Bremsleitungen überflüssig
Die Renaissance der Keilbremse

Eine uralte Technik, die sich bereits die Pferdekutscher zu Nutze gemacht haben, könnte in Zukunft für mehr Sicherheit im Auto sorgen.

DÜSSELDORF. Wollten die Kutscher ihr Gefährt anhalten, dann rammten sie einen Keil zwischen Radkasten und Rad, um es zu blockieren. Dieses Prinzip haben nun Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) wiederentdeckt und es auf moderne Automobile zugeschnitten. Die entwickelte Steuer- und Regeltechnik bremst aber das Rad sanft ab, anstatt es komplett zu blockieren.

Für die Automobilhersteller kommt die Entwicklung der DLR– Forscher genau zur richtigen Zeit. Elektronische Systeme im Auto sorgen dafür, dass das Autofahren immer komfortabler und sicherer wird. Computergesteuerte ssistenten erkennen mit Hilfe von Sensoren einen drohenden Unfall, und Elektronik unterstützt den Fahrer beim Lenken und Bremsen. Damit das funktioniert, werden Bremssysteme benötigt, die elektronisch gesteuert werden können.

Zwar sind schon bei den hydraulischen Bremsen elektronische Regelungen möglich. Zumindest alle neuen Mittelklassewagen haben inzwischen ein Antiblockiersystem (ABS), eine Fahrstabilitätsregelung oder so genannte Antischlupfsteuerungen. Dabei wird der Bremsvorgang mit Hilfe von Hydropumpen oder Magnetventilen an jedem Rad selektiv gesteuert. Die heutigen Lösungen sind jedoch sehr aufwendig.

Versuche von Firmen wie Bosch und Continental Teves, die Hydraulikbremse durch elektronische Bremsen zu ersetzen, sind bislang daran gescheitert, dass große Kräfte benötigt werden, um die Bremsbacken auf die Bremsscheibe zu drücken. Das schaffen nur große Elektromotoren, die mit einer höheren Spannung arbeiten als sie vom 12-Volt-Bordnetz zur Verfügung gestellt wird. Ein mechatronisches System wie die Keilbremse, bei der Elektronik und Mechanik zusammenspielt, wäre nicht nur wesentlich einfacher, sondern auch noch deutlich billiger.

Die elektromechanische Keilbremse der DLR-Entwickler hat den Vorteil, dass sie – wie gewünscht – elektronisch gesteuert wird, aber zum Bremsen nur wenig Energie benötigt. Sie besitzt an Stelle eines herkömmlichen Bremszylinders einen keilförmigen Bremsbelag, der beim Bremsen von einem kleinen elektrischen Motor zwischen die Bremsbacken und dem so genannten Bremssattel gedrückt wird und das Rad abbremst.

Das Besondere an der Keilbremse ist, dass der Bremsvorgang aus zwei Phasen besteht: Nachdem der keilförmige Bremsbelag zunächst gedrückt werden muss, um das Rad abzubremsen, entstehen ab einem bestimmten Punkt Zugkräfte, die den Keil mit der Bewegungsenergie der Bremsscheibe in den Spalt ziehen. „An dieser Stelle hält unser System den Keil im Gleichgewicht. Dabei nutzen wir die Bewegungsenergie des Rades für das Abbremsen, verhindern aber gleichzeitig, dass das Rad blockiert wird“, beschreibt der ehemalige DLR-Forscher Bernd Gombert.

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