Warum die Bremspatrone ersetzen, wenn die Rillen abgenutzt sind?

Auf vielen Websites wird empfohlen, Felgenbremspatronen (Bremsbeläge) auszutauschen, wenn die Rillen abgenutzt sind. Warum sollte dies anders als aus den nachstehend aufgeführten hypothetischen Gründen sinnvoll sein? Ich bin auf der Suche nach einer wissenschaftlichen / technischen Perspektive und nicht nach persönlichen Geschichten darüber, wann Sie Ihre Bremsbeläge ersetzen.

Ich verstehe, dass die Bremsleistung nach dem Verschleiß der Patrone am Metallhalter schlecht ist und die Felge durch das Metall abgenutzt ist. Die Felge ist viel teurer, daher sollte der Bremsbelag gewechselt werden, bevor Metall auf Metall trifft. Aber neue Shimano-Bremsbeläge sind 10 mm dick (ich habe gerade gemessen), von denen 6 mm außerhalb des Metallhalters liegen. Die Rillen sind kleiner als 2 mm. Warum nicht etwa 3 von 4 mm verwenden, nachdem die Rillen abgenutzt sind?

Ich verstehe, dass Patronen billig sind, sie können auch jede Woche gewechselt werden. Ich suche keine finanzielle oder präferenzbasierte Erklärung, sondern nur eine leistungsbasierte.

Ein weiterer Grund für einen frühen Patronenwechsel kann sein, dass die verschlissenen Patronen zu weit vom Rand entfernt sind. Die Bremsen müssten näher an die Felge herangeführt werden, was ein wenig Arbeit kostet. Bei neuen Kartuschen müssten die Bremsen wieder ausgefahren werden. Einige Leute ziehen es möglicherweise vor, stattdessen die Patronen zu wechseln.

Es kann sein, dass das Material der Patrone nicht gleichmäßig ist, z. B. weicherer Gummi oben, härter unten. Wenn der weiche Gummi abgenutzt ist, nutzt die Patrone die Felge schnell ab und bietet schlechtes Bremsen. Ich kann keinen Gummiunterschied an einem Shimano-Bremsbelag feststellen. Die Herstellung von 2-Komponenten-Kartuschen wäre teurer als die Herstellung von Kartuschen mit einheitlicher Zusammensetzung. Ist der Gummi einer Patrone einheitlich?

Splitt und Metallspäne haften in einem Bremsbelag, wodurch die Felge abgenutzt wird. Dies scheint aber von Anfang an zu geschehen, egal ob die Rillen vorhanden sind oder nicht. Vermutlich haftet die Körnung besser in weicherem Gummi. Wenn sich also weicheres Gummi oben befindet, sammeln die Bremsen mehr Körnung, bevor die Rillen abgenutzt sind, als danach.

Das ist eine gute Frage. Die kurze Antwort lautet: Das Design moderner Felgenbremsbeläge ist gierig und zynisch.

Dies ist ein Mathauser-Bremsbelag, der repräsentativ dafür ist, wie viele alte Bremsbeläge waren und sind.

Die Designunterschiede zu modernen Pads liegen auf der Hand. Sie erhalten einen riesigen einfachen Gummiblock ohne Rillen. Nichts am Design des Pads bringt Sie dazu, es jederzeit zu ersetzen, bevor das Metallteil die Felge berührt. Dies ist ein Punkt, den die meisten Fahrer sehen werden, und alle, bis auf den geringsten Beobachter, werden von der Sekunde hören, in der es tatsächlich beginnt , bevor ein schwerwiegender Schaden angerichtet wird.

Solche Pads sind billig in der Herstellung und halten sehr, sehr lange. Ich bin ein schwerer Fahrer, und ich habe ein Set davon. Ich habe NOS auf einem Fahrrad, das unter allen Bedingungen, die ich vielleicht seit 8 Jahren habe, mäßig benutzt wird und die Pads sind ungefähr 1/3 abgenutzt. Es gibt einige theoretische Argumente, warum Rillen das Bremsen unterstützen oder die Lebensdauer der Felgen verlängern könnten, aber ich kann die Bremse ganz gut lösen und meine Felgen werden nicht durcheinander gebracht. Viele Millionen Bremsbeläge dieser Bauart haben eine völlig zufriedenstellende Leistung erbracht.

Der Grund, warum Bremsbeläge nicht mehr billig sind, sondern zu 100% aus dicken Gummiblöcken bestehen, ist, dass Sie nur die geringste Menge an Geld verdienen können, wenn Sie sie produzieren und verkaufen. Sie halten zu lange und sind zu effektiv, wie billig sie sind. Nur die härtesten Radfahrer werden Wiederholungskäufer.

Moderne Patroneneinsätze sind zierlich und voller Verschleißrillen von konservativer Größe, da sie zu einer Situation führen, in der mehr Pads verkauft werden. Es passiert nichts Schlimmes, wenn Sie sie so lange tragen, bis Sie den Halter erreichen. Mindestens so lange, wie Sie sich die Mühe machen, die Bremse mit dem Belagverschleiß in Einklang zu bringen, und auf den abgenutzten Belag achten Überhängen der Bremsbahn. Die Mischung ändert sich nicht, die Geometrie der Bremse ändert sich in den meisten Fällen nicht wesentlich, und die Rillen wirken sich weder in die eine noch in die andere Richtung auf die Bremskraft oder den Felgenverschleiß aus.

Eine Kernfrage bei Rillen ist, ob ihre Anwesenheit dem Belag hilft oder ihn daran hindert, Wasser und Schmutz von der Felge zu entfernen, was möglicherweise die Bremskraft erhöht, selbst wenn sie die Kontaktfläche von Natur aus verringern. Persönlich denke ich, dass sie dies nicht tun, und weil sie tatsächlich Wasser in den Kontaktbereich zwischen Polster und Felge einspeisen, sind sie wahrscheinlich ein Nachteil, wenn es nass ist, aber ich habe keine Daten. Ich glaube, der gegenteilige Gedanke wäre, dass die Vorderkante beim Aufsetzen des Bremsbelags auf die nasse Felge das Wasser abquetscht, um mehr Reibung zwischen dem Bremsbelag und der Bremsbahn zu erzielen. Schnelleres Entfernen von Wasser nach dem Aufsetzen des Pads.

Ich habe die verschlissenen Bremsbeläge überprüft, die ich kürzlich an meinem Fahrrad ausgetauscht habe. Die verbleibenden Rillen waren mit Ablagerungen aus dem Belagverschleiß gefüllt.

Daher denke ich, dass die Rillen dem Zweck dienen, die abgenutzte Schicht des Belags, die während der Bremswirkung entfernt wird, zu entladen, so dass die Wirkung selbst effektiver sein kann.

Stellen Sie sich vor, was passiert, wenn Sie bremsen: Die Beläge drücken auf die Felge, und da es sich um das Felgenmetall handelt, wird es sich nicht so stark gegen Gummi abnutzen. Daher muss Gummi tragen. Die Ablagerungen werden zwischen dem Belag und den Felgenoberflächen transportiert und aggregieren miteinander, wenn die zurückgelegte Strecke zunimmt, wirken als Rollen und verringern den Reibungskoeffizienten und damit die Bremsleistung.

Wenn Sie einige Rillen in der Oberfläche haben, können die Ablagerungen dort aufgefangen werden, ohne die Bremswirkung zu stark zu verringern.

Die Antwort von L. Dutch erklärt einige der Entwurfsentscheidungen. Was den Grund angeht, warum Sie und ich unsere Pads wechseln sollten, wenn die Rillen ausgehen, möchten Sie wirklich nicht runterlaufen, um Metall auf den Pads freizulegen. Wenn Sie also wissen, dass Ihre Pads ziemlich abgenutzt sind, aber nicht auf blankem Metall liegen, ist ein guter Zeitpunkt, sie zu ersetzen.

Wenn Sie jemals ein altes Pad aufgeschnitten haben (ziemlich einfach, wenn es umkommt), werden Sie wahrscheinlich feststellen, dass das Metall weiter im Gummi steckt, als es aussieht.