Teuer, aber ewig: Keramik-Bremsscheiben
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Ein Raumfahrzeug, das in die Erdatmosphäre eindringt, erfährt einen starken Luftwiderstand. Deshalb haben Raumkapseln und Shuttles einen Wärmeschutz, der hohen Temperaturen standhält. In Form von Bremsscheiben haben diese keramischen Kacheln ihren Weg in die Automobilindustrie gefunden. Schließlich ist das Bremssystem durch Reibung am stärksten von hohen Temperaturen betroffen.
Was sind Keramikbremsen?
Das Wort hören " Keramik “, denken Sie vielleicht an Keramik. In der Tat sind keramische Bauteile in der Industrie stark nachgefragt. Ihre besonders starke Isolierwirkung gegen Überspannung und Hitze machen sie zu einem geeigneten Material für extreme Umgebungen .
Die Bremsen verwenden ein spezielles Keramikmaterial: Der Verbundstoff aus Kohlefaser und Siliziumkarbid ist eine ideale Mischung, um hohe Reibungsenergie zu absorbieren.
Daher werden Keramikbremsen mit einem oder mehreren Bauteilen aus diesem Material ausgestattet, was sowohl Vor- als auch Nachteile hat .
Ideal gegen Fading-Effekt
Die Bremsen des Autos funktionieren durch Reibung. . Der stationäre Träger mit Belag wird gegen das rotierende Element gedrückt, wodurch Reibungsenergie entsteht und dadurch die Bewegungsenergie abgebaut wird. Reibung erzeugt überschüssige Wärme, was ein Problem sein kann.
Wenn sich die Reibungstemperatur dem Schmelzpunkt des rotierenden Elements nähert, dh die Scheibe oder Trommel , wird die Bremswirkung reduziert . Bei bereits veralteten Bremstrommeln führte dies teilweise zum Totalausfall.
Hier bieten Keramikbremsscheiben die Lösung. . Ihr Konstruktionsmaterial hat einen sehr hohen Schmelzpunkt, der selbst unter schwierigsten Fahrbedingungen nie erreicht wird. Carbon-Keramik-Bremsscheiben sind nicht nur leicht und sicher ; bei normaler nutzung halten sie praktisch ewig. Begriff Service bis 350 km ist der Standard für diese Elemente.
Aufgrund der Materialeigenschaften sind Grauguss-Bremsscheiben anfällig für Korrosion. . Diese Module verlassen sich stark auf ihre Selbstreinigungswirkung unter normalen Fahrbedingungen.
Als nichtmetallischer Werkstoff ist der Kohlenstoff-Keramik-Verbundwerkstoff absolut immun gegen Salz und Korrosion. . Das Fehlen von Flugrost und dem damit verbundenen Abrieb der Rostschicht beim Bremsen ist ein wesentlicher Faktor für die Verschleißfestigkeit von Carbon-Keramik-Bremsscheiben.
Hauptproblem: Wärmeableitung
Die von den Carbon-Keramik-Bremsscheiben erzeugte Wärme wird nicht mehr aufgenommen und somit die umliegenden Bauteile der Temperatur ausgesetzt . Aufgrund der Hitzeentwicklung müssen Bremsschläuche und Sensorkabel mit einer Keramikfaserisolierung geschützt werden.
In diesen Modulen wurden Grenztemperaturen gemessen bis 1600 °C. Keramikbremsscheiben benötigen passende Bremsbeläge. Daher ist der Austausch von Stahlbremsscheiben durch Keramikbremsscheiben eine größere Herausforderung als allgemein angenommen.
Kein Feilschen - vorerst
Bremsscheiben aus Grauguss werden spritzgegossen und anschließend auf Maß geschliffen . Geht mal was schief, wird die Bremsscheibe einfach eingeschmolzen und neu gegossen. Bei diesem Produktionsprozess gibt es praktisch keinen Materialverlust.
Defekte Carbon-Keramik-Bremsscheiben hingegen können nicht eingeschmolzen werden. . Sie können zerkleinert und als Zusatzstoff in der Bauindustrie verwendet werden. Das in der Metallverarbeitung übliche billige Recycling von Schrott und Restmaterial entfällt hier jedoch. .
Dies ist einer der Gründe dafür Carbon-Keramik-Bremsscheiben sind sehr teuer . Zum Vergleich: Eine Keramikbremsanlage kann leicht bis zu 10 € (±000 £) kosten . Das rechnet sich nicht einmal für luxuriöse Familienautos. Also die Voreinstellung reserviert für Limousinen, Sportwagen, professionelle Rennwagen, CIT-Transporter и gepanzerte Fahrzeuge .
Die Elektromobilität kann jedoch die allgemeine Akzeptanz vorantreiben . Neben hervorragender Bremsleistung und außergewöhnlicher Haltbarkeit, Carbon-Keramik-Bremsen sind sehr leicht . Bei einem Elektroauto wirkt sich jedes eingesparte Gramm sofort auf die Reichweite aus. Daher können Carbon-Keramik-Bremsscheiben zur Gewichtseinsparung beitragen. Davon ist man allerdings noch weit entfernt.
Vorteilhafte Verwendung von Keramik
Allerdings ist die verwenden Keramikbauteile in Serienautos ist gerechtfertigt . Anstatt Stahlgussräder durch Carbon-Keramik-Komponenten zu ersetzen, eine adäquate Alternative ist der Einbau von Keramikbremsbelägen.
Keramikbremsbeläge sind von namhaften Herstellern als Zubehör erhältlich . Sie werden genauso eingebaut wie herkömmliche Bremsbeläge. Ihre Verwendung gibt verschiedene Vorteile:
| – erhöhte Verschleißfestigkeit - weniger Abrieb - Lärmminderung – besserer Grip bei nasser Bremsscheibe |
Bremsleistung Keramische Bremsbeläge können mit herkömmlichen Belägen verglichen werden. Tragen im Kopf Wenn Ihr Auto mit schönen Felgen ausgestattet ist, tun Sie sich mit dem Einsatz von Keramik-Bremsbelägen einen Gefallen . Der gefürchtete Abrieb neigt dazu, eine hartnäckige Staubschicht zu hinterlassen, die schwer zu entfernen ist. Keramikbremsbeläge verursachen deutlich weniger Abrieb.
Überraschender günstige Bremssätze mit Keramikbremsbelägen. Markenhersteller bieten für diese Lösung Preise an, die die Preise herkömmlicher Bremsenkits kaum übersteigen: Das ATE Bremsenkit inklusive Bremsscheibe, Belägen und Anbauteilen kostet ab ca. 130 € (± 115 £) .
Das ist für ein Erstausrüster-Qualitätsprodukt eines namhaften Anbieters keinesfalls übertrieben. . Bei diesen günstigen Preisen lohnt es sich, bei der nächsten Bremsenwartung auf dieses Feature zu setzen.
Wählen Sie immer Innovation
Die Entwicklung von Bremsscheiben geht über den Einsatz von Keramik hinaus. Die neueste Entwicklung sind Hybridantriebe: traditionelle Grauguss-Bremsscheibe auf Alu-Halter genietet . Wo überragende Verschleiß- und Wärmeableitungseigenschaften gefordert sind, bringen Hybrid-Bremsscheiben volle Leistung.
Das Wort "Masse" ist hier: einfache einzelne Bremsscheiben werden heutzutage fast nie mehr verwendet . Zweifach innenbelüftete Bremsscheiben sind jetzt serienmäßig an der Vorderachse.
Leider ist die viele Vorteile bieten diese innovativen Komponenten wie verbesserte Wärmeableitung und Leistung , gehen Hand in Hand mit der hinzugefügten Masse.
Dies kann jedoch in anderen Details ausgeglichen werden: Während schwerer Stahlguss das Gesamtgewicht des Fahrzeugs erhöht, bestehen die Hybrid-Bremsscheiben aus leichtem Aluminium . Das Verbindungsteil zwischen dem Bremsring und der Radnabe besteht aus Leichtmetall in Hochleistungsbremsscheiben .
Dies ist natürlich nur ein kleiner Beitrag zur Gewichtsreduktion. . Da Bremsscheiben jedoch eine kritische bewegte Masse sind, ist jede Gewichtsreduzierung willkommen. Die leichte Bremsscheibe verursacht weniger Unwucht und schont gleichzeitig die komplexe Lenkachsmechanik.
Kein Qualitätsunterschied Die Festigkeit von Aluminium in der richtigen Legierung kann jetzt mit Stahl verglichen werden .
Warum ist nicht die ganze Felge aus Aluminium?
Fertigung der gesamten Bremsscheibe aus Aluminium unmöglich aus zwei Gründen:
| - niedriger Schmelzpunkt - nicht stark genug |
Aluminium schmilzt bei 600 ° C . Standard-Bremsmanöver führen problemlos bis Temperaturen über 1000 °C , und so versagt das Leichtmetall nach wenigen Bremsversuchen.
Und dazu kommt noch: Aluminium unterliegt Abrieb. Verschleiß ist auch bei vorsichtigem Bremsen nicht akzeptabel. Somit ist die Verwendung von Leichtmetall als Basis für den Bremsring die ultimative Anwendung dieses Materials im Bremssystem.
