Bremsen - Auto Pfister

Die Bremse ist ein technisches System zur Verzögerung und Verhinderung von Rollbewegungen eines Kraftfahrzeuges. Beim Bremsvorgang wird durch Reibung oder adäquate Vorgänge die Bewegungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt, weshalb der Materialauswahl und der Kühlung der Bremse eine erhöhte Bedeutung zukommt. Die meisten Kraft-Fahrzeuge verfügen neben der regelbaren Betriebsbremse auch über eine arretierende Feststellbremse (auch Handbremse) zum Parken.

In der Anfangszeit des Automobils wurden Klotzbremsen benutzt, um die Fahrzeuge zum Stehen zu bringen. Mit der Erfindung der gummibereiften Räder mussten andere Mittel gefunden werden. Schon 1899 entwickelte Wilhelm Maybach die Trommelbremse (Trommel mit Aussenband). 1903 wurde das System von Louis Renault revolutioniert. Erstmals wurde die Trommel von Innenbremsbacken gebremst. Etwa zur gleichen Zeit erfand der Engländer Frederick Lancaster die erste Scheibenbremse. Doch erst 1948 hielt die Scheibenbremse im Automobilbau Einzug. Heute sind Scheibenbremsen Standard, nur selten werden noch Trommelbremsen an der Hinterachse montiert.

Die Wirkung einer Bremsanlage wird über die Bremsverzögerung definiert, die als Abnahme der Geschwindigkeit pro Zeit definiert wird. Aufgrund gesetzlicher Anforderungen sind Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen neuerer Bauart in der Regel überdimensioniert, was sich durch Vergleich der Bremsleistung mit der Motorleistung überprüfen lässt. Die maximal erreichbare Bremsverzögerung ist in der Praxis nicht durch die Bremsanlage, sondern durch die Haftung der Reifen auf dem Boden begrenzt und stark witterungs- und fahrbahnabhängig. Wenn die Bremse zu kräftig betätigt wird und kein Antiblockiersystem (ABS) die Bremskraft regelt, dann wird die Haftreibungsgrenze überschritten, die Räder blockieren und das Fahrzeug beginnt zu rutschen, das Fahrzeug ist nicht mehr lenkbar und neigt zum Ausbrechen. Mit Gummi auf trockenem Asphalt kann man also ein Fahrzeug mit bis zu ungefähr einem g abbremsen (die Werte liegen beim Oldtimer niedriger). Auf nasser Fahrbahn sinkt der Wert auf circa 0,5; auf Eis sogar auf 0,1, was gegenüber trockenem Asphalt zu einer Verdoppelung bzw. Verzehnfachung des Bremsweges führt.

Durch die Tatsache, dass die Bremskraft bei einem PKW üblicherweise unterhalb des Schwerpunktes ansetzt, wirkt aufgrund der Massenträgheit ein Drehmoment um den Schwerpunkt, wodurch die Vorderachse zusätzlich belastet und die Hinterachse entlastet wird. Somit wird die Blockiergrenze an der Hinterachse schon bei einer viel geringeren Bremskraft erreicht, als an der Vorderachse. Folglich wird (nicht nur) bei einer Vollbremsung mit ABS an der Vorderachse eine viel höhere Bremskraft aufgebracht als an der Hinterachse. Dies berücksichtigen Fahrzeughersteller u. a. mit an der Vorderachse größeren Bremsscheiben als hinten. Diverse Vorkriegsfahrzeuge wie der Rolls-Royce Silver Ghost haben nur eine Bremse auf die Hinterräder mit entsprechend verheerender Bremsleistung wenn es darauf ankommt.

Unter dem Bremspedal wird die Fußkraft des Fahrers durch mechanische Hebelwirkung das erste Mal verstärkt. Bei optimalen Dimensionen erreicht man hier bereits eine 5-fache Verstärkung der Fußkraft. Eine weitere Verstärkung erfolgt in modernen Fahrzeugen dann mit einem Bremskraftverstärker.

Betriebsbremsanlage

Die Betriebsbremsanlage funktioniert heute meist hydraulisch. Bis in die 1950er Jahre waren bei PKW auch noch mechanische Übertragungseinrichtungen üblich wie Seile oder Stangen. Diese findet man heute fast nur noch bei Vorkriegsfahrzeugen.

Übliche Bauarten für Betriebsbremsen sind:
– Trommelbremsen mit Innenbacken in Simplex- und Duplexausführung. Angewendet werden Trommelbremsen vorne und hinten bei Fahrzeugen bis Mitte der 50er Jahre. Sie finden wegen ihrer geringen Bedienkraft und der Schmutzunempfindlichkeit regen Einsatz.
– Scheibenbremsen zeichnen sich durch eine hohe gleichmäßige Bremsleistung bei geringem Gewicht aus. Sie werden heute in Strassen- und Rennfahrzeugen benutzt.

Die weitverbreiteten Einkreis-Bremsanlagen wurden mit dem Einsatz von Zwei- oder Mehrkreis-Bremsanlagen innerhalb der Betriebsbremse als redundante Systeme zur Ausfallsicherung etabliert. So ist das sichere Anhalten auch bei Ausfall eines der Systeme gewährleistet. Der Fahrer wird heute von einer Vielzahl von Hilfssystemen wie Bremskraftverstärker, ABS und Bremsassistenten unterstützt.
Speziell in Hybridfahrzeugen gewinnt zunehmend an Bedeutung das Prinzip des Bremsens mit Energierückgewinnung, auch rekuperatives Bremsen genannt. Hier wird durch Betreiben eines Generators gebremst, der seinerseits die gewonnene Energie in die Batterie für den Elektroantrieb einspeist.

Hydraulisch betätigte Bremse

Bis Mitte der 50er Jahre wurden PKW weiterhin auch mit mechanisch betätigter Seilzugbremse hergestellt (VW Käfer – Standardmodell bis März 1962). Die Bremse war wartungsintensiv, da bei Verschleiß der Beläge eine ungleichmäßige Bremswirkung auftrat. In der Regel werden bei PKW daher hydraulische Bremsen für die Betriebsbremse verwendet, da diese immer einen gleichmäßigen Bremsdruck an allen Rädern gewährleisten. Durch Betätigen des Bremspedals wird ein Hydraulikkolben im Hauptbremszylinder bewegt, der die Kraft über die Bremsflüssigkeit in der Hydraulikleitung auf die Kolben in den Radbremszylindern und dadurch auf die Bremsklötze (Scheibenbremse) oder die Bremsbacken (Trommelbremse) bewegt. Gesetzlich vorgeschrieben müssen PKW seit den 1920er Jahren mindestens zwei voneinander unabhängige Bremssysteme besitzen. Diese sind entweder auf Vorder- und Hinterachse oder diagonal aufgeteilt.

Feststellbremsanlage

Feststellbremsen halten die Fahrzeuge auch in Abwesenheit des Fahrers sicher im Stillstand. Bei PKW werden in der Regel Seilzugbremsen als Feststellbremse verwendet. Die Betätigung erfolgt direkt mittels eines Hebels oder Pedals mechanisch oder hydraulisch, elektrisch oder elektrohydraulisch. Als Feststellbremsen können Scheibenbremsen ebenso wie Trommelbremsen mit Innen- oder Außenbacken verwendet werden. Bei Verwendung von Trommelbremsen werden häufig Teile der Betriebsbremse als Feststellbremse mitbenutzt. Die auch als Handbremse bezeichnete Einrichtung wirkt so in der Regel auf die Betriebsbremse der Hinterachse. Vom Bedienhebel wird die Bremskraft über einen Seilzug auf die beiden Räder übertragen, wo die Bremsbacken auseinander oder Bremsklötze zusammengedrückt werden. Alternativ zur Handbremse kann die Betätigung auch mit dem Fuß auf ein Pedal erfolgen. In einigen neuen Modellen der oberen Mittel- und Oberklasse kommen elektromechanische Feststellbremsen zum Einsatz. Bei diesen werden die Bremsbacken über Stellmotoren an den hinteren Bremssätteln mittels Knopfdruck an die Bremsscheibe herangeführt. Früher gab es als Feststellbremse auch die so genannte Kardanbremse. Hier wurde ein Bremsband über einer Scheibe auf der Kardanwelle oder beim Getriebeausgang verwendet. (z. B. Fiat 500/600 oder Land Rover).
Bei Oldtimern ist den Bremsen besondere Beachtung zu schenken, insbesondere nach langen Standzeiten und bei Fahrzeugen wo wir die Servicegeschichte nicht kennen. Wie aus der Beschreibung ersichtlich haben Oldtimer nicht die Bremsreserven moderner Fahrzeuge. Das wissen leider die anderen Verkehrsteilnehmer nicht und schon können schwierige Situationen entstehen, wenn die mögliche Bremsleistung des Oldtimers nicht optimal bereitsteht. Volante sieht immer wieder verölte Bremsen, abgefahrene Bremsbeläge sowie schlecht eingestellte Bremsen. Bitte bringen Sie uns Ihr Fahrzeug mindestens einmal im Jahr, am besten im Frühjahr vor dem Start in die Saison, damit wir Ihre Bremsen prüfen und im Fall instandstellen dürfen.