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Fahrzeugtechnik - Scheibenbremse

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Fahrzeugtechnik

Scheibenbremse

Im Fahrzeugbau ersetzt die Scheibenbremse schrittweise die Trommelbremse, da sie eine bessere thermische Beständigkeit aufweist. An den Vorderachsen von Fahrzeugen finden sich heutzutage fast ausschließlich nur noch Scheibenbremsen.
Die Montage der Bremsscheibe erfolgt an der Radnabe. Um dabei ausreichend Bauraum zwischen der Felge und der Scheibe für die Bremszange gewährleisten zu können, wird die Bremsscheibe im Bereich der Radnabe topfförmig konstruiert.
Wir unterscheiden insgesamt drei Bauarten von Scheibenbremsen.

Scheibenbremse
Scheibenbremse

Bauarten von Scheibenbremsen:

  • Festsattelbremse
  • Faustsattelbremse
  • Schwimmrahmensattelbremse (hier nicht näher thematisiert)

 Festsattelbremse

Hydraulische Scheibenbremse
Hydraulische Scheibenbremse

 

Die Bremsradzylinder sind bei der Festsattelbremse über die Radzange fest mit dem Radträger verbunden. Auf der Innen- und Außenseite befindet sich jeweils ein Kolben, der die Bremsbeläge im Bremsfall gegen die dazwischen liegende Bremsscheibe presst. Die Form der Bremsbeläge erinnert stark an Klötze. Diese werden umgangssprachlich als Bremsklötze bezeichnet.

In der nächsten Abbildung siehst du den Bremssattel einer Festsattelbremse.

Festsattelbremse
Festsattelbremse

 

Der Bremssattel besteht aus zwei über Schrauben miteinander verbundenden Gussteilen.

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Für die Zylinderbohrung und die Führungen der Bremsbeläge müssen die Gussteile mechanisch nachgearbeitet werden.

Die Kolben stehen über einen Verbindungskanal miteinander in Verbindung. Zudem ist im Gehäuse ein Gewinde eingearbeitet, um die Bremsleitung anzubringen.  

Ein Kolbendichtring mit Vierkantprofil verhindert einen Austritt von Bremsflüssigkeit und wird im Bremsfall durch die Bewegung der Kolben vorgespannt und verformt. Nach dem Bremsvorgang wird der Druck im System reduziert und die Bremse löst sich. Dabei reicht die Vorspannung der Dichtringe aus, um den Kolben zurückzuschieben. Sind die Bremsbeläge und die Bremsscheibe abgenutzt, muss die Bewegung der Kolben hin zur Bremsscheibe vergrößert werden. 
Eine automatische Nachstellung erfolgt durch das minimale Rutschen des Kolbens auf den Dichtring.

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Gegenüber der Trommelbremse weist die Festsattelbremse eine sehr hohe mechanische Festigkeit auf. Als Nachteil ist an dieser Stelle jedoch anzuführen, dass die Position der Verbindungsleitung zwischen den Kolben im Gehäuse ungünstig gewählt ist. Denn das Gehäuse wird im Bereich der Verbindungsleitungen im Falle heftigen Bremsens durch die Bremsscheiben indirekt stark erwärmt und infolge dessen auch die Verbindungleitung. Die darin befindliche Bremsflüssigkeit muss also die zusätzliche Erwärmung aushalten können. $\rightarrow $ Siedepunkt!

Faustsattelbremse

Anders als bei der Festsattelbremse ist bei der Faustsattelbremse ein Halter am Radträger angebracht, welcher den Faustsattel führt.

Faustsattelbremse
Faustsattelbremse

 

Dadurch kann der Faustsattel senkrecht zur Bremsscheibe verschoben werden. Innerhalb des Faustsattels befindet sich ein Radbremszylinder, in dem ein hydraulischer Druck vorliegt. Der Bremskolben im Zylinder drückt den kolbenseitigen Bremsbelag auf die Bremsscheibe. Infolge der Reaktionskraft am Faustsattel verschiebt sich dieser auf der Führung und der Bremsbelag am zweiten Sattel wird ebenfalls auf die Bremsscheibe gepresst. Sieht man von etwaigen Reibungen zwischen den Bremsscheiben und den Bremsbelägen ab, so ist die Anpresskraft auf beiden Seiten identisch.

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Vergleicht man beide Bauformen der Scheibenbremse miteinander, so fällt auf, dass der Raumbedarf bei der Faustsattelbremse geringer ist. Als Nachteile sind jedoch anzuführen, dass eine wesentliche Reibung auftritt und der Belag der Radaußenseite nach dem Lösen der Bremse nicht sofort ganz frei läuft. Letzteres führt dann zu einer unterschiedlich starken Abnutzung der Bremsbeläge.
Behelfsweise werden dann Bremsbeläge unterschiedlicher Dicke gewählt.