Wie lange halten Bremsbeläge?

Die beiden Pads oben auf dem Foto sind etwa 2 Millimeter dick und stark abgenutzt. Das bodenfrische Bodenpolster ist 12 Millimeter dick. Die Verglasung der alten Pads (ein typisches Problem) verringerte ihre Reibungskapazität. Weitere Bilder von Bremsen. Foto von Eric Baxter

Die Lebensdauer eines bestimmten Satzes von Bremsbelägen hängt von einem sehr breiten Satz von Variablen ab, die vom persönlichen Fahrstil bis zu den unpersönlichen Gesetzen der Physik reichen. Mechaniker und Hersteller haben eine lose vereinbarte Laufleistung zwischen 48.280 und 112.654 Kilometern (30.000 bis 70.000 Meilen), aber es gibt unzählige Geschichten über Pads, die nur 160,9 Kilometer (100 Meilen) bis 160.934 Kilometer (100.000 Meilen) lang sind.

Diese weitreichenden Zahlen sind verständlich. Beläge gibt es in einer Reihe von Typen und Zusammensetzungen - von Verbundwerkstoffen über Metallic bis hin zu Keramik - und sie sind an einer noch verwirrenderen Reihe von Bremssystemen und Rotoren angebracht, die sich alle auf die Lebensdauer des Belags auswirken. Zu der Mischung kommen Wärme, Druck und Reibung in Mengen hinzu, die die meisten Fahrer in Erstaunen versetzen würden. In der Tat sind die Bremsen, insbesondere die Bremsbeläge, einige der am härtesten arbeitenden Komponenten in Ihrem Auto.

In diesem Artikel werden ausschließlich Bremsbeläge behandelt, dh die Beläge, die in Bremssattelbremsen und nicht in Trommelbremsen verwendet werden. Die in Trommelbremsen verwendeten Bremsbeläge werden als "Schuhe" bezeichnet. Sie dienen demselben Zweck und bestehen häufig aus demselben oder einem ähnlichen Material, funktionieren jedoch auf etwas andere Weise.

Lassen Sie uns zunächst die Frage der Langlebigkeit beantworten, indem wir uns ansehen, woraus Bremsbeläge bestehen oder welches Reibungsmaterial sie haben. Pads gibt es im Allgemeinen in vier Typen: organisch, halbmetallisch, metallisch und synthetisch. Jeder dieser Typen hat seine eigenen Eigenschaften, die gegen die Lebensdauer des Bremsbelags abgewogen werden müssen:

• Bio: Hergestellt aus nichtmetallischen Fasern, die zu einem Verbundwerkstoff verbunden sind. Das Material wird dann mit Reibungsmodifikatoren behandelt, einschließlich Graphit, Metallpulver und sogar Nussschalen. Füllstoffe werden hinzugefügt, um unter anderem Geräusche zu reduzieren und die Wärmeübertragung zu beeinflussen.
• Halbmetall: Dieses Pad ist eine Mischung aus organischem Material und Metallen - von Stahl und Eisen bis hin zu Kupfer - geformt und verbunden, um das Pad zu bilden. Diese Pads sind härter und hitzebeständiger.
• Metallisch: Dieses Material, das aus einer Vielzahl und Mischung von druckgebundenen Metallen besteht, wurde einst ausgiebig im Rennsport eingesetzt. Fortschritte in der Zusammensetzung von organischen und halbmetallischen Pads haben metallische Pads fast überholt.
• Synthetik: Dies wird oft als Keramikkissen bezeichnet. Diese Pads bestehen aus einem Verbund aus nichtorganischem und nichtmetallischem Material, üblicherweise Glasfaser- und Aramidfasern. Diese Pads wiegen ungefähr die Hälfte des Gewichts eines durchschnittlichen Pads, sind stärker, haben eine bessere Kalt- und Heißstoppkraft und halten viel länger als das durchschnittliche Pad. Sie kosten auch etwa doppelt so viel.

Bei den oben genannten Pad-Materialien liegt die beste Bremskraft in den organischen Pads. Dieselbe Bremskraft bedeutet jedoch, dass während eines Stopps mehr Pad-Material abgenutzt wird. Aus diesem Grund halten Bio-Pads im Durchschnitt am wenigsten Zeit. Semimetall-Pads, die Pads, die jetzt bei den meisten Autos verwendet werden, sind härter und halten länger, aber sie halten nicht so effektiv an wie organische Pads. Gleiches gilt für Keramikpads, obwohl diese Pads oft länger halten, wenn der Fahrer bereit ist, den Preis zu zahlen und einen etwas längeren Bremsweg hat.

Und da es bei Pads nur darum geht, anzuhalten, ist es Zeit, einen Blick auf die Masse zu werfen. Die Realität der Masse oder das gezielte Stoppen einer bestimmten Masse - wie bei einem Auto - bringt uns zur Physik hinter dem Verschleiß von Pads.

Dieses Foto zeigt eine typische Scheibenbremse mit Rotor, Bremsbelägen und Bremssattel. Diese Baugruppe wurde ersetzt, nachdem der Bremssattel gefroren war und die Bremsbeläge fast keine Dicke mehr hatten. Hitze verzerrte den Rotor und verhinderte, dass die Bremsen effektiv arbeiteten. Foto von Eric Baxter

Im einfachsten Fall wandelt ein Bremssystem die kinetische Energie eines Autos durch Reibungsvorrichtungen - nämlich die Beläge - in Wärmeenergie um. Wie viel kinetische Energie in einem Auto wirkt, hängt von seinem Gewicht (ich verwende es austauschbar mit der Masse, da die beiden nicht genau gleich sind), seiner Geschwindigkeit und wie stark sich die Geschwindigkeit ändert. Aus physikalischer Sicht wird die kinetische Energie berechnet, indem das Gewicht des Autos mit dem Quadrat seiner Geschwindigkeit multipliziert wird. Das Produkt wird dann durch 29,9 geteilt und das Ergebnis ist die Menge an kinetischer Energie in Fuß-Pfund.

Eine praktischere Anwendung ist folgende: Zwei Autos fahren mit 48,3 km / h (30 Meilen pro Stunde). Einer wiegt 907,2 Kilogramm, der andere 1.814 Kilogramm. Das leichtere Auto erzeugt 81.620 Newtonmeter (60.200 Fuß-Pfund) kinetische Energie, das schwerere Auto 163.240 Newtonmeter (120.400 Fuß-Pfund) kinetische Energie.

Unser theoretisches Auto fährt und erzeugt Drehmoment und im Wesentlichen passiert nichts, bis der Fahrer auf die Bremse tritt. Dann passieren eine ganze Reihe von Dingen. Die Bremsen müssen die dynamische Trägheit (das in Bewegung befindliche Auto) überwinden und eine statische Trägheit auferlegen (das Auto zum Stillstand bringen). Dies geschieht durch Umwandlung der kinetischen Energie in Wärmeenergie oder Wärme - und es wird viel erzeugt. Die Pads des kleineren Autos, die 96,6 Kilometer pro Stunde fahren, erreichen während eines Notstopps 232,2 Grad Celsius. Dies kann natürlich die Lebensdauer des Pads beeinträchtigen. Oder einfacher ausgedrückt: Jedes Mal, wenn ein Fahrer anhält oder bremst, nutzen sich die Bremsbeläge ab, erwärmen sich und sterben ein wenig.

Der letzte Teil dieser langen Gleichung zur Lebensdauer der Pads hat nichts direkt mit den Pads zu tun. Denken Sie daran, dass die Bremsbeläge gegen einen Rotor drücken müssen, um das Auto zu verlangsamen. Dies wird mit einem Satz Bremssättel erreicht, und die Bremsbeläge werden gegen einen Rotor gedrückt.

Ein Rotor mag wie ein einfaches Stück Metall aussehen, ist jedoch sehr speziell für die Arbeit mit den Bremssätteln und Bremsbelägen konzipiert. Die Masse des Rotors sowie die eingebauten Wärmeflossen tragen dazu bei, einen Teil der beim Bremsen entstehenden Wärmeenergie abzuleiten und die Lebensdauer der Beläge zu verlängern. Die Oberfläche hat auch ein spezielles Finish, das glatt genug ist, um die Lebensdauer des Belags zu verlängern, aber rau genug, um ein effektives Bremsen zu ermöglichen.

Ebenso müssen die Bremssättel arbeiten, um den Kolben richtig anzubringen und die Bremsbeläge bei Bedarf zu drücken und bei Bedarf auch zu lösen. Ein festsitzender oder festsitzender Bremssattel kann bedeuten, dass ein Belag in ständigem oder zu häufigem Druckkontakt mit einem Rotor steht. Dies erhöht die Wärmeenergie und den vorzeitigen Verschleiß des Pads.

Die Variablen in der Lebensdauer eines Bremsbelags sind so breit, dass es fast unmöglich ist, eine bestimmte Lebensdauer festzulegen - obwohl eine Halbmetallbeläge von 48.280 bis 80.467 Kilometern eine gute Schätzung ist. Sogar die Art des Getriebes eines Autos kann die Lebensdauer des Bremsbelags beeinflussen. Fahrer mit Schaltgetriebe, die wissen, wie man auf Geschwindigkeitsregelung umschaltet, haben eine längere Bremslebensdauer als Fahrer mit Automatikgetriebe. Am anderen Ende des Spektrums sehen Menschen, die bremsen oder sehr stark bremsen, oft eine Halbierung ihrer Belaglebensdauer, wenn eine einfache Änderung des Fahrstils ihnen Geld sparen könnte.

Angesichts dieser Vielfalt besteht die beste Möglichkeit, mit der Lebensdauer der Bremsbeläge umzugehen, darin, sie bei routinemäßigen Ölwechseln überprüfen zu lassen. Ein Satz Bremsbelaglehren kann verwendet werden, um den Verschleiß zu messen, und ein guter Laden kann Ihnen sagen, wie viel Reibungsmaterial Sie noch auf dem Belag haben und wie lange sie halten sollten. Viele Pads haben auch hörbare Anzeigen. Ein kleines Stück Metall, normalerweise ein Federbügel, der an einem der Pads befestigt ist. Wenn sich das Pad abnutzt, reiben die Clips am Rotor und machen ein quietschendes Geräusch.

Unabhängig davon, wie lange typische Bremsbeläge halten können, achten Sie immer auf die Anzeichen von Bremsen, die nachlassen - Leistungsschwund, Leistungsverlust, wenn die Bremsen heiß werden oder beim Bremsen zur einen oder anderen Seite ziehen. Alle diese Anzeichen sind ein Hinweis darauf, dass die Bremsbeläge schlecht sind, und Bremsen sind für den guten Betrieb eines Autos von entscheidender Bedeutung.

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Quellen

• Baxter, Eric. Chrysler Certified Brake Technician - Stufe 3. Juli 2010.
• Chamberlain, Kenneth. Chrysler Certified Brake Technician - Stufe 4. Persönliches Interview. Durchführung vom 6. bis 8. Juli 2010.
• Erjavec, Jack. "Fahrzeugbremsen." Delmar Lernen. 2004. (Juli 2010)