Bremsleistung mit 160mm Bremsscheiben verbessern

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An meinem Giant Bike sind ab Werk Shimano BR-MT200 Bremsen mit Shimano SM-RT10 160mm Bremsscheiben montiert. Die Gabel ist ein Carbon Eigenbau von Giant und die schreiben in ihren FAQ:

Grundsätzlich sind nur die ab Werk, in der jeweiligen Modellserie verbauten Bremsscheibengrößen getestet und damit zulässig und freigegeben. Eine größere Bremsscheibe verursacht durch die größere Hebelwirkung eine höhere Belastung auf den Rahmen, die unter Umständen zu einem Bruch führen kann. Die Montage einer anderen Bremsscheibengröße geschieht auf eigene Gefahr und unter Ausschluss der Garantie.

Wenn ich nun mehr Bremsleistung am Fahrrad möchte, bleibt mir nur ein Wechsel des Bremssystems und der Beläge, den Warnhinweis sollte man wohl ernst nehmen, gerade wenn man mit über 100kg Fahrergewicht schon recht schwer unterwegs ist? Habt ihr Vorschläge wie ich zu mehr Bremsleistung komme? Mit heißlaufenden Bremsen habe ich eher kein Problem da recht flaches Gelände.
 
Hilfreichster Beitrag geschrieben von feedyourhead

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Ob die Bremse über den größeren Hebel einer 180er Scheibe oder bessere Beläge mehr Kraft in die Gabel einleitet, ist aber an sich egal.

Mt200 kannst du mit besseren Scheiben (SLX oder XT zB) und Sinterbelägen schon etwas aufbessern.
Oder du nimmst Mt420 Sattel ( 4 Kolben) vorn.
Oder du nimmst gleich ein Komplettset vorn und hinten Deore 6100, wegen der anders übersetzten Hebel.
Oder alles zusammen, zB SLX 7120 4Kolben vorn und hinten mit Sinter und neue Scheiben...

Da sind der Möglichkeiten viele, bevor man die Scheiben vergrößert.
Große Scheiben sind bei längerem Bremsen in den Bergen interessant, wenn die Hitze wegmuss, da helfen dickere und größere Scheiben mehr als im Flachland.
 
Dann erstmal die kleine Operation. Das wären dann SM-RT64 Bremsscheiben und TRP A10TS Bremsbeläge? Das sind die einzigen gesinterten Bremsbeläge die kompatibel sind, die ich finden konnte.
Ja sollte sein, ich hatte die von Tektro, was ja TRP ist.

Viele mögen allerdings die Hebelform und Übersetzung der Mt200 nicht.
Wer Einfingermodus und giftige Wirkung (aber nicht höhere Bremspower!) möchte, sollte gleich auf Mt500 oder 6100 gehen.
Hab im Keller grad div Konfigurationen stehen. Ist schon sehr verschieden.
 
Dann erstmal die kleine Operation. Das wären dann SM-RT64 Bremsscheiben und TRP A10TS Bremsbeläge? Das sind die einzigen gesinterten Bremsbeläge die kompatibel sind, die ich finden konnte.
Würde in deinem Fall nicht auf Sinterbeläge gehen, die müssen erst warm werden um volle Bremskraft zu bekommen. Gute organische bringen die schneller:
https://www.bike-components.de/de/Trickstuff/Bremsbelaege-Disc-POWER-fuer-Shimano-p58823/https://r2-bike.com/GALFER-Bremsbelaege-Pro-fuer-Shimano-Deore-BR-M4146-445-446-485-486-515-52-gruen
Viele mögen allerdings die Hebelform und Übersetzung der Mt200 nicht.
Wer Einfingermodus und giftige Wirkung (aber nicht höhere Bremspower!) möchte, sollte gleich auf Mt500 oder 6100 gehen.
+1, Wenn du bereit bist das Geld dafür auszugeben.
 
Das mit Sinter vs TS Power kann ich zwar bestätigen, allerdings ist bei nichtsportlichem Einsatz, also Stadt Badesee usw das irrelevant.
Die organischen Original Beläge hab ich dabei bei Mt200 und auch 6100 als nicht besonders "schnell" zupackend empfunden, da bringt Sinter schon etwas. Die verschmutzen auch nicht so schnell vom städtischen Dreck.
Am Enduro hab ich vorn TS Power und hinten Sinter, wegen Dauerbremsen usw bergab.
 
Wenn größere Scheibe nicht sein soll:
Ein Bremsbelag mit mehr Fläche bringt auch mehr Power. Erfordert natürlich eine andere Bremse.
(Hat z.B. Trickstuff bei der Maxima gemacht: verwendet einen Belag mit mehr Fläche als die Direttissima.)
Magura verwendet bei der MT5 ähnlich große Bremsbeläge wie eine Maxima.
Der breitere Reibring der Magura ist ein weiterer Vorteil.

Auf der Trickstuff Homepage ist das bei den Bremsbelägen übrigens sehr übersichtlich aufgelistet.
 
Servus,
bin selber in der 100kg Klasse unterwegs...
Bis aufs Gravel (SRAM Force) fahre ich überall XT. Bin dabei aufm jedem Bike eine Nummer größer geworden. D.h. von 160mm--> 180mm, von 180mm --> 203mm. Zu den ICE Tech Scheiben dann Shimano Bremsbeläge J05A-RF.
Ergebnis: Bremsen war gestern, ankern ist heute....
 
Eine Scheibe mit breiteren Reibring hat mehr Kühlfläche.
Und: die Scheibe selbst führt die Hitze vom Bremsbelag nach draussen.
Je breiter desto effizienter funktioniert die Hitzeabfuhr.
OK. Hier gings ja grad noch um die Bremskraft.
Was die thermischen Eigenschaften angeht, spielt in erster Linie die Masse des Reibringes eine Rolle.

Habe ich was übersehen?
Begründe doch mal deine Aussage, warum ein Bremsbelag mit mehr Fläche mehr "Power" bringt.
 
Begründe doch mal deine Aussage, warum ein Bremsbelag mit mehr Fläche mehr "Power" bringt.
Das Diagramm stammt aus dem Automotive-Bereich.
Deckt sich mit allen Diagrammen aus den Bike-Bravos.
Und meiner eigenen Erfahrung:
Meine Bremse arbeitet bis zu einem definierten Punkt linear. Darüber hinaus gibt‘s Vibrationen und Krawall, aber nicht mehr Bremsleistung.

Mit einem Belag mit mehr Fläche - etwa in einer 6-Kolbenzange - läge der Grenzpunkt höher.
Im Diagramm sehr schön zu sehen ab 4 bar:


IMG_3285.jpeg
 
Das Diagramm stammt aus dem Automotive-Bereich.
Deckt sich mit allen Diagrammen aus den Bike-Bravos.
Und meiner eigenen Erfahrung:
Meine Bremse arbeitet bis zu einem definierten Punkt linear. Darüber hinaus gibt‘s Vibrationen und Krawall, aber nicht mehr Bremsleistung.

Mit einem Belag mit mehr Fläche - etwa in einer 6-Kolbenzange - läge der Grenzpunkt höher.
Im Diagramm sehr schön zu sehen ab 4 bar:


Anhang anzeigen 1774427
Und wie passt das alles zur Aussage, dass Beläge mit mehr Reibkuchenfläche mehr Power liefern?

In deiner verlinkten Studie (die eigentlich Bremsen von schweren Trucks behandelt) wird das Diagramm übrigens so interpretiert, dass die Beläge ab einem bestimmten Druck aufgrund der Hitzeentwicklung ins Faden kommen.

As the pressure increases above
5 bar, the coefficient of friction decreases dramatically.
This test showed that the lining materials are sensitive
to pressure above 5 bar. Moreover, it is observed that
for 8 bar pressure at various speeds from 35 km/h to
110 km/h, the coefficient of friction, µ, decreases with
increasing speed. This reveals the inconsistency of µ


Fig. 4 Coefficient of friction (COF) vs pressure (1–8 Bar) at
different speeds of the inertia wheel (35–110 km/h).
with respect to speed. This combined effect of pressure
and speed causes the temperature rise at the interface,
which decreases the heat resistance components in
the formulation.
This temperature rise causes the
destruction and reformation of the tribo layer, which
is responsible for maintaining the stable coefficient of
friction [1].
 
Und wie passt das alles zur Aussage, dass Beläge mit mehr Reibkuchenfläche mehr Power liefern?
Okay: Dreisatz hilft!
Je größer die Fläche des Bremsbelags, desto kleiner - bei gleicher Bremskraft - der Druck auf den Bremsbelag.
Deswegen hat der Bremsbelag eines Trucks mehr Fläche als der vom Polo.
Und der einer Maxima mehr Fläche als der einer Direttissima (oder Shimano)

Und natürlich ist Hitze der Feind jedes Bremsbelags.
Wird durch breiteren Reibring der Scheibe entschärft. Auch im Flachland.
 
Okay: Dreisatz hilft!
Je größer die Fläche des Bremsbelags, desto kleiner - bei gleicher Bremskraft - der Druck auf den Bremsbelag.
Deswegen hat der Bremsbelag eines Trucks mehr Fläche als der vom Polo.
Und der einer Maxima mehr Fläche als der einer Direttissima (oder Shimano)

Und natürlich ist Hitze der Feind jedes Bremsbelags.
Wird durch breiteren Reibring der Scheibe entschärft. Auch im Flachland.
....wenn die Bremse derart falsch dimensioniert ist, dass die Hitzeentwicklung die Bremsleistung einschränkt.

Gerade im Flachland wo eher selten gebremst wird und wenn dann nicht lange könnte man aber genauso mit dem Punkt kommen, dass viele Bremsbeläge eine gewisse Mindesttemperatur brauchen um die höchste Bremsleistung zu erreichen. Das würde dann Deine Aussage ins Gegenteil umkehren.

Was die Bremskraft angeht ist in erster Linie die hydraulische und meschanische Übersetzung der Einflußfaktor. Scheibengröße und Reibwert der Beläge.

Warum hochübersetzte Bremse tendenziell größere Beläge haben? Weil sies können, sprich die meistens dann auch 4 Kolben haben und große Beläge viele Vorteile haben (Verschleiß, Geräuschentwicklung).

Die Bremsleistung mit größeren Belägen steigern zu wollen halte ich für Unsinn.
Und falls es doch ein ernstgemeinter Tipp an den TE war:
Alles super, er hat ja mit den billigen Shimanobremssätteln schon größere Beläge als SLX/XT usw.
 
....wenn die Bremse derart falsch dimensioniert ist, dass die Hitzeentwicklung die Bremsleistung einschränkt.
Ist vermutlich bei fast allen Fahrradscheiben der Fall: bei einer Vollbremsung in der Ebene kann die Scheibe - wenn sie sehr leicht ist - beim Überstreichen der Beläge um Größenordnung 100 Grad erhitzt werden.
Pro Umdrehung!
Der Scheibe macht das nichts. Der Belag ist der limitierende Faktor.
Gerade im Flachland wo eher selten gebremst wird und wenn dann nicht lange könnte man aber genauso mit dem Punkt kommen, dass viele Bremsbeläge eine gewisse Mindesttemperatur brauchen um die höchste Bremsleistung zu erreichen. Das würde dann Deine Aussage ins Gegenteil umkehren.
Ja. Bei Sinterbelägen steigt der Reibbeiwert mit steigender Temperatur.
Ich glaube aber nicht, daß der Umkehrschluß stimmt. Meine Sinterbeläge haben Kalt schon ausreichend Power - an 220mm Scheibe.
Was die Bremskraft angeht ist in erster Linie die hydraulische und meschanische Übersetzung der Einflußfaktor.
Ja, aber der läßt sich mit größerer Handkraft überspielen.
Nur: Wenn die Grenzpressung des Belages überschritten wird - im obigen Beispiel 4 bar - bringt das alles nicht mehr viel. Genau das ist doch das Dilemma!

Scheibengröße und Reibwert der Beläge.

Warum hochübersetzte Bremse tendenziell größere Beläge haben? Weil sies können, sprich die meistens dann auch 4 Kolben haben und große Beläge viele Vorteile haben (Verschleiß, Geräuschentwicklung).

Die Bremsleistung mit größeren Belägen steigern zu wollen halte ich für Unsinn.
Kannst Du Deine Vermutung belegen?
Mir ist kein Fall bekannt, wo die performantere Bremse mit kleineren Belagflächen operieren würde.
Und falls es doch ein ernstgemeinter Tipp an den TE war:
Alles super, er hat ja mit den billigen Shimanobremssätteln schon größere Beläge als SLX/XT usw.
Leichtbau ist mit kleineren Belägen einfacher realisierbar.

Die Grundfrage ist eine andere:
Will ich Leichtbau: schmaler Reibring, kleiner Bremsbelag, kleine Scheibe. Macht Shimano gut!
Will ich eine performante Bremse: kostet Gewicht.
 
Kannst Du Deine Vermutung belegen?
Mir ist kein Fall bekannt, wo die performantere Bremse mit kleineren Belagflächen operieren würde.
Ein Beispiel hatte ich doch bereits im vorigen Post genannt:

MT200 vs. XT

Der ehemalige Chef von Trickstuff @klaus0887 hatte sogar mal die These geäußert, dass die XTR Race so kleine Beläge hat, damit die (im Einsatzbereich XC) schneller auf Betriebstemperatur ist.

Will ich eine performante Bremse: kostet Gewicht.
Auch hier wieder die Unterscheidung Bremskraft vs. Standfestigkeit.

Geht es um die Bremsleistung war meine Piccola (eine der leichtesten Bremsen überhaupt) fast allen andren Bremsen deutlich überlegen.
Eine Piccola HD hat exakt dieselbe Übersetzung wie eine Piccola.
Ich konnte keinen Unterschied zwischen den beiden feststellen was die Bremskraft angeht obwohl die HD eine deutlich größere Reibkuchenfläche hat.
Zum Faden hab ich auch keine der beiden Bremsen je gebracht bei >1.000hm am Stück.

Ein Wechsel der Bremsbelagmischung oder der Scheibengröße hingegen hatte immer mehr als deutliche Auswirkungen.

Hier noch ein schönes Zitat zum Abschluß:
Ich will das mal so beantworten: Auf unserem Prüfstand wird die Bremse heißer als jemals in der Praxis. Die Scheibe glüht hellrot. Und dennoch lässt die Bremskraft des Power-Belages nicht nach.
Die Kühlrippen dienen ja dazu, das Erreichen des Fading-Bereiches nach oben zu verschieben. Wenn aber ein Bremsbelag selbst bei glühender Scheibe noch nicht fadet, ist doch alles gut... oder?
Insofern vermute ich, dass Du dich da einfach an was aufhängst, was in der Praxis nicht die Auswirkungen hat, wie du sie Dir in der Theorie ausmalst.

Evtl. hattest Du den praktischen Vergleich zwei gleich übersetzter Bremsen mit unterschiedlichen Reibkuchengrößen auch einfach noch nicht?
 
Evtl. hattest Du den praktischen Vergleich zwei gleich übersetzter Bremsen mit unterschiedlichen Reibkuchengrößen auch einfach noch nicht?
Doch.
Serienbremse: Shimano Deore 2-Kolben (nicht das aktuelle Modell) mit G02A-Belag an Shimano RT66 Scheibe 203mm.
Erste Verbesserungs: Shimano Deore 2-Kolben (nicht die aktuelle) an MDR-P 220 Scheibe.
Kurzfristig Biß. Weit mehr als die 10% mehr Scheibendurchmesser vermuten ließen.
Aber: Fading nach wenigen (!) Sekunden mit Shimano Sinterbelag.
Durch Magura MT5 mit BBB Sinterbelag ersetzt.
Mehr Maximalpower und Biß bis zum Stillstand. Auch im Gefälle…
Eine Piccola HD hat exakt dieselbe Übersetzung wie eine Piccola.
Ich konnte keinen Unterschied zwischen den beiden feststellen was die Bremskraft angeht obwohl die HD eine deutlich größere Reibkuchenfläche hat.

Die maximale Bremskraft - an der es dem TE mangelt, wenn ich ihn richtig verstehe - wird in der Praxis dadurch begrenzt, daß
  • der Reifen blockiert (beim Hinterrad)
  • das Fahrrad sich überschlägt (beim Vorderrad)

wenn die Bremse stark genug ist.

Wenn Du das schon mit der Piccola erreicht hast kann ein größerer Belag bei der HD in Deinem Fall seine Vorteile nicht ausspielen.
Ein schwererer Fahrer sollte davon profitieren.
 
Doch.
Serienbremse: Shimano Deore 2-Kolben (nicht das aktuelle Modell) mit G02A-Belag an Shimano RT66 Scheibe 203mm.
Erste Verbesserungs: Shimano Deore 2-Kolben (nicht die aktuelle) an MDR-P 220 Scheibe.
Kurzfristig Biß. Weit mehr als die 10% mehr Scheibendurchmesser vermuten ließen.
Aber: Fading nach wenigen (!) Sekunden mit Shimano Sinterbelag.
Durch Magura MT5 mit BBB Sinterbelag ersetzt.
Mehr Maximalpower und Biß bis zum Stillstand. Auch im Gefälle…
Ich steh aufm Schlauch. Welche beiden Bremsen vergleichst Du?
Du schreibst was von verschiedenen Belagmischungen und unterschiedlich großen Scheiben.
Es geht um gleiche Bedingungen, unterschiedliche Reibkuchengröße.

Die maximale Bremskraft - an der es dem TE mangelt, wenn ich ihn richtig verstehe - wird in der Praxis dadurch begrenzt, daß
  • der Reifen blockiert (beim Hinterrad)
  • das Fahrrad sich überschlägt (beim Vorderrad)

wenn die Bremse stark genug ist.
Er hat vorne 160er Scheibchen und wiegt 100kg.
Da macht das "Bremsen" einfach keinen Spaß...
Die "maximale Bremskraft" bei der sich das "Fahrrad überschlägt" braucht man höchst selten...
Es kommt drauf an wie stark man am Hebel ziehen muss um die gewünschte Bremsleistung zu erreichen.
Und genau das kann man mit Scheibengröße, Belagmischung und Übersetzung erreichen.
Mit größeren Belägen eher nicht. (Ist in der Praxis auch kaum umsetzbar.)

Ich erinner mich an die XTR Race mit 160er Scheiben, da waren nach jeder Abfahrt (um die 1.000hm) die Hände kaputt. Obwohl ich nie die "maximale Bremsleistung" genutzt hätte. Ab der PCA mit 180er Scheiben war dann alles super entspannt.

Wenn Du das schon mit der Piccola erreicht hast kann ein größerer Belag bei der HD in Deinem Fall seine Vorteile nicht ausspielen.
Ein schwererer Fahrer sollte davon profitieren.
...sofern thermische Probleme bestehen. Beim TE wohl eher nicht das Problem.
 
sofern thermische Probleme bestehen. Beim TE wohl eher nicht das Problem.

Es ist ein Irrglaube, daß die Hitze in einer Bremse in der Ebene keine Rolle spielen würde.

Schätze einfach mal: um welche Temperatur erwärmt sich die Scheibe PRO UMDREHUNG maximal, also bei einer Extrembremsung?

Achtung Nerdstuff - wer keine Dreisatz beherrscht einfach nicht weiterlesen.

Beispiel: Bei einem Stoppie auf Asphalt lasten ca. 100 kg Systemgewicht auf dem Vorderrad und werden mit rund 1G gebremst. Das wäre zumindest das, was der Reifen maximal übertragen kann.

Die Kraft auf das Vorderrad ist also 100*10 = 1000 N
pro Umdrehung legt das Vorderrad ca. 2,5m zurück.
Pro Umdrehung wird also eine Energie von 2500 Nm in die Bremse eingeleitet.

Diese Energie teilt sich zwischen Bremsscheibe und Sattel auf.
Das Verhältnis wird durch den Wärmewiderstand des Bremsbelags und der Temperaturdifferenz zwischen Sattel und Bremsscheibe bestimmt.

Ich gehe jetzt mal vom Idealfall aus: die Energie geht komplett in die Bremsscheibe.
das ist schliesslich das, was wir uns alle wünschen - passiert in der Praxis spätestens, wenn der Sattel so heiss wie die Scheibe wird.

Als Bremsscheibe nehme ich mal die Brakestuff Punchdisk an. Das ist so etwas wie der Goldstandard der Bremsscheiben. Die meisten Scheiben sind in jeder Hinsicht unterlegen.

Im Fall der 160mm Brakestuff Punchdisk (125g) hat der Reibring eine Masse von ca. 75 g

Stahl hat eine Wärmekapazität von 500 Nm/kg.

Ergibt - ich hiffe ich habe richtig gerechnet:
Schon eine Punchdisk 160mm erwärmt sich PRO UMDREHUNG um 70 Grad.
Der Belag der drin steckt natürlich auch.
Dummerweise steht so ein Bike nach einer Umdrehung der Scheibe selten.
Und die wenigsten haben eine Punchdisk.

Die Masse des Reibrings ist ähnlich wichtig wie seine Kühlfläche!

Leichtbau UND Bremse geht nicht. Entweder oder.

Bei 100 kg Fahrergewicht reicht eine 160mm Scheibe in meinen Augen nicht.
Egal welche Bremse sich daran abmüht.
Wär‘s mein bike würde ich die Gabel tauschen.
 
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