Was sind Bremsbacken?

Bremsbacken spielen eine entscheidende Rolle für die Sicherheit und Leistungsfähigkeit Ihres Fahrzeugs, doch ihr Zweck und ihre Funktion sind nicht allen Autofahrern bekannt. In diesem Beitrag erklärt Auto-Werkstatt.de die Mechanik hinter Bremsbacken, die Bedeutung im Bremssystem, und zeigt Anzeichen, die auf einen nötigen Austausch hinweisen. Vom grundlegenden Aufbau und Materialien bis hin zu Wartungsprotokollen und Sicherheitsüberlegungen bietet dieser Artikel Wissenswertes rund um Bremsbacken.

Definition

Bremsbacken sind zentrale Komponenten des Trommelbremssystems, das insbesondere in älteren Fahrzeugmodellen sowie bei einigen modernen Fahrzeugen in der hinteren Bremsanlage verwendet wird. Diese halbmond- oder sichelförmigen Metallstücke, in der Regel aus Stahl gefertigt, sind die Trägerelemente für die Reibbeläge, die durch die kinetische Energie des Fahrzeugs beim Bremsvorgang in Wärme umgewandelt wird und so das Fahrzeug zum Stillstand bringt.

Bei Betätigung des Bremspedals wird Bremsflüssigkeit durch Leitungen gedrückt, was wiederum die Radbremszylinder in den Trommelbremsen veranlasst, sich auszudehnen. Diese Expansion drückt die Bremsbacken gegen die innere Oberfläche der rotierenden Bremstrommel, die mit dem Rad verbunden ist. Die Reibbeläge auf den Bremsbacken erzeugen durch den Kontakt mit der Trommel Reibung, was die Rotationsenergie der Räder verringert und das Fahrzeug verlangsamt.

Aus welchem Material sind Bremsbacken?

Bremsbacken bestehen aus verschiedenen Materialien, die jeweils spezifische Funktionen innerhalb des Bremssystems erfüllen. Hier sind die Hauptkomponenten und die Materialien, aus denen sie üblicherweise bestehen:

1. Stahlkörper: Der tragende Teil der Bremsbacke, der als Basis für den Reibbelag dient, ist in der Regel aus robustem Stahl gefertigt. Dieses Material wird verwendet, weil es die strukturelle Integrität unter den hohen Belastungen und Temperaturen, die während des Bremsvorgangs auftreten, aufrechterhalten muss. Der Stahlkörper ist so geformt, dass er in die Bremstrommel passt und eine gleichmäßige Verteilung der Bremskraft ermöglicht.
2. Reibbelag: Der wichtigste Teil der Bremsbacke aus funktionaler Sicht ist der Reibbelag. Dieser Belag besteht aus einer Mischung verschiedener Materialien, die darauf ausgelegt sind, Reibung zu erzeugen und die Rotationsenergie des Rades in Wärmeenergie umzuwandeln. Die Zusammensetzung des Reibbelags kann variieren, abhängig von Hersteller und Anwendung, aber häufig verwendete Materialien beinhalten:
   
   • Organische Verbindungen: Diese können Materialien wie Gummi, Glas, verschiedene Harze und Fasern sowie andere Substanzen enthalten. Organische Beläge sind bekannt für ihre leisere Performance und sind weniger aggressiv zu den Bremstrommeln, was in weniger Verschleiß resultiert.
     
   • Metallische Bestandteile: Eisen, Kupfer, Stahl, oder in einigen Fällen sogar seltene Materialien wie Wolfram, können hinzugefügt werden, um die Wärmebeständigkeit und Langlebigkeit des Belags zu erhöhen.
     
   • Keramische Verbindungen: Moderne keramische Beläge, hergestellt aus keramischen Fasern, Füllstoffen, Bindemitteln und manchmal kleinen Mengen von Metall, bieten hervorragende Wärmebeständigkeit und Langlebigkeit, auch unter extremen Bedingungen.

Wie sind Bremsbacken aufgebaut?

Der Aufbau von Bremsbacken in einem Trommelbremssystem ist sowohl in seiner Konstruktion als auch in seiner Funktionsweise spezifisch. Hier ist eine detaillierte Beschreibung der verschiedenen Komponenten und wie sie zusammenarbeiten:

1. Stahlkörper: Der Hauptteil der Bremsbacke ist ein starker, widerstandsfähiger Stahlkörper in einer gebogenen Form, der so konzipiert ist, dass er in die Bremstrommel passt. Dieser Körper dient als Grundgerüst für die weiteren Komponenten und muss den hohen mechanischen Belastungen und Temperaturen während des Bremsvorgangs standhalten.
2. Reibbelag: Auf der Außenseite des Stahlkörpers der Bremsbacke ist der Reibbelag befestigt, eine spezielle Beschichtung aus Materialien, die hohe Reibungskoeffizienten aufweisen, um effektiv kinetische Energie in thermische Energie umzuwandeln. Diese Beläge bestehen häufig aus einer Mischung von Materialien wie organischen Verbindungen, Metallpartikeln und Kunststoffen (in älteren Typen auch Asbest) und sind so konzipiert, dass sie eine optimale Balance zwischen Reibung, Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit bieten.
3. Federn und Halteklammern: Bremsbacken sind in der Regel mit Federn und Halteklammern ausgestattet. Diese Teile stellen sicher, dass die Bremsbacken in ihrer Ruheposition bleiben, wenn das Bremspedal nicht betätigt wird, und helfen, die Bremsbacken wieder von der Trommel wegzuziehen, wenn der Bremsvorgang beendet ist. Dies verhindert ein Schleifen oder ständiges Anliegen der Bremsbacken an der Trommel, was zu vorzeitigem Verschleiß führen würde.
4. Verstellmechanismus: Einige Bremsbackensysteme verfügen über einen automatischen oder manuellen Verstellmechanismus, der die Position der Bremsbacken so anpasst, dass sie sich im Laufe der Zeit nicht zu weit von der Trommeloberfläche entfernen, da dies zu einem längeren Pedalweg und einer verminderten Bremsleistung führen kann.
5. Ankerplatte: Die Bremsbacken sind an einer Ankerplatte befestigt, die als Befestigungspunkt für die verschiedenen Komponenten des Trommelbremssystems dient. Diese Platte ist fest mit dem Fahrzeugchassis verbunden und bietet eine stabile Basis für die Bremsbacken, um eine effektive Bremskraft zu erzeugen.

Funktionsweise

Bremsbacken spielen eine zentrale Rolle im Trommelbremssystem, einem der beiden Haupttypen von Bremssystemen in Fahrzeugen (das andere ist das Scheibenbremssystem). Um zu verstehen, wie Bremsbacken funktionieren, ist es wichtig, sich mit der Funktionsweise des gesamten Trommelbremssystems vertraut zu machen. Hier ist ein Schritt-für-Schritt-Überblick über den Prozess:

1. Bremspedalbetätigung: Der Prozess beginnt, wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt. Diese Aktion aktiviert den Hauptbremszylinder, der hydraulischen Druck durch ein System von Bremsleitungen und -schläuchen erzeugt, die mit Bremsflüssigkeit gefüllt sind.
2. Druckübertragung: Der durch das Betätigen des Bremspedals erzeugte hydraulische Druck wird durch die Bremsflüssigkeit im System zum Radbremszylinder übertragen, der sich in jeder Bremstrommel befindet.
3. Aktivierung der Bremsbacken: Der Radbremszylinder, der durch den hydraulischen Druck aktiviert wird, hat Kolben, die sich ausdehnen und dabei die Bremsbacken auseinanderdrücken.
4. Kontakt mit der Bremstrommel: Die auseinandergedrückten Bremsbacken, die mit Reibmaterial beschichtet sind, kommen in Kontakt mit der inneren Oberfläche der rotierenden Bremstrommel. Die Bremstrommel ist direkt mit dem Rad verbunden, so dass ihre Bewegung die Bewegung des Rades widerspiegelt.
5. Reibung erzeugt Wärme: Der Kontakt zwischen den Bremsbacken und der Bremstrommel erzeugt Reibung, die die kinetische Energie der rotierenden Trommel (und damit des Rades) in thermische Energie (Wärme) umwandelt. Diese Energieumwandlung verursacht eine Verlangsamung der Drehung der Trommel und damit des Rades.
6. Fahrzeug verlangsamt sich: Durch die Reduzierung der Rotationsgeschwindigkeit der Räder verlangsamt sich das gesamte Fahrzeug und kommt schließlich zum Stillstand, wenn das Bremspedal weiterhin betätigt wird.
7. Rückkehr in die Ausgangsposition: Sobald der Fahrer das Bremspedal loslässt, lässt der hydraulische Druck nach, und die Kolben im Radbremszylinder ziehen sich zurück. Die Rückzugfedern an den Bremsbacken ziehen diese dann von der Trommeloberfläche weg zurück in ihre Ausgangsposition, was bewirkt, dass das Fahrzeug wieder frei rollen kann, wenn es in Bewegung gesetzt wird.

Inspektion und Wartung

Die Inspektion von Bremsbacken ist ein wesentlicher Bestandteil der Fahrzeugsicherheit, da ein effizientes Bremssystem direkt für die Verhinderung von Unfällen verantwortlich ist. Bremsbacken, die Teil von Trommelbremssystemen sind, erfordern regelmäßige Überprüfung und Wartung, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren. Hier sind einige Schlüsselaspekte bezüglich der Inspektion und Sicherheit von Bremsbacken:

• Verschleißüberprüfung: Bremsbacken nutzen sich über die Zeit natürlich ab, und dieser Verschleiß kann die Bremsleistung beeinträchtigen. Es ist wichtig, die Dicke des Reibmaterials regelmäßig zu überprüfen. Wenn es unter die vom Hersteller empfohlene Mindestdicke fällt, müssen die Bremsbacken ausgetauscht werden. Die spezifischen Intervalle für die Überprüfung können je nach Fahrzeugtyp, Fahrstil und Fahrbedingungen variieren.
• Gleichmäßiger Verschleiß: Unregelmäßiger Verschleiß zwischen den Bremsbacken an einem Rad oder zwischen den Rädern kann ein Zeichen für Probleme im Bremssystem sein, z. B. festgeklemmte Bremszylinder, beschädigte Federn, ungleichmäßige Druckverteilung oder Probleme mit der Bremstrommel selbst.
• Funktionsprüfung des Rückstellmechanismus: Die Federn und Hebel, die die Bremsbacken in Position halten, müssen in gutem Zustand sein, damit die Bremsen sich richtig lösen und nicht an der Bremstrommel schleifen, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist. Festsitzende oder nicht ordnungsgemäß funktionierende Bremsbacken können zu übermäßigem Verschleiß, Überhitzung und sogar zum Versagen der Bremse führen.
• Inspektion auf Kontamination: Jede Art von Öl oder Flüssigkeit auf den Bremsbacken kann die Reibungseigenschaften erheblich verändern und zu einem Verlust der Bremsleistung führen. Solche Kontaminationen können von undichten Radzylindern, Getriebelecks oder sogar von Problemen mit der Achse kommen.
• Überprüfung der Bremstrommel: Während die Inspektion der Bremsbacken durchgeführt wird, sollte auch die Bremstrommel auf Verschleiß, Risse oder Verformungen überprüft werden. Jegliche Beschädigung der Trommel kann die Bremsleistung beeinträchtigen und die Sicherheit des Fahrzeugs gefährden.
• Bremsflüssigkeit: Die Integrität des gesamten Bremssystems, einschließlich des Niveaus und Zustands der Bremsflüssigkeit, sollte regelmäßig überprüft werden, da ein Leck oder eine Kontamination die Bremsleistung beeinträchtigen kann.

Vorteile und Nachteile

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zu Bremsbacken

Wie kann ich feststellen, ob meine Bremsbacken ausgetauscht werden müssen?

Einige Anzeichen dafür, dass Ihre Bremsbacken ausgetauscht werden müssen, umfassen ein tieferes oder schwammiges Bremspedal, ungewöhnliche Geräusche (wie Quietschen oder Schleifen) beim Bremsen, oder eine längere Bremswegstrecke. Vibrationen beim Bremsen können auch ein Indikator sein. Eine definitive Beurteilung erfordert jedoch eine physische Überprüfung durch einen Fachmann.

Wie oft sollten Bremsbacken gewechselt werden?

Die Lebensdauer von Bremsbacken variiert je nach Fahrstil, Fahrzeugtyp und den Bedingungen, unter denen das Fahrzeug gefahren wird. Es gibt keine spezifische Regel für alle Fahrzeuge, aber eine allgemeine Empfehlung ist, sie alle 50.000 bis 70.000 Kilometer zu überprüfen. Dennoch sollten Sie die Empfehlungen des Fahrzeugherstellers beachten und bei Anzeichen von Problemen eine Inspektion durchführen lassen.

Können Bremsbacken nachgeschliffen werden, anstatt sie zu ersetzen?

Das Nachschleifen (auch als „Ausbessern“ bekannt) von Bremsbacken war früher eine gängige Praxis, wird aber heute aufgrund von Sicherheitsbedenken und der Verfügbarkeit von hochwertigen, kostengünstigen Ersatzteilen seltener durchgeführt. Nachschleifen kann das Reibmaterial ungleichmäßig dünn machen, was zu einem Wärmestau und einer verringerten Bremsleistung führen kann.

Macht es einen Unterschied, ob Bremsbacken auf der Vorder- oder Hinterachse verwendet werden?

Ja, es macht einen Unterschied. Die meisten modernen Fahrzeuge verwenden Scheibenbremsen an der Vorderachse, da diese den Großteil der Bremskraft aufgrund der Gewichtsverlagerung beim Bremsen tragen. Bremsbacken in Trommelbremsen werden häufiger an der Hinterachse verwendet, insbesondere bei leichteren Fahrzeugen oder Fahrzeugen der unteren Preiskategorie, da die Anforderungen hier geringer sind und die Kosten niedriger sind.

Was passiert, wenn Bremsbacken zu lange nicht gewechselt werden?

Wenn Bremsbacken über ihre Lebensdauer hinaus verwendet werden, kann das Reibmaterial vollständig abnutzen, was dazu führt, dass das Metall der Backen direkt auf der Bremstrommel reibt. Dies kann zu einer erheblichen Beschädigung der Bremstrommel führen, die Effektivität des Bremssystems vermindern, und in extremen Fällen kann das Fahrzeug möglicherweise nicht mehr sicher angehalten werden.

Können Bremsbacken quietschen, und was bedeutet das?

Ja, Bremsbacken können quietschen, und dies kann verschiedene Ursachen haben. Eine häufige ist, dass die Bremsbacken abgenutzt sind und ersetzt werden müssen. Es kann jedoch auch auf andere Probleme hinweisen, wie z.B. das Fehlen von erforderlichen Schmiermitteln zwischen den Bremskomponenten, verformte Bremstrommeln, oder Staub und Schmutz in der Bremstrommel. Bei anhaltendem Quietschen sollten Sie einen Mechaniker für eine vollständige Diagnose und Reparatur konsultieren.

Ist es sicher, mit abgenutzten Bremsbacken zu fahren?

Nein, es ist nicht sicher, mit abgenutzten Bremsbacken zu fahren. Abgenutzte Bremsbacken können die Bremsleistung erheblich verringern, den Bremsweg verlängern und im Extremfall zum totalen Versagen des Bremssystems führen. Bei Anzeichen von Verschleiß oder einer verringerten Bremsleistung sollten Sie Ihr Fahrzeug sofort von einem Fachmann überprüfen lassen.

Beeinflussen unterschiedliche Fahrbedingungen die Lebensdauer von Bremsbacken?

Absolut, Bedingungen wie häufiges Fahren in bergigem Gelände, das regelmäßige Tragen schwerer Lasten, oder häufiges Stop-and-Go-Fahren in städtischen Gebieten können die Bremsbacken stärker belasten und zu einem schnelleren Verschleiß führen. In solchen Szenarien ist es ratsam, die Bremsen häufiger überprüfen zu lassen.

Weiterführende Information

Literatur

1. Bert Breuer, Karlheinz H. Bill: Bremsenhandbuch: Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik. Vieweg+Teubner, Wiesbaden 2006

Online Publikationen

1. KFZTEILE24 – Die Profi-Schrauber, Bremsbacken wechseln – VW Polo, Youtube 2016, https://www.youtube.com/watch?v=l_Q1WXmwsEI
2. Atuo-Werkstatt.de, Bremsen quietschen: Mögliche Ursachen & Lösungen, 2021, https://www.auto-werkstatt.de/magazin/bremsen-quietschen-20196004