Radbremsen tragen zur Nachhaltigkeit bei

Jul 31, 2023

FRANKFURT, Deutschland – Continental hat kürzlich eine dreiteilige Artikelserie auf seiner Website veröffentlicht, in der es seine Vision zukünftiger Bremssysteme darlegt. Unten finden Sie Teil zwei: Hydraulische Bremssysteme für die Mobilität der Zukunft – Radbremsen tragen zur Nachhaltigkeit bei.

Artikel eins: Die Zukunft der Bremsen – Bremssysteme der Zukunft.

Wie auch immer die Architektur des Bremssystems der Zukunft aussehen wird – jedes Auto wird weiterhin Radbremsen benötigen. Die Notwendigkeit von Verzögerung, Notbremsung, Stabilisierung, Stillstandsmanagement und ausfallsicherem Betrieb macht Radbremsen unverzichtbar. Darüber hinaus müssen Bremsen aber auch zu geringeren CO2- und Staubemissionen beitragen. Die Elektrifizierung wird auch ein Revival der Trommelbremse mit sich bringen. Bremssättel hingegen werden ebenfalls für die spezifischen Randbedingungen der Elektrifizierung und für bestimmte Fahrzeugtypen optimiert. Die Bremshardware ist ebenso in Bewegung wie Software und Architektur.

Automatisiertes Fahren (AD) und Elektrifizierung stellen neue Herausforderungen an die Bremsen – ebenso wie die Notwendigkeit einer höheren Nachhaltigkeit und geringerer Reibungsverluste durch Restwiderstand. Auf lange Sicht könnte die Hydraulik optional werden – abhängig von der Strategie der einzelnen Fahrzeughersteller. Stattdessen bietet die elektromechanische Bremsbetätigung größere Freiheiten bei der Gestaltung der Fahrzeugarchitektur. Beide Grundtypen der Radbremse, Scheiben-/Bremssattel- und Trommelbremse, bieten Potenzial für zukünftige Anforderungen und dieses Potenzial kann sowohl mit hydraulischer als auch mit elektromechanischer Betätigung genutzt werden. Continental entwickelt Radbremslösungen für neue Fahrzeugarchitekturen und neue Umweltanforderungen an Bremsen.

Eine Verbesserung ermöglichen elektromotorisch betätigte Radbremsen. Beispielsweise an der Hinterachse montiert, bieten sie eine ideale Lösung für regeneratives Bremsen, unabhängig vom Bremspedalgefühl und der hydraulischen Druckmodulation. Continental entwickelt elektromechanische Aktuatoren für Bremssättel und Trommelbremsen: den E-Caliper und die E-Drum. Die „Intelligenz“ zur Steuerung des elektrischen Betätigungsmotors kann in die Radbremse integriert werden, was Teil eines zukünftigen Trends zur „Zerlegung“ und Verbreitung des Bremssystems ist.

Eine weitere Herausforderung für die Automobilindustrie ist der beim Bremsen entstehende Staub (Scheiben-/Trommel- und Bremsbelag-/Schuhabrieb). Ziel ist es, in Zukunft den Feinstaubausstoß dieser Staubart zu reduzieren, um so die gesamten Partikelemissionen des Fahrzeugs zu senken. Bei Bremssätteln besteht einer der aktuellen Ansätze darin, die Bremsscheibe mit einer harten Beschichtung zu versehen, die den Abrieb reduziert. Allerdings ist diese Lösung kostenintensiv, da die Beschichtung teuer ist. Dennoch sind Bremssättel vor allem an der Vorderachse (VA) und bei Fahrzeugen mit größerer Masse eine attraktive Wahl. Da Scheiben mit Bremssätteln aufgrund ihrer offenen Bauweise die Wärme sehr gut ableiten, eignen sie sich hervorragend dazu, sehr hohe Bremsleistungen zu erbringen, um ein Fahrzeug mit viel kinetischer Energie abzubremsen. Dies spiegelt sich in der Kompetenz von Continental bei der Entwicklung von Bremssätteln für hartbeschichtete Scheiben wider, die den Partikelausstoß dieses Bremsentyps reduzieren. Um auch die Restreibung der Bremsbacken, die nach dem Bremsvorgang Kontakt mit der Scheibe haben, zu reduzieren, gibt es eine Bremssattelkonstruktion mit größerem Luftspalt zwischen Scheibe und Belag sowie eine Lösung für den aktiven Bremsbelagrückzug .

Downsizing ist ein weiterer Innovationspfad, den Continental bei Bremssätteln verfolgt. Das Potenzial für weiteres Downsizing ergibt sich aus der Elektrifizierung: Bei einem Elektrofahrzeug, das mit einem Brake-by-Wire-System wie dem MK C1 oder dem künftigen MK C2 ausgestattet ist, können bis zu 80 Prozent aller Verzögerungsereignisse durch regeneratives Bremsen abgedeckt werden ein normaler Fahrstil. Unter der Annahme, dass Bremsvorgänge konsequent mit regenerativem Bremsen eingeleitet werden, kann dieser Anteil bis zu 95 Prozent betragen. Mit anderen Worten: Bei einem Elektrofahrzeug mit optimierter regenerativer Bremsstrategie werden die Radbremsen kaum zur Verzögerung genutzt. Diese Änderung kann zur Verkleinerung der Bremssättel genutzt werden, wodurch gefederte Radmasse eingespart und zur Effizienz des Fahrzeugs beigetragen wird. Da die seltene Verwendung eines Bremssattels potenziell zu Problemen aufgrund von Bremsscheibenkorrosion und weniger aggressiven Bremsbelagoberflächen führen kann, bereitet Continental auch Lösungen vor, um einen Bremssattel trotz längerer Ausfallzeiten voll funktionsfähig zu halten.

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