Themen:
- Allgemeine Informationen zur Scheibenbremse
- Scheibenbremsversionen (Fest- und Schwimmsattel)
- Carbon-Keramik-Bremsen
- Belüftete und gelochte Bremsscheiben
- Lösen Sie die Blöcke
- Bremsscheibenstärke messen
- Schiefe Bremsscheibe
- Messen Sie den Schlag der Bremsscheibe
Allgemeine Informationen zur Scheibenbremse:
Die Scheibe der Scheibenbremse wird zwischen Nabe und Felge befestigt. Die Bremsscheibe dreht sich daher immer mit dem Rad. Bremsbeläge werden auf beiden Seiten der Bremsscheibe angebracht. Beim Bremsen werden die Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe gedrückt, sodass die Drehzahl der Bremsscheibe abnimmt. Durch die Reibung zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe entsteht Wärme.
Die Abbildung zeigt eine Übersicht der Scheibenbremse. Bei betätigter Bremse wird die Bremsflüssigkeit über die Bremsleitung in den großen Raum (gelb markiert) hinter dem Bremskolben. Da Bremsflüssigkeit inkompressibel ist, führt der Druckaufbau dazu, dass sich der Bremskolben nach außen bewegt. In diesem Moment wird der Bremsbelag gegen die Bremsscheibe gedrückt.
Der Bremssattel im Bild ist vom „schwimmenden Typ“. Dadurch kann der Bremssattel über Führungsstifte hin- und hergleiten, da nur ein Bremskolben vorhanden ist. Im folgenden Abschnitt werden die Unterschiede zwischen einem Schwimm- und einem Festsattel beschrieben.
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Scheibenbremsversionen:
Scheibenbremsen können mit einem Schwimm- oder einem Festsattel ausgestattet sein. In diesem Abschnitt wird die Funktionsweise beider Typen beschrieben.
Scheibenbremse mit Schwimmsattel:
Bei einem Schwimmsattel arbeitet die Bremse mit einem Bremskolben. Beim Bremsen drückt der Kolben zunächst den inneren Bremsbelag (auf der Seite des Bremskolbens) gegen die Bremsscheibe. Dadurch verschiebt sich der Bremssattel nach rechts. Möglich wird dies durch die beiden Führungsstifte, über die der Bremssattel gleiten kann. Da sich der Bremssattel beim Bremsen über den Führungsbolzen verschiebt, wird auch der äußere Bremsbelag gegen die Scheibe gedrückt. Der Nachteil des schwimmenden Bremssattels besteht darin, dass der innere Bremsbelag oft schneller verschleißt als der äußere, da der äußere oft mit weniger Kraft an die Bremsscheibe gedrückt wird. Deshalb ist es bei der Kontrolle immer sehr wichtig, besonders auf den inneren Bremsbelag zu achten. Wenn der äußere Bremsbelag 5 mm dick ist, kann der innere Bremsbelag 3 mm dick sein.
Scheibenbremse mit Festsattel:
Bei dieser Konstruktion befinden sich im Bremssattel zwei Bremskolben, einer auf jeder Seite der Scheibe. Der Bremssattel ist am Achsschenkel montiert und bewegt sich beim Betätigen der Bremse nicht, wie es beim schwimmenden Bremssattel der Fall ist. Beim Betätigen des Bremspedals drückt die Bremsflüssigkeit gegen beide Bremskolben. Der Vorteil dieses Systems besteht darin, dass beide Bremsbeläge mit der gleichen Kraft gegen die Bremsscheibe gedrückt werden.
Carbon-Keramik-Bremsen:
Bei herkömmlichen Bremsscheiben kann es bei längerem, kräftigem Bremsen zu sehr hohen Temperaturen kommen. Dies kann zu einem Bremsfading führen, das die Bremsleistung verringert. Dies ist insbesondere bei Renn- und Sportwagen ein Problem.
Aus diesem Grund setzen Automobilhersteller seit dem Jahr 2000 zunehmend auf Carbon-Keramik-Bremsen. Die Temperatur von Carbon-Keramik-Bremsscheiben wird ebenfalls sehr hoch (maximal 1350 °C), aber bei hohen Temperaturen bleiben die Reibungseigenschaften stabil. Daher kommt es bei hohen Temperaturen nicht zu einem Bremsfading.
Die Bremswirkung ist optimal, wenn die Bremsen aufgewärmt sind.
Das Material dieser Bremsscheiben ist sehr hart. Dadurch halten die Bremsscheiben wesentlich länger als herkömmliche Bremsscheiben. Bei der Demontage/Montage der Räder ist z. B. Vorsicht geboten; Wenn das Rad gegen die Bremsscheibe stößt, kann es leicht zu Schäden an den Bremsscheiben kommen.
Ein weiterer Vorteil von Carbon-Keramik-Bremsscheiben im Vergleich zu herkömmlichen Bremsscheiben ist ihr geringes Gewicht. Eine Carbon-Keramik-Bremsscheibe wiegt bis zu 70 % weniger als eine „normale“ Bremsscheibe. Davon profitiert die ungefederte Masse, die man für optimale Fahreigenschaften des Autos möglichst gering halten möchte.
Der Nachteil dieses Bremsscheibentyps ist der Preis; Die Mehrkosten für Keramikbremsen bei einem Neuwagen können mehr als zehntausend Euro betragen.
Belüftete und gelochte Bremsscheiben:
Die Abbildung zeigt sowohl belüftete als auch gelochte Bremsscheiben. Durch die Öffnungen in den Bremsscheiben kann Luft durchströmen, sodass die Bremsscheiben nach dem Bremsen schneller abkühlen können.
Lösen der Sperren:
Bei Beendigung der Bremsung müssen sich die Bremsbeläge wieder von der Bremsscheibe lösen. Um den Bremskolben (Nummer 4 im Bild unten) befindet sich ein Gummiring, der für eine Abdichtung zwischen Kolben und Bremszylinder sorgt. Der Ring verformt sich beim Bremsen. Wenn Sie das Bremspedal loslassen, nimmt der Gummiring wieder seine ursprüngliche Form an. Der Kolben wird leicht zurückgezogen und löst so die Blöcke von der Scheibe. Bei dieser Konstruktion besteht fast immer etwas Spiel zwischen Bremsbelag und Scheibe. Durch den Verschleiß der Bremsbeläge verschiebt sich der Kolben im Gummiring.
Die Staubschutzhülle ist mit der Nummer 1 gekennzeichnet. Die Staubschutzhülle verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz in den Bremssattel und verhindert, dass Bremsflüssigkeit aus dem Bremssattel austritt.
Bremsscheibendicke messen:
Bremsscheiben nutzen sich durch den Gebrauch immer ab und halten ein bis zwei Sätze Bremsbeläge. Mit zunehmendem Verschleiß wird die Bremsscheibe dünner. Autohersteller legen einen Grenzwert fest, bis zu dem eine Bremsscheibe verschlissen sein darf. Diese ist in den Fahrzeugpapieren als „Mindestbremsscheibendicke“ angegeben.
Die Dicke der Bremsscheiben kann mit einem speziellen Bremsscheibendickenmessschieber ermittelt werden. Eine Messung der Bremsscheibendicke ist mit einem nicht möglich normaler Bremssattel durchgeführt werden, da der normale Messschieber über flache Messbacken verfügt und somit die Dicke der (Rost-)Kanten an der Bremsscheibe misst. Das ist nicht beabsichtigt, denn es interessiert nur die Stärke, mit der die Bremsbeläge auf der Scheibe verschleißen. Mit einem Messschieber für die Bremsscheibe wird die Kontaktfläche des Bremsbelags zur Bremsscheibe gemessen. Dies ist im Bild unten zu sehen und wird im Folgenden erläutert.
Zwischen den beiden Messbacken befinden sich Nocken, die an der Lauffläche der Bremsscheiben anliegen, also an den Stellen, an denen die Bremsbeläge die Bremsscheiben berühren. Die Laschen stehen hervor, so dass Sie beim Messen nicht durch den dickeren (Rost-)Rand der Scheibe gestört werden. Um den Messschieber über die Rostkante zu bewegen, können Sie den Nonius verschieben (der später zum Ablesen verwendet wird). Während der Messung muss die Feststellschraube festgezogen werden, damit sich der Nonius nicht mehr bewegen kann.
Das Bild zeigt einen solchen Bremssattel.
Beim Messen müssen die Messbacken mit den Nasen gegen die Bremsscheibe gedrückt werden (siehe Bild unten). Der Nonius muss gegen den Endanschlag, also ganz nach rechts, bewegt werden, bis es nicht mehr weiter geht. Anschließend muss die Feststellschraube festgezogen werden, damit der Nonius nicht mehr auf dem Lineal hin und her rutschen kann. An dieser Stelle kann die Scheibengröße der Bremsscheibe entnommen werden. Die Messbacken können über die (Rost-)Kante verschoben werden, da der Nonius in der Extremposition blockiert ist. Die Position der Messbacken hat keinen Einfluss auf den angezeigten Noniuswert auf dem Lineal.
Nachdem der Messschieber entfernt wurde, kann der Wert am Nonius und am Lineal abgelesen werden. Das Bild unten ist eine Vergrößerung des oben gemessenen Maßes für die Bremsscheibe. Die angegebene Größe beträgt 21,2 mm.
Bei dem Fahrzeug, dessen Bremsscheibe gemessen wurde, beträgt die Mindestbremsscheibendicke 22,0 mm. Der Messwert liegt mit 21,2 mm somit unter dem Minimalwert. Die Bremsscheiben müssen daher ausgetauscht werden. Wäre der gemessene Wert höher als die Mindestbremsscheibendicke, wären die Bremsscheiben immer noch dick genug, um einen neuen Bremsbelagsatz zu montieren.
Kurze Erklärung zum Ablesen des Messschiebers:
Auf dem Lineal befindet sich links von der 2 eine lange Linie. Dies ist die 2-cm-Linie oder 20 mm.
Die 0 des Nonius liegt knapp über 21 mm. Das bedeutet, dass die Größe etwas größer als 21 mm ist, sodass nach dem Dezimalpunkt eine Zahl steht. Um diese Zahl zu ermitteln, müssen Sie darauf achten, welcher Linie das Lineal und der Nonius entsprechen. Das ist die zweite Zeile (von 0 an gezählt), der genau gemessene Wert beträgt also 21,2 mm.
Auf der seite mechanische Messgeräte Zur mechanischen Messung werden weitere Erläuterungen gegeben.
Bremsscheibenkurve:
Wenn der Fahrer das Auto stark abbremst, werden Teile der Bremsanlage sehr warm. Bei längerem Bremsen erreichen die Bremsscheiben Temperaturen von über 300° Celsius. Tritt der Fahrer dann bei stehendem Fahrzeug auf das Bremspedal, werden die Bremsbeläge gegen eine stehende Bremsscheibe gedrückt. Die Bremsscheibe kühlt einseitig ab; Das bedeutet, dass die Bremsscheibe vollflächig abkühlt, außer dort, wo die Bremsbeläge die Bremsscheibe berühren.
Der Temperaturunterschied kann dazu führen, dass sich die Bremsscheibe leicht verformt und dadurch „schief“ wird. Das Lenkrad vibriert dann, wenn das Bremspedal betätigt wird. Die Vibration kann auch so stark sein, dass sie im ganzen Auto spürbar ist.
Eine weitere Möglichkeit für verzogene Bremsscheiben besteht beim Durchfahren einer Wasserpfütze nach einer längeren Bremsung. Das auf der Bremsscheibe landende Wasser kann zu einer einseitigen Abkühlung führen, was zu einer Verformung der Bremsscheibe führen kann.
Im folgenden Abschnitt wird beschrieben, wie der Bremsscheibenschlag gemessen wird.
So messen Sie den Schlag der Bremsscheibe:
Wenn das Lenkrad des Fahrzeugs beim Bremsen vibriert, kann dies auf verzogene Bremsscheiben hinweisen. Die Vibration macht sich oft schon bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten bemerkbar. Um auszuschließen, dass die Vibrationen nicht durch andere Fahrwerkskomponenten verursacht werden, kann der Schlag der Bremsscheiben gemessen werden.
Bei der Messung des Schlages der Bremsscheibe wird ein Mechanismus mit Magnet an einem festen Teil des Fahrzeugs (z. B. dem Stoßdämpfer) montiert. Am Ende ist ein Mikrometer angebracht, dessen Nadel an der Bremsscheibe anliegt. Dies ist im Bild unten zu sehen.
Nachdem die Messuhr auf 0 gestellt wurde und die Mechanik fest montiert ist, kann die Bremsscheibe gedreht werden. Die Mikrometernadel zeigt an, wie weit sich die Bremsscheibe hinein- und herausbewegt. Im Bild unten können Sie sehen, dass das Mikrometer an einem bestimmten Punkt 20 anzeigt. Diese 20 steht für 0,20 mm. Für dieses Fahrzeug wurde in den Werksdaten angegeben, dass der maximal zulässige Schlag der Bremsscheibe 0,1 mm beträgt. In diesem Fall beträgt der Schlag 0,1 mm mehr als zulässig, es handelt sich also um eine verzogene Bremsscheibe.
In manchen Fällen kann es vorkommen, dass auch die Radnabe verbogen ist. Um sicherzustellen, dass nur die Bremsscheiben die Vibration verursachen, kann die Bremsscheibe von der Nabe abmontiert und die gleiche Messung an der Nabe durchgeführt werden. Bewegt sich in diesem Fall auch die Nadel des Mikrometers zu weit, muss die Nabe und damit auch das Radlager zusammen mit der Bremsscheibe ausgetauscht werden.
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