Wie man die beste Bremsanlage auswählt

In diesem, recht technisch gehaltenen Informationstext, werden wir einige der grundlegenden Brems-theorien in den Fokus rücken, nach denen das neue Balanced Brake Kit™ von EBC Brakes konzipiert wurde. Wir werden erklären, warum größer nicht besser, sondern ausgewogen (balanced) besser ist. Zudem werden wir Ihnen alle Fakten und Blickwinkel aufzeigen, die Sie vor dem Kauf eines Performance Sattels oder eines Bremsscheiben-Upgrades wissen müssen.

Einleitung

Seit Jahrzehnten sind Bremsanlagen mit größeren Bremsscheiben und Bremssätteln das bevorzugte Mittel um die Bremsleistung von sportlich bewegten Fahrzeugen zu verbessern. Doch bei den meisten, heutzutage angebotenen Bremsanlagen, wird nur eine der beiden Fahrzeugachsen aufgerüstet, was zur Folge hat, dass auch nur an dieser Achse das Bremsmoment erhöht wird. Die andere Achse wird meist im Serienzustand mit den originalen Bremskomponenten (Bremsbeläge, Bremsleitungen) belassen. Ein so aufgerüstetes Fahrzeug wird nun eine völlig unausgewogene Bremsbalance haben, was zu längeren Bremswegen führen kann.

Anders als der Name “Big Brake Kit” vermuten lässt, ist der Einbau einer deutlich überdimensionierteren Bremsscheibe und/oder eines Bremssattels mit einer viel größeren, kombinierten Kolbenfläche als der Serienstandard kein Garant für die Verbesserung der gesamten Bremsleistung des Fahrzeugs. Tatsächlich ist dieser einseitige Ansatz eher gefährlich und führt eher zu einer Verringerung der System-Bremsleistung als zu einer Verbesserung. Aus diesem Grund hat EBC Brakes bei der Entwicklung des eigenen “Big Brake Kits” einen komplett anderen Ansatz verfolgt und für jede Fahrzeuganwendung die optimale Kombination aus Bremsscheiben und Bremssattel festgelegt. Während die Big Brake Kits des Mitbewerbs oft nur die Komponenten für die Vorderachse enthalten, legt EBC seinen BBK auch die passenden Bremsbeläge und Stahlflex-Bremsleitungen für die Hinterachse bei - ganz ohne zusätzliche Kosten für den Kunden.

Dieser einzigartige Ansatz basiert auf fahrdynamischen Grundprinzipien und der Erkenntnis, dass angemessen ausgewogenes Bremssystem der beste Weg ist, den Bremsweg zu minimieren.

EBC hat eine Reihe von fahrzeugspezifischen Bremsen-Upgrade-Kits entwickelt, die es dem Kunden erleichtern, die maximale Bremsleistung aus ihrem Fahrzeug heraus zu holen.

Big Brake Kit war gestern - die Zukunft gehört dem EBC Balanced Brake Kit™.

Grundlagen der Bremstechnik

Grundlagen der Bremstechnik

Bevor man sich mit einigen der wichtigsten Aspekte der Bremstheorie befasst, ist es wichtig die Grundprinzipien zu kennen. Um ein sich bewegendes Fahrzeug abzubremsen, muss das gesamte Bremsmoment über die die Kontaktflächen des Fahrzeugs mit der Fahrbahn (alle 4 Reifen) übertragen werden. Dabei ist es wichtig, dass sich die Räder drehen und nicht blockieren, denn der Haftreibungs-koeffizient zwischen Reifen und Fahrbahn ist höher als der Gleitreibungskoeffizient. Genauer gesagt: Ein Reifen erzeugt mehr Grip, wenn keine Relativbewegung zwischen ihm und dem Asphalt stattfindet (d.h. kein Schlupf)

Dies lässt sich am einfachsten demonstrieren, indem man sich zwei identische Fahrzeuge vorstellt, die aus dem Stand heraus beschleunigen. Einer der Fahrer lässt die Kupplung bei hoher Motordrehzahl spontan kommen und bringt die Reifen zum qualmen, während der zweite Fahrer die Kupplung dosiert kommen lässt, um ohne nennenswerten Reifenschlupf beschleunigen zu können. Es wird schnell klar, wer Sieger dieses Beschleunigungsduells sein wird.

Dass der Haftreibungskoeffizient größer ist als der Gleitreibungskoeffizient, ist auch der Grund dafür, dass ABS-Systeme ein blockiertes Rad kurzzeitig wieder freigeben. Durch das Lösen der Bremse für den Bruchteil einer Sekunde, kann der Reifen wieder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erlangen, der Schlupf wird eliminiert und die Bremsung wird kürzer, als wenn das Fahrzeug mit blockierten Reifen zum Stopp gerutscht wird. Je höher der Grip zwischen Reifen und Fahrbahn ist und je länger er bei einer Bremsung aufrecht erhalten werden kann, umso kürzer ist der Bremsweg.

Unter Berücksichtigung beider Dinge, die wir gerade gelernt haben:

Für eine perfekte Bremsung muss das gesamte Bremsmoment über alle 4 Reifen in den Asphalt übertragen werden. Die Fähigkeit eines Reifens, Kraft zu übertragen, nimmt ab, wenn er zu rutschen beginnt.

Die maximal mögliche Abbremsung eines Fahrzeugs geschieht in dem Moment, in dem alle vier Reifen an der Grenze des verfügbaren Grips sind und ihr Blockieren kurz bevorsteht. Diese feine Grenze zwischen Bremsen und Rutschen macht klar, warum ein ausbalanciertes Bremssystem der beste Weg ist, ein Fahrzeug schnell zu verzögern. Zu groß dimensionierte Vorderrad-Bremsen, die den Reifen bei einer Bremsung schnell über diese Grenze bringen und bei denen das ABS Schwerstarbeit leisten muss, in Verbindung mit einer kaum gebremsten Hinterachse ist sicher nicht die idealste Kombination., da der auf den Hinterreifen zur Verfügung stehende Grip nicht oder nur zu einem sehr geringen Teil für die Bremsung benutzt wird.

Diese Dysbalance kann beim unüberlegten Einsatz von Big Brake Kits auf der Vorderachse, ohne Beachtung der Hinterradbremse durchaus dazu führen, dass das Fahrzeug nach der Montage der für teures Geld aufgerüsteten Bremse, schlechter bremst als vorher.

Natürlich wird für viele Fahrer das Thema “Blockierende Räder und Bremsen” im Alltag bei der Fahrt zum Einkaufen oder auf der Autobahn selten auftauchen. Den Grenzbereich von Reifen und Bremse erreicht man hier so gut wie nie. Aus diesem Grund können Sie sich beim Lesen dieses Artikel durchaus fragen, inwieweit die Steigerung der Bremsleistung für Sie überhaupt in Frage kommt.

EBC Brakes geht nicht davon aus, dass Sie Ihr Fahrzeug immer an der Leistungsgrenze bewegen und sich bei jeder Bremsung kurz vor dem Blockieren der Räder oder im ABS-Regelbereich befinden. Es ist vielmehr so, dass eine gut ausbalancierte Bremsanlage auf der Vorder- und Hinterachse nicht nur die Blockierneigung der Räder reduziert, sondern auch im normalen Alltag zu einer Verbesserung des Fahrverhaltens in Hinsicht auf das Über- oder Untersteuern beim Bremsen und somit für ein Plus an Sicherheit führt. Zusammengenommen bleibt zu sagen: ausgewogen ist das neue größer.

Mit gesteigerter Bremsleistung verhält es sich fast so wie mit dem Kauf eines neuen Sportwagens, der die 0 auf 100km/h in unter 5 Sekunden schafft. Diese Leistung wird man nicht ständig nutzen, aber es ist gut zu wissen, dass sie da ist und bei gutem Wetter, auf freier Bahn oder auf der Rennstrecke abgerufen werden kann und Sie genügend Reserven für eine sportliche und temperamentvolle Fahrt haben.

Doch zurück zur Theorie: Nachdem wir festgestellt haben, dass die maximale Fahrzeugverzögerung erreicht wird, wenn alle vier Reifen blockierfrei an der Grenze des verfügbaren Grips arbeiten, ist es Zeit für eine Gleichung, die den Grip eines Reifens definiert.

(µ = Reibungskoeffizient des Reifens und FΝ = Normalkraft oder Belastung, die durch den Reifen wirkt.)

Die man an der obigen Gleichung unschwer erkennen kann, sorgen sowohl die Erhöhung des Reibungskoeffizenten des Reifens als auch die Erhöhung der Reifenbelastung die maximale Kraft, die der Reifen auf den Asphalt übertragen kann. Einen griffigeren Reifen zu montieren, erscheint auf den ersten Blick logisch - die Erhöhung der Reifenbelastung ist etwas weniger offensichtlich.

Geht man davon aus, dass das Fahrzeug mit ein und derselben Reifenmarke und -qualität auf allen vier Rädern ausgestattet ist, kann man die obige Gleichung nochmals vereinfachen und den Reibungs-koeffizienten außer Acht lassen. Was bleibt ist die Erkenntnis, dass der verfügbare Grip des Reifens direkt proportional zur Belastung durch den Reifen ist.

Die Lösung für unsere Aufgabe, ein ausgewogenes Brems-Potential zu bestimmen, scheint in greifbarer Nähe. Man fährt das Fahrzeug einfach auf eine Waagebrücke, bestimmt die Gewichtsverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse und entwirft anhand der gewonnenen Daten eine passende Bremsanlage. Bei einer Gewichtsverteilung von 50:50 wäre die ideale Bremskraftverteilung ebenfalls bei 50:50. Doch leider ist das Ganze nicht so einfach, denn die gerade erwähnte Vorgehensweise gilt nur für ein stehendes Fahrzeug und lässt ein wichtiges Detail unbeachtet: die Gewichtsverlagerung.

Gewichtsverlagerung beim Bremsen

Gewichtsverlagerung beim Bremsen

Durch die Gewichtsverlagerung wird das Fahrzeuggewicht beim Bremsen nach vorne auf die Vorderachse gedrückt. Mehrere Faktoren bestimmen, wie viel Gewicht auf die Vorderachse verlagert wird - eine vollständige Eliminierung der Verlagerung auf 0 ist jedoch nicht möglich. Je stärker die Vorderachse also beim Bremsen belastet wird, umso mehr wird die Hinterachse entlastet. Dies wirkt sich spürbar auf die Bremsbalance aus.

An dieser Stelle kommt eine weitere Gleichung ins Spiel - eben jene für die Gewichtsverlagerung.

Bei genauerer Betrachtung werden wir feststellen:

  • Höhere Verzögerung = mehr Gewichtsverlagerung
  • Ein höheres Gesamtgewicht des Fahrzeugs = mehr Gewichtsverlagerung
  • Höherer Schwerpunkt = mehr Gewichtsverlagerung
  • Kürzerer Radstand = mehr Gewichtsverlagerung

Die wichtigste Schlussfolgerung aus der obigen Gleichung ist, dass die Gewichtsverlagerung proportional zur Geschwindigkeit der Verzögerung ist. Je schneller und härter man das Bremspedal tritt, umso höher ist auch die Gewichtsverschiebung auf die Vorderachse.

Ein im Stillstand befindliches Fahrzeug mag eine statische Gewichtsverteilung von 50:50 haben. Wird dieses Fahrzeug nun aber aus einer definierten Geschwindigkeit mit 0,5g abgebremst, könnte sich die Gewichtsverteilung auf 60:40 zugunsten der Vorderachse verschieben. Eine Notbremsung mit 1,0g oder mehr, könnte eine Gewichtsverlagerung von 75:25 zur Folge haben.

Normale Bremsung mit 0,5g Abbremsgewicht:

Notbremsung mit 1.0g Abbremsgewicht:

Jedes zusätzliche Kilo Gewicht auf der Vorderachse erhöht den verfügbaren Grip der hier verbauten Reifen, während die Entlastung der Hinterachse den hier verfügbaren Grip reduziert (man spricht vom “leichten Heck”). Da die Vorderräder bei einer Bremsung durch die dynamische Achslastverschiebung nun härter beansprucht werden und mehr Grip aufbauen können, bevor sie blockieren, macht es durchaus Sinn, das Bremsmoment an dieser Achse zu erhöhen. Doch da keine zwei Bremsungen gleich sind und das Prinzip der Gewichtsverlagerung den idealen Punkt der Bremsbalance ständig beeinflusst, ist die Aufgabe, das perfekt ausbalancierte Bremsenkit zu entwickeln, nur ein bisschen kniffliger geworden.

Wenn jeder Fahrer eines Fahrzeugs jedes mal aus der gleichen Geschwindigkeit, mit der gleichen Kraft und bei gleichbleibenden äußeren Einflüssen abbremsen würde, hätten es die Bremseningenieure ungleich einfacher. Sie bräuchten das System nur so einzustellen, dass es unter genau diesen Bedingungen einwandfrei funktioniert. Doch da sich Geschwindigkeit, Bremsdruck, Fahrbahnoberfläche, Temperatur etc. bei jedem Bremsvorgang voneinander unterscheiden, wird klar, dass selbst die perfekteste Bremsanlage immer einen gewissen Grad an Kompromissen mit sich bringt.

Anhand der zahlreichen einflussnehmenden Faktoren, die wir nun kennen, kann man sich ohne Zweifel die Frage stellen: “Wie erreicht man denn dann ein ausgewogenes, balanciertes Bremssystem?”

Die Beantwortung dieser Frage ist nicht einfach - aber wir wollen es versuchen:

Der erste Schritt besteht in der Definition der Eigenschaften der finalen Bremsanlage. Hier wird festgelegt, welche Grundausrichtung die Bremsanlage haben soll (mehr auf der Vorderachse, mehr auf der Hinterachse, so neutral wie möglich) und mit welchem Grad an Kompromissen man leben kann.

Der Kompromiss bei der Entwicklung einer Bremsanlage besteht zwischen der reinen Bremsleistung, zum Erreichen minimalster Bremswege und einer konservativen Balance, welche die Fahrbarkeit und Fehlertoleranz im Grenzbereich begünstigt.

Ein Fahrzeug mit einer stark verzögerten Hinterachse ist schwer beherrschbar und meist unerwünscht, da jedes Blockieren der Hinterräder ein für den Fahrer sehr schwer zu kontrollierendes Übersteuern mit ausbrechendem Heck verursacht. Hier wundert es dann auch kaum, dass der konservative Ansatz, die Bremsbalance mehr zur Vorderachse zu verschieben, bei nahezu allen Straßenfahrzeugen sehr verbreitet ist. Ein Blockieren der Vorderachse führt zu einem, für den Fahrer wesentlich leichter zu kontrollierenden, Untersteuern des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug über die blockierten Vorderräder schiebt und der Spur weniger folgt, als vom Fahrer durch die Lenkbewegung vorgegeben.

Eine neutrale Abstimmung zwischen Vorder- und Hinterachse stellt ganz klar den besten Kompromiss zwischen Kontrolle und höchster Bremsleistung dar und gilt daher als optimales Bremsen-Setup, wenn es um das Erreichen kürzester Bremswege geht.

Obwohl eine neutrale Bremsbalance das Ei des Kolumbus zu sein scheint und kürzeste Bremswege ermöglicht, rüsten alle Fahrzeughersteller ihre Fahrzeuge ab Werk mit einer 5-10%igen Bremskraft-verschiebung in Richtung Vorderachse aus. Dies geschieht jedoch einzig und allein aus dem Grund, dem durchschnittlichen Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug zu erleichtern und angenehmer zu machen. Für diesen Zugewinn an Kontrolle und Komfort wird ein wenig der Hinterachs-Bremslast geopfert.

Nebenbei bemerkt: Einige moderne Fahrzeuge verfügen über ein automatisches Bremskraftregelventil, welches die Bremskraftverteilung eigenständig und anhand der Beladung des Fahrzeugs in Richtung Hinterachse verschiebt. Da dieses Regelventil allerdings nur unter starker Beladung oder bei vollbesetztem Fahrgastraum in Kraft tritt, hat es im normalen Betrieb keine Auswirkungen auf die generelle 5-10%ige Bremskraftverlagerung in Richtung Vorderachse.

Der Clou bei EBCs neuem Balanced Brake Kit™ besteht darin, aus Komponenten zu bestehen, die zusammengenommen eine Feinabstimmung des Bremssystems ermöglichen (unabhängig davon, ob ein elektronisches Bremskraftregelventil verbaut ist oder nicht)

Durch die sorgfältige Abstimmung und Paarung der Bremskomponenten kann EBC die werksseitige 5-10%ige Verschiebung in Richtung Vorderachse nahezu vollständig kompensieren und eine neutrale Bremsbalance realisieren. Diese neutralere Abstimmung sorgt dafür, dass der vorhandenen Grip auf beiden Achsen bei härteren Bremsungen voll ausgenutzt werden kann, was zu einem besseren Fahrzeughandling, reduziertem Verschleiß der Bremskomponenten und zu kürzeren Bremswegen führt. Doch wie genau wählt EBC Brakes die Komponenten eines Balanced Brake Kits™ für ein bestimmtes Fahrzeug aus? Wir werfen mal einen Blick darauf...

Feinabstimmung Bremsmoment

Feinabstimmung Bremsmoment

Beginnen wir mit einer schematischen Zeichnung und einer Gleichung für das Bremsmoment:

Hierbei steht µ für den Reibungskoeffizienten der Bremsbeläge, r für den Radius des Bremsbelagbahn-mittelpunks und F für die Kraft, die vom Bremssattel ausgeübt wird. Das Ganze wird mit 2 multipliziert, da die Bremsbeläge mit der Bremsbelagkraft F von beiden Seiten auf den Reibring gepresst werden.

Aus dieser Gleichung kann man folgendes ableiten:

  • Verwendung eines Bremsbelags mit höherem Reibwert (EBC-Spezialität) = höheres Bremsmoment
  • Einbau eines Bremssattels mit größerer Klemmkraft (z.B. ein Bremssattel mit größeren Kolben) = höheres Bremsmoment
  • Größerer Radius der Drehmomentstütze (d.h. Einbau eines größeren Bremsrotors) = höheres Bremsmoment

Wenn man nun an die Bremsen eines typischen Straßenfahrzeugs denkt, wird schnell klar, warum man auf der Vorderachse üblicherweise die größer dimensionierten Bremskomponenten vorfindet. Die unterschied-lichen Größen sind ein untrügliches Indiz dafür, dass die Fahrzeughersteller die Bremse an die nach vorne verlagerte Bremsbalance und deren Auswirkung auf die Kraftübertragung angepasst haben.

Kommen wir nun zur Zerschlagung eines Mythos:

Bevor Sie weiterlesen, sollten Sie sich vor Augen führen, dass obige Gleichung die Anzahl der Kolben, die in den Bremssattel eingebaut sind, nicht berücksichtigt - sie bezieht sich lediglich auf die gesamte Klemmkraft (F) des Bremssattels.

Diese Kraft setzt sich physikalisch aus Druck x Fläche zusammen und ist unabhängig von der Anzahl in Bremssattel vorhandenen Bremskolben. Ausschlaggebend sind lediglich der Druck und die Kolbenfläche - bei Mehrkolben-Bremssätteln natürlich die kombinierte summierte Kolbenfläche aller Kolben.

Da der im Bremssystem erzeugte hydraulische Bremsdruck proportional zu der auf den Hauptbrems-zylinder ausgeübten Kraft ist, ergibt sich bei unverändertem Hauptbremszylinder ein identischer Systemdruck. Daher können wir die eingegebene Pedalkraft ignorieren und feststellen, dass die Zangenklemmkraft F direkt proportional zur kombinierten Kolbenfläche des Bremssattels ist.

Hieraus lässt sich nun relativ einfach ableiten, dass eine Vergrößerung der kombinierten Kolbenfläche des Bremssattels die vom Bremssattel erzeugte Klemmkraft erhöhen wird. Nachteil: durch das größere Volumen, das mit der Vergrößerung der gesamten Kolbenfläche verbunden ist, verlängert sich der Pedalweg bis zum Erreichen des maximalen Bremsdrucks.

Für die Spannkraft des Bremssattels ist es also egal, ob er über 4 große oder 16 kleine Kolben verfügt, solange die kombinierte Kolbenfläche identisch ist.

Ein Rechenbeispiel:
Kombinierte Oberfläche (A) eines 4-Kolben Sattel mit vier 50mm Kolben:

A= 4x(π x r²)
r= 50/2
r= 25
A= 4x(3,14x25²)
A= 4x1963,495mm²
A= 7853,98mm²

Kombinierte Oberfläche (A) eines 16-Kolben Sattel mit sechzehn 25mm Kolben:

A= 16x(π x r²)
r= 25/2
r= 12,5
A= 16x(3,14x12,5²)
A= 16x 490,874mm²
A= 7853,98mm²

Sie sehen also - 4x so viele Kolben mit der Hälfte des Durchmessers haben genauso viel kombinierte Oberfläche und somit auch Klemmkraft, wie die vier größeren Kolben des 4-Kolben Sattels erzeugen können. Oft werden Kunden durch cleveres Marketing davon überzeugt, dass ein Bremssattel mit einer höheren Anzahl an Kolben auch besser bremst. Doch der einzige Vorteil einer größeren Anzahl kleinerer Kolben liegt in der potentiell gleichmäßigeren Kraftverteilung über die Trägerplatte der Bremsbeläge und die geringfügig bessere Belagkühlung, da mehr Oberfläche der Trägerplatte der Frischluft ausgesetzt ist.

Diese Vorteile sind allerdings nur als marginal zu bezeichnen und der Fakt, dass EBC grundsätzlich gezahnte Bremskolben verwendet, macht diesen zuletzt genannten Vorteil völlig zunichte. Gezahnte Bremskolben ermöglichen eine bessere Luftzirkulation über die Belagrückseite, als dies mit mehreren ungezahnten Kolben möglich wäre.

EBC lässt bei der Entwicklung eines neuen Bremssattels aber auch die Kraftverteilung nicht unbeachtet. Die erste Berechnung, die durchgeführt wird, ist die Ermittlung der optimalen Kraftverteilung für die gewählte Belagform, die dann die optimale Anzahl der Bremskolben für den Sattel vorgibt.

Für einen vergleichsweise schmalen 132mm Belag würde EBC einen 4-Kolben Sattel wählen, während einige Mitbewerber hier schon auf einen 6-Kolben Sattel setzen. EBC hat natürlich auch 6-Kolben Sättel im Programm - diese sind aber für Bremsbeläge gedacht, die 20mm breiter und 4mm tiefer sind. Nach EBCs Philosophie benötigt erst dieser größere Belag zur optimalen Kraftverteilung auch einen Bremssattel mit 6 Kolben.

Aus diesem Grund ist beim Vergleich von Bremssätteln Vorsicht geboten. Nur weil ein Bremssattel mehr Kolben hat, heißt das noch lange nicht, dass er dem Modell mit weniger Kolben überlegen ist. Viel wichtiger sind hier physikalischen Größen wie kombinierte Kolbenfläche, Belagfläche und -volumen.

Was man bei einem Bremssattel mit einer hohen Anzahl an Bremskolben hingegen fast immer garantieren kann, ist der höhere Preis. Da die Kolben mit sehr engen Toleranzen gefertigt werden müssen, sind sie recht teuer in der Herstellung. Und hier bedeuten mehr Kolben dann natürlich auch mehr Kosten, sodass Bremssättel mit einer für den Bremsbelag unnötig hohen Anzahl an Kolben teurer sind, als Sättel mit einer angemessenen Anzahl an Kolben. Und sollte sich die Mehrzahl der Kolben nicht im Preis widerspiegeln, wurde vermutlich an anderer Stelle gespart um noch einen Verkaufspreis realisieren zu können, den der Kunde akzeptiert.

EBC Brakes gibt an, kein Interesse an einem Kolben-Wettrüsten mit seinen Wettbewerbern zu haben und entscheidet sich bei seinen Bremskomponenten lieber dafür Features zu verbauen, die einen Mehrwert für den Kunden darstellen. Dazu gehören u.a. X-over Rohre und Verschleißbleche aus Edelstahl, Nirosta-Entlüftungsnippel, gezackte Bremskolbenoberflächen und die Harteloxierung des Bremssattelgehäuses vor der abschließenden Lackierung. Alle diese Features addieren sich zu einem hochwertigen Bremssattel, der über Jahre hinweg hervorragende Leistung erbringen wird.

Da wir nun mit diesem Mythos aufgeräumt haben, können wir uns wieder der Gleichung für das Bremsmoment widmen.

Der Radius der Drehmomentstütze r wird durch den Durchmesser der eingebauten Bremsscheibe bestimmt welche so groß wie möglich gewählt werden sollte. Hier ist der Innendurchmesser der zum Einsatz kommenden Felge der limitierende Faktor.

Eine Bremsscheibe mit größerem Durchmesser hat in der Regel eine größere Reibfläche, was die Wärmeabsorptions- und ableitungseigenschaften der Scheibe erhöht. Dies ist gerade bei Hochleistungsanlagen ein wichtiges Kriterium.

Um nun aber das gleiche Bremsmoment wie beim Serienstandard zu erreichen, muss die Größe der Bremssattel-Kolben entsprechend reduziert werden. Würde man die Kolben in diesem Schritt nicht beachten, würde die Bremskraft durch den Einsatz einer größeren Bremsscheibe auf dieser Achse gesteigert werden. Durch die sorgfältige Kombination unterschiedlicher Kolben- und Bremsscheiben-Größen ist es möglich, die mechanischen Komponenten einer Bremsanlage fein aufeinander abzustimmen und die gewünschte Bremskraftverteilung auf Vorder- und Hinterachse rein durch die Auswahl der richtigen Komponenten zu erreichen.

Diesen Balanceakt übernimmt EBC Brakes bei den Balanced Brake Kits™ für Sie und gewährleistet somit die ideale Verteilung für Ihr Fahrzeug.

Was wir bei der Betrachtung der Gleichung bislang völlig ignoriert haben, ist die kritische Größe µ (ausgesprochen “Mü”), die für den Reibungskoeffizienten der Bremsbeläge steht.

Auswirkungen der Bremsbeläge auf die Bremskraftverteilung

Auswirkungen der Bremsbeläge auf die Bremskraftverteilung:

Es ist kein Geheimnis, dass der Einbau von leistungsfähigeren Bremsbelägen die Bremsleistung Ihres Fahrzeugs erheblich verbessern kann, selbst wenn Sie die serienmäßigen Bremssättel und Bremsscheiben beibehalten.

Dabei verhält sich die Erhöhung des Reibungskoeffizienten der Bremsbeläge proportional zum Anstieg des Bremsmoments an der betreffenden Achse. Sollten die zum Einsatz kommenden Reifen dieses zusätzliche Bremsmoment auch auf den Asphalt übertragen können, verringern sich die Bremswege des Fahrzeugs spür- und messbar.

Sollten Sie nun ausschließlich auf der Vorderachse Bremsbeläge mit höherem Reibungskoeffizienten einsetzen und die Hinterachse im Serienstandard belassen, wird sich die Bremsbalance zwangsläufig und erheblich in Richtung der verbesserten Achse verschieben.

Aus diesem Grund empfehlen wir schon seit Jahren, bei der Aufrüstung der Bremsbeläge die Hinterachse nicht ausser Acht zu lassen und Vorder- sowie Hinterachse immer gemeinsam aufzurüsten. EBC Brakes bestätigt mit seiner aktuellen Entwicklung diese Empfehlung und rückt diese nochmals ins Rampenlicht.

Die weit verbreitete Meinung, Hinterachs-Bremsbeläge würden ja “sowieso nichts tun”, verleitet immer noch viele Fahrer zu der Entscheidung, bei der Aufrüstung lediglich die Vorderachse zu betrachten. Dies ist ein Verhalten, was auch bei den Herstellern von konventionellen Bremsanlagen festzustellen ist.

Keine aktuell auf dem Markt verfügbare Vorderachs-Bremsanlage enthält irgendwelche Komponenten für die Hinterachse. Das führt dazu, dass so gut wie jeder Kunde, der für eine solche Anlage tausende an Euros bezahlt hat, der Meinung ist, alleinig mit den Vorderachs-komponenten das Maximum an Bremsleistung für sein Fahrzeug erreicht zu haben.

Da in einem Großteil der Performance-Bremssättel speziell geformte Renn-Bremsbeläge zum Einsatz kommen, ist die Gefahr groß, dass der Hersteller dieser Beläge überhaupt keine adäquaten Beläge für die Hinterachse Ihres Fahrzeugs im Programm hat. Dies macht die die Anpassung der Reibungsprofile von Vorder- und Hinterachse meist sehr schwierig.

Wenn auf Vorder- und Hinterachse keinen harmonierenden Bremsbeläge verbaut werden, hat das signifikanten Einfluss auf die Bremskraftverteilung des Fahrzeugs. Diese Problem verschärft sich noch, wenn die Bremse heiß wird. Ein günstiger Serien-Bremsbelag beginnt nämlich bereits bei Temperaturen um die 400°C seine Leistung zu verlieren.

Dieser Leistungsverlust meint technisch gesehen einen sinkenden Reibungskoeffizienten. Die oben stehende Bremsmonentgleichung zeigt, dass der Reibungskoeffizient proportional zum Bremsmoment ist. Je höher desto mehr, je niedriger, desto weniger.

Für die Bremskraftverteilung bedeutet dies ein großes Problem, besonders wenn es hart auf hart kommt. Durch die bei höheren Temperaturen schnell an Leistung verlierenden Serien-Hinterachsbeläge wird die gesamte Bremslast auf die Vorderachse verlagert. Diese wird durch die Verlagerung massiv überlastet, was zwangsweise auch auf der Vorderachse zu steigenden Temperaturen und somit zu steigendem Belagverschleiß führt.

Würde das Fahrzeug in dieser Art und Weise und mit diesem Setup über längerer Zeit gefahren werden, kann es dazu kommen, dass selbst die neuen Hochleistungsbeläge auf der Vorderachse an Leistung verlieren (ins Fading geraten), was in Kombination mit den schon längst überhitzten Hinterachsbelägen für einen Bremsleistungsverlust an beiden Achsen führen kann. Dies führt zuerst zu signifikant längeren Bremswegen und kann bis zum Totalausfall der Bremse mit katastrophalen Ergebnissen führen.

Aus diesem Grund enthält jedes EBC Balanced Brake Kit™ auch die passenden Hochleistungs-Bremsbeläge für den serienmäßigen Bremssattel der Hinterachs-Bremse, ohne dass zusätzliche Kosten auf Sie zukommen oder Sie sich Gedanken um die ideale Kombination machen müssten. Da die vorderen und hinteren Bremsbeläge den gleichen Reibungskoeffizienten im Vergleich zum Temperaturprofil aufweisen, werden sich auch die Reibungseigenschaften der Bremsbeläge bei höherer Belastung in Abhängigkeit zu den erhöhten Temperaturen gleichmäßig verändern. Dies führt nicht nur zu einem ausgeglichenen Bremssystem im kalten Betrieb, sondern bedeutet auch, dass das Fahrzeug selbst bei höheren Temperaturen ein vollkommen ausgeglichenes Bremsverhalten behält.

Die gleichzeitige Betrachtung von Vorder- und Hinterachse ist einer der Schlüsselfaktoren, der das EBC Balanced Brake Kit™ von einer konventionellen Bremsanlage unterscheidet und dem EBC BBK™ den entscheidenden Vorteil in Sachen Bremsleistung und Bremsweg verschafft.

Auswirkungen von Stahlflexleitungen auf die Bremsbalance

Auswirkungen von Stahlflexleitungen auf die Bremsbalance

Was bei Nach- oder Aufrüstsätzen für Bremssättel gerne übersehen wird, sind die Bremsleitungen. Da diese aber die hydraulische Verbindung zwischen Ihrem Fuß und den Bremssätteln, den Bremsbelägen und den Bremsscheiben bilden, spielen auch sie eine entscheidende Rolle bei der Bremsbalance.

Die Bremsleitungen eines Fahrzeugs bestehen entweder aus starren Leitungen (unflexible Metallröhren, die durch das Fahrzeugchassis verlaufen) oder flexiblen Leitungen (flexible Schläuche, die den Bremssattel mit der starren Leitung im Radkasten verbinden). Die starren Leitungen des Fahrzeugs sind nicht flexibel, d.h. sie geben nicht nach und verschlechtern die Bremsleistung nicht. Alle gängigen Fahrzeughersteller statten ihre Fahrzeuge jedoch serienmäßig mit preisgünstigen Gummibremsleitungen aus, die bei Belastung und höheren Temperaturen dazu neigen, sich zu weiten/auszudehnen und somit eine entscheidende Rolle bei der Bremsleistung und dem Pedalgefühl spielen.

Bremsanlagen für die Vorderachse werden üblicherweise auch mit leistungsfähigen Stahlflex-Bremsleitungen ausgeliefert - auf die Hinterachse wird aber auch hier selten geachtet.

Anders als bei Motorrädern, die in den meisten Fällen über einen Handbremshebel für die Vorderachs-bremse und ein Fußpedal für die Hinterradbremse verfügen, bilden die 4 Radbremszylinder und der Hauptbremszylinder einer hydraulische Bremsanlage eines durchschnittlichen Straßenfahrzeugs eine miteinander verbundene und geschlossene Einheit.

(Einige Rennwagen können mit Doppel-Hauptzylindern und Stabilisatoren ausgestattet sein, aber diese werden wir hier nicht berücksichtigen, da diese Art der Anordnung eine nahezu unendliche Einstellbarkeit der Bremsbalance hat, die es dem Fahrer ermöglicht, die Bremsbalance genau auf seine individuellen Vorlieben abzustimmen).

Geht man nun davon aus, dass das Fahrzeug nur einen Hauptbremszylinder zum Aufbau des System-drucks verwendet, ist die Systemleistung nur so gut wie das schwächste Glied. Wenn man also nur die vorderen Bremsleitungen auf Stahlflex umrüstet und auf der Hinterachse die serienmäßigen Gummi-leitungen belässt, verpufft das investierte Kapital für die vorderen Leitungen, da sich die hinteren Leitungen ja unter Belastung immer noch ausdehnen und einen Teil des Systemdrucks in mechanische Verformung umwandeln können. Erst wenn alle Leitungen des Bremssystems auf die leistungsfähige Stahlflex Version umgerüstet werden, gelangt der Bremsdruck, den Sie über das Bremspedal ins das Bremssystem einleiten auch zuverlässig an den Radbremszylindern und verschwindet nicht teilweise in der Verformung einer alten Gummileitung.

Setzen Sie bei der Aufrüstung auf Stahlflex Bremsleitungen also IMMER auf Leitungskits, die Komponenten für die Vorder- und Hinterachse enthalten. Der Leitsatz der oben schon galt, gilt auch hier: Was man vorne macht, muss man auch hinten tun!

Trotz dieser, auch für den Laien verständlichen Zusammenhänge, werden so gut wie alle Vorderachs-Bremsanlagen entweder nur mit Stahlflex-Bremsleitungen für die Vorderachse oder zum Teil auch komplett ohne dieses Sicherheits- und Komfortfeature ausgeliefert.

Hier liegt ein weiterer Vorteil beim Kauf eines EBC Balanced Brake Kits™: zusätzlich zu den Stahlflex-schläuchen für die Vorderachse, enthält jedes EBC-Kit neben den schon erwähnten Bremsbelägen, auch rostfreie Stahlflexschläuche für die Hinterachse, ohne dass dies zusätzliche Kosten für Sie bedeutet.

Durch die Montage von Stahlflex-Bremsleitungen an Vorder- und Hinterachse wird das Pedalgefühl und die Dosierbarkeit der Bremse deutlich gesteigert und der gesamte Bremsflüssigkeitsdruck gelangt dorthin, wo er gebraucht wird - an den Bremssätteln.

Fazit/TLDNR

Die Produktion eines ausgewogenen Bremsen-Upgrades ist eine Kunst. Viele unterschiedliche Größen müssen beachtet und in Einklang zueinander gebracht werden um das bestmögliche Brems-Ergebnis zu erreichen. Durch die sorgfältige Auswahl von Bremssätteln, Kolben- und Scheibengrößen für die Vorderachse, die mit entsprechenden Bremsbelägen und -schläuchen für Vorder- und Hinterachse kombiniert werden, erhalten Sie mit jedem EBC Balanced Brake Kit™ die gesamte Hardware, die Sie benötigen, um das ultimative Bremspotential Ihres Fahrzeugs direkt nach dem Auspacken realisieren zu können. Darüber hinaus ist jedes EBC BBK™ so konzipiert, dass es mit dem Original-Hauptzylinder Ihres Fahrzeugs zusammenarbeitet und vollständig mit den ABS-Systemen des Fahrzeugs kompatibel ist. So erreichen Sie maximale Bremsleistungen, ohne Kompromisse bei den Sicherheitsmerkmalen eingehen zu müssen und ohne dass weitere Komponenten der Bremsanlage kostenintensiv ausgetauscht werden müssen.

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