Warum sind die vorderen Bremsen eines Motorrads effektiver als die hinteren?

Ich habe festgestellt, dass mein Fahrrad ziemlich schnell stoppt, wenn ich die Vorderradbremse betätige. Wenn ich mit der gleichen Geschwindigkeit die Hinterradbremse betätige, rutscht es eher, als dass es schnell anhält. Wieso den?

Dies gilt für alle Fahrzeuge, nicht nur für Motorräder. Aus dem gleichen Grund sind die vorderen Bremsen an Autos die stärksten (im Allgemeinen Scheiben sogar mit hinteren Trommeln – auch größere, innenbelüftete Scheiben und größere Bremssättel).
@Trengot - Ein wichtiger Grund, weiterhin Trommeln am Heck zu verwenden, ist, dass es viel einfacher ist, die Feststellbremse mit Trommeln statt mit Scheiben zu implementieren.
Die Hinterradbremsen werden tatsächlich weniger effizient , je mehr Sie bremsen, egal welche Bremse Sie verwenden. Dies wird in den Antworten erklärt, aber sie erwähnen nicht, dass Sie das Fahrzeug verlangsamen, selbst wenn Sie den Hinterreifen zum Bremsen verwenden.
@Trengot Nicht einmal für alle Radfahrzeuge; An alle, die mehr als eine "Achse" haben - nicht zum Beispiel an Sedgeway. (Ok, ja, ein Kampfjet wird gerollt, und es gilt nach der Landung ;) )
@siegel, ohne mehrere Achsen ist es schwierig, eine Hinterradbremse zu definieren.

Antworten (5)

Wenn Sie die Bremsen an der Vorderseite des Fahrrads verwenden, verlagert sich Ihr Gewicht nach vorne. Zusätzliches Gewicht ermöglicht mehr Kraft, bevor der Reifen rutscht (rutscht). Wenn Sie stark genug bremsen, hebt sich der Hinterreifen Ihres Fahrrads und an diesem Punkt wird die gesamte Masse auf den Vorderreifen verteilt.

Denken Sie daran, die maximale Kraft ist F m a x = μ F n Ö r m a l und F n Ö r m a l ist proportional zur Gewichtsverteilung auf dem Reifen, wenn sich das Gewicht nach vorne verlagert F n Ö r m a l steigt und damit die maximale Bremskraft F m a x steigt.

Beim Bremsen mit dem Hinterreifen wird kein Gewicht auf den Hinterreifen verlagert, sodass dessen Bremskraft nicht zunimmt.

Wikipedia erklärt dies ausführlich im Artikel Fahrrad- und Motorraddynamik .

Verlagert die Verwendung der Hinterradbremse das Gewicht nicht nach vorne?
Technisch gesehen „verlagert“ sich das Gewicht nicht nach vorne. Vielmehr fügt die durch Verzögerung erzeugte Kraft eine Vektorkraft zu der rein nach unten gerichteten Kraft aufgrund des Gewichts hinzu, und diese hinzugefügte Kraft hat eine vertikale Komponente, die zu der nach unten gerichteten Kraft auf den Vorderreifen hinzukommt und von der nach unten gerichteten Kraft auf den Hinterreifen subtrahiert.
@JiK: Wenn der Schwerpunkt des Fahrzeugs über der Oberfläche liegt, auf der die Räder fahren (wahrscheinlich für fast alles andere als eine Einschienenbahn), erhöht das Betätigen einer der Bremsen die Abwärtskraft auf das Vorderrad und verringert die Kraft auf das Hinterrad . Wenn man nur die Hinterradbremsen verwendet, wird die Bremskraft auf das Niveau begrenzt, das den Abtrieb des Hinterrads auf Null reduzieren würde. Wenn keine Kraft das Hinterrad auf den Boden drückt, kann es keine Bremskraft liefern.
Jedes Mal, wenn das Fahrrad langsamer wird, verlagert sich Ihr Gewicht nach vorne, genau wie das Vollbremsen eines Autos dazu führt, dass die Passagiere vorwärts fliegen. Auf einem Fahrrad besteht der Effekt, wenn Sie am Fahrrad befestigt sind, darin, das Fahrrad über den Vorderreifen zu drehen. Da der Hinterreifen hochgezogen und vom Boden abhebt, hat er nicht so viel Kraft, um die Straße zu greifen, wie der Vorderreifen.
Auch die Suspendierung spielt eine Rolle. Der Massenmittelpunkt verschiebt sich in vielen Konfigurationen nach vorne.
Ich denke, diese Antwort lässt die Frage unbeantwortet, da sie nicht anspricht, warum es zu dieser Gewichtsverlagerung kommt.
@JackAidley, das ist nur eine grundlegende Geometrie und mit einem Freikörperdiagramm offensichtlich.
Niemand erwähnt, dass es beim Bremsen mit dem Hinterrad einen natürlichen Regelkreis gibt. Sie bremsen, es verlagert Kräfte nach vorne, was den Rücken anhebt, der den Grip verliert, der dann nicht mehr so ​​​​viel bremsen kann, dann lässt die Bremskraft nach und das Gewicht verlagert sich zurück in die Mitte, was mehr Grip und Bremskraft gibt. Es gibt ein natürliches Gleichgewicht, das eingreift, das die Bremsleistung begrenzt, aber auch dafür sorgt, dass das Bremsen mit dem Hinterrad niemals dazu führt, dass sich das Fahrrad um das Vorderrad dreht.
@v.oddou: Von einem nicht physikalisch erfahrenen Motorradfahrer: Ihr "natürlicher Regelkreis" ist keiner. 1) Wenn das Hinterrad genug Grip verliert, beginnt es zu rutschen, was dazu führen kann , dass Ihr Fahrrad durchdreht (auch bekannt als "Crash"). 2) Sobald das Rad zu rutschen beginnt, rutscht es weiter , bis Sie die Bremse lösen, da ein rutschendes Rad weniger Traktion hat als ein rollendes ("blockierte Bremse"). Jeder Motorradfahrer ist darauf trainiert , mehr Vorderradbremse als Hinterradbremse zu verwenden und die Bremse sofort zu lösen, wenn das Hinterrad zu rutschen beginnt, um das Fahrrad kontrollierbar zu halten. Also schlechte Beratung .
Tun Sie dies für mich: Lassen Sie Ihre Hand über einen Tisch gleiten. (1) Drücken Sie Ihre Handfläche nach unten. Siehst du, wie sich deine Hand noch bewegen kann? (2) Wiederholen, aber dieses Mal drücken Sie stattdessen Ihre Finger nach unten. Kannst du das fühlen? Es ist viel einfacher, mit den Fingern aufzuhören als mit den Handflächen (ja, hier spielen andere Faktoren eine Rolle, aber es ist nur ein grobes Beispiel).
"Wenn Sie stark genug bremsen, hebt sich der Hinterreifen Ihres Fahrrads und an diesem Punkt verteilt sich die gesamte Masse auf dem Vorderreifen." Ich sollte hinzufügen: und Sie landen am Ende vor Ihrem Vorderreifen und brechen sich möglicherweise einige Knochen (ich habe mir auf diese Weise zwei Finger gebrochen ...)
@supercat: also ist bei Einschienenbahnen die Hinterradbremse effektiver?
@PaŭloEbermann: Eine Einschienenbahn hat im Allgemeinen Rollen auf der Ober- und Unterseite der Schiene; Als solches könnten die Rollen über und unter der Schiene zusammen "quetschen", so dass die gesamte senkrechte Kraft auf die Rollen nicht auf das Gewicht des Fahrzeugs begrenzt wäre. Zusätzlich könnte eine Einschienenbahn Bremssattelbremsen verwenden. Im Prinzip könnten Eisenbahnen Bremssattelbremsen auf Schienen verwenden, um anzuhalten, mit Ausnahme von zwei Problemen: (1) Die Eisenbahnweichen und -übergänge werden unter der Annahme konstruiert, dass die Spurkränze der einzige Teil des Fahrzeugs sind, der unter das Gleisniveau fährt; (2) viele Straßenbetten ...
...sind so konstruiert, dass sie Kräften von oben widerstehen, anstatt Längskräften. Wenn alle Waggons eines Zuges auf einer perfekt geraden Strecke gleichzeitig Kaliberbremsen betätigen würden, könnten sie den Zug schnell anhalten, aber wenn die Strecke gekrümmt wäre, könnte eine solche Aktion versuchen, "die Kurven gerade zu ziehen" und somit die zu zerstören Spur. Beachten Sie, dass Vergnügungspark-Achterbahnen keine Bremsen an den Rädern haben, sondern für diesen Zweck gebaute Felgenbremsen verwenden.

Die Bremskraft wirkt zwischen Reifen und Fahrbahn. Der Massenmittelpunkt liegt über diesem Punkt, so dass es einen Rotationseffekt gibt, der die Kraft, die durch den Vorderreifen nach unten geht, erhöht und die Kraft, die durch den Hinterreifen nach unten geht, verringert. Da die Menge an Bremskraft, die der Reifen erzeugen kann, durch die Menge an Kraft begrenzt ist, die durch den Reifen nach unten fließt, kann die Vorderseite daher mehr Bremskraft erzeugen als die Rückseite.

In Wirklichkeit ist die Aufhängungsgeometrie natürlich nicht starr und der Fahrer bewegt sich auch in seinem Sitz nach vorne, sodass der Effekt etwas komplizierter ist als ich hier beschrieben habe, aber der grundlegende Punkt steht. Die vorderen Bremsen sind effektiver, da die Bremskraft unterhalb des Massenmittelpunkts wirkt und dies einen Rotationseffekt erzeugt.

Alle Komplikationen verstärken nur die Wirkung.

Das Bremsen dient zum Stoppen des Vorderreifens. Reibung wirkt an der Aufstandsfläche unter dem Vorderrad, um eine Vektorkraft einzuleiten, die auf die Rückseite des Fahrrads gerichtet ist. Da die Kraft nicht durch den Massenmittelpunkt des Motorrad/Fahrer-Systems gerichtet ist, führt sie ein Moment oder Drehmoment ein, das das Motorrad und den Fahrer so dreht, dass sich der Hinterreifen vom Boden zu lösen beginnt, oder die durchgeleitete Kraft verringert des Hinterreifens, verursacht durch das Gewicht des Fahrrads. Die verfügbare Brems- oder Reibungskraft am Hinterreifen ist proportional zu der durch den Hinterreifen gerichteten Gewichtskraft.

Wenn also das Fahrzeug gebremst wird, wird die verfügbare Bremsleistung am Hinterreifen mit positiver Rückkopplung reduziert.

Wenn das Fahrzeug gebremst wird, wird die verfügbare Bremsleistung am Vorderreifen mit positiver Rückkopplung für eine bestimmte gegebene konstante Beschleunigung erhöht.

Eine Analogie zum Laufen ist, dass Sie auf Ihr Gesicht fallen, wenn Sie versuchen, auf einem Cent anzuhalten.

Hier gibt es viele hervorragende Antworten, aber zum Spaß denken wir rückwärts darüber nach. Stellen Sie sich vor, Sie haben das weltweit erste und einzige Motorrad mit VORDERRADANTRIEB, und Sie geben Gas und lassen die Kupplung knallen. Was für einen Start würdest du deiner Meinung nach mit sehr wenig Gewicht auf dem Vorderreifen erreichen? Das Umgekehrte gilt beim Bremsen, wenn die Verzögerung das Gewicht des Fahrrads auf das vordere Rad verlagert.

Jede Geschwindigkeitsänderung ist Beschleunigung. Beschleunigung ist gleichbedeutend mit einer anderen Schwerkraft. Das Bremsen verlangsamt Sie, was bedeutet, dass Sie rückwärts beschleunigen, was bedeutet, dass Sie spüren, wie die Schwerkraft Sie in die gleiche Richtung zieht wie auf einer Abfahrt. Wie bei dieser Abfahrt lastet mehr Gewicht auf dem Vorderrad und weniger auf dem Hinterrad.

Warum sind die vorderen Bremsen eines Motorrads effektiver als die hinteren?
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