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Bremsen geschieht nicht nur durch Bremsscheiben und Bremsklötze – erklären Master-Sport-Ingenieure

Ingenieure der Firma Master-Sport haben besonderen Wert auf das Thema des Bremsens eines Fahrzeugs im Zusammenhang mit seinem technischen Stand und des Verhaltens des Fahrers gelegt.


Theoretisch ist der Bremsweg (auf den sich viele Autohersteller und Journalisten, die diese Meinungen duplizieren, berufen) die Distanz, während der das Auto nach dem Einschalten der Bremsen bis zum kompletten Stillstand, sich noch in Bewegung befindet.
Ohne Sie mit physischen Berechnungen zu langweilen, werden wir der ungefähre Bremsweg eines Kraftfahrzeugs – anhand der Abkürzung in Physikbüchern – auf trockener Oberfläche aus der Formel h=0,0052v² berechnen, wobei „h“ die Distanz symbolisiert und „v“ die Geschwindigkeit in km/h ist (das Produkt der Verspätung „a“ und der Reibungskoeffizient wurden als über 7 m/s2 angenommen).
Dies bedeutet, dass der Bremsweg bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h 13m beträgt, 25,48m bei 70 km/h, bei 90 km/h schon 42,12m, bei 100 km/h sind es schon 52m und bei 120 km/h sogar 74,88m.
In Wirklichkeit ist aber der Anhalteweg interessant, also die Strecke zwischen dem Moment, wenn der Fahrer die Gefahr bemerkt, bis zum kompletten Stillstand des Fahrzeugs. Somit ist der vorhin berechnete Bremsweg (50km/h-13m, 70km/h-25,48m, 90km/h-42,12, 100km/h- 52m, 120 km/h-74,88m) nur ein Teilfaktor.
Der wirkliche Anhalteweg ist die Summe des Bremswegs und der Entfernung, die das Auto in der Zeit der Reaktion des Fahrers überwindet, sowie der Entfernung während des Löschens aller Leerläufe in der Bremsanlage (und der Beseitigung der Leerläufe in der Aufhängung).

DIE FAHRERREAKTION


Es wird angenommen, dass vom Zeitpunkt wenn der Fahrer die Gefahr bemerkt, bis zum Moment, wenn er seinen Fuß auf das Bremspedal setzt, zwischen 0,5 bis 1 Sekunde beträgt. In dieser Zeitspanne registriert das Auge die Situation und gibt die Information an das Gehirn weiter, wo das Bild verifiziert und die Gefahr eingeschätzt wird. Als nächstes wird ein Nervenimpuls weitergegeben, der die Fußbewegung und das Betätigen des Bremspedals verursacht.
Die Geschwindigkeit, mit der unser Gehirn diese Aktion ausführt, hängt von zwei Sachen ab: unserer Stimmung und unserer bedingten Reflexe.
Unsere Stimmung ist eine Kombination von Faktoren, die korrektes Sehvermögen (Schnelligkeit, mit der wir das Hindernis ausmachen können), korrekte und schnelle Gehirnreaktionen (diese Funktion wird durch psychotropische Mittel, Alkohol, Drogen, als auch durch Krankheiten oder erhöhte Temperatur verschlechtert) und schnelle Bewegung unserer Körperteile ermöglichen (verschlechtert durch Müdigkeit von Trainings, Verletzungen, unpassende Kleidung usw.).
Bedingte Reflexe sind die Abgrenzung von Gehirnfunktionen zum unmittelbaren Minimum mit dem Prinzip von Einsen und Nullen, d.h. Gefahr-Reaktion. Eine solche Situation bedarf aber, dass bestimmte Gewohnheiten ausgearbeitet werden und diese können nur durch mehrstündiges Training gewonnen werden (generell ist das die Anzahl der gefahrenen Kilometer).
Nichtsdestotrotz sollte man bemerken, dass – auf die Schnelligkeit und das Lernen von guten Angewohnheiten ungeachtet – das Auto ohnehin im Leerlauf fahren wird, bevor der Fahrer reagieren kann: 50 km/h: 6,95-13,9 Meter, 70 km/h: 9,7-19,4 Meter, 90 km/h: 12,5 – 25 Meter, 100 km/h: 13,9-27,8 Meter. 120 km/h: 16,6-33,3 Meter.

BESEITIGUNG DER LEERLÄUFE


Vom Zeitpunkt des Aufsetzens des Fußes auf dem Bremspedal bis zum Kontakt des Bremsklotzes mit der Bremsscheibe vergeht auch eine Zeit von ca. 0,5-1 Sekunde. Also bewegt sich das Fahrzeug im Leerlauf erneut um ein paar zusätzliche Meter (50 km/h: 6,95-13,9 Meter, 70 km/h: 9,7-19,4 Meter, 90 km/h: 12,5 – 25 Meter, 100 km/h: 13,9-27,8 Meter. 120 km/h: 16,6-33,3 Meter). Dies ist der Effekt zweier Faktoren: das Erzeugen des entsprechenden Drucks im Bremssystem und die Druckkraft auf das Bremspedal.
Warum das Erzeugen von entsprechendem Druck in einer funktionierenden Anlage so wichtig ist um Leerläufe zu eliminieren: Bremspedal-Pumpenkolben, Kolbenanschlüsse – Bremsklötze, Bremsklötze – Bremsscheiben, zeugt am besten die Tatsache, dass dies eine Priorität im PRE-SAFE-System von Mercedes (patentiert in 2002; zuerst bei der S-Klasse angewendet) ist.
Wenn die Elemente des Bremssystems abgenutzt sind, außer der „normalen“ Beseitigung der Leerläufe, die von der Anlagenkonstruktion resultieren, kommt noch die Reduzierung des längeren Abstands, der vom Bremsbelag zu den Scheiben überwinden werden muss (vor allem bei deformierten Scheiben) und die längere Zeit, die das System braucht um normal bremsen zu können. Zusätzlich verursachen Lockerungen in der Aufhängung, dass auf die Bolzen weitere Kräfte auswirken, die wiederum zum Verlust der Richtungsstabilität herbeiführen können. Druckkraft auf das Bremspedal
Die Druckkraft ist nicht sofort maximal, sondern wächst linear bei normaler Fußbewegung an. Oft ist es aber der Fall, dass der Fahrer das Bremspedal heftig betätigt und dann den Fuß zurücknimmt und somit den Druck in der Anlage und auf die Bremsscheiben verkleinert. Um dieses Phänomen zu eliminieren, wurde das sogenannte BAS (Brake Assist System) angewendet, das bei heftigen Druck auf das Bremspedal die „Unterstützung gegen Drucknachlass im System“ aktiviert.
Wie man an dieser Zusammenstellung sehen kann, überwindet ein komplett funktionsfähiges Fahrzeug mit einem sehr guten Fahrer bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h über 27 Meter, bevor es überhaupt anfängt an Geschwindigkeit zu verlieren. Wenn das Fahrzeug jedoch nicht in bestem technischem Zustand und der Fahrer nicht bei gutem Selbstbewusstsein sind, kann diese Strecke sogar um 50 Meter länger werden!!!!

DER BREMSWEG


Erst weiter fängt der wirkliche Bremsweg an, der von der Reibung des Reifens mit der Fahrbahn stammt.
Wenn wir die Formel für die Reibungsstärke, die das Fahrzeug bremst, als T= m*μ*a annehmen (wobei m – Masse des Fahrzeugs, a - Beschleunigung/Verzögerung, μ – Reibungskoeffizient), sollte bemerkt werden, dass alles von der Oberfläche der Fahrbahn abhängt. Beton-Oberflächen sind am sichersten. Sie sind glatt, leicht rau und werden durch Regenschauer nicht allzu rutschig.
Beton: trocken μ = 0,8-1,0; nass μ = 0,6-0,8. Asphaltoberflächen sind sehr komfortabel zum Fahren, aber nur dann, wenn es trocken und nicht zu heiß ist. Wenn es regnet wird der Asphalt rutschig und bedarf sehr hoher Geschwindigkeitsminderung. An hitzigen Tagen wird der heiße Asphalt weich und erhitzt die Reifen. Asphalt: trocken μ = 0,7-0,8; nass μ = 0,4-0,5. Oberflächen aus Basalt-Pflastersteinen werden durch Abnutzung gefährlich glatt und bei Regen sehr rutschig. Pflasterstein: trocken μ = 0,6-0,7; nass μ = 0,3-0,5. Im Falle von Feldstraßen ist die Art des Erdbodens entscheidend. Feldwege: trocken μ = 0,5-0,6; nass μ= 0,3-0,4.
Wenn die Oberfläche (gleichgültig welcher Art) von dichter Schneeschicht bedeckt wird, wird die Haftung der Reifen zur Fahrbahn kleiner und der Koeffizient beträgt nun μ = 0,1-0,4. Wenn die Oberfläche mit einer Eisschicht bedeckt wird (Glatteis), wird die Haftungskraft fast komplett aufgehoben. Glatteis: μ = 0,05-0,15. Als Beispiel ist es gut, die zwei extremsten Werte nebeneinander zu stellen: trockener Beton μ = 1,0 und Beton mit Eisschicht μ = 0,05, d.h.: auf Glatteis wird die Haftungskraft der Reifen zur Fahrbahn 20 Mal kleiner.
All das bringt uns zum Schluss, dass sogar die besten Bremsscheiben/-Klötze bei mangelhaftem technischem Zustand des Fahrzeugs und psychischem Zustand des Fahrers nicht immer dazu führen werden, dass das Bremsen tadellos verläuft. Daher auch der Vorschlag der Ingenieure der Firma Master-Sport:
Wenn so viele Faktoren auf den Anhalteweg Einfluss haben, sollte man sich wenigstens der Qualität der Bremsscheiben/-Klötze sicher sein. Am besten ist es den Forschungsergebnissen aus Laboratorien und der ECE R-90 Norm zu vertrauen, deren Symbol dauerhaft auf der Bremsscheibe/dem Bremsklotz aufgetragen sein sollte. Dieses Symbol garantiert, dass die Zustimmung der akkreditierten Laboratorien vorhanden ist, die das besagte Produkt vielseitig getestet haben.
Beim Bremsen des Fahrzeugs wird kinetische Energie in Wärme des Bremselements umgewandelt, durch die Reibung von Bremsklotz und Bremsscheibe. Daher ist es sehr wichtig, dass das Bremselement bei verschiedenem Fahrzeuggewicht (sowohl bei dem Fahrer allein, als auch bei kompletter Passagierbesatzung u (...)
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