Zweiteilige Bremsscheiben: eine Lösung zur Gewichts- und Verbrauchsreduzierung des Fahrzeugs
Worin unterscheiden sich Integralscheiben und Verbundscheiben (zweiteilige Scheiben)?
Integralscheiben bestehen aus einem gusseisernen Teil, zweiteilige Scheiben dagegen aus zwei separaten Elementen: dem Reibring aus Gusseisen und einem Bremstopf aus Aluminium oder Stahl. Diese zwei Komponenten können auf unterschiedliche Art und Weise miteinander verbunden werden:
Integralscheiben bestehen aus einem gusseisernen Teil, zweiteilige Scheiben dagegen aus zwei separaten Elementen: dem Reibring aus Gusseisen und einem Bremstopf aus Aluminium oder Stahl. Diese zwei Komponenten können auf unterschiedliche Art und Weise miteinander verbunden werden:
- durch Befestigungsbuchsen, wobei von schwimmenden Scheiben die Rede ist
- durch Stahlnieten, wobei von genieteten Scheiben (z.B. auf BMW Premium-Fahrzeugen) gesprochen wird
- durch Verschmelzen, wobei von Co-Cast-Scheiben (vergossenen) Scheiben die Rede ist.
Vorteile der zweiteiligen Scheiben: Gewichtsreduzierung
Mit einem Bremstopf aus Aluminium (oder Stahl) lässt sich im Vergleich zu einem gusseisernen eine Gewichtsreduzierung der Scheibe von insgesamt ca. 15% erhalten.
Ein marginaler Wert, dessen Einfluss auf Kraftstoffverbrauch, Fahrleistung und Handling jedoch erheblich ist. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Bremsscheibe Teil der ungefederten Massen eines Automobils ist, der Massen also, die das Fahrverhalten entscheidend beeinflussen.
Die Massen des Fahrzeugs
Hier nun der Unterschied zwischen ungefederten und gefederten Massen:
- Die Teile, die stets den gleichen Abstand zur Fahrbahn beibehalten, stellen die ungefederten Massen dar. Dazu zählen etwa Felgen, Reifen, Bremsen, Radnaben, Achswellen, Federn und Stoßdämpfer
- Gefederte Massen sind alle Massen des Fahrzeugs oberhalb der Aufhängung, also Fahrwerk, Motor, Karosserie und Getriebe.
Das Verhältnis zwischen gefederten und ungefederten Massen ist ein entscheidender Parameter für das Fahrverhalten eines Autos und muss mindestens bei 1.5 liegen, um ein Mindestmaß an Fahrkomfort zu garantieren. Kompaktfahrzeuge erreichen den Wert von 1:5 nur knapp, im Premium-Segment beträgt das Verhältnis auch 1:7 oder mehr.
Hohe Werte ergeben außerdem ein präziseres und stabileres Steuern und eine bessere Lage auf unebenen Fahrbahnen.
Hohe Werte ergeben außerdem ein präziseres und stabileres Steuern und eine bessere Lage auf unebenen Fahrbahnen.
Mehr Leistung und weniger Emissionen
Räder und Bremsscheiben sind Massen, die aufgrund ihrer Drehbewegung mehr Motorleistung in Anspruch nehmen. Die Gewichtsreduzierung der ungefederten Massen führt zur Steigerung der verfügbaren Leistung und zur Senkung des Verbrauchs, was sich wiederum positiv auf den Schadstoffausstoß als eines der Hauptziele der Autos der Zukunft auswirkt.
Die Verbesserung betrifft aber nicht allein die Leistungen des Fahrzeugs. Der Einsatz einer schwimmenden Scheibe zum Beispiel kommt auch der Leistung der Bremsanlage zugute. Die Befestigungsbuchsen zwischen Bremstopf und Reibring sorgen für mehr Elastizität des Systems und verringern die plastischen Verformungen bei hohen Temperaturen. Der bei diesem Scheibentyp starken Wärmebelastungen ausgesetzte Reibring kann sich ausdehnen, wodurch permanente Verformungen und Spannungen vermieden werden.
Die gewöhnlich im Segment der starken Oberklasse-Sportwagen verbauten genieteten und schwimmenden Scheiben können auch in Autos mit weniger PS eingesetzt werden, wo sie die Bremsleistung der Anlage, die Performance und die Emissionen der Fahrzeuge deutlich verbessern.
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