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Bremsbelag
Die Fahrzeugbremsen haben die Aufgabe, das Fahrzeug sicher und komfortabel zu verzögern und gegebenenfalls zum Stillstand zu bringen. Dies geschieht, indem die Bewegungsenergie durch Reibung zwischen den Bremsbelägen und den Bremsscheiben bzw. –trommeln in Wärmeenergie umgewandelt wird. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs dem Fahrerwunsch entsprechend verringert. Hierbei spielen die Bremsbeläge, auch Reibbeläge genannt, eine sehr wichtige Rolle. Damit die Reibbeläge unter wechselnden Betriebszuständen bestmögliche Bremsergebnisse erzielen, ist ein komplexer Werkstoff erforderlich, der aus unterschiedlichsten Bestandteilen hergestellt wird (Kompositwerkstoff). Er darf unter keinen Umständen versagen. Im Sinne einer hohen Sicherheit müssen Bremsbeläge einen gleichbleibenden Reibwert (Reibungskoeffizient) aufweisen, mechanisch hoch belastbar und temperaturbeständig sein. Neue Bremsbeläge erreichen ihre volle Bremsleistung erst nach einer bestimmten „Einfahrzeit“. Während dieser Phase gleicht sich die Belagoberfläche an die Scheiben-/Trommeloberflächen an. Erst danach wird eine optimale Verbindung zwischen den Reibpaaren (Bremsbelag/Scheibe, Bremsbelag/Trommel) und somit beim Bremsen die maximale Verzögerung erreicht.
Aufbau eines Scheibenbremsbelags
Bremsbeläge sind sandwichartig aufgebaut (siehe Abbildung 1).
Die Belagträgerrückenplatte (blau dargestellt) bildet die Basis des Bremsbelages. Sie hat die Aufgabe, den Bremsbelag im Bremssattel zu führen und die Temperatur an die angrenzenden Bauteile weiterzuleiten. Die meisten Bremsbeläge verfügen an der Rückseite über eine Dämpfungsmaßnahme (in schwarz dargestellt) Hierbei handelt es sich um Federn, Folien, Bleche oder Lacke, welche die Aufgabe haben, die Geräuschbildung beim Bremsvorgang zu reduzieren. Zur Bremsscheibe hin ist auf der Belagträgerrückenplatte die Bremsbelag-Zwischenschicht (grün dargestellt – auch Underlayer genannt und ca. zwei bis vier Millimeter dick) und das eigentliche Reibmaterial aufgebracht (grau dargestellt). Zwischen Belagträgerrückenplatte und Underlayerbefindet sich zusätzlich eine wenige µm dicke Kleberschicht. Diese gewährleistet eine sichere Verbindung zwischen Trägerplatte und Zwischenschicht/Reibmaterial. Als Zwischenschicht-Alternative oder zusätzliche Maßnahme zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit bei der Trägerplattenanbindung können Streckmetall, Sinterrauhgrund, eine „gekämmte Platte“ oder Stiftverankerungen zum Einsatz kommen.
Die Bremsen sind eines der wichtigsten Sicherheitssysteme des Fahrzeugs. Sie werden täglich hundert oder gar tausendmal betätigt, ohne dass sie der Fahrer bewusst registriert. Der Fahrer nimmt einen Bremsvorgang in der Regel nur dann bewusst wahr, wenn dieser nicht wie gewohnt abläuft. Daher ist es wichtig, dass Bremsbeläge den alltäglichen Ansprüchen gerecht werden und stets die gewohnten Leistungen erbringen – und dies unabhängig von wechselnden klimatischen, topografischen oder einsatzspezifischen Bedingungen. Doch nicht nur in alltäglichen Situationen müssen Bremsbeläge eine optimale Leistung erbringen. Insbesondere in Extremsituationen, wie z.B. bei einer Vollbremsung, müssen sie zu Höchstleistungen bereit sein. Der Bremsbelag muss dem Fahrer also stets optimale Leistung zur Verfügung stellen, um in allen Situationen eine optimale Verzögerung zu gewährleisten.
Bremsbeläge wurden unter ökologischen Gesichtspunkten stets weiterentwickelt. Ende der 1980er Jahre wurde Asbest aufgrund seiner gesundheitsbedenklichen Eigenschaften ersetzt. Wegen ihrer Toxizität finden zudem weitere Substanzen wie Blei und Bleiverbindungen in Neuentwicklungen keine Verwendung mehr.
Des Weiteren werden als Reibmaterialbestandteile Cadmium, Antimon, Antimontri- oder pentasulfid als bedenklich eingestuft und weitgehend bei der Produktion von Reibmaterialmischungen vermieden.
Gut funktionierende Bremsen sind das A und O für eine sichere Fahrt mit einem Kraftfahrzeug. Daher sollten die Bremsen regelmäßig auf ihre Funktion, sowie auf den Verschleißzustand der einzelnen Bauteile überprüft werden. Eine gut gewartete und einwandfrei funktionierende Bremse, welche dem Fahrer das Gefühl vermittelt, dass er sich stets auf sie verlassen kann, ist der wichtigste Schritt zu einem sicheren Fahrgefühl.
