Funktion und Hersteller
Bremscheiben sind neben dem Bremsklotz das wichtigste Bauteil von Scheibenbremsen.
Bremscheiben finden sich in den Scheibenbremsen von Kraftfahrzeugen, Flugzeugen, Fahrrädern, Pferdekutschen, bei der Eisenbahn aber auch in Maschinen und Anlagen. Zuverlässige Bremscheiben machen Scheibenbremsen zu der im Automobilbau am häufigsten verwendeten Bremsenart.
Der Markt für Bremscheiben ist praktisch global und es gibt deshalb eine Vielzahl von Herstellern bzw. Importeuren. Bekanntere Hersteller sind zum Beispiel Bosch, ATE, Zimmermann, Jurid, Textar, TRW und Brembo. Darüber hinaus wird des Angebot der grossen Hersteller ergänzt durch Modelle zahlreicher kleiner Spezialisten.
Eigenschaften und Vorteile
Scheibenbremsen sind Schleifbremsen. Sie erfüllen Ihre Bremsfunktion durch die Reibung zwischen einer Bremsscheibe und einem Bremsklotz. Durch diese Reibung wird die Bewegungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt. Die Ableitung dieser bei Bremsvorgängen anfallenden Wärme ist eine besondere Herausforderung beim Einsatz von Schleifbremsen. Überhitzung einer Schleifbremse führt zu hohem Materialverschleiß und Sicherheitsproblemen durch Bremsversagen. Bremscheiben in Scheibenbremsen haben eine große Oberfläche im Verhältnis zu ihrem Volumen. Dadurch kann eine Bremsscheibe die Wärme besser abführen, als die entsprechenden Teile anderer Bremsentypen. Überhitzungsprobleme einer Bremsscheibe sind deshalb seltener.
Bremscheiben in Scheibenbremsen sind im Gegensatz zu den entsprechenden Bauteilen anderer Bremsarten besonders verschleißfest. Durch die offene Bauweise von Scheibenbremsen sind Bremscheiben für Wartungsarbeiten leicht zugänglich. Beides spart Wartungs- und Reparaturkosten.
Bei Bremsvorgängen mit einer Scheibenbremse muss lediglich ein relativ kleiner Bremsklotz mit geringer Masse und wenig Widerstand gegen die Bremsscheibe gedrückt werden, um die Bremswirkung zu erzielen. Scheibenbremsen sind deshalb besonders leichtgängige Bremsen.
Typen und Materialien
Die Bremsscheibe in Motorradscheibenbremsen ist das wichtigste Teil so genannter Perimeterbremsen. Nach diesem Konstruktionsprinzip sind die Bremscheiben nicht innen an der Radnabe, sondern außen an der Felge angebracht. Dieses Bauprinzip erlaubt eine Größe der Bremsscheibe bis zum Felgendurchmesser. Das führt zu hoher Bremswirkung und optimaler Kühlung der Bremscheiben. Auch wird die Bremskraft bei Perimeterbremsen nicht durch die Speichen des Motorradrades übertragen, sondern durch die Bremsscheibe direkt auf die Achswelle.
Es wird zwischen Teil- und Vollscheibenbremsen unterschieden. Bei Bremscheiben, die in einer Teilscheibenbremse genutzt werden, wird nur ein Teil der Bremsscheibe als Reibfläche der Bremse genutzt. Bremscheiben, die in einer Vollscheibenbremse eingebaut sind, bieten ihre gesamte Oberfläche zur Erzeugung der Bremswirkung. Vollscheibenbremsen werden bei besonders hohen Sicherheitsanforderungen eingesetzt. Typische Anwendungen sind im Panzerbau, im Rennsport und in Flugzeugfahrwerken. Bremscheiben sind im Flugzeugbau eins der wichtigsten Bauteile für die Flugsicherheit. Die Scheibenbremse eines Flugzeugfahrwerks ist nicht nur wegen der hohen, abzubremsenden Flugzeuggewichte mit mehreren Bremscheiben pro Bremse ausgestattet. Durch die hohen Rollgeschwindigkeiten der Flugzeuge erhitzen sich die Bremsen bei Bremsvorgängen auf über 1.000 Grad. Die so entstehende Wärme verteilt sich auf mehrere Bremscheiben, und eine größere Oberfläche kann die Hitze zuverlässig abführen.
Bremscheiben für gängigen Serienfahrzeuge werden aus bewährtem Grauguss hergestellt. Sehr stark motorisierte Kraftfahrzeuge werden teilweise auch auch mit Bremscheiben aus Carbon Keramik ausgestattet. Die Verwendung keramischer Faserverbundstoffe zur Herstellung von Bremscheiben zeichnen sich auch bei höheren Temperaturen durch eine besonders gute Bremswirkung aus. Darüber hinaus sind sie praktische korrosionsfrei und haben eine lange Lebensdauer. Die Gewichtsersparnis im Vergleich zu Bremscheiben aus Grauguss führt zusätzlich zu weniger ungefederten Massen für eine bessere Straßenlage des Fahrzeugs. Besonders viel Gewicht sparende Bremscheiben aus Verbundstoffen aus Keramik und Aluminiumlegierungen sind für die Spitzenbelastungen des Materials im Rennsport entwickelt worden, um die ungefederten Massen an den Rädern für optimale Fahreigenschaften besonders stark zu reduzieren. Auch sehr hohe Betriebstemperaturen verträgt das Material relativ problemlos.
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