So funktionieren Bremssättel

Bremssättel sind ein wesentlicher Bestandteil des Bremssystems Ihres Fahrzeugs. Bremssättel drücken die Bremsbeläge gegen die Oberfläche des Bremsrotors, um das Fahrzeug zu verlangsamen oder anzuhalten. Brian Sullivan / iStockphoto

Bremssättel sind für das Anhalten Ihres Autos von entscheidender Bedeutung und wohl eines der wichtigsten Bremsteile für Autos. Die meisten Autos haben heutzutage Scheibenbremsen, zumindest für die Vorderräder. Aber viele Autos und Lastwagen verwenden jetzt auch hinten Scheibenbremsen. Bei einem Scheibenbremssystem sind die Räder des Fahrzeugs an Metallscheiben oder Rotoren befestigt, die sich zusammen mit den Rädern drehen. Die Aufgabe des Bremssattels besteht darin, die Räder des Autos zu verlangsamen, indem Reibung mit den Rotoren erzeugt wird.

Der Bremssattel passt wie eine Klammer über den Rotor. In jedem Bremssattel befindet sich

ein Paar Metallplatten, die mit Reibmaterial verbunden sind - diese werden genannt Bremsbelagsatz. Die Außenborder-Bremsbeläge befinden sich außen an den Rotoren (in Richtung Bordstein) und die Innenborder-Bremsbeläge innen (in Richtung Fahrzeug). Wenn Sie auf die Bremse treten, erzeugt die Bremsflüssigkeit aus dem Hauptzylinder einen Hydraulikdruck auf einen oder mehrere Kolben im Bremssattel, wodurch die Beläge gegen den Rotor gedrückt werden. Die Bremsbeläge haben reibungsreiche Oberflächen und dienen dazu, den Rotor zu verlangsamen oder sogar vollständig zum Stillstand zu bringen. Wenn der Rotor langsamer wird oder stoppt, tut dies auch das Rad, weil sie aneinander befestigt sind.

-Ältere Autos und Lastwagen verwendeten Trommelbremsen, bei denen die Bewegung der Räder durch Reibung zwischen einer rotierenden Trommel und in der Trommel montierten Bremsbacken verlangsamt wird. Diese Reibung führte dazu, dass sich Wärme und Gase in der Trommel ansammelten, was häufig zu einem Verlust der Bremskraft führte, der als bekannt ist Fading. Da sich die Bremsbeläge in Scheibenbremssystemen außerhalb der Scheibe befinden und nicht in einer Trommel enthalten sind, können sie leichter belüftet werden und die Wärme baut sich nicht so schnell auf. Aus diesem Grund wurden Trommelbremsen in modernen Fahrzeugen weitgehend durch Scheibenbremsen ersetzt. Einige weniger teure Autos verwenden jedoch immer noch Trommelbremsen für die Hinterräder, bei denen weniger Bremskraft erforderlich ist.

Es gibt zwei Haupttypen von Bremssätteln: schwimmende (oder verschiebbare) Bremssättel und feste Bremssättel. Schwimmende Bremssättel Bewegen Sie sich relativ zum Rotor hinein und heraus und haben Sie einen oder zwei Kolben nur auf der Innenseite des Rotors. Dieser Kolben drückt den gesamten Bremssattel, wenn die Bremsen betätigt werden, wodurch Reibung von den Bremsbelägen auf beiden Seiten des Rotors erzeugt wird. Feste Bremssättel, Bewegen Sie sich, wie der Name schon sagt, nicht, sondern lassen Sie die Kolben auf den gegenüberliegenden Seiten des Rotors anordnen. Feste Bremssättel werden im Allgemeinen wegen ihrer Leistung bevorzugt, sind jedoch teurer als schwimmende Bremssättel. Einige Hochleistungs-Festsättel haben zwei oder mehr Kolbenpaare (oder "Töpfe"), die auf jeder Seite des Rotors angeordnet sind - einige haben insgesamt bis zu sechs Paare.

Spezialwerkzeuge sind nützlich, wenn Sie mit Bremssätteln arbeiten, insbesondere beim Ersetzen der Bremsbeläge. Wir werden im nächsten Abschnitt darüber sprechen und dann die verschiedenen Arten von Bremssätteln diskutieren, die für verschiedene Fahrzeugtypen verfügbar sind.

Inhalt

1. Bremssattelwerkzeug
2. Motorradbremssättel
3. LKW-Bremssättel
4. Leistungsbremssättel

Möglicherweise benötigen Sie ein Bremssattelwerkzeug, um den Bremssattelkolben zurückzuziehen. Dies bietet den Freiraum, den Sie zum Einbau der neuen Bremsbeläge benötigen. Lisa F. Young / iStockphoto

Bremsbeläge halten nicht ewig. Jedes Mal, wenn die Bremsbeläge in einem Scheibenbremssystem mit dem sich drehenden Rotor in Kontakt kommen, nutzen sie sich etwas ab. Allmählich werden diese Bremsteile (die Bremsbeläge) immer dünner. Um dies auszugleichen, tritt der Kolben im Bremssattel aus dem Hohlzylinder aus, wo er sich im Bremssattel befindet. Dabei drückt es die abgenutzten Bremsbeläge immer weiter nach innen in Richtung Rotor. Schließlich müssen die Bremsbeläge durch frische, ungetragene Beläge ersetzt werden. Leider erschwert der Bremssattelkolben (der jetzt fast vollständig ausgefahren ist) das Entfernen und Ersetzen der Bremsbeläge. Der Kolben muss in den Bremssattel zurückgeschoben werden.

Hier kommen spezielle Bremsbelagwerkzeuge ins Spiel. Die Aufgabe eines Bremssattelwerkzeug besteht darin, den Kolben oder die Kolben wieder in den Bremssattel zurückzuziehen, damit die Bremsbeläge leicht entfernt und ersetzt werden können. Der Kolben kann nicht einfach in den Bremssattel zurückgeschoben werden, da er wie eine Schraube mit einem Gewinde versehen ist und wieder eingewickelt werden muss. Es ist zwar möglich, hierfür beispielsweise eine Zange zu verwenden, dies wird jedoch nicht empfohlen . Sie können auch den Kolben, den Bremssattel und Ihre Hände beschädigen. Das Bremssattelwerkzeug passt normalerweise an einem Ende über den Kolben und hat am gegenüberliegenden Ende einen Griff, mit dem er gedreht werden kann. Beim Drehen wird der Kolben zurück in den Bremssattel gewickelt.

Schwimmende Bremssättel müssen ebenfalls gewartet werden, wenn die Stifte, auf denen sie gleiten, zu kleben beginnen. Dies wird normalerweise durch Schmutz oder Rost verursacht. In diesem Fall kann der Bremssattel den Bremsbelag nicht vollständig vom Rotor zurückziehen und die Reibung hält an, selbst wenn das Bremspedal nicht gedrückt wird. Dies kann zu übermäßigem Verschleiß des Bremsbelags, ineffizientem Kraftstoffverbrauch und sogar zu Verwerfungen des Rotors führen, wenn sich genügend Wärme aufbaut.

Bis zu diesem Punkt beschreibt die Beschreibung eines Bremssattels nicht alle Modelle vollständig. Auf den folgenden Seiten werden wir uns speziellere Arten von Bremssätteln ansehen und sehen, wie sie sich von den gängigeren Typen unterscheiden.

Motorradbremssättel sind möglicherweise kleiner als die Bremssättel anderer Fahrzeuge, bieten jedoch ausreichend Bremskraft für die relativ leichten Fahrräder. Peter Finnie / iStockphoto

Motorräder sind kleiner als Autos und benötigen daher weniger Bremskraft. Dennoch ist die Fähigkeit zum Verlangsamen oder Anhalten auf einem Motorrad in mancher Hinsicht noch wichtiger als bei anderen Fahrzeugen. Wie also, fragen Sie sich vielleicht? Nun, da der Fahrer weitgehend ungeschützt ist, kann sogar ein kleiner Fender-Bender möglicherweise tödlich sein. Die Vermeidung von Unfällen ist beim Motorradfahren von entscheidender Bedeutung. Aber welche Art von Bremssätteln braucht ein Motorrad??

-Die Antwort ist relativ einfach - klein und leicht. Im Gegensatz zu den größeren Bremssätteln, die bei einigen Autos und Lastwagen verwendet werden, müssen die Bremssättel von Motorrädern klein gehalten werden, um zu vermeiden, dass das Fahrrad beschwert wird und der Fahrer behindert wird. Motorradbremssättel werden üblicherweise aus leichten Materialien wie Aluminium hergestellt, das auch die

zusätzlicher Vorteil der Rostbeständigkeit. Einige Motorräder sind größer und leistungsstärker als andere; Offensichtlich benötigen diese Motorräder mehr Bremskraft. Viele kleiner,

Weniger leistungsstarke Fahrräder verwenden immer noch Trommelbremsen, aber die meisten größeren Fahrräder haben jetzt Scheibenbremsen - insbesondere am Vorderrad. Um die Bremskraft zu erhöhen, haben Bremssättel bei leistungsstärkeren Motorrädern normalerweise mehrere Kolben. Einige haben zwei oder sogar vier Kolben, während andere bis zu zwölf Kolben in einem einzigen Bremssattel haben können. Mit ihrem relativ geringen Gewicht haben die meisten Motorräder tatsächlich mehr Bremskraft als unbedingt erforderlich - aber wie bereits erwähnt, ist dies keine schlechte Idee, wenn Sie mit einem schnellen, ungeschützten Fahrzeug fahren.

Bei einem Motorrad wird der vordere Bremssattel am befestigt Gabel -- die Metallbaugruppe, die die Vorderräder und die Aufhängung an Ort und Stelle hält und den Lenker stützt. Bis vor kurzem wurden die Bremssättel mit Schrauben befestigt, die rechtwinklig zum Rotor verlaufen. In den letzten Jahren mit der wachsenden Popularität von Radialscheibenbremsen (eine Technologie, die bei Rennrädern begann), wurden Bremssättel mit Schrauben, die parallel zur Oberfläche des Rotors verlaufen, weiter von der Gabel entfernt befestigt. Diese radial montierten Bremssättel reduzieren die Vibrationen in der Gabel, die durch traditionell montierte Bremssättel verursacht werden.

Weil sie tendenziell exponierter sind als Autosättel - und weil der Bremssattel wahrscheinlich das auffälligste aller Motorradbremsteile ist - kann das Aussehen eines Motorradbremssattels für viele Fahrer wichtig sein. In der Tat sind Bremssattelfarben in Autohäusern erhältlich und können zur Anpassung Ihrer Motorrad-Bremssättel verwendet werden. Natürlich kann der gleiche Lack auch für Autosättel verwendet werden. Experten raten jedoch davon ab, die Bremssättel mit Chrom zu versehen. So attraktiv es auch sein mag, das Chrom kann dazu führen, dass der Bremssattel Wärme speichert, was zu einem unerwünschten Bremsschwund führt.

Als nächstes wollen wir herausfinden, welche Eigenschaften einen guten LKW-Bremssattel ausmachen.

Große LKWs brauchen auch große Bremssättel. Richard Scherzinger / iStockphoto

Es ist nicht zu leugnen: LKWs und SUVs sind groß - in einigen Fällen übermäßig groß. Mit dieser Vergrößerung steigt auch die Dynamik. Dies bedeutet, dass LKWs und SUVs mehr Bremskraft benötigen als ein Auto. Woher bekommen sie also die Bremskraft, die sie benötigen? LKW-Bremssättel. Die Bremskraft eines Bremssattels wird durch seine bestimmt Klemmkraft -- die Kraft, die auf die Oberfläche eines Rotors ausgeübt werden kann. Dies ist in erster Linie eine Funktion der Anzahl der Kolben und der Oberfläche des Bremsbelags (wo er tatsächlich den Rotor berührt). Offensichtlich kann ein Bremssattel mit einer größeren Klemmkraft ein Fahrzeug einfacher und schneller verlangsamen oder stoppen als ein Bremssattel mit einer geringeren Klemmkraft.

-Viele LKWs werden ab Werk mit schwimmenden Grundsätteln geliefert, die dem Fahrzeug bei der Auslieferung an den Händler eine ausreichende Klemmkraft bieten. Wenn der Stapler jedoch mit größeren Reifen und schwerem Zubehör ausgestattet ist und eine erhebliche Ladung Fracht an Bord gebracht wird, sind diese werkseitig installierten Bremssättel möglicherweise nicht stark genug, um die Bremskraft bereitzustellen, die der Stapler benötigt. Glücklicherweise gibt es einen großen Ersatzteilmarkt für LKW-Bremssättel. Nach Angaben des Herstellers verfügt ein LKW möglicherweise über Bremssättel, die eine Oberfläche zwischen den Kolben und dem Rotor in der Nähe von 5.000 Quadratmillimetern (7,8 Quadratzoll) aufweisen. Ein Aftermarket-Bremssattel kann diese Oberfläche mehr als verdoppeln und liefert die Klemmkraft, die für ein vollständig angepasstes Fahrzeug erforderlich ist.

Mehr als die meisten Bremsteile müssen LKW-Bremssättel mit viel Hitze umgehen. Hitze ist schlecht für Bremsen, da sie zu Bremsschwund und verkürzten Bremswegen führen kann. Eine gute Belüftung des Bremssattels ist für eine kontinuierliche, gleichmäßige Bremsleistung unerlässlich. Darüber hinaus kann eine größere Oberfläche des Bremsrotors (oder der Bremsscheibe) dazu beitragen, die Wärme auf eine größere Fläche zu verteilen.

LKWs und SUVs sind nicht die einzigen Fahrzeuge, die eine spezielle Bremsausrüstung benötigen. Die Bremssättel in diesen schweren Fahrzeugen haben jedoch eine schwierige Aufgabe. Einige könnten sogar sagen, dass LKW-Bremssättel als Hochleistungsbremssättel betrachtet werden sollten. Im nächsten Abschnitt werden einige der Funktionen vorgestellt, die Hochleistungsbremssättel anderen Fahrzeugen bieten können.

Hochleistungsautos benötigen große, starke Bremssättel, die das Fahrzeug bei hohen Geschwindigkeiten verlangsamen oder stoppen können. Christoph Ermel / iStockphoto

Scheibenbremsen wurden ursprünglich für Rennwagen entwickelt. Jeder weiß, dass Rennwagen mit hoher Geschwindigkeit fahren - aber sie müssen auch schnell abbremsen. In den frühen Tagen des Rennsports, als die meisten Autos mit Trommelbremssystemen ausgestattet waren, führte das Ausbleichen der Bremse zu einer Reihe von Pannen auf der Strecke. Scheibenbremssysteme wurden besser belüftet und reduzierten dadurch die Belastung durch Rennen und übermäßige Hitze

Aufbau kann dazu führen, dass die Bremsschwäche verringert (aber nicht beseitigt) wird. Mit der Zeit tröpfelten diese starken Bremsen zu weniger leistungsorientierten Fahrzeugen. Jetzt sind sie sogar bei den meisten sparsamen Autos zu finden. Trotzdem sind Hochleistungsautos immer noch ein wichtiger Markt für bessere und leistungsstärkere Bremsen, und Variationen des grundlegenden Bremssatteldesigns tragen dazu bei, dass diese Bremsen eine überlegene Bremskraft bieten.

Es gibt bestimmte Einschränkungen, wie viel die Bremsen und Bremssättel des Fahrzeugs tun können, um ein Fahrzeug anzuhalten. Während sie möglicherweise in der Lage sind, die Räder zum Stillstand zu bringen, liegt es an der Greifkraft der Reifen, den Rest zu erledigen, und verbesserte Bremsteile können nicht über einen bestimmten Punkt hinaus helfen. Es gibt jedoch verschiedene Möglichkeiten, wie Bremssättel verbessert werden können (und wurden). Einige gemeinsame Merkmale von Leistungsbremssätteln sind: 

• Größere Kolben -- Je größer die Kolben sind und je größer der Bereich ist, über den sie mit den Bremsbelägen in Kontakt kommen, desto mehr Klemmkraft haben sie auf den Rotor.  
• Noch mehr Kolben -- Schwimmende Bremssättel der unteren Preisklasse haben einen einzelnen Kolben an der Innenseite. Feste Bremssättel der unteren Preisklasse haben ein einzelnes Kolbenpaar, das die Rotorscheibe flankiert. Hochleistungssättel können mehrere Stifte oder Stiftpaare aufweisen, die an gegenüberliegenden Seiten des Rotors angebracht sind. Sechs-Kolben-Modelle werden immer häufiger eingesetzt, und selbst 12-Kolben-Modelle sind keine Seltenheit. Das Erhöhen der Anzahl der Kolben dient auch dazu, die Klemmkraft des Bremssattels zu erhöhen.  
• Weniger Wärmespeicherung -- In gewisser Weise können Ihre Bremsen als ein Gerät zur Umwandlung von Bewegung in Wärme betrachtet werden. Wenn das Fahrzeug langsamer wird, muss all diese kinetische Energie irgendwohin und das meiste davon endet als Wärme. Wenn Sie es anders sehen möchten, erzeugt all diese Reibung zwischen den Bremsbelägen und dem Rotor Wärme auf die gleiche Weise, wie das Schlagen eines Streichholzes Wärme erzeugt. Wenn sich zu viel Wärme aufbaut, beginnen die Bremsen zu verblassen oder werden weniger effektiv. Je besser die Bremssättel belüftet sind, desto besser ist ihre Leistung. Je größer die Oberfläche des Bremsrotors ist, desto mehr Wärme wird verteilt. 
• Bremssättel mit Differentialbohrung -- Wenn sich die Oberfläche des Rotors erwärmt, muss die Klemmkraft der Kolben erhöht werden, um ein Ausbleichen der Bremse zu vermeiden. Wenn der Bremssattel mehrere Kolben (oder mehrere Kolbenpaare) hat, wird die Bremsrotoroberfläche zunächst durch die gegen den Bremsbelag an der Vorderkante des Bremssattels drückenden Kolben erwärmt, wodurch die Rotoroberfläche heißer wird, wenn sie sich näher an die Kolben zurückdreht bis zur Hinterkante des Bremssattels. Daher ist es hilfreich, wenn die Kolben näher an der Hinterkante des Bremssattels größer sind. Bremssättel mit Differentialbohrung verwenden vorne kleinere Kolben, hinten größere Kolben.

Alle diese Technologien können die Bremsleistung eines Bremssattels erhöhen. Für kleinere Autos, die normalerweise nicht mit hohen Geschwindigkeiten gefahren werden, ist diese zusätzliche Bremskraft nicht wirklich erforderlich. Je schneller und leistungsstärker ein Fahrzeug ist, desto mehr profitiert es von Hochleistungssätteln.

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• Continental Corporation
• Bremsen R Us
• Die Bremsbibel

Quellen:

• CadillacFAQ.com. "Wie wechsle ich meine eigenen Bremsbeläge?" (12. November 2008) http://www.cadillacfaq.com/faq/answers/bpadchange/index.html
• Carley, Larry. "Geladene Bremssättel." AA1Car.com. 2004. (12. November 2008) http://www.aa1car.com/library/2004/bf20426.htm
• Continental Corporation. "Doppelschiebesättel mit Verbundbremsscheibe bieten optimale Bremsleistung bei faszinierendem Komfort." 08.06.2006. (12. November 2008) http://www.conti-online.com/generator/www/com/en/continental/portal/themes/ press_services / press_releases / products / automotive_systems / pr_2006_06_08_ twin_sliding_calipers_en.html
• Tyagi, Parshant. "Finite-Elemente-Analyse des innovativen Designs von Rennbremssätteln." Dezember 2006. (12. November 2008) http://soar.wichita.edu/dspace/bitstream/10057/1181/1/t07057.pdf