Rotor Tech: Wie man die richtigen Scheibenbremsen für seine Bedürfnisse (und sein Budget) auswählt

Rotoren oder Scheibenbremsen sind nicht der schönste Teil eines Autos, aber wenn Sie genug Rennstreckentage hinter sich haben, dann haben Sie wahrscheinlich auf die harte Tour gelernt, dass nicht alle Rotoren gleich sind und dass die Leistung der Rotoren enorm wichtig ist, wenn Sie ein zuverlässiges und gleichmäßiges Bremspedal unter Ihrem Fuß haben wollen. Ich erinnere mich an eine enttäuschende Time-Attack-Veranstaltung in Montreal, bei der uns am 97er Camaro Z/28 meines Vaters eine Bremsscheibe gerissen ist und wir frühzeitig aufgeben mussten. Die OEM-Rotoren an diesem Auto waren der thermischen Belastung auf der Rennstrecke einfach nicht gewachsen.

Heute sind Hochleistungsrotoren unglaublich fortschrittlich. Ich bin mir sicher, dass Sie alle schon Karbon-Keramik-Rotoren an High-End-Sportwagen und sogar Karbon-Karbon-Rotoren an ausgewachsenen Rennwagen gesehen haben. Wie verändern diese Materialien die Leistung des Bremssystems im Vergleich zu den guten alten Gusseisenscheiben? Wie verbessert die interne Lamellenstruktur die Leistung? Wie verhält sich eine zweiteilige schwimmend gelagerte Scheibe im Vergleich zu einer einteiligen? Und was hat es mit all den verschiedenen Schlitzformen und Frequenzen auf der Scheibenoberfläche auf sich? Dank der technischen Einblicke von Mark Vlaskis von Brembo North America und Yoni Kellman von DBA USA werden wir all diese Themen behandeln, damit Sie eine fundierte Kaufentscheidung treffen können.

Wie die meisten von Ihnen bereits wissen, besteht die Hauptaufgabe der Bremsscheibe darin, eine Auflagefläche für die Bremsbeläge zu bieten, so dass beim Betätigen der Bremsen das Reibmaterial, aus dem der Belag besteht, von den Bremssätteln hydraulisch gegen die Bremsscheiben gepresst wird, wobei die Vorwärtsbewegung in Wärme umgewandelt wird, während das Auto abgebremst wird. Diese Wärme wird dann an die Atmosphäre abgegeben, wenn die Luft über und durch die Bremsscheiben (und den Rest des Bremssystems) strömt, wodurch die Umwandlung von kinetischer Energie in Wärmeenergie abgeschlossen ist. Und als größte Masse des Bremssystems spielt die Scheibe eine wichtige Rolle bei der Aufnahme und Abgabe dieser Wärme.

Ich habe die meisten meiner Rennen in relativ kleinen, leichten und wenig bis mittelstarken Fahrzeugen wie Hondas, Mazdas und Scions bestritten, so dass ich für meine Bedürfnisse meist problemlos hochwertige einteilige Gusseisenbremsscheiben verwenden konnte. Aber bei meinem großen, fetten Infiniti G35 Coupé hat der Umstieg auf zweiteilige Bremsscheiben mit größerem Durchmesser die Leistung des Fahrzeugs komplett verändert. Yoni von DBA USA erklärt: „Aus Kostensicht kann eine einteilige Bremsscheibe in den meisten Fällen die Bedürfnisse der meisten Fahrer erfüllen und ist kostengünstig, insbesondere wenn die Scheibe aus hochwertigen Materialien und in hochwertigem Design gefertigt ist und mit geeigneten Belägen für den beabsichtigten Einsatz des Fahrzeugs kombiniert wird.

Zweiteilige Bremsscheiben bieten jedoch einige bedeutende Vorteile, wie z. B. ein geringeres Gewicht und eine bessere Wärmeableitung, die zum Teil auf den Aluminiumhut zurückzuführen ist, der als Kühlkörper dient. Einige zweiteilige Rotoren bieten auch einen verbesserten Luftstrom durch den Rotor, da der Bereich, in dem der Hut auf die Rotorfläche trifft, offener gestaltet ist. Ein weiterer großer Vorteil ist die Möglichkeit, nur den Scheibenring auszutauschen und den mittleren Hut wiederzuverwenden. Dies kann in vielen Fällen zu Kosteneinsparungen führen.“

Wie Mark von Brembo hinzufügte: „Es gibt wirklich keine Nachteile der zweiteiligen Konstruktion außer den Kosten. Der erste Vorteil der schwimmenden 2-teiligen Konstruktion ist das geringere Gewicht. Indem der Mittelteil der Scheibe aus Aluminium gefertigt wird, kann eine Menge Gewicht an einer Schlüsselstelle eingespart werden, da er sowohl ungefedert als auch rotierend ist. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion ist die geringere Wärmeübertragung auf die Nabe und die Radlager des Fahrzeugs. Während eine Überhitzung der Radlager im Straßenverkehr normalerweise kein Problem darstellt, kann dies beim Fahren auf der Rennstrecke durchaus der Fall sein. Der größte Vorteil liegt jedoch im Wagen selbst. Die Bremsscheiben müssen mit extremen Temperaturen zurechtkommen. In einigen Fällen können die Scheiben Temperaturen von über 1100°F erreichen. Wenn ein Material erhitzt wird, dehnt es sich aus, und aufgrund der großen Temperaturschwankungen, die bei Bremsscheiben auftreten, kann dieser Effekt erheblich sein. Bei einer nicht schwimmend gelagerten Scheibe erwärmt sich nicht das gesamte Material gleichmäßig. Der Mittelteil der Scheibe bleibt im Vergleich zu den Bremsflächen relativ kühl. Durch diesen Temperaturunterschied entstehen thermische Spannungen, die zu einer Verformung der Scheibe und einer Vertiefung der Bremsfläche sowie zu einem erhöhten Risspotenzial führen. Mit dem schwimmend gelagerten System kann die Scheibe im Verhältnis zur Glocke frei wachsen und gerade und rund bleiben.“

Ein weiteres Schlüsselelement der Rotorkonstruktion ist das Design der inneren Lamellen. Wie Mark von Brembo betont: „Es gibt nicht das eine optimale Flügeldesign, sondern es kann je nach Anwendung variieren. Einige Konstruktionen, wie z. B. gerichtete, gebogene Schaufeln, verbessern den Luftstrom durch die Scheibe, indem sie sie in eine Zentrifugalpumpe verwandeln. Allerdings sind die Kosten für die Umsetzung dieses Konzepts aufgrund der Notwendigkeit von einzigartigen linken und rechten Scheiben höher. Die von Brembo patentierte Innengeometrie der Säulenschaufeln bietet fast alle Vorteile des Luftstroms der gekrümmten Schaufeln und ermöglicht es, dieselbe Scheibe sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite des Fahrzeugs zu verwenden. Unabhängig vom Design spielen die Lamellen eine wichtige Rolle bei der Wärmeableitung und halten die Scheibe innerhalb des Temperaturbereichs, der durch die Gesamtzusammensetzung des Bremssystems vorgegeben ist (d. h.

Yoni von DBA bestätigte die Tatsache, dass es viele verschiedene Philosophien für das Lamellendesign gibt. „In unserem Fall wollten wir zwei Dinge erreichen, als wir unser patentiertes Känguru-Tatzen-Lüftungsdesign entwickelten. Erstens eine große Oberfläche für eine möglichst effiziente Wärmeableitung, wenn die Luft durch den Rotor strömt. Zweitens eine hohe Festigkeit. Durch die Verwendung der speziell verteilten Säulen und Pfosten in unserem Kangaroo Paw Design wird die Belastung des Rotors beim Bremsen und bei Wärmeänderungen gut verteilt, was die Rotorverformung verringert und das Aufblähen reduziert, das ein häufiges Problem bei Rotoren mit geraden und einigen gebogenen Flügeln ist.“