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Technik: F1-Bremse
was mir aufgefallen ist:
wie kriegen die f1-boliden mit ihrer relativ kleinen bremse so viel bremsleistung??? ich meine die fahren 15 zoll-felgen (bitte korrigiert mich) also wird die bremse vom durchmesser her nicht größer als 280mm sein.
wie kriegen die das trotz des kleinen durchmessers hin????
auch ist mir aufgefallen, dass sich die gesamte bremse quasi in der felge versteckt und die belüftung doch recht dürftig sein dürfte...
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25 Antworten
kohlefaser !!
carbon 
bei 600 kg +schlechte aerodynamik braucht man nicht sooo viel bremsleistung. ich habe mal vom prost-team gelesen, dass ein f1-auto durch gaswegnehmen schon mit 10m/s2 bremst, wenn die flügel auf maximalabtrieb stehen. das entspricht einer vollbremsung im serienauto. konnte ich erst kaum glauben, hat aber ein testfahrer vom f1-racing-magazin bestätigt. die bremsscheiben verschleissen aber auch ziemlich schnell. bei LM-prototypen werden ja riesenteller eingesetzt. bei der F1 scheinen die kleinen scheiben stark zu kosten der haltbarkeit zu gehen (wie alles in der F1) wahrscheinlich "fressen" die beläge die scheiben einfach weg...
also mit den bremsbelüftungen. sind die net innenbelüftet? bei den boxnstopps qualmen die doch auch immer, is bestimmt bremsstaub oder? außerdem wird die aerodynamig so gebaut sein, dass die bremsen was vom fahrtwind abbekommen
das mitm gewicht ist klar.
aber trotzdem: wenn man bei 200 oder 300 in die eisen steigt, das würde doch alles viel zu heiß werden mit so einer kleinen bremse. oder macht das carbon so viel aus??
jo ....
ausserdem sind die bremsen auf der radinnenseite gekapselt und innen rotiert ein propeller zur kuehlung ...frueher hatte man da auf der inneren achsseite so rieseneinlaesse die man aber aus aerodynamischen gruenden gegen kleine und oeffnungen getauscht hat....und gegen den propeller ...
und 330er scheiben sind das troztdem .
die restliche bremsleistungen besorgen die reifen ...die eigentlich immer und von allen unterschaetzt werden ....und das material ....auch das carbon sollte man nicht unterschaetzen .
200-100 km/h in 0,6 sec. 
das ist echt der wahnsinn!
greetz
Hi Fans,
die F1 fährt generell Felgen mit 13" Durchmesser. Die Carbon-Scheibe hat 278mm, habs grad nachgemessen :-))
Gruss Schnibbelbuhl
@ Edgar:
"die restliche bremsleistungen besorgen die reifen ...die eigentlich immer und von allen unterschaetzt werden"
Mich würde interessieren was Du damit meinst. So wie ich es lese heißt das, dass die Reifen Verzögerungskräfte aufnehmen die die Bremse nicht berühren!?!?! Sorry - aber das ist physikalisch nicht möglich. Außer die Haftreibung und die daraus resultierende Verzögerung (die aufgrund der weichen Mischung und des Klebeeffekts sicherlich nicht gering ist) dient der Reifen nur als Übertragungsglied von Aufhängung (inkl. Bremse) zur Straße. Alle Reifenbremskräfte ausser Reibung und Motorbremsmoment müssen somit auch von der Bremsscheibe aufgenommen werden.
Lange Rede kurzer Sinn: Ich kann nicht nachvollziehen wieso die Reifen die Bremsen unterstützen sollten.
MfG
Weil die F1-Reifen tierisch Luftwiderstand verursachen (zumindest bei der Chassiskonstruktion) - und die durch den Luftwiderstand aufgenommene Energie muss definitiv nicht über die Bremsscheibe übertragen oder verbraten werden .. 
Säsch
hast du falsch verstanden .
ihr meint doch immer das ne grosse bremse auch gleichzeitig immer gut bremst ...
an und für sich macht sie das schon , aber hier ist es nicht nur die reine bremsleistung die in den 2000 kw bereich geht , nein .
1. ist der reibkoeffizient der heissen carbonscheiben mit den passenden beläge weit über 1 ( ein strassenbelag liegt im vergleich dazu bei ca 0,3 , ein ferodo ds3000 rennbelag bei etwa um die 0,6 )
ausserdem ist der verzahnungseffekt der sliks locker mal 3-4 mal so groß wie mit ner " normalen " mischung .
ich vermute du hast noch nicht mit nem rennslick und ner monsterbremse mal so richtig zugelangt .
das sind bremskräfte die man überhaupt nicht kennt .
mit ner ordentlichen mischung und der passenden bremse sind dann schon in nem gruppe g oder h serienchassis so locker 13-14 m/s drin .....das ist gleich mal 30 % besser als normal !
und die formel 1 ist alles andere als normal .
ausserdem muss der reifen zwar immer noch die energie übertragen , und auch teilweise verdauen können , aber die bremse allein verzögert da nicht !
das ist erstmal auch der motor und der abtrieb .....
bei nem durchschnittlichen abtrieb über das ganze auto ( die daten sind aus dem 98er mclaren , dürften heute ein wenig höher sein ) von ca 1200kg bei 300 km/h ist das ganze locker mal schon mal die doppelte gewichtskraft die auf dem reifen liegt , aber die kinetischer energie von 600 kg muss nur verzögert werden .
deshalb kommen die 40 m /s verzögerung nicht nur durch ne monsterscheibe.
Servus Edgar,
Deine Ausführung bzw. Erklärung klingt durchaus logisch. Mich erstaunt der hohe Reibwert. Reibwerte größer 1 sind zumindest von der theoretischen Seite nicht machbar. Ich kann ja mal aus unserem Skript aus dem Fach "Fahrzeugtechnik / Fahrwerkstechnik" zitieren:
Maximale Verzögerung:
a max = max. Bremsverzögerung
FB = Bremskraft
m = Masse
FN = Normalkraft
mü = Haftreibungskoeffizient
g = Erdbeschleunigung (9,81m/s²)
Formel:
a max = Summe aller FB / m
da FB = mü * FN
und FN = m * g
ergibt sich nach umstellen und kürzen, dass a max = 1g ist (bei mü = 1)
Also ist eine maximale Verzögerung von 9,81 m/s² der kinematische Maximalwert. Der Abtrieb müsste ja in die Massenkraft FN eingehen. Allerdings kürzt sich die Masse raus und spielt somit keine Rolle.
Anderes Zitat:
Haftreibungskoeffizienten von Fahrbahnbelägen:
theoret. Maximalwert (nicht erreichbar): 1
in der Praxis maximal: 0,7
Werte größer 0,7 (aber kleiner 1) nur erreichbar durch Verzahnungseffekte zwischen Spezialreifen und Rennstrecke.
Was hältst Du von den Angaben? Sicherlich kann man sagen: Probieren geht über studieren. Aber die physikalischen Grundfomeln dürften eigentlich nicht überbrückbar sein.
Mir persönlich kommen 9,81m/s² für Formel 1 -Verzögerungen auch sehr gering vor. Ich werde nochmal nachrechnen ob die nicht doch größer sind.
MfG AirDevil81
Zitat:
Original geschrieben von AirDevil81
Maximale Verzögerung:
a max = max. Bremsverzögerung
FB = Bremskraft
m = Masse
FN = Normalkraft
mü = Haftreibungskoeffizient
g = Erdbeschleunigung (9,81m/s²)
Formel:
a max = Summe aller FB / m
da FB = mü * FN
und FN = m * g
ergibt sich nach umstellen und kürzen, dass a max = 1g ist (bei mü = 1)
hi teufel
Ich glaube, du setzt da falsch an. Du gehst vom Bremskolben direkt auf die Strasse. Aber da ist ja noch die scheibe dazwischen...
Also, mein beispiel:
Ich zieh das ganze einfach rückwärts auf...
Ein F1 wiegt 600kg, dazu kommen 1200kg an downforce. Also sind wir bei 1800kg. Das entspricht bei uns ja etwa 18000N.
Die Reifen blockieren, wenn sie keine Haftkraft mehr haben, also bei einem Haftreibungskoeffizienten von 0,8 und 18000N Normalkraft, wenn die Bremse mehr als 0,8*18000N=14400N an die Reifen schicken würde.
Diese 14400N sind also die max. Bremskraft in meinem Beispiel.
An der Bremsscheibe haben wir wiederum einen angenommenen Reibungskoeffizienten von 0,7 (ob der jetz mehr als 1 sein kann, weiß ich net, glaub ich aber net...).
Das heisst jetzt aber, der Bremsbelag wird vom Kolben mit 14400N/0,7 = ~20500N auf die Bremsscheibe gedrückt. Also mit rund 2 Tonnen.
zurück zum Thema: Meiner Meinung nach kann also die Bremse bei einem Anpressdruck von 1200kg (ich meine, der würde maximal sogar bei rund 2500kg liegen) ein 600kg schweres Auto mit 14400N bremsen. Die Verzögerung wäre somit: 14400/600kg = 24 m/s^2 also ca. 2,5g. Es werden allerdings Werte von bis zu 5g erreicht (was meine o.g. These von den 2500kg Anpressdruck unterstützen würde ;-) ).
Ob das alles richtig ist, weiß ich net. Ist eben noch meinem müden Hirn entsprungen...
Als kleinen Laienkommentar möchte ich noch einwerfen, daß die Bremse wohl weniger das schwache (bzw. schwächste) Glied in der Kette ist.
Jeder hat die Reifen schonmal blocken sehen.
Also ist die entscheidende Frage, was die Reifen an Energie übertragen können.
Säsch
edit: ein kLeiner Kommentar war natürlich gemeint.
Hi fiat5cento,
Kompliment für Deine einleuchtende und schwer anzweifelbare Erklärung. Auch die Werte klingen für mich logischer als die in meinem Skript zitierte Verzögerungsbegrenzung von 1g. Auch in Magazinen werden ja G-Kräfte von bis zu 5g angegeben.
Ich werde mein Skript nochmal auf die angegebene Formel überprüfen und schauen auf was die Begrenzung auf 1g bezogen ist. Es hat mich schon damals verwundert wieso die Masse rausgefallen ist. Wahrscheinlich ist die Überschrift "max. Verzögerung" ein bisserl verwirrend.
MfG