Wie funktioniert die Bremse?

Scheibenbremse

Wer schnell fahren möchte, braucht gute Bremsen, doch was passiert eigentlich, wenn man aufs Bremspedal tritt? Physikalisch betrachtet wird Bewegungsenergie meist in Wärme umgewandelt. Das ergibt sich aus dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik und mag technisch klingen, bedeutet aber lediglich, dass beim Verzögern eines Autos weder Energie entsteht noch verloren geht. Bremsen, wie sie heutzutage in Pkws verbaut sind, werden also heiß. Es handelt sich um Reib- bzw. Schleifbremsen, die jeweils aus zwei Reibpartnern bestehen. Bei Trommelbremsen sind dies die Bremstrommel und die Bremsbacken und bei Scheibenbremsen natürlich die Bremsscheibe und die Bremsbeläge. Die Bremsscheiben bzw. die Bremstrommeln sind fest mit dem Rad verbunden und die Bremsbeläge werden beim Bremsvorgang hydraulisch dagegen gepresst. Die entstehende Hitze ist so gewaltig, dass das Metall teilweise zu glühen beginnt, wodurch es zum Nachlassen der Bremswirkung kommt. Dieses Phänomen wird als „Fading“ bezeichnet und tritt vor allem bei langanhaltenden Bergabfahrten auf.

Eine ausreichende Kühlung der Bremse ist jedoch noch aus einem anderen Grund bedeutsam: Die Bremsflüssigkeit, die als Hydrauliköl den Bremsdruck erzeugt, darf nicht anfangen zu sieden. Etwaige Dampfblasen lassen sich nämlich stärker komprimieren mit der Folge, dass Druck plötzlich nachlässt. Der bessere Abtransport der Wärme ist einer der wesentlichen Vorteile der Scheibenbremse und wird bei innenbelüfteten Varianten sogar noch durch Kühlrippen unterstützt. Etwaige Schlitze, Nuten oder Bohrungen der Bremsscheiben reduzieren das Gewicht und verbessern das Bremsverhalten bei Nässe. Die Scheibenbremse bietet aber noch einen weiteren Vorteil gegenüber der Trommelbremse: Es gibt keine Selbstverstärkung, sodass im Vergleich größere Kräfte für die Bremsung aufgewendet werden müssen.

Was eher ungünstig klingt, erlaubt eine sehr präzise Dosierung und den Einsatz zahlreicher Hilfs- und Sicherheitssysteme. ABS, ESP & Co. resultieren schließlich in kürzeren Anhaltewegen und gewährleisten, dass das Auto auch im Grenzbereich beherrschbar bleibt. Doch auch Trommelbremsen haben weiterhin ihre Berechtigung. Sie arbeiten zuverlässig und verschleißarm. Aufgrund der geschlossenen Bauweise bieten Sie zudem Schutz vor Korrosion. Sie werden vor allem bei Kleinwagen an der Hinterachse eingesetzt, können aber auch bei Geländewagen verbaut sein.

Übrigens: Schleifbremsen werden in modernen Autos durch Rekuperationsbremsen ergänzt, die das Prinzip der Induktion nutzen. Kinetische Energie wird also nicht mehr nur in Wärme umgewandelt, sondern zu einem Teil als elektrische Energie wiederverwertet. Induktionsbremsen, auch Wirbelstrombremsen genannt, bieten außerdem den Vorteil, dass sie verschleißfrei arbeiten. Schleifbremsen hingegen nutzen sich ab und müssen regelmäßig ersetzt werden.

Bildquelle

  • Scheibenbremse: pixabay

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