Wenn man beim bremsen den Pedaldruck konstant hält, nimmt die Verzögerung mit abnehmender Geschwindigkeit zu. Ich habe das an meinem Auto, sowie an meinem Fahrrad(mit Scheibenbremsen) beobachten können. Mein Gedanke ist bisher, dass eine Bremse eine maximale Bremsleistung besitzt. Leistung ist in diesem Fall Drehzahl mal Drehmoment. Wenn die Leistung konstant ist, würde das Moment bei fallender Drehzahl steigen. Was diesen Effekt erklären könnte. Im Umkehrschluss wäre es dann kaum noch möglich, bei 300 km/h eine Blockierbremsung zu machen. Was denkt ihr?
... Leistung ist in diesem Fall Drehzahl mal Drehmoment. ... Ist das auch richtig?
> Im Umkehrschluss wäre es dann kaum noch möglich, bei 300 km/h eine > Blockierbremsung zu machen. Du darfst aber die Faktoren Asphalt vs. Reifen auch nicht vergessen.
das drehmoment ist bereits eine leistung (moment = kraft x weg). du hast z.b. bei einem auto den effekt des abtriebs, der bewirkt, dass bei höheren geschwindigkeiten das auto stärker auf die straße gedrückt wird, also der reibkoeffizient größer wird, die räder also nicht so schnell blockieren. zum anderen steigt (was wohl am gravierensten sein sollte) die kinetische energie quadratisch zur geschwindigkeit. wenn du nun also von tempo 200 auf 150 abbremsen willst, musst du mehr kinetische energie umwandeln, als von 50 zum stillstand. meine vermutung ist, dass die geleistete arbeitder bremsen linear zur geschwindigkeit steigt (also anpressmoment x winkelgeschwindigkeit x irgendeine halbwegs konstante).
>das drehmoment ist bereits eine leistung (moment = kraft x weg).
Unsinn, wenn wäre Kraft mal Weg eine Arbeit und keine Leistung. Ist hier
aber auch falsch, da beim Drehmoment die Vektoren orthogonal aufeinander
stehen.
Blockierbremsung ist immer möglich wenn kein ABS vorhanden ist. Beim Blockieren ist die Verlustleistung in der Bremse Null, die Bremsleistung vom Reifen aufgebracht. Ansonsten gilt wie Nemon schrieb: E_kin=0.5*m*v^2
Autor: nemon (Gast) Datum: 16.09.2008 13:49 >das drehmoment ist bereits eine leistung (moment = kraft x weg). Unsinn! Keine Leistung (Leistung ist Arbeit/Zeit), und auch keine Energie(Arbeit) weil beim Drehmoment Kraft und Hebelarm senkrecht aufeinander stehen! Autor: Feadi F. (feadi) Datum: 16.09.2008 13:35 >Wenn man beim bremsen den Pedaldruck konstant hält, nimmt die >Verzögerung mit abnehmender Geschwindigkeit zu. Eher nicht. Konstante Pedalkraft bedeutet, dass auch die Bremsklötze mit konstanter Kraft auf die Bremsscheibe gepresst werden, daraus resultiert in erster Näherung konstante Verzögerung bzw. neg. Beschleunigung. Geringen Einfluss haben Erwärmung der Bremse, Fading. Und Schmutz auf Scheibe/Belag, der erst abgerieben werden muss. Natürlich mag der Reibwert ein wenig von der Geschwindigkeit abhängen, aber nur minimal, und man wird bei einer Bremse einen konstanten Reibwert anstreben. Bei Auto (ohne ABS), Motorrad und Fahrrad ist meine Erfahrung eher: Verzögerung proportional zu Kraft von Hand/Fuß solange die Räder noch nicht blockieren. Mit ABS sollte es ähnlich sein, nur dass bei zu hoher Pedalkraft das (vollständige) Blockieren der Räder verhinder wird. Einige teure Autos haben ja diesen Brems-Assistenten, da ist es komplizierter. Wie hast Du denn die Verzögerung gemessen? Mit Beschleunigungssensor?
> Wie hast Du denn die Verzögerung gemessen? Mit Beschleunigungssensor?
Im Auto merke ich es daran, wie stark der Gurt in die Brust drückt.
Auf dem Rad merke ich es daran, dass ich den Bremsdruck verringern muss,
um nicht vorne überzukippen.
>Im Auto merke ich es daran, wie stark der Gurt in die Brust drückt. Hm. Da geht aber die Zeit ein, um so länger dich etwas drückt, so so stärker spürst Du es. >Auf dem Rad merke ich es daran, dass ich den Bremsdruck verringern muss, >um nicht vorne überzukippen. Federgabel? Wenn ja ist es klar, Vorderrad taucht beim Bremsen ein, im letzten Teil der Bremsung droht man vorne überzukippen. Mit Starrgabel kann es ähnlich sein, der Körperschwerpunkt verlagert sich evtl. nach vorne während des Bremsvorganges.
Direkt beim Anhalten ist der Übergang von der Gleit- zur Haftreibung (auf der Bremsscheibe). Damit gibt es einen Ruck (der Ruck ist die dritte Ableitung des Weges nach der Zeit). Die konstante Bremskraft müsste im Zweifelsfalle auch erstmal messtechnisch nachgewiesen werden...
>Direkt beim Anhalten ist der Übergang von der Gleit- zur Haftreibung >(auf der Bremsscheibe). Damit gibt es einen Ruck (der Ruck ist die >dritte Ableitung des Weges nach der Zeit). Das ist ein ganz interessanter Gedanke... Gibt es wirklich einen Peak in der Beschleunigung, wenn ein Körper über eine ebene Fläche rutscht und zum Stehen kommt (z.B. Buch auf Schreibtisch, anschubsen und rutschen lassen. Würde ein Beschleunigungssensor einen Peak messen, wenn es zum Stehen kommt? Ich weiß es nicht. Der Ruck den man im Auto spürt resultiert weitgehend aus der Elastizität der Fahrzeugfedern und des menschlichen Körpers.
Ich denke man sollte zunächst mal einen Zusammenhang zwischen der durch die Bremse entnommenen kinetischen Energie und daraus resultierender Beschleunigung (negativ) feststellen. Wenn mir auf die Schnelle kein Fehler untergekommen ist gilt: E = 1/2*m*vo² - (Drehfrequenz0 2 PI N t) Ab hier kann jemand anders weitermachen ;)) E = Kinetische Energie des Autos m = Masse Auto v0 = Ausgangsgeschwindigkeit vor dem Bremsen Drehfrequenz = Drehfrequenz des Rades in 1/s PI = 3,141... N = Drehmoment durch die Bremse ausgeübt t = Zeit Viel Spaß ;)
Ich möchte in den Raum werfen, dass bei Autobremsscheiben die Beschichtung so ist, dass bei bei Erwärmung eine Verminderung der möglichen Bremsleistung eintritt. Höhere Geschwindigkeit bewirkt Erhöhung der Temperatur, somit muss die Bremsleistung hier begrenzt werden.
> ... somit muss die Bremsleistung hier begrenzt werden.
Meinst Du die Bremleistung ist Technisch durch eine Regelung begrenzt?
@Jonny Obivan Du kannst auch die allg. Relativitäts-Theorie anwenden, aber wird das neue Erkenntnisse liefern? @Teufelchen Fading hatte ich schon erwähnt, ist heute minimal und da die Temperatur mit Dauer der Bremsung ansteigt sollte dann die Verzögerung eher abnehmen!
Feadi F. wrote: >> ... somit muss die Bremsleistung hier begrenzt werden. > > Meinst Du die Bremleistung ist Technisch durch eine Regelung begrenzt? Ich bin für eine Begrenzung durch die Regelung, damit die Bremsscheibe eben nicht überhitzt und noch schlechter bremst. @ Stefan Salewski: So wirst du von mir keine auf die Frage bezogene Antwort bekommen!
Autor: The Devil (devil_86) Datum: 16.09.2008 16:16 >Ich bin für eine Begrenzung durch die Regelung, damit die Bremsscheibe >eben nicht überhitzt und noch schlechter bremst. Viel Absurder geht es nicht! @ Stefan Salewski: So wirst du von mir keine auf die Frage bezogene Antwort bekommen! Da bin ich aber traurig. Bist Du sauer weil ich Deinen Namen ins Deutsche übersetzt habe? Wird sind hier schließlich in einem deutschsprachigen Forum.
The Devil wrote: > Ich bin für eine Begrenzung durch die Regelung, damit die Bremsscheibe > eben nicht überhitzt und noch schlechter bremst. Du bist auch für eine ,,Beschichtung''. Wie lange soll die wohl halten? Selbst Fahrradfelgen werden durch Felgenbremsen runtergenuddelt, Bremsscheiben erst recht. Die sind schlicht und einfach massiv, und die Degradation der Bremswirkung durch die Erhitzung ist eher ein unangenehmer Nebeneffekt denn irgendwie künstlich rangezüchtet. Ich kann mich an eine technische Studie aus Zeiten erinnern, da MZ die ersten Scheibenbremsen für Motorräder untersucht hat. Da kam die Aussage raus, dass die thermische Stabilität des gesamten Systems irgendwo bis zu dunkler Rotglut der Scheibe gegeben ist... Das bessere Bremsvermögen bei thermischer Belastung ist übrigens das Argument für die Scheibenbremse schlechthin: eine Trommel- bremse beginnt sich dadurch zu verziehen, weil sie die Wärme ungleichmäßig (einseitig) abführt und daher in der Trommel ein Temperaturgefälle entsteht. Dadurch bremst nur noch ein kleiner Teil des Belags, der dann erst recht überhitzt wird. Das dürfte der wesentliche Grund gewesen sein, warum ein Trabant so miserabel auf der Autobahn gebremst hat, während das in der Stadt noch ganz gut funktioniert hat. Nein, den fehlenden Bremskraftverstärker allein kann man dafür auch nicht verantwortlich machen: ein Wartburg hatte (wegen des 2-Takt-Motors) auch keinen, der konnte aber recht ordentlich bremsen -- viel besser als alle heutigen Autos, wenn bei denen mal die ,,Luft raus ist'' aus dem Brems- kraftverstärker.
Mein Eindruck ist auch, dass konstanter Pedaldruck konstante Verzögerung bewirkt. Allerdings wird durch die Verzögerung das Bein stärker auf die Bremse gedrückt, wodurch man dann natürlich wieder stärker bremst. Kann man auch ausnutzen, bei modernen Autos aber schwierig, da Pedal zu leichtgängig. (es leben die ersten ABS Bremsen!) Der Druckspeicher von meinem (elektrische Pumpe, kein Vakuum) hat letztens übrigens 20min gehalten (Stau, bergab, Motor+Zündung aus), obwohl ich zwischendurch gepumpt hab. War selber reichlich baff.
"Gibt es wirklich einen Peak in der Beschleunigung, wenn ein Körper über eine ebene Fläche rutscht und zum Stehen kommt (z.B. Buch auf Schreibtisch, anschubsen und rutschen lassen. Würde ein Beschleunigungssensor einen Peak messen, wenn es zum Stehen kommt? Ich weiß es nicht." Ja.
Streng genommen nein, nur wenn irgendwo was elastisches dabei ist.
Die Frage die doch erstmal mathematisch belegt werden muss ist: Stimmt es, dass bei konstantem Drehmoment durch Bremse die negative Beschleunigung über der Zeit konstant bleibt?
Das ist doch schon belegt. Leistung der Bremse steigt linear mit der Geschwindigkeit, Energie des Autos quadratisch. Für konstante Beschleunigung (ob positiv oder negativ) brauchst du also linear von der Geschwindigkeit abhängige Leistung (Ableitung der Energie) - genau das macht die Bremse.
Autor: Jonny Obivan (-geo-) Datum: 16.09.2008 19:06 >Die Frage die doch erstmal mathematisch belegt werden muss ist: Stimmt >es, dass bei konstantem Drehmoment durch Bremse die negative >Beschleunigung über der Zeit konstant bleibt? Ja sicher. Konstantes Drehmoment bedeutet konstante Brems- oder Antriebskraft und damit konstante (positive oder negative Beschleunigung). Genauer: Beschleunigung ist proportional zu Drehmoment (von Bremse oder Motor). Natürlich nur wenn man andere Kräfte wie Luftwiderstand unberücksichtigt lässt. Wer mag: Formeln aus Formelsammlung oder Physikbuch und einsetzen.
>Wer mag: Formeln aus Formelsammlung oder Physikbuch und einsetzen.
Umgekehrt ist es recht anschaulich: Stellen wir uns ein sehr leichtes
Auto vor, dass sich leicht schieben lässt (wir vernachlässigen also
Reibung).
Im Auto sitzt jemand und tritt mit großer Kraft auf die Bremse, ein
anderer versucht vergeblich das Auto anzuschieben. Das Drehmoment auf
die Räder ist dann Kraft mal Hebelarm, also Anschiebekraft mal Radius
des Reifens. Da das Auto sich aber nicht bewegt herrscht Kraft- bzw.
Drehmomentgleichgewicht: Das Drehmoment der Bremse,
Bremsscheibendurchmesser mal Kraft der Bremsklötze (tangential zur
Bremsscheibe), ist genau so groß (aber mit anderem Vorzeichen) wie das
durch das Anschieben verursachte Drehmoment auf die Reifen:
Reifendurchmesser*Anschiebekraft=-Bremscheibendurchmessser*Bremsklotzkra
ft
Kraft und Drehmoment sind also proportional zueinander.
Und Beschleunigung ist Kraft geteilt durch Masse.
Also ist Beschleunigung proportional zum Drehmoment.
Und nochmal: Mit Bremsklotzkraft meine ich die Kraft in Drehrichtung,
nicht die Andruckkraft. Also als wenn jemand die Klötze festgeklebt
hätte. Und ja, das Auto hat vier Räder, also verteilen sich die Kräfte
natürlich.
Harald Lesch hätte das sicher besser erklärt.
Jörg Wunsch wrote: > The Devil wrote: > >> Ich bin für eine Begrenzung durch die Regelung, damit die Bremsscheibe >> eben nicht überhitzt und noch schlechter bremst. > > Du bist auch für eine ,,Beschichtung''. Wie lange soll die wohl > halten? Hab mich verwirrt ausgedrückt, meinte mit "Beschichtung" das Material der Bremsklötze bzw. -backen. > viel besser als alle heutigen Autos, wenn bei denen mal die ,,Luft > raus ist'' aus dem Bremskraftverstärker. gg Bis die die Luft drin ist ;-)
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