Vordere Fahrzeugbremse mit rechteckigen offenen Schlitzen, die zwischen den Reibflächen der Scheibe sichtbar sind
Die Bremsscheibe (oder der Rotor) ist der rotierende Teil der Scheibenbremse eines Rades, gegen die die Bremsbeläge aufgebracht werden. Das Material ist typischerweise Graueisen, eine Form von Gusseisen. Das Design der Discs variiert etwas. Einige sind einfach fest, aber andere sind mit Lamellen oder Schaufeln ausgehöhlt, die die beiden Kontaktflächen der Scheibe miteinander verbinden (normalerweise als Teil eines Gießprozesses enthalten)., Das Gewicht und die Leistung des Fahrzeugs bestimmen den Bedarf an belüfteten Scheiben. Das „belüftete“ Scheibendesign trägt zur Ableitung der erzeugten Wärme bei und wird üblicherweise bei den stärker belasteten Frontscheiben verwendet.
Scheiben für Motorräder, Fahrräder und viele Autos haben oft Löcher oder Schlitze durch die Scheibe geschnitten. Dies geschieht zur besseren Wärmeableitung, zur Unterstützung der Oberflächenwasserstreuung, zur Geräuschreduzierung, zur Reduzierung der Masse oder zur Vermarktung von Kosmetika.
Schlitzscheiben haben flache Kanäle, die in die Scheibe eingearbeitet sind, um Staub und Gas zu entfernen., Schlitzen ist die bevorzugte Methode in den meisten Rennumgebungen, um Gas und Wasser zu entfernen und Bremsbeläge zu entflammen. Einige Scheiben sind sowohl gebohrt als auch geschlitzt. Schlitzscheiben werden in der Regel bei Standardfahrzeugen nicht verwendet, da sie Bremsbeläge schnell abnutzen; Diese Materialentfernung ist jedoch für Rennfahrzeuge von Vorteil, da sie die Beläge weich hält und eine Verglasung ihrer Oberflächen vermeidet. Auf der Straße wirken sich gebohrte oder geschlitzte Scheiben bei Nässe immer noch positiv aus, da die Löcher oder Schlitze verhindern, dass sich ein Wasserfilm zwischen der Scheibe und den Pads ansammelt.,
Beispiel für zweiteilige Scheiben in einer Aftermarket-Anwendung
Zweiteilige Scheiben (Rotoren) sind eine Scheibe, bei der das mittlere Montageteil der Scheibe getrennt vom äußeren Reibungsring hergestellt wird. Der für die Einrichtung verwendete Mittelteil wird häufig als Glocke oder Hut bezeichnet und wird üblicherweise aus einer Legierung wie einer 7075-Legierung hergestellt und für ein dauerhaftes Finish hart eloxiert. Der äußere Scheibenring oder Rotor wird normalerweise aus Graueisen hergestellt, kann aber in speziellen Anwendungen aus Stahl sein., Ursprünglich aus dem Motorsport, aber jetzt in Hochleistungsanwendungen und Aftermarket-Upgrades üblich. Zweiteilige Scheiben können als feste Baugruppe mit normalen Muttern, Schrauben und Unterlegscheiben oder einem komplizierteren Schwimmsystem geliefert werden, bei dem sich die beiden Teile der Bremsscheibe mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausdehnen und zusammenziehen können, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Überhitzung einer Scheibe verringert wird. Hauptvorteile einer zweiteiligen Scheibe sind eine Einsparung des kritischen ungefederten Gewichts und die Wärmeableitung von der Scheibenoberfläche durch die Legierungsglocke (Hut)., Sowohl feste als auch schwimmende Optionen haben ihre Nachteile und Vorteile, schwimmende Scheiben neigen zum Rasseln und Sammeln von Schmutz und eignen sich am besten für den Motorsport, während Fixed am besten für den Straßengebrauch geeignet ist.,
Motorräder und Roller
Schwimmende Scheibenbremse an Kawasaki W800
Radial montierter Bremssattel an einem Triumph Speed Triple
Schwimmende Scheibenbremse an Kawasaki W800
Radial montierter Bremssattel an einem Triumph Speed Triple
Lambretta führte den ersten serienmäßigen Einsatz einer einzelnen, schwimmenden Scheibenbremse vorne ein, die in einer belüfteten Nabe aus Gusslegierung eingeschlossen und über Kabel betätigt wurde, auf dem TV175 von 1962, gefolgt vom Range-Topping GT200 im Jahr 1964., Der Honda CB750 von 1969 führte hydraulische Scheibenbremsen in großem Maßstab für das breite Motorradpublikum ein, nach dem weniger bekannten MV Agusta 600 von 1965, der über eine kabelbetriebene mechanische Betätigung verfügte.
Im Gegensatz zu Pkw-Scheibenbremsen, die im Rad vergraben sind, befinden sich Fahrrad-Scheibenbremsen im Luftstrom und haben eine optimale Kühlung. Obwohl Gusseisenscheiben eine poröse Oberfläche haben, die eine überlegene Bremsleistung bietet, rosten solche Scheiben im Regen und werden unansehnlich. Dementsprechend sind Motorradscheiben in der Regel aus rostfreiem Stahl, gebohrt, geschlitzt oder gewellt, um Regenwasser zu verteilen., Moderne Motorradscheiben neigen dazu, ein schwimmendes Design zu haben, wobei die Scheibe auf Spulen“ schwimmt “ und sich leicht bewegen kann, was eine bessere Scheibenzentrierung mit einem festen Bremssattel ermöglicht. Eine schwimmende Scheibe vermeidet auch ein Verziehen der Scheibe und reduziert die Wärmeübertragung auf die Radnabe. Bremssättel haben sich von einfachen Einzelkolbeneinheiten zu Zwei -, Vier-und sogar Sechskolbeneinheiten entwickelt. Im Vergleich zu Autos haben Motorräder ein höheres Verhältnis von Schwerpunkt zu Radstand, sodass sie beim Bremsen mehr Gewicht übertragen., Vorderradbremsen absorbieren die meisten Bremskräfte, während die Hinterradbremse hauptsächlich dazu dient, das Motorrad beim Bremsen auszugleichen. Moderne Sportfahrräder haben typischerweise zwei große vordere Scheiben mit einer viel kleineren einzelnen hinteren Scheibe. Fahrräder, die besonders schnell oder schwer sind, können belüftete Scheiben haben.
Frühe Scheibenbremsen (wie auf den frühen Honda Fours und dem Norton Commando) setzten die Bremssättel oben auf der Scheibe vor dem Gabelschieber., Obwohl dies zu einer besseren Kühlung der Bremsbeläge führte, ist es heute fast gängige Praxis, den Bremssattel hinter dem Schieber zu platzieren (um den Drehimpuls der Gabelanordnung zu reduzieren). Hintere Scheibensättel können oberhalb (z. B. BMW R1100S) oder unterhalb (z. B. Yamaha TRX850) des Schwenkarms montiert werden: Eine niedrige Halterung sorgt für einen geringfügig niedrigeren Schwerpunkt, während eine obere Sitzposition den Bremssattel sauberer und besser vor Straßenhindernissen schützt.,
Ein Problem bei Motorradscheibenbremsen besteht darin, dass, wenn ein Fahrrad in einen heftigen Tank-Slapper gerät (Hochgeschwindigkeitsschwingung des Vorderrads), die Bremsbeläge in den Bremssätteln von den Scheiben weggedrückt werden, so dass beim Betätigen des Bremshebels der Bremssattelkolben die Bremsbeläge in Richtung der Scheiben drückt, ohne tatsächlich Kontakt aufzunehmen. Der Fahrer bremst sofort härter, was die Beläge viel aggressiver auf die Scheibe drückt als beim normalen Bremsen. Zum Beispiel der Michele Pirro Vorfall in Mugello, Italien 1 Juni 2018., Mindestens ein Hersteller hat ein System entwickelt, um der Verdrängung der Pads entgegenzuwirken.
Eine moderne Entwicklung, insbesondere bei invertierten („upside down „oder“ USD“) Gabeln, ist der radial montierte Bremssattel. Obwohl diese in Mode sind, gibt es keine Hinweise darauf, dass sie die Bremsleistung verbessern und auch nicht zur Steifigkeit der Gabel beitragen. (Ohne die Option einer Gabelstütze können USD-Gabeln am besten durch eine übergroße Vorderachse versteift werden.),
BicyclesEdit
mountainbike vorne disc bremse
Hinten disc bremssattel und disc auf ein mountainbike
mountainbike disc bremsen kann reichen von einfache, mechanische (kabel) systeme, zu teuer und leistungsstarke, multi-kolben hydraulische disc systeme, häufig verwendet auf downhill racing bikes., Verbesserte Technologie hat die Schaffung von belüfteten Scheiben für den Einsatz auf Mountainbikes gesehen, ähnlich denen auf Autos, eingeführt, um Hitze zu vermeiden verblassen auf schnellen alpinen Abfahrten. Obwohl weniger verbreitet, werden Scheiben auch auf Straßenfahrrädern für Allwetterfahrräder mit vorhersehbarem Bremsen verwendet, obwohl Trommeln manchmal als schwerer zu beschädigen in überfüllten Parkplätzen bevorzugt werden, wo Scheiben manchmal gebogen werden. Die meisten fahrrad bremsscheiben sind aus stahl. Edelstahl wird aufgrund seiner Rostschutzeigenschaften bevorzugt. Scheiben sind dünn, oft etwa 2 mm., Einige verwenden einen zweiteiligen schwimmenden Disc-Stil, andere verwenden einen schwimmenden Bremssattel, andere verwenden Pads, die im Bremssattel schwimmen, und einige verwenden ein bewegliches Pad, das den Bremssattel auf seinen Halterungen gleiten lässt und das andere Pad in Kontakt mit der Scheibe zieht. Da Energieeffizienz bei Fahrrädern so wichtig ist, ist ein ungewöhnliches Merkmal von Fahrradbremsen, dass sich die Beläge zurückziehen, um den Restwiderstand zu beseitigen, wenn die Bremse gelöst wird. Im Gegensatz dazu ziehen die meisten anderen Bremsen die Bremsbeläge beim Loslassen leicht, um den anfänglichen Betriebsweg zu minimieren.,
Schwere fahrzeugEdit
Scheibenbremsen werden zunehmend bei sehr großen und schweren Straßenfahrzeugen eingesetzt, bei denen bisher große Trommelbremsen nahezu universell einsetzbar waren. Ein Grund dafür ist, dass die fehlende Selbsthilfe der Scheibe die Bremskraft viel vorhersehbarer macht, so dass die Spitzenbremskraft erhöht werden kann, ohne das Risiko einer bremsinduzierten Lenkung oder eines Wagenhebers bei Gelenkfahrzeugen zu erhöhen., Eine andere ist Scheibenbremsen verblassen weniger, wenn heiß, und in einem schweren Fahrzeug Luft und Rollwiderstand und Motorbremsen sind kleine Teile der Gesamtbremskraft, so Bremsen sind härter als bei leichteren Fahrzeugen verwendet, und Trommelbremse verblassen kann in einem einzigen Anschlag auftreten. Aus diesen Gründen kann ein schwerer LKW mit Scheibenbremsen in etwa 120% der Entfernung eines Personenkraftwagens anhalten, aber mit Trommeln dauert das Anhalten etwa 150% der Entfernung. In Europa erfordern die Vorschriften über den Bremsweg im Wesentlichen Scheibenbremsen für schwere Fahrzeuge. In den USA,, Trommeln sind erlaubt und werden typischerweise für ihren niedrigeren Kaufpreis bevorzugt, trotz höherer Gesamtlebenszeitkosten und häufigerer Serviceintervalle.
Bahn-und aircraftEdit
Eine Eisenbahn-Drehgestell-und Scheibenbremsen
Noch-größeren-discs sind verwendet für Waggons, Straßenbahnen und einige Flugzeuge. Personenkraftwagen und Stadtbahnfahrzeuge verwenden häufig Scheibenbremsen außerhalb der Räder, um einen freien Kühlluftstrom zu gewährleisten. Einige moderne Personenkraftwagen, wie die Amfleet II Autos, verwenden Innenbordscheibenbremsen., Dies reduziert den Verschleiß durch Schmutz und bietet Schutz vor Regen und Schnee, wodurch die Scheiben rutschig und unzuverlässig werden. Es gibt jedoch noch viel Kühlung für einen zuverlässigen Betrieb. Einige Flugzeuge haben die Bremse mit sehr wenig Kühlung montiert, und die Bremse wird bei einem Stopp ziemlich heiß. Dies ist akzeptabel, da genügend Zeit zum Abkühlen vorhanden ist, wobei die maximale Bremsenergie sehr vorhersehbar ist.Sollte die Bremsenergie das Maximum überschreiten, beispielsweise während eines Notfalls während des Starts, können Flugzeugräder mit einem schmelzbaren Stopfen versehen werden, um ein Platzen des Reifens zu verhindern., Dies ist ein Meilenstein in der Flugzeugentwicklung.
Automotive useEdit
Für automotive verwenden, disc bremsscheiben sind häufig aus grau eisen. Die SAE behält eine Spezifikation für die Herstellung von Graueisen für verschiedene Anwendungen bei. Für normale PKW-und Kleintransporteranwendungen bestimmt die SAE-Spezifikation J431 G3000 (ersetzt durch G10) den korrekten Härtebereich, die chemische Zusammensetzung, die Zugfestigkeit und andere Eigenschaften, die für den beabsichtigten Gebrauch erforderlich sind. Einige Rennwagen und Flugzeuge verwenden Bremsen mit Kohlefaserscheiben und Kohlefaserpads, um das Gewicht zu reduzieren., Verschleißraten neigen dazu, hoch zu sein, und Bremsen kann schlecht sein oder greifen, bis die Bremse heiß ist.
RacingEdit
Verstärkte Carbon Bremsscheibe eines Ferrari F430 Challenge Rennwagens
In Rennwagen und sehr leistungsstarken Straßenfahrzeugen wurden andere Scheibenmaterialien verwendet. Verstärkte Carbonscheiben und Bremsbeläge, die von Flugzeugbremssystemen wie denen der Concorde inspiriert sind, wurden 1976 von Brabham in Verbindung mit Dunlop in der Formel 1 eingeführt., Carbon-Carbon-Bremsen wird heute in den meisten Top-Level-Motorsport weltweit verwendet, ungefedertes Gewicht zu reduzieren, bessere Reibungsleistung und verbesserte strukturelle Eigenschaften bei hohen Temperaturen zu geben, im Vergleich zu Gusseisen. Carbon-Bremsen wurden gelegentlich von dem französischen Venturi-Sportwagenhersteller Mitte der 1990er Jahre auf Straßenautos angewendet, müssen jedoch eine sehr hohe Betriebstemperatur erreichen, bevor sie wirklich effektiv werden, und sind daher nicht gut für den Straßenverkehr geeignet. Die extreme Hitze, die in diesen Systemen erzeugt wird, ist während des Nachtrennens sichtbar, besonders auf kürzeren Strecken., Es ist nicht ungewöhnlich, dass die Bremsscheiben während des Gebrauchs rot leuchten.
Ceramic compositesEdit
Mercedes-Benz AMG carbon ceramic brake
Porsche Carrera S composite ceramic brake
Keramikscheiben werden in einigen Hochleistungsautos und schweren Fahrzeugen verwendet.
Die erste Entwicklung der modernen Keramikbremse wurde 1988 von britischen Ingenieuren für TGV-Anwendungen durchgeführt. Ziel war es, das Gewicht und die Anzahl der Bremsen pro Achse zu reduzieren sowie eine stabile Reibung bei hohen Geschwindigkeiten und allen Temperaturen zu gewährleisten. Das Ergebnis war ein kohlefaserverstärktes Keramikverfahren, das heute in verschiedenen Formen für Automobil -, Eisenbahn-und Flugzeugbremsanwendungen eingesetzt wird.,
Aufgrund der hohen Wärmetoleranz und mechanischen Festigkeit von Keramikverbundscheiben werden sie häufig bei exotischen Fahrzeugen eingesetzt, bei denen die Kosten nicht unerschwinglich sind. Sie finden sich auch in industriellen Anwendungen, bei denen das geringe Gewicht und die wartungsarmen Eigenschaften der Keramikscheibe die Kosten rechtfertigen. Verbundbremsen können Temperaturen standhalten, die Stahlscheiben beschädigen würden.,
Die Composite Ceramic Brakes (PCCB) von Porsche sind silikonisierte Kohlefasern mit hoher Temperatur, einer Gewichtsreduzierung von 50% gegenüber Eisenscheiben (wodurch das ungefederte Gewicht des Fahrzeugs verringert wird), einer signifikanten Verringerung der Staubentwicklung, erheblich verlängerten Wartungsintervallen und einer verbesserten Haltbarkeit in korrosiven Umgebungen. Gefunden auf einigen ihrer teureren Modelle, es ist auch eine optionale Bremse für alle Straßen Porsches mit zusätzlichen Kosten. Sie sind an der leuchtend gelben Lackierung der Aluminium-Sechskolbensättel zu erkennen., Die Scheiben sind innen wie gusseiserne entlüftet und kreuzgebohrt.
Einstellmechanismusedit
In Automobilanwendungen hat die Kolbendichtung einen quadratischen Querschnitt, auch als Vierkantdichtung bekannt.
Wenn sich der Kolben ein-und ausbewegt, zieht und dehnt sich die Dichtung am Kolben aus, wodurch sich die Dichtung verdreht. Die Dichtung verzerrt ungefähr 1/10 Millimeter., Der Kolben darf sich frei bewegen, aber der geringe Luftwiderstand, der durch die Dichtung verursacht wird, hindert den Kolben daran, sich vollständig in seine vorherige Position zurückzuziehen, wenn die Bremsen gelöst werden, und nimmt so den durch den Verschleiß der Bremsbeläge verursachten Nachlass auf, wodurch die Notwendigkeit von Rückholfedern entfällt.
Bei einigen hinteren Scheibensätteln aktiviert die Feststellbremse einen Mechanismus im Bremssattel, der einige der gleichen Funktionen ausführt.
Disc damage modeedit
Scheiben werden normalerweise auf eine von vier Arten beschädigt: Narbenbildung, Rissbildung, Verziehen oder übermäßiges Rosten. Service-Shops reagieren manchmal auf jedes Disc-Problem, indem sie die Discs vollständig austauschen, Dies geschieht hauptsächlich dort, wo die Kosten für eine neue Disc tatsächlich niedriger sein können als die Arbeitskosten, um die alte Disc wiederzubeleben., Mechanisch ist dies unnötig, es sei denn, die Scheiben haben die vom Hersteller empfohlene Mindestdicke erreicht, was ihre Verwendung unsicher machen würde, oder das Verrosten der Flügel ist stark (nur belüftete Scheiben). Die meisten führenden Fahrzeughersteller empfehlen Bremsscheibenabschäumung (US: Drehen) als Lösung für Querlauf, Vibrationsprobleme und Bremsgeräusche. Der Bearbeitungsprozess wird in einer Bremsdrehmaschine durchgeführt, die eine sehr dünne Schicht von der Scheibenfläche entfernt, um kleinere Beschädigungen zu beseitigen und eine gleichmäßige Dicke wiederherzustellen., Wenn Sie die Scheibe nach Bedarf bearbeiten, wird die Laufleistung der aktuellen Scheiben am Fahrzeug maximiert.
Run-Out >
Run-out wird mit einer Messuhr auf einer festen starren Basis gemessen, wobei die Spitze senkrecht zur Vorderseite der Bremsscheibe steht. Es wird typischerweise etwa 1⁄2 in (12,7 mm) vom Außendurchmesser der Scheibe gemessen. Die Scheibe wird gesponnen. Die Differenz zwischen minimalem und maximalem Wert auf dem Zifferblatt wird als lateraler Auslauf bezeichnet. Typische hub / disc montage run-out spezifikationen für pkw sind um 0.002 in (0,0508 mm)., Der Auslauf kann entweder durch Verformung der Scheibe selbst oder durch Auslauf in der darunter liegenden Radnabenfläche oder durch Verunreinigung zwischen der Scheibenfläche und der darunter liegenden Nabenbefestigungsfläche verursacht werden. Die Ermittlung der Ursache der Indikatorverschiebung (seitlicher Auslauf) erfordert die Demontage der Scheibe von der Nabe. Scheibenfläche Runout aufgrund Nabenfläche Runout oder Verschmutzung wird in der Regel eine Periode von 1 Minimum und 1 Maximum pro Umdrehung der Bremsscheibe.
Scheiben können bearbeitet werden, um Dickenschwankungen und seitlichen Auslauf zu vermeiden., Die Bearbeitung kann in situ (On-Car) oder Off-Car (Bankdrehmaschine) erfolgen. Beide Methoden beseitigen Dickenschwankungen. Die Bearbeitung im Fahrzeug mit der richtigen Ausrüstung kann auch den seitlichen Auslauf aufgrund der Nicht Rechtwinkligkeit der Nabenfläche beseitigen.
Falsche Montage kann Discs verzerren (verziehen). Die Haltebolzen der Scheibe (oder die Rad – /Radmuttern, wenn die Scheibe vom Rad eingeklemmt wird) müssen schrittweise und gleichmäßig angezogen werden. Die Verwendung von Luftwerkzeugen zum Befestigen von Radmuttern kann eine schlechte Praxis sein, es sei denn, zum endgültigen Anziehen wird ein Drehmomentschlüssel verwendet., Das Fahrzeughandbuch zeigt das richtige Muster zum Anziehen sowie eine Drehmomentbewertung für die Schrauben an. Radmuttern sollten niemals im Kreis angezogen werden. Einige Fahrzeuge reagieren empfindlich auf die Kraft, die die Schrauben ausüben, und das Anziehen sollte mit einem Drehmomentschlüssel erfolgen.
Oft wird eine ungleichmäßige Pad-Übertragung für Disc-Warping verwechselt. Die meisten Bremsscheiben, die als „verzogen“ diagnostiziert wurden, sind tatsächlich das Ergebnis einer ungleichmäßigen Übertragung von Belagmaterial. Ungleichmäßige Pad-Übertragung kann zu Dickenschwankungen der Scheibe führen., Wenn der dickere Abschnitt der Scheibe zwischen den Belägen verläuft, bewegen sich die Beläge auseinander und das Bremspedal wird leicht angehoben; Dies ist Pedalpulsation. Die Dickenvariation kann vom Fahrer gefühlt werden, wenn sie ungefähr 0.17 mm (0.0067 in) oder größer (auf Automobilscheiben) ist.
Dickenvariation hat viele Ursachen, aber es gibt drei primäre Mechanismen, die zur Ausbreitung von Bandscheibendickenvariationen beitragen. Die erste ist die falsche Auswahl der Bremsbeläge., Pads, die bei niedrigen Temperaturen wirksam sind, wie zum Beispiel beim ersten Bremsen bei kaltem Wetter, bestehen häufig aus Materialien, die sich bei höheren Temperaturen ungleichmäßig zersetzen. Diese ungleichmäßige Zersetzung führt zu einer ungleichmäßigen Ablagerung von Material auf die Bremsscheibe. Eine weitere Ursache für eine ungleichmäßige Materialübertragung ist ein unsachgemäßer Einbruch einer Pad/Disc-Kombination. Für einen ordnungsgemäßen Einbruch sollte die Disc-Oberfläche (entweder durch Bearbeitung der Kontaktfläche oder durch Austausch der Disc) jedes Mal aktualisiert werden, wenn die Pads gewechselt werden. Sobald dies erledigt ist, werden die Bremsen mehrmals hintereinander stark betätigt., Dies schafft eine glatte, gleichmäßige Schnittstelle zwischen dem pad und disc. Wenn dies nicht richtig gemacht wird, sehen die Bremsbeläge eine ungleichmäßige Verteilung von Stress und Wärme, was zu einer ungleichmäßigen, scheinbar zufälligen Ablagerung von Belagmaterial führt. Der dritte primäre Mechanismus der ungleichmäßigen Pad Materialübertragung ist “ Pad imprinting.“Dies tritt auf, wenn die Bremsbeläge bis zu dem Punkt erhitzt werden, an dem das Material zu brechen beginnt und auf die Scheibe übergeht., In einem richtig eingebrochenen Bremssystem (mit richtig ausgewählten Bremsbelägen) ist diese Übertragung natürlich und trägt tatsächlich wesentlich zur Bremskraft bei, die von den Bremsbelägen erzeugt wird. Wenn das Fahrzeug jedoch zum Stillstand kommt und der Fahrer weiterhin bremst, legen die Beläge eine Materialschicht in Form des Bremsbelags ab. Diese geringe Dickenvariation kann den Zyklus der ungleichmäßigen Pad-Übertragung beginnen.,
Sobald die Scheibe eine gewisse Dicke aufweist, kann sich eine ungleichmäßige Pad-Ablagerung beschleunigen, was manchmal zu Änderungen der Kristallstruktur des Metalls führt, aus dem die Scheibe besteht. Beim Anbringen der Bremsen gleiten die Beläge über die gesamte Scheibenfläche. Wenn die Pads am dickeren Abschnitt der Scheibe vorbeigehen, werden sie nach außen gedrückt. Der auf das Bremspedal aufgebrachte Fuß des Fahrers widersteht dieser Änderung natürlich, und somit wird mehr Kraft auf die Beläge ausgeübt. Das Ergebnis ist, dass die dickeren Abschnitte höhere Belastungen sehen., Dies führt zu einer ungleichmäßigen Erwärmung der Oberfläche der Disc, die zwei Hauptprobleme verursacht. Wenn sich die Bremsscheibe ungleichmäßig erwärmt, dehnt sie sich auch ungleichmäßig aus. Die dickeren Abschnitte der Scheibe dehnen sich mehr aus als die dünneren Abschnitte, weil sie mehr Wärme sehen, und somit wird der Unterschied in der Dicke vergrößert. Auch die ungleichmäßige Wärmeverteilung führt zu einer weiteren ungleichmäßigen Übertragung von Polstermaterial. Das Ergebnis ist, dass die dickeren-heißeren Abschnitte noch mehr Polstermaterial erhalten als die dünneren-kühleren Abschnitte, was zu einer weiteren Zunahme der Variation der Scheibenstärke beiträgt., In extremen Situationen kann diese ungleichmäßige Erwärmung dazu führen, dass sich die Kristallstruktur des Scheibenmaterials ändert. Wenn die heißeren Abschnitte der Scheiben extrem hohe Temperaturen erreichen (1.200–1.300 °F oder 649-704 °C ), kann das Metall einer Phasenumwandlung unterzogen werden und der im Stahl gelöste Kohlenstoff kann ausfallen, um kohlenstoffschwere Carbidregionen zu bilden, die als Cementit bekannt sind. Dieses Eisenkarbid unterscheidet sich sehr von dem Gusseisen, aus dem der Rest der Scheibe besteht. Es ist extrem hart, spröde und nimmt keine Wärme gut auf., Nachdem Zementit gebildet wurde, wird die Integrität der Scheibe beeinträchtigt. Selbst wenn die Scheibenoberfläche bearbeitet wird, trägt oder absorbiert das Zementit innerhalb der Scheibe keine Wärme mit der gleichen Geschwindigkeit wie das sie umgebende Gusseisen, wodurch die ungleichmäßige Dicke und die ungleichmäßigen Heizeigenschaften der Scheibe zurückkehren.
ScarringEdit
Narben (US: Scoring) können auftreten, wenn Bremsbeläge nicht rechtzeitig gewechselt werden, wenn sie das Ende ihrer Lebensdauer erreichen und als abgenutzt gelten. Sobald genug von dem Reibungsmaterial abgenutzt ist, tragen die Stahlträgerplatte des Pads (für geklebte Pads) oder die Nieten des Pad-Halters (für genietete Pads) die Verschleißfläche der Disc, reduzieren die Bremskraft und machen Kratzer auf der Disc., Im Allgemeinen ist eine mäßig vernarbte / gepunktete Scheibe, die mit vorhandenen Bremsbelägen zufriedenstellend funktioniert, mit neuen Belägen gleichermaßen verwendbar. Wenn die Narbenbildung tiefer, aber nicht übermäßig ist, kann sie repariert werden, indem eine Schicht der Oberfläche der Scheibe abgeschnitten wird. Dies kann nur eine begrenzte Anzahl von Malen durchgeführt werden, da die Scheibe eine minimale und sichere Dicke hat. Der Mindestdickenwert wird typischerweise während der Herstellung an der Nabe oder am Rand der Scheibe in die Scheibe gegossen., In Pennsylvania, das über eines der strengsten Programme zur Überprüfung der Fahrzeugsicherheit in Nordamerika verfügt, kann eine Fahrzeugscheibe die Sicherheitsinspektion nicht bestehen, wenn eine Punktzahl tiefer liegt als .015 Zoll (0,38 mm) und muss ersetzt werden, wenn die Bearbeitung die Scheibe unter ihre minimale sichere Dicke reduziert.
Um Narben zu vermeiden, ist es ratsam, die Bremsbeläge regelmäßig auf Verschleiß zu untersuchen. Eine Reifenrotation ist eine logische Zeit für die Inspektion, da die Rotation regelmäßig basierend auf der Betriebszeit des Fahrzeugs durchgeführt werden muss und alle Räder entfernt werden müssen, um einen sofortigen visuellen Zugang zu den Bremsbelägen zu ermöglichen., Einige Arten von Leichtmetallrädern und Bremsanordnungen bieten genügend Freiraum, um die Beläge anzuzeigen, ohne das Rad zu entfernen. In der Praxis sollten Pads, die sich in der Nähe der Verschleißstelle befinden, sofort ausgetauscht werden, da ein vollständiger Verschleiß zu Narbenschäden und unsicherem Bremsen führt. Viele Scheibenbremsbeläge enthalten eine Art weiche Stahlfeder oder eine Drag-Lasche als Teil der Pad-Baugruppe, die an der Scheibe zieht, wenn das Pad fast abgenutzt ist. Dies erzeugt ein mäßig lautes Quietschgeräusch und alarmiert den Fahrer, dass ein Service erforderlich ist., Dies wird normalerweise nicht die Scheibe Narbe, wenn die Bremsen sofort gewartet werden. Ein Satz Pads kann als Ersatz betrachtet werden, wenn die Dicke des Polstermaterials gleich oder geringer als die Dicke des Trägerstahls ist. In Pennsylvania ist der Standard 1/32″.
CrackingEdit
Cracking beschränkt sich hauptsächlich auf gebohrte Scheiben, die aufgrund der ungleichmäßigen Ausdehnungsrate der Scheibe in schweren Arbeitsumgebungen kleine Risse um Kanten von Löchern entwickeln können, die nahe der Kante der Scheibe gebohrt wurden., Hersteller, die Bohrscheiben als OEM verwenden, tun dies in der Regel aus zwei Gründen: Aussehen, wenn sie feststellen, dass der durchschnittliche Besitzer des Fahrzeugmodells das Aussehen vorzieht, ohne die Hardware zu stark zu belasten; oder als Funktion zur Verringerung des ungefederten Gewichts der Bremsbaugruppe, mit der technischen Annahme, dass genügend Bremsscheibenmasse verbleibt, um hohe Temperaturen und Spannungen aufzunehmen. Eine Bremsscheibe ist ein Kühlkörper, aber der Verlust der Kühlkörpermasse kann durch eine vergrößerte Oberfläche ausgeglichen werden, um Wärme abzustrahlen., Kleine Haarrisse können in jeder kreuzbohrten Metallscheibe als normaler Verschleißmechanismus auftreten, aber im schweren Fall versagt die Scheibe katastrophal. Für die Risse ist keine Reparatur möglich, und wenn die Rissbildung stark wird, muss die Scheibe ersetzt werden.Diese Risse treten aufgrund des Phänomens der geringen Zyklusermüdung infolge wiederholten harten Bremsens auf.
Rostschutzscheiben
Die Scheiben bestehen üblicherweise aus Gusseisen und eine gewisse Menge Oberflächenrost ist normal., Der Scheibenkontaktbereich für die Bremsbeläge wird durch regelmäßigen Gebrauch sauber gehalten, aber ein Fahrzeug, das über einen längeren Zeitraum gelagert wird, kann im Kontaktbereich erheblichen Rost entwickeln, der die Bremsleistung für eine Zeit verringern kann, bis die verrostete Schicht wieder abgenutzt ist. Das Rosten kann auch zu einem Verziehen der Scheiben führen, wenn die Bremsen nach der Lagerung wieder aktiviert werden, da die Differentialheizung zwischen nicht verkrusteten Bereichen, die von Belägen bedeckt sind, und Rost um den größten Teil der Oberfläche der Scheibenfläche herum besteht., Im Laufe der Zeit können belüftete Bremsscheiben eine starke Rostkorrosion in den Lüftungsschlitzen entwickeln, die die Festigkeit der Struktur beeinträchtigt und ausgetauscht werden muss.