Denken Sie an das letzte Mal, als Sie auf die Bremse getreten sind. Fühlte sich das Pedal sofort fest an oder musste man ein paar Mal pumpen? Bei den meisten modernen Fahrzeugen mit Einkolben-Schwimmsätteln ist die Antwort unmittelbar. Das ist keine Zauberei. Geometrie und Physik arbeiten zusammen, um ein System zu schaffen, das sowohl selbstzentrierend als auch selbstanpassend ist.
Das Design ist täuschend einfach. Sie haben einen Kolben auf der Innenseite des Rotors. Der Bremssattelkörper gleitet auf geschmierten Stiften und kann so schwimmen. Wenn Sie das Pedal betätigen, drückt der hydraulische Druck den Kolben nach außen und drückt den Innenbelag gegen den Rotor. Die Reaktionskraft zieht dann die gesamte Bremssattelbaugruppe nach innen und zieht den äußeren Belag gegen die andere Seite der Metallscheibe.
Da sich der Bremssattel seitlich bewegen kann, sucht er natürlich die Mitte. Es spielt keine Rolle, ob die Bremsscheibe leicht verzogen ist oder ob die Bremssattelstifte etwas grobkörnig sind. Die Schwebewirkung korrigiert sich jedes Mal, wenn Sie die Bremse betätigen. Dies ist der selbstzentrierende Mechanismus in Aktion.
Das Problem mit Federn
Hier wird es interessant für Liebhaber, die sich an ältere Fahrzeuge erinnern. Viele Leute gehen davon aus, dass Bremsbeläge von der Bremsscheibe abgezogen werden sollten, wenn man den Fuß vom Pedal nimmt. Das galt für ältere Festsattelkonstruktionen, bei denen starke Rückholfedern zum Zurückschnappen der Beläge eingesetzt wurden.
Einkolben-Schwimmsättel verfügen nicht über diese Rückholfedern. Die Beläge bleiben in leichtem, ständigem Kontakt mit dem Rotor. Beeinträchtigt dies die Kraftstoffeffizienz oder die Wärmeentwicklung? Nicht wirklich. Der Kontakt ist so gering, dass der Widerstand vernachlässigbar ist.
Warum die Federn entfernen? Um einen Fehlerpunkt zu beseitigen. Federn werden mit der Zeit schwächer. Sie korrodieren. Sie brechen. Ohne sie ist das System zuverlässiger und kostengünstiger in der Herstellung. Aber es gibt einen funktionalen Grund, der wichtiger ist: die Wartung.
Wie die Fluiddynamik dafür sorgt, dass es sich selbst anpasst
Bremskolben haben einen deutlich größeren Durchmesser als die Kolben im Hauptzylinder. Dieses Verhältnis bietet einen mechanischen Vorteil, sodass Sie ein Zwei-Tonnen-Fahrzeug mit leichtem Fuß anhalten können. Es entsteht jedoch ein Flüssigkeitsverdrängungsproblem.
Wenn die Bremskolben vollständig in ihre Bremssättel einfahren würden, müssten sie eine große Flüssigkeitsmenge zurück zum Hauptzylinder drücken. Die Hauptzylinderkolben sind klein. Sie können so viel Flüssigkeit nicht schnell genug durch die engen Linien transportieren.
Wenn Sie warten müssten, bis die Flüssigkeit zurückfließt, müssten Sie das Bremspedal wiederholt betätigen, um Druck aufzubauen, bevor die Bremsbeläge überhaupt die Bremsscheibe berühren. Aus diesem Grund fühlen sich Autos mit defekten Bremssystemen schwammig an und müssen gepumpt werden.
Durch den leichten Kontakt der Pads bleibt das Flüssigkeitsvolumen im System konstant. Es ist kein Luftspalt zu schließen. Wenn Sie das Pedal betätigen, baut sich sofort Druck auf und die Beläge klemmen. Da es zunächst keinen Rückzug gibt, stellt sich das System selbst ein.
Das Erbe der festen Bremssättel
Dieser selbsteinstellende Komfort ist ein Luxus des Einkolben-Designs. Ältere Autos, insbesondere Hochleistungs- oder Luxusmodelle aus den 70er und 80er Jahren, verwendeten häufig Doppel- oder Vierkolben-Festsättel.
Bei diesen Aufbauten befanden sich die Kolben auf beiden Seiten des Rotors. Um die Bremsbeläge zurückzuziehen, mussten die Hersteller Federrückholmechanismen einbauen. Diese Designs boten aufgrund des Bremssattels ein besseres Pedalgefühl und eine bessere Kühlung
