Bremseskiver | HELLA

Generelt

Lige siden skivebremserne blev indført i bilerne, har bremseskiver været vigtige elementer i bilkonstruktionerne.

Bremseskiven udgør sammen med bremsebelægningerne et slidstærkt friktionspar, der skal modstå ekstreme belastninger.

De to komponenter giver det nødvendige bremsemoment, der kræves til at nedsætte farten eller afbremse et motorkøretøj til stilstand. Bremseskiven overfører bremsemomentet til hjulnavet, hvorfra det overføres til hjulet.

Den termiske belastning af hjulbremsen indebærer, at bremseskiven også skal bortlede den opståede varme.

Materiale

Bremseskiver udsættes for store mekaniske påvirkninger ved opbremsning. De skal ud over trykkræfter, trækkræfter og centrifugalkræfter også modstå termiske belastninger. For at opnå de bedst mulige resultater i alle bremsesituationer skal materialesammensætningen af bremseskive og bremsebelægning være afstemt til hinanden. Alt efter biltype og anvendelsesområde kan bremseskiver være fremstillet af materialerne støbejern, rustfrit stål, carbon eller keramik. Størstedelen er fremstillet af støbejern, hvis egenskaber forbedres ved tilsætning af forskellige materialer. Tilsætning af molybdæn og krom forbedrer modstanden mod varmerevner og slidstyrken. Evnen til at optage varme forbedres ved at øge indholdet af kulstof.

Bremseskiver af keramik eller carbon benyttes på grund af omkostningerne i motorsporten eller til meget dyre biler. Fordelene er ud over den lave vægt, den lange levetid og den hurtige reaktion også den ringe tilbøjelighed til fading.

Som følge af den dårligere varmeledningsevne kræver sådanne bremseskiver imidlertid specielle bremseklodser, som kan kompensere for denne faktor.

Udførelser

Under opbremsninger omdannes bevægelsesenergien til varme ved hjælp af friktion. Op til 90% af denne omdannede energi optages af bremseskiven, der afgiver den til den omgivende luft.

Under ekstreme forhold kan der forekomme temperaturer på op til 700°C i hjulbremserne. Ud over de fysiske belastninger er bremseskiverne udsat for påvirkninger fra omgivelserne i form af snavs, vand og salt. Ved konstruktionen af bremseskiven skal fabrikanten tage højde for alle disse faktorer, hvilket kræver forskellige udførelser af bremseskiver. Grundlæggende skelner man her mellem massive og ventilerede bremseskiver (fig. 1).

En massiv bremseskive er ud i ét og har kun én friktionsring. Da massive bremseskiver kun kan afgive varmen langsomt, benyttes de i reglen i småbilssegmentet. I tunge biler og i biler med kraftige motorer benyttes de især på baghjulene, da de belastes med en lavere bremseeffekt. Her erstatter de i kraft af den bedre doseringsevne delvist tromlebremserne.

Ventilerede skiver har i kraft af deres større masse en bedre evne til at optage varme, og de afkøles hurtigere i kraft af de radiære kanaler (fig. 2), der gennemstrømmes af luft. De radiære kanaler ligger mellem de to friktionsringe. Når bremseskiven roterer, opstår der en ventilatorvirkning, der medfører en konstant luftstrøm gennem kanalerne i bremseskiven.

Da den dynamiske akseltryksforskydning medfører større bremsekræfter på forakslen, benyttes ventilerede bremseskiver i reglen på forhjulene. Dermed sikres der en høj bremseeffekt under ekstreme forhold. Alt efter biltype, brug og motoreffekt kan der også være monteret ventilerede skiver på både for- og baghjul.

Desuden kan massive og ventilerede bremseskiver være udstyret med riller eller noter eller have aksiale boringer. Bremsestøv, vand og snavs samles i rillerne eller noterne, hvor de føres bort udefter i kraft af skivens rotation. De aksiale boringer forbedrer bortledningen af varme, men de har ingen selvrensende virkning, da bremsestøv kan aflejre sig i hullerne.

Fig. 1

Fig. 2

Varianter

Alt efter konstruktionen af bilen eller bremsesystemet kan der i bremseskiverne på baghjulene også være integreret en bremsetromle til håndbremsen.

Nogle producenter integrerer også hjullejer og polringe til ABS-bremserne (fig. 3) i bremseskiverne. Disse udformninger kræver større omhu af teknikeren ved reparationer. Nogle bremseskiver har en overfladebelægning for at give bedre korrosionsbeskyttelse. Disse bremseskiver kan være belagt med en rustbeskyttende lak uden for friktionsfladerne, Det forbedrer samtidig det visuelle indtryk af hjulbremserne gennem fælgenes åbninger. Hvis bremseskiverne har en heldækkende belægning, anbefales det at tilkøre dem med moderate opbremsninger, indtil bremsebelægning og skive har tilpasset sig til hinanden, og friktionen har fjernet laklaget på friktionsfladerne.

Fig. 3

Fejlsymptom bremseruflen

Her er der tale om lavfrekvente vibrationer i bilen, der fremkaldes ved opbremsninger.

Her skelner man mellem ruflen i kold og varm tilstand.

Kold ruflen giver rystelser i rattet, varierende bremsekraft eller en pulserende bremsepedal. Årsagen hertil er varierende tykkelse af bremseskiven langs omkredsen, der skyldes uens slid og fremkaldes. når bremserne er løsnet, Tykkelsesvariationerne af friktionsfladerne medfører, at bremseklodserne får periodisk kontakt med bremseskiven. Varm ruflen opstår som følge af en reversibel deformation af bremseskiven, der har forbindelse med uens opvarmning af bremseskiven. Overhedning af bremseskiven kan medføre, at friktionsfladerne deformeres for meget udefter eller indefter. Det forstærkes yderligere af lokale varmezoner (fig. 4) på bremseskiven. Årsagen kan være en for tynd bremseskive, slidte bremseklodser eller brug af bremsekomponenter, der ikke opfylder producentens specifikationer.

Fig. 4

Slid og kontrol

Bremseskiverne er udsat for naturlig slitage som følge af de store mekaniske og termiske belastninger samt den ekstra belastning fra omgivelserne. Bremseklodsernes tilstand skal derfor kontrolleres regelmæssigt i forbindelse med de af fabrikanten foreskrevne serviceeftersyn. Bremseskivens slidgrænse angives af fabrikanten som en minimumstykkelse af friktionsringen. Denne værdi i millimeter anføres hhv. indpræges i yderkanten (fig. 5) af bremseskiven. Denne værdi er fastlagt således, at når denne tykkelse nås, kan der monteres endnu et sæt nye bremseklodser ved normale kørselsforhold og under hensyntagen til de foregående skifteintervaller for bremseklodserne. Hvis værkstedet ikke har informationer herom, tilrådes det at udskifte bremseskiver og bremseklodser.

Desuden skal bremseskivens sideslag og tykkelsesvariation kontrolleres.

Kontrollen af sideslag sker, mens bremseskiven er monteret (fig. 6). Målingen foretages med et måleur, der placeres ca. 10 - 15 mm inden for skivens yderkant. Variationerne, målt over flere omdrejninger, må ikke overstige 0,070 mm for nye biler og som følge af større tolerancer 0,10 mm for ældre biler. Denne kontrol gælder kun for bremseskiver, der er nye. I tilfælde af større afvigelser skal tilstanden af hjulnav og lejer tages i betragtning som yderligere fejlkilde.

Måling af friktionsfladens tykkelsesvariation på en bremseskive kan kun foretages præcist med specialværktøj. Det kan dog gøres med tilstrækkelig nøjagtighed med en mikrometerskrue, der har en målenøjagtighed på ± 0,001 mm. Her skal der måles på 12 til 15 steder langs omkredsen samt 10 – 15 mm inden for den yderste friktionsradius. Alt efter biltype kan tykkelsesvariationer på blot 0,012 mm til 0,015 mm medføre bremseruflen. Derfor må disse værdier ikke overskrides for nye skiver.

Fig. 5

Fig. 6

Serviceanvisning

For at sikre en perfekt funktion anbefales følgende:

• Bremseskiver skal altid udskiftes parvist
• Nye bremseskiver skal altid monteres sammen med nye bremseklodser
• Anlægsfladen på hjulnavet skal være plan, uden grater, ren, rustfri og uden skader.
• For ventilerede bremseskiver skal en evt. foreskreven rotationsretning overholdes
• Korrosionsbeskyttelse skal fjernes helt med et passende rensemiddel.
• Brug det korrekte tilspændingsmoment
• Bremsesystemet skal tilkøres behersket, da bremseskiver og bremseklodser først skal tilpasse sig til hinanden. Følg fabrikantens anvisninger:
• Undgå unødige kraftige opbremsninger på de første 100 km.
• Følg produktspecifikke, medfølgende anvisninger.
• Følg køretøjsproducentens monteringsvejledning.
• Reparation af bremsesystemet må kun foretages af kvalificerede fagfolk