Wie heiß sollten Bremsscheiben in einem Auto sein?

Bremsscheiben sind auf Erwärmung ausgelegt. Nur so lässt sich die Bewegungsenergie eines beschleunigenden Autos in Wärme umwandeln und anschließend im Weltraum abgeben. Dies sollte jedoch ausschließlich auf Befehl des Fahrers geschehen. In allen anderen Fällen weist eine Erwärmung der Bremsen auf eine Fehlfunktion sowie auf Notfalloptionen, also eine übermäßige Überhitzung, hin.

Merkmale des Autobremssystems

Die Aufgabe der Bremsen besteht darin, das Auto möglichst schnell und sicher zum Stehen zu bringen. Dies geschieht am einfachsten mit Hilfe der Reibungskraft, die in den Bremsmechanismen entsteht.

Bremsen sind in modernen Autos an jedem Rad angebracht, um den Grip der Reifen auf der Straße optimal auszunutzen.

Die Arbeit verwendet:

• Bremsscheiben oder -trommeln, mit Radnaben verbundene Metallteile;
• Bremsbeläge, bestehend aus einer Basis und Belägen aus einem Material, das einen hohen Reibungskoeffizienten gegenüber Gusseisen oder Stahl aufweist und gleichzeitig hohen Temperaturen bei minimalem Verschleiß sowohl der Beläge selbst als auch der Scheiben (Trommeln) standhält;
• Bremsantrieb, mechanische, hydraulische und elektronische Geräte, die die Kraft von den Bedienelementen des Fahrers auf die Bremsmechanismen übertragen.

Es gibt verschiedene Arten von Bremssystemen. Eine wesentliche Rolle bei der Erwärmung der Scheiben spielen die Betriebs- und Feststellbremsen.

Beide funktionieren weitgehend gleich – der Fahrer erzeugt durch den Antrieb eine mechanische Kraft auf die Bremsbeläge, die gegen die Scheiben oder Trommeln gedrückt werden. Es entsteht eine gegen die Trägheit des Autos gerichtete Reibungskraft, die kinetische Energie nimmt ab, die Geschwindigkeit sinkt.

Sollten Bremsscheiben und Trommeln heiß werden?

Wenn wir die Bremsleistung berechnen, und das ist die Energie, die beim Bremsen pro Zeiteinheit in Form von Wärme freigesetzt wird, dann wird sie die Motorleistung um ein Vielfaches übersteigen.

Man kann sich leicht vorstellen, wie sich der Motor erwärmt, einschließlich der Energie, die mit den Abgasen abgeführt und für nützliche Arbeit beim Bewegen des Autos mit der Ladung aufgewendet wird.

Eine solch kolossale Energiemenge kann nur bei einem deutlichen Temperaturanstieg freigesetzt werden. Aus der Physik ist bekannt, dass die Energieflussdichte proportional zur Temperaturdifferenz, also der Differenz zwischen Heizung und Kühlschrank, ist. Wenn die Energie keine Zeit hat, in den Kühlschrank zu gelangen, in diesem Fall handelt es sich um atmosphärische Luft, steigt die Temperatur.

Die Scheibe kann im Dunkeln leuchten, also mehrere hundert Grad ansteigen. Natürlich hat es zwischen den Bremsvorgängen keine Zeit zum Abkühlen, es wird die ganze Fahrt über heiß sein.

Ursachen für Überhitzung

Es gibt einen sehr großen Unterschied zwischen Erhitzen und Überhitzen. Erwärmung ist ein regelmäßiges Phänomen, das heißt von den Autoentwicklern berechnet und getestet, und Überhitzung ist ein Notfall.

Etwas ist schief gelaufen, die Temperatur ist kritisch angestiegen. Bei Bremsen ist dies sehr gefährlich, da überhitzte Teile nicht normal funktionieren können und sehr schnell an Festigkeit, Geometrie und Ressourcen verlieren.

Folgen des Fahrens mit der Handbremse

Das Einfachste, was fast allen Fahranfängern begegnet, ist, zu Beginn der Fahrt zu vergessen, die Feststellbremse zu lösen.

Ingenieure haben lange und erfolgreich mit dieser Vergesslichkeit gekämpft. Es gab Licht- und Tonalarme, die beim Versuch, mit angezogenen Bremsbelägen anzufahren, ausgelöst wurden, sowie automatische Handbremsen, die durch einen Elektroantrieb gespannt und gelöst wurden, wenn das Auto anhält und anfährt.

Wenn Sie jedoch weiterhin mit gedrückten Bremsbelägen fahren, werden die Trommeln durch die erhebliche übertragene Kraft so stark erhitzt, dass die Belagbeläge verkohlen, sich das Metall verformt und die Hydraulikzylinder undicht werden.

Dies merkt man oft erst, wenn die Reifen auf den Scheiben zu rauchen beginnen. Es werden umfangreiche und teure Reparaturen erforderlich sein.

Bremssattelkolben klemmt

Bei Scheibenmechanismen gibt es keine separaten Vorrichtungen zum Entfernen der Kolben aus den Belägen. Der Druck im Hydrauliksystem wird entfernt, die Klemmkraft wird Null und die Reibungskraft ist gleich dem Produkt aus dem Druck auf den Block und dem Reibungskoeffizienten. Das heißt, „Null“ spielt keine Rolle, welche Zahl – es wird „Null“ sein.

Aber es klappt nicht immer so. Zumindest aufgrund der Elastizität der Dichtmanschette soll der Block um den Bruchteil eines Millimeters zurückgezogen werden. Wenn jedoch Korrosion zwischen dem Kolben und dem Bremssattelzylinder aufgetreten ist und der Kolben verkeilt ist, bleiben die Beläge mit einer Kraft ungleich Null gedrückt.

Die Freisetzung von Energie und die unkontrollierte Erwärmung beginnen. Sie endet erst, wenn durch Überhitzung und Eigenschaftsverlust eine bestimmte Schichtdicke von der Auflage abgetragen wurde. Gleichzeitig kommt es auch zu einer Überhitzung der Festplatte.

Luft im Bremssystem

Selten, aber der Effekt wurde bemerkt, als die Beläge spontan gegen die Scheiben drückten, weil der Antrieb schlecht mit Luft gepumpt wurde.

Durch die Hitze dehnt es sich aus und beginnt, die Beläge durch die Zylinder gegen die Scheiben zu drücken. Doch viel früher als es zu einer Überhitzung kommt, wird der Fahrer bemerken, dass das Auto praktisch nicht langsamer wird.

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Bremsscheibenverschleiß

Durch den Verschleiß verlieren die Scheiben ihre ideale geometrische Form. Auf ihnen entsteht ein spürbares Relief, die Beläge versuchen hineinzulaufen.

All dies führt zu unvorhersehbaren Kontakten zwischen den Oberflächen von Scheiben und Belägen, und jeder Kontakt führt zu einer Überhitzung mit allen daraus resultierenden Folgen.

Falscher Austausch der Bremsbeläge

Bei Verstößen gegen die Belagwechseltechnik, die bei einer Scheibenbremse so einfach ist, kann es zu einem Verklemmen der Beläge im Bremssattel kommen.

Die entstehende Reibung führt zu einer Überhitzung der Bremsscheibe und der Bremssattelleitschaufeln, was die Sache nur noch verschlimmert. Dies endet normalerweise damit, dass der Fahrer Fremdgeräusche wahrnimmt und die Bremswirkung stark abnimmt.

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So beseitigen Sie Heizscheiben

Es gibt einfache Regeln, um die Bremsen vor Überhitzung zu schützen:

• Benutzen Sie die Bremsen nur in Notfällen und für den Endstopp, in allen anderen Situationen im Leerlauf unter positivem oder negativem Motorschub;
• Benutzen Sie bei langen Bergabfahrten nicht die Bremsen, sondern nur den Motor oder die Bergbremse, das Servicesystem wird den tiefsten Punkt der ersten ernsthaften Abfahrt wahrscheinlich nicht überstehen, um sich dessen sicher zu sein, reicht es aus, das Potenzial zu berechnen Energie, die das Auto auf dem Gipfel des Berges hat;
• Halten Sie die Bremsmechanismen in einwandfreiem Zustand und stellen Sie sicher, dass bei jedem Austausch der Bremsbeläge keine Korrosion an der Hydraulik und den Führungen auftritt. Verwenden Sie dazu ein spezielles Schmiermittel und dessen Anwendungstabelle.
• Ersetzen Sie Scheiben mit extremer Abnutzung rechtzeitig, ohne auf ihre vollständige Transparenz zu warten.

Überhitzte Scheiben müssen ausgetauscht werden. Sie haben an Festigkeit verloren, ihr Reibungskoeffizient hat sich auch bei neuen Belägen verändert und vor allem ist sie flächenmäßig uneben, was zu Rucken und erneuter Überhitzung führt.

Folgen einer unsachgemäßen Bedienung der Bremsanlage

Überhitzte Scheiben werden in der Regel ausgetauscht, wenn im Takt des Rades ein Klopfen im Bremspedal zu spüren ist. Wird diese zwingende Maßnahme vernachlässigt, ist eine Zerstörung der Scheibe beim Bremsen möglich.

Dies führt normalerweise zu einem katastrophalen Radstau und dazu, dass das Auto die Flugbahn in eine unvorhersehbare Richtung verlässt. Bei einem dichten Hochgeschwindigkeitsstrom ist ein schwerer Unfall, höchstwahrscheinlich mit Verletzten, unvermeidlich.

Bei jedem TÜV werden die Scheiben sorgfältig geprüft. Es dürfen keine Farbtöne entstehen, die durch Überhitzung entstanden sind, insbesondere keine erkennbaren Reliefs, Krümmungen oder Risse.

Die Scheiben werden immer zusammen mit den Belägen gewechselt, bei ungleichmäßigem Verschleiß auch mit der Überarbeitung der Bremssättel.