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Youngtimer Garage: Für Fahrer und Schrauber von Fahrzeugen aus den 60er, 70er und 80er Jahren
Die Bremsen Bibel (Teil 1)
Categories: Auto Bibel

Bremsen – was soll das?

Die schnelle Antwort: Sie verlangsamen dein Tempo (Wow, diese Zeile ist verdächtig für die Nominierung zum Wortspiel-Award)

Die ausführliche Antwort: Bremsen sind darauf ausgerichtet, um ein Fahrzeug zu verlangsamen, aber möglicherweise nicht so wie man denken könnte. Ein weit verbreiteter Irrtum ist anzunehmen, dass Bremsen gegen eine Trommel oder eine Scheibe drücken, und dass der Druck dafür verantwortlich sei, das Fahrzeug zu verlangsamen. Nun ja, das ist nur ein Teil Gleichung. Tatsächlich wandeln Bremsen die Energieform. Wenn sich ein Fahrzeug bewegt, sprechen wir von kinetischer Energie. Beim Bremsen wird die kinetische Energie in thermische Energie umgewandelt. Die Kühlung führt die Wärme ab und das Fahrzeug verliert an kinetischer Energie bis zum Stillstand. Dies beruht auf dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik auch bekannt als Energieerhaltungssatz. Während alle Energieformen unter gewissen Bedingungen vollständig in thermische Energie umgewandelt werden können, gilt das in umgekehrter Richtung nicht.

Wer Motorrad oder Autos im Rennsport fährt, kennt den Verlust der Bremskraft, wenn die Wärmeentwicklung zu groß wird. Der eine oder andere kennt vielleicht auch die Warnungen bei starkem Gefälle, die Motorbremse zu verwenden. Denn sind die Teile einer Bremse erst einmal heiß gelaufen, können sie nicht mehr den benötigten Teil der kinetischen Energie umwandeln. Unter starker Hitze neigt das Material zur Vaporisation, bildet ein heißes Gas, das versucht, zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe zu entweichen. Ähnlich wie Reifen bei Aquaplaning findet kein Kontakt der beiden Komponenten statt und somit unterbleibt die Reibung. Voila. Bremsverlust.

Die übliche Lösung wäre, jetzt weniger zu Bremsen und im Idealfall anzuhalten, bis die Bremsen abgekühlt sind. Außerdem ist der oben beschriebene Verlust der Bremsleistung eher bei älteren Fahrzeugen anzutreffen. Bei moderneren gelochten und innen belüfteten Bremsen, können die Bremsbeläge wesentlich heißer werden. Dann wird aber irgendwann die Bremsflüssigkeit sehr heiß und wirft Blasen, weil sie kocht. Da Gas aber wesentlich komprimierbarer ist als Bremsflüssigkeit, kann man den Fuß gar nicht tief genug auf das Bremspedal stützen. Voila. Schon wieder Bremsverlust.

BremsscheibentypenIch spare mir an dieser Stelle die sehr ausführliche Behandlung von verschiedenen Bremsscheibentypen, Bremsbelagtypen und Bremsentypen in der Übersetzung. Wer daran im Detail interessiert ist, findet eine Abhandlung in englischer Sprache in Chris Loghursts Brake Bible . Stattdessen gehe ich direkt über zur


Übertragung der Bremskraft

Alles gut und schön mit den Bremsen, aber diese müssen ja auch irgendwie ausgelöst werden.

Seilzug- oder Bowdenzugbremse

Dies ist die einfachste verfügbare Bremse. Ein Seilzug ist am einen Ende mit einem Hebel verbunden und sobald man mit dem Fuß oder der Hand diesen Hebel betätigt, wird auf der anderen Seite des Zuges ein Hebel ausgelöst, der zwei Teile einer Bremszange zusammen drückt. Üblicherweise ist diese Art einer Bremse bei Fahrrädern zu finden.

Bremsstange

Einen kleinen Schritt weiter sind wir bei der Bremsstange, wie sie meist bei älteren Motorrädern und einigen Oldtimern anzutreffen ist. Diese Bremse erlaubt uns, die Bremskraft über diverse Hebel zu verstärken. Typischerweise wirkt die Bremskraft dann auf Trommelbremsen. Der Nachteil ist, dass dieser Bremsentyp Scharniere und Drehgelenke benötigt, um die genaue Position der einzelnen Teile der Bremse zu fixieren.

Hydraulische Einkreisbremse

Noch einen Schritt und wir sind bei den heute üblichen Bremssystemen angekommen. Verschwunden waren die Bowdenzüge und Stangen und stattdessen ersetzt durch ein System von  Geberzylinder, Nehmerzylinder, Kolben, Flüssigkeitsbehälter und Hydrauliköl. Diese werden durch eine Bremsleitung verbunden und mit nicht komprimierbarem Hydrauliköl gefüllt (siehe Abbildung unten). Wenn die Bremse betätigt wird, drückt dies einen kleinen Teil der Bremsflüssigkeit in den Geberzylinder. Weil die Flüssigkeit aber nicht verdichtet wird, kann der Druck über die Bremsleitung umgehend zum Nehmerzylinder weiter geleitet werden, wo der Bremskolben herausgedrückt wird. Wegen dieser Konstruktion kann Wärme von den Bremsen wieder in die Bremsflüssigkeit abgeleitet werden.

Hydraulische Zweikreisbremse

Dieses kompliziertere System ist zumeist bei High-End Autos oder modernen Motorrädern – besonders bei BMW – zu finden. Es arbeitet mit zwei getrennten Hydraulikkreisläufen. Einer ist der Steuerungskreislauf und dieser wird mit dem Fuß oder der Hand betätigt. Der zweite wird nur über eine Computersensorik gesteuert und löst das eigentliche Bremsen aus. Wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt, wird ein Signal über den Steuerungskreislauf an die Bremseinheit gegeben. Dort wird gemessen, mit welcher Stärke das Bremspedal betätigt wurde. Über ein Servopumpensystem wird dies dann an den Bremskreislauf weiter gegeben. Dabei kann die Kraft erheblich verstärkt werden und zudem kann der Computer eingreifen, wenn jemand etwas sehr sinnloses – wie zum Beispiel eine Vollbremsung bei über 180 km/h – auslöst. Stattdessen wird das ABS oder andere Bremsassistenten ermöglichen, weiterhin die Kontrolle über das Fahrzeug zu behalten. Der Vorteil des Zweikreisbremssystems ist, dass der Steuerungskreis nicht der Wärmeableitung ausgesetzt ist. Nachteilig ist die doppelte Wartung von zwei getrennten Hydraulikkreisläufen.

Brake-by-wire

Das fortschrittlichste heute auf dem Markt verfügbare Bremssystem ist brake-by-wire. Diese direkt aus dem Rennsport übertragene Technik ist in einigen Teilen sehr ähnlich zur oben beschriebenen hydraulischen Zweikreisbremse. Nur ist hier das Steuerungssystem nicht mehr hydraulisch, sondern elektronisch aufgebaut. Das Bremspedal ist mit einem sehr empfindlicher Regelwiderstand verbunden. Hierüber wird an den Steuerungscomputer ein unterschiedlich starkes Signal weiter geleitet. Ab dem Steuerungscomputer funktioniert das Bremssystem wie schon für den zweiten Kreis oben beschrieben.

Der Vorteil dieses Systems ist, dass man das Bremspedal eigentlich überall verbauen kann. Um dem Fahrer auch das Gefühl zu geben, dass er wirklich einen Bremswiderstand hat, haben die meisten Systeme eine Feedback-Schleife eingebaut, die künstlich einen bestimmten fühlbaren Gegendruck aufbaut. Tatsächlich ist aber keine physische Verbindung zum tatsächlichen Bremskreislauf vorhanden.


Dieser Text ist an Personen gerichtet, die sich selbst um Pflege und Wartung ihres Fahrzeugs kümmern (wollen). Auf dieser Seite wird privates Wissen vermittelt. Der Autor, der Übersetzer und der technische Anbieter dieser Seiten sind nicht verantwortlich für Sach- oder Personenschäden, die direkt oder indirekt durch das praxisnahe Umsetzen dieses Textes entstehen. Wer sich selbst oder sein Auto verletzt, findet bitte einen anderen Schuldigen. Dies ist die einzige rechtlich autorisierte Übersetzung der Car Bible von Chris Longhurst in deutscher Sprache.

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