Praktisch stimmt das natürlich so nicht, da vieles von der Wahl der Bremsbeläge abhängt. Ich denke da z. B. an Beläge, die erst bei hohen Temperaturen richtig funktionieren und damit auch ein anderes Verschleißverhalten je Bremskraft an den Tag legen könnten als Serienbeläge, die bei 400 Grad anfangen zu zerbröseln (ich glaube, das ist, was ghostrider meint).

Wenn man Straßebeläge ordentlich unter Stress setzt, ist Option 2 vermutlich die bessere, weil sie eher anfangen kann abzukühlen. Die Wärmemenge insgesamt ist zwar die gleiche, die Maximaltemperatur bleibt durch früheres Abkühlen aber geringer als bei Option 2. Ich bezweifle allerdings, dass der Effekt ausreichend groß ist, um ihn irgendwo zu spüren. (Das ist so, wie wenn man auf ne Party geht und früh ein Bier trinkt, weil man noch fahren muss. In 2h ist das wieder abgebaut. Trinkt man hingegen 15 min vor Ende die gleiche Alkoholmenge in Form von Schnaps ... könnte es beim Pusten ein Problem geben)

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Dienstag, 28. März 2017, 16:11

Ich denke, man kann aber auch nicht pauschal sagen, der eine oder andere weg ist besser. Man sollte auch die Effizienz Kurve der betrachteten Bremse mit einbeziehen, also bei welchem Druck die Bremse sich so erwärmt, dass sie in ihre Komfort zone rutscht. Bei einer keramik Bremse sieht das sicher anders aus als beim 0815 Belag auf stahl.

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Dienstag, 28. März 2017, 16:13

Zitat

Ist wurscht.

Es wird jeweils die gleiche Menge an Energie in Wärme umgewandelt. Deswegen ist der Verschleiß - zumindest theoretisch - auch gleich.

Prost.

Das glaube ich nicht

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Dienstag, 28. März 2017, 16:17

Um mal einen Vergleich aus dem Alpinen Schienenverkehr vorzuführen ; Die Güterzüge werden dort immer mit starken kurzweiligen Bremsmanövern abgebremst. Andererseits würden die Bremsen überhitzen und die Bremsleistung verlieren... Also würde ich von dem Punkt her klar auf Option 1 setzen.
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Dienstag, 28. März 2017, 16:19

Am besten Voll durchlatschen (blockieren)). Dann hat man fast keinen Verschleiß an der Bremse. Dafür am Reifen :)
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Dienstag, 28. März 2017, 16:22

Also am schonendsten ist immernoch vorausschauendes Fahren und frühzeitig runterschalten und die Motorbremse benutzen ;)
Bevor jemand auf die Idee kommt vor mir jedes Mal voll in die Eisen zu steigen, nur um seine Bremsen zu schonen :thumbdown:

Natz

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Dienstag, 28. März 2017, 17:19

Jeder der mal in die Alpen fährt kann es wunderbar testen. Bergab die ganze Zeit leicht auf der Bremse stehen mag vielleicht im ersten Moment schonend erscheinen, ist allerdings am Ende unter Umständen sehr teuer, da die Bremswirkung sehr stark nachlassen wird, da die Bremse sich nicht abkühlen kann und der Verschleiß wird zunehmen und der Unfall am Ende teuer werden.

Während des Bremsvorgangs kann kaum Wärme abgeführt werden, da ständig Wärme erzeugt wird, die Kühlleistung/Wärmetransfer ist umso größer, je größer der Temperaturunterschied zwischen der Umgebung und dem zu kühlenden Teil ist. Bremse ich also lange zart erhöhe ich die Temperatur aller umgebenden Teile langsam und stetig und senke somit meine mögliche Temperaturdifferenz und damit die Effektivität zu kühlen.

Edit: Motorbremse, dazu nur ganz kurz, Bremsen sind Verschleißteile, sie sind so ausgelegt und kosten weniger als Motorinnereien/Kupplung tauschen, damit sollte eigentlich klar erkennbar sein warum Motorbremse nicht schonender ist, außer für die Bremse, nicht für den Geldbeutel.
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