Bremsentechnik transparent (Archivversion)

Dank pfiffiger Bremstechnik genügt für die Vollbremsung ein kräftiger Händedruck.

Mächtig ist des Menschen Kraft, wenn er
mit dem Hebel schafft.« Die populäre physikalische Formel ist auch bei Motorradbremsen
der Schlüssel zum Erfolg. Allein durch eine enorme mechanische und hydraulische Übersetzung der menschlichen Handkraft gelingt es, selbst schwerste Motorräder im Handumdrehen von Höchstgeschwindigkeit auf null zusammenzubremsen. Um diese Massenkraft zu bändigen, zieht der Fahrer
mit einer Kraft von etwa 120 Newton (zirka zwölf
Kilogramm) am Bremshebel (gemessen zwischen Mittel- und Ringfinger) und erzeugt dadurch im Bremssystem einen mittleren Druck von rund
18 bar. Im Verbund mit hochfesten Bremsleitungen pressen die Bremszangenkolben die hitzebeständigen und mit einem hohen Reibbeiwert ausgestatteten Bremsbeläge gegen die rotierenden Scheiben.

Während sich die mechanische Handkraft und
die anschließende hydraulische Übertragung kaum durch die Materialqualität beeinflussen lassen,
spielt diese bei den Bremszylindern und Belägen ein gewichtige Rolle. So versucht man möglichst steife Bremszangen zu konstruieren, damit sich diese beim Bremsdruck und den hohen Temperaturen nicht aufweiten, weshalb im Rennsport so genannte Monoblock-Zangen verwendet werden, die aus einem Stück hochfestem Aluminium gefräst sind.
Den Ansprüchen im Großserienbau genügen auch für die nächsten Jahre solide Festsattelbremsen
mit vier Kolben. Selbst die betagte Schwimmsattel-Konstruktion der Honda CBF 1000 reicht aus, um zuverlässig und fadingfrei Bremsverzögerungen auf den Asphalt zu zaubern (siehe auch Zeichnungen unten rechts). Die im Sportlerbereich derzeit übliche
radiale Verschraubung verringert nur den Schrägverschleiß der Bremsbeläge durch die stabilere
Verbindung zum Gabelholm.

Bei den Bremsbelägen gibt die Materialmischung den Ausschlag, ob die Bremse giftig oder stumpf zu Werke geht. Auch das Fadingverhalten hängt davon ab. Meist werden so genannte Sintermetallbeläge verwendet, die kalt wie heiß gute Bremswerte garantieren. Bei älteren Maschinen dagegen wurden organische Belagmischungen eingesetzt, die in kaltem Zustand nur lustlos an der Bremsscheibe lutschten und bei Nässe oft versagten. Deshalb
bieten die meisten Bremsbelag-Hersteller auch für ältere Modelle moderne Sintermetall- oder Semi-Sintermetallbeläge an. In Verbindung mit hochdruckfesten Bremsschläuchen – Stahlflexleitungen – lassen sich mit betagten Bremssystemen ebenfalls akzeptable Bremswege erreichen.
Wie sich letztlich die Bremskraft über mechanische und hydraulische Übersetzungen aufbaut, ist in
den Zeichnungen der unterschiedlichen Handbremszylinder (radiale und konventionelle Bauart) dar-
gestellt. Bei genauer Analyse der Funktion beider Systeme wird deutlich, dass die viel gepriesene Radial-Bremspumpe kaum Vorteile bietet. Bei
der Radialpumpe fällt das mechanische Übersetzungsverhältnis mit 1 zu 7,5 (20 zu 150 Millimeter) deutlich größer aus als beim konventionellen Bau-teil mit 1 zu 6,0 (25 zu 150 Millimeter). Heißt: Bei gleicher Handkraft am Hebel wirkt bei der radialen Variante eine größere Kraft auf den Bremskolben der Handpumpe als bei der konventionellen (für Physik-Fans: F1 x L1 = F2 x L2, siehe auch Zeichnung unten). Dafür bringt der in unserem Beispiel 18 Millimeter große Bremskolben der radialen
Bauart die hydraulische Übersetzung durch die
rund 2,5 cm2 große Kolbenfläche wieder auf das Niveau des 16er-Kolbens mit 2,0 cm2; es baut sich
bei beiden Systemen mit 100 Newton (etwa 10 Kilogramm) Handkraft ein Bremsdruck von 30 bar auf (F1:F2 = A1:A2). Der Vorteil der Radialpumpe liegt zweifelsfrei darin, dass der größere Kolben beim Bremsvorgang weniger Weg zurücklegt und dadurch die Rückmeldung und das Bremsgefühl besser und transparenter wird. Eine weitere Hebelübersetzung im System: die Bremsscheiben. Je
größer diese ausfallen, desto größer ist auch hier wieder das Bremsmoment bei gleicher Kraft, mit
der die Bremszangen die Räder verzögern.

Zu guter Letzt verzahnen sich die Reifen je nach Straßenoberfläche mit einem Reibbeiwert µ = 1,2 (Supersportreifen auf Rennstreckenbelag) und erlauben eine maximale Verzögerung von über 10,0 m/s2. Auch der Winddruck steigert die tatsächliche Verzögerung und kann einfach dazu addiert werden, da diese Kraft nicht über die Reifen übertragen werden muss. Deshalb lassen sich bei Bremsungen aus über 200 km/h Werte von gut 11 m/s2 realisieren.

Die für den technisch weniger bewanderten
Menschen ziemlich irritierende Formulierung m/s2 (Meter pro Sekunde im Quadrat) hat ihre Grundlage in der Erdbeschleunigung, die mit 9,81 m/s2 als Grenzwert für alle Beschleunigungs- oder Bremsvorgänge (ohne Luftwiderstand) mit dem Reibwert µ = 1,0 gilt. Bei Fahrzeugen ohne formschlüssigen Antrieb (Zahnräder, Ketten et cetera) kann der Reifen durch seine Haftreibung nur die Kraft übertragen, mit der er auch auf die Straße gepresst wird. Erreicht man beim Bremsen/Beschleunigen oder Kurvenfahren (Querbeschleunigung) die
9,81 m/s2, wird der Körper oder die Fahrzeugmasse
mit exakt dem Wert seines Eigengewichts in der horizontalen Richtung belastet. Das heißt, die Massenkraft (G) entspricht maximal der Gewichtskraft. Im Falle unserer Honda CBF 1000 werden
die Räder also mit 340 Kilogramm (Motor-rad vollgetankt plus Fahrer) auf den Boden gepresst. Fast genau dieselbe Kraft wirkt bei der Vollbremsung
mit 9,7 m/s2 in horizontaler Richtung. Aus diesem Grund bremsen schwere Tourenmaschinen bei entsprechend ausgelegten Bremsanlagen und dimensionierter Bereifung so gut wie eine leichte 125er.

Artikel teilen

Aktuelle Gebrauchtangebote