Alternative Bremssysteme Teil II

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Während im ersten Teil der Serie „Alternative Bremssysteme“ die Lamellenbremse und die Magnetpulverbremse beschrieben wurden, stehen im zweiten Teil die Perimeterbremse und die Jake-Bremse im Mittelpunkt der Betrachtung. Dabei findet sich die Perimeterbremse vorrangig an teuren Motorrädern, während die Jake-Bremse in schweren Lkw zum Einsatz kommt.

 

In diesem Beitrag soll ein Blick auf die Eigenheiten dieser Bremsen geworfen werden, um vor allem technikinteressierten Laien zu einem näheren Verständnis zu verhelfen. Wie bei den anderen Beiträgen von AT-RS wird aus diesem Grund ganz bewusst auf fachchinesische Begriffe verzichtet.

 

Perimeterbremse

Die Perimeterbremse ist eine optisch auffällige Sonderform der Scheibenbremse, die sich vorrangig an teuren Sportmotorrädern findet. Bei der Perimeterbremse ist die Bremsscheibe nicht nur im Durchmesser deutlich größer als eine herkömmliche Bremsscheibe, sondern sie ist auch in anderer Weise am Rad befestigt. Technisch konkret: Während herkömmliche Bremsscheiben innen an der Radnabe montiert sind, werden Perimeterbremsscheiben außen an der Felge fixiert.

 

Was auf den ersten Blick wie Marketing-Klamauk aussieht, ist jedoch technisch gesehen tatsächlich sinnvoll – und das gleich in zweifacher Hinsicht. Denn: Erstens erlauben Perimeterbremsscheiben eine deutlich größere Bremsscheibenoberfläche, womit gleichzeitig mehr Bauraum für Bremssättel mit mehreren Bremskolben zur Verfügung steht. Der nutzbare Durchmesser der Perimeterbremsscheibe ist damit fast so groß wie der Felgendurchmesser, und gerade bei sehr sportlichen Motorrädern ergeben sich damit neue Möglichkeiten.

Perimeterbremse
Perimeterbremse
Quelle: www.buellmotorcycles.de

Fixierung an der Felge

Der zweite Vorteil liegt an der Fixierung der Bremsscheibe außen an der Felge. In der Fahrpraxis bedeutet das einen veränderten Fluss der Bremskräfte, was einen nicht unerheblichen Einfluss auf die Fahrstabilität ausübt. Der Grund liegt auf der Hand, denn die an der Bremsscheibe erzeugten Bremskräfte müssen nicht über die Radnabe und die Speichen an die Felge und schließlich an den Reifen fließen. Vielmehr werden sie direkt von der Bremsscheibe an die Felge übertragen. Damit spielt die konstruktive Auslegung der Speichen bei der Verzögerung eines Motorrads nur noch eine untergeordnete Rolle.

 

Die Konstruktion einer von innen umgriffenen Bremse gab es in entfernter Form bereits von Audi, wo die Bremse als UFO-Bremse bekannt geworden ist oder aber als Nachrüstsatz des schwäbischen Motorradherstellers Maico. Allerdings wurde die von innen umgriffene Bremsscheibe weder bei Audi noch bei Maico ein wirtschaftlicher Erfolg. Das allerdings könnte sich in Zukunft ändern, denn aufgrund der unbestreitbaren technischen Vorteile hat Porsche im Jahr 2008 eine neue Bauform der Perimeterbremse für den Einsatz in Personenkraftwagen zum Patent (DE102008023327 (A1) ― 2009-11-19) angemeldet.

 

Jake-Bremse

Die Jake-Bremse ist eine Kompressionsbremse, die die Reibungsbremse als Zusatzbremse ergänzt. Kompressionsbremsen sind heute technischer Standard bei großen Lkw, bei denen schwere Lasten sicher und dauerhaft verzögert werden müssen. Der Begriff „Jake-Bremse“ oder „Jacobs Brake“ steht dabei seit Jahren für die umgangssprachlich verkürzte Benennung dieser Kompressionsbremse. Entwickelt wurde sie 1961 vom heute noch produzierenden US-Unternehmen Jacobs Vehicle Systems. Der richtige Name lautet demgemäß „Jacobs Compression Release Brake“. Obwohl es längst mehrere Hersteller von Kompressionsbremsen gibt, hat sich der Oberbegriff Jake Brake für die Dekompressionsbremse seit vielen Jahren etabliert.

 

Das Arbeitsprinzip einer Jake-Bremse ist schnell erklärt und einleuchtend: Bekanntermaßen arbeitet ein Dieselmotor mit den vier Takten ansaugen, verdichten, arbeiten und ausstoßen. Wird nun die verdichtete Luft nicht durch das Einspritzen von Diesel gezündet, sondern einfach am Ende des Verdichtungstakts in den Auspuff abgeleitet, dann bleibt die vom Motor geleistete Verdichtungsarbeit ungenutzt. Es findet weder ein Arbeitstakt statt noch kann sich die komprimierte Luft wieder im Zylinder ausdehnen – folglich wird keine Kraft auf die Kurbelwelle übertragen. Der Motor arbeitet dann als Kompressor, der lediglich Luft verdichtet.

Jake-Bremse
Jake-Bremse
Quelle: www.pacbrake.com

Dieses Abblasen der verdichteten Luft aus einem oder mehr Zylinder/n geschieht dabei entweder direkt über die Auslassventile, die dazu separat betätigt werden oder aber durch zusätzliche Dekompressionsventile. Besonders geeignet ist diese technisch simple Motorbremse für Dieselmotoren, die mit einem deutlich höheren Verdichtungsverhältnis arbeiten als fremdgezündete Ottomotoren.

 

Vor- und Nachteile

Für den Schwerlastverkehr bietet diese Zusatzbremse große Vorteile, denn sie nutzt keine Reibkomponenten und arbeitet somit verschleißfrei. Darüber hinaus ist die Dekompressionsbremse bestens geeignet für den Dauereinsatz, so beispielsweise bei der Abfahrt von langen Gefällstrecken. Damit ermöglicht sie dem Fahrer eine gut kontrollierbare, gleichmäßige Verzögerung seines Lastkraftwagens ohne die Gefahr von Fading oder Überhitzung der Reibkomponenten der Betriebsbremse. Gleichzeitig bewirkt die Jake-Bremse durch ihre starke Verzögerungswirkung eine deutliche Minderung des Verschleißes an den Radbremsen, was gerade im kostensensiblen Transportgewerbe ein wichtiges Argument darstellt.

 

Neben den handfesten Vorteilen der Dekompressionsbremse geht mit ihrer Benutzung jedoch ein gravierendes Ärgernis einher, das sich aus ihrer Funktionsweise erklärt. Deutlicher ausgedrückt: Jake-Bremsen sind extrem laut, weil die hochverdichtete Luft ungebremst in den Auspuff strömt. Die Geräuschentwicklung beim Betätigen der Jake-Bremse ähnelt dem eines defekten Schalldämpfers und das Geräuschniveau liegt von der Laustärke her deutlich über dem normalen Auspuffgeräusch.

 

Diese beim Bremsen entstehende Geräuschbelästigung spielt beim Güterverkehr in den Weiten Nordamerikas eine untergeordnete Rolle, da viele der zu durchfahrenden Territorien nicht besiedelt sind. In den bewohnten Gebieten allerdings wächst längst der Widerstand gegen die lautstarke Jake Brake, die Benutzung ist in vielen Gemeinden der USA mittlerweile unter Strafe verboten. Immer öfter untersagen bereits Schilder am Ortseingang den Fahrern den Einsatz der Jake-Bremse.

 

Fazit

Sowohl Perimeterbremse als auch die Jake-Bremse sind bewährte, hochentwickelte Verzögerungs-vorrichtungen, die durch ihre technischen Vorzüge seit vielen Jahren in Motorrädern oder schweren Lkw eingesetzt werden. Leider sind beide Systeme nach dem heutigen Stand der Technik nicht für den Einsatz im Kfz geeignet. Doch die Technik ist beständig im Wandel und vielleicht halten ja diese Bremsen doch irgendwann Einzug in das Serienautomobil. Bis es soweit ist und ganz neue Bremssysteme auf den Markt kommen, freuen wir uns bei AT-RS, Sie und Ihr Fahrzeug weiter wie bisher bei uns betreuen zu dürfen.

 

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