Bis zum ausgereiften, leistungsstarken Bremsbelag investiert TMD Friction 2.000 Prüfstandstunden und bis zu 300.000 Kilometer ins Testing. Fast keine andere Komponente repräsentiert die Sicherheit eines Fahrzeugs so sehr wie die Bremse. Der Bremsbelag ist innerhalb des Bremssystems von zentraler Bedeutung, da aufgrund seiner Leistung die Leistung des gesamten Systems stoppt oder sinkt. Er reibt sich bei der Umwandlung von Bewegungsenergie in Wärme auf und muss trotzdem jederzeit zuverlässig, konstant und umweltfreundlich seine Leistung bringen – unter verschiedensten Fahrbedingungen.
TMD Friction, führender Hersteller von Bremsentechnologie und internationaler Serienlieferant, legt deshalb ganz besonders großen Wert auf den Einsatz von Forschung & Entwicklung und lässt seine Produkte durch ein ausgefeiltes Testprogramm laufen.Ein Team von 300 Mitarbeitern arbeitet weltweit in sechs Entwicklungszentren in Deutschland, Großbritannien, China und Brasilien und garantiert höchste Qualitätsstandards.
Mehr als 40 Rohstoffe pro Bremsbelagmischung
TMD Friction legt besonderes Augenmerk auf die Auswahl geeigneter Bremsmaterialien. Es werden Rezepte aus bis zu 43 verschiedenen Rohstoffen erstellt, die je nach Anwendungsbereich optimal den spezifischen Eigenschaften des Fahrzeugs entsprechen. Dank der großen Expertise und jahrzehntelangen Erfahrung von TMD Friction und der sehr engen Zusammenarbeit mit den Fahrzeugherstellern werden die Rezepturen schon zu Beginn des Entwicklungszyklus so zusammengesetzt, dass sie dem Lastenheft bezüglich der Reib-, Komfort- und Umwelteigenschaften entsprechen.
Das Spektrum der Anforderungen an ein Bremssystem zeigt, dass es ohne umfangreiche Entwicklungs- und Testarbeiten keinen Hochleistungsbremsbelag geben kann. Neben der Zusammensetzung spielt auch das jeweilige Fahrzeugkonzept eine entscheidende Rolle für den rechten Bremsbelag, da ein SUV mit Allradantrieb ganz andere Anforderungen an den Bremsbelag stellt als ein kleines Auto mit Frontantrieb. Zusätzlich zu den konzeptionellen Unterschieden gibt es Nuancen in den verschiedenen Rezepten und Mischungen. Beispielsweise kann für denselben Bremssattel mit Frontantrieb ein anderes Reibungsmaterial verwendet werden als für einen Hinterradantrieb.
Bei den Prüfstandtests muss das ausgewählte Material zeigen, was es kann
Um aus den verschiedenen Alternativen den optimalen Bremsbelag für das jeweilige Fahrzeug entwickeln zu können, werden umfangreiche Tests durchgeführt. Es wird kein Bremsbelag verbaut, der nicht vorher auf Prüfständen hinsichtlich Leistung und Integrität geprüft wurde. An erster Stelle stehen hier verschiedene Standard-Testprogramme, die auf unterschiedlichen Prüfständen gefahren werden. So werden beispielsweise Reibwerte unter verschiedensten Betriebsbedingungen gemessen, Verschleiß- und Komfortdauerläufe durchgeführt und das Heißbremsverhalten bestimmt. Aufwändige Schwingungstests, die auch die Schwingungsübertragung vom Bremsbelag auf andere Bauteile wie den Bremssattel oder die Bremsscheibe umfassen, werden durchgeführt, um die Komforteigenschaften bestimmen zu können. Modernste Prüfstände sind für diese Untersuchungen das Mittel der Wahl. Durch konstante Testbedingungen ist eine optimale Vergleichbarkeit gewährleistet. Bei Neuentwicklungen investiert TMD Friction bis zu 2.000 Stunden in Prüfstandtests.
Umfangreiche physikalische Untersuchungen
Ergänzend hierzu werden im Labor umfangreiche physikalische Untersuchungen durchgeführt, um das Materialverhalten über die Lebensdauer und unter verschiedenen Bedingungen (beispielsweise Kälte, Hitze, Nässe, Druck, Bindunsgverhalten und aggressive Umweltbedingungen, die durch Streumittel entstehen) beurteilen zu können. Diese physikalischen Tests sind im Rahmen der Entwicklung so wichtig, da sie viel über die Sicherheit des Reibmateriales aussagen. Versagt eine neue Materialmischung bei der Kompressibilität, das Reibmaterial nach einer druckvollen Bremsung also nicht mehr „zurückkommt“, würde das für den Fahrer bedeuten, dass bei der nächsten Bremsung der Pedalweg plötzlich stark verlängert wäre und die gewohnte Bremsleistung nicht mehr zur Verfügung steht.
Auch lassen sich bereits in dieser frühen Testphase wichtige Erkenntnisse für die spätere Serienproduktion ableiten: Kann das gewählte Reibmaterial so sicher mit der Trägerplatte verbunden werden, dass ein Abscheren unter allen Umständen vermieden wird? Wichtig ist auch das Verhalten zum Reibpartner „Scheibe“, insbesondere dann, wenn die Bremsscheibe Nutzungsspuren wie Risse zeigt. Auch unter diesen Umständen muss die Reibpaarung zuverlässig verzögern.
Fahrtests sind durch nichts zu ersetzen
Neben Diagrammen und Kurven geht es in der Bremsbelagentwicklung immer auch um das Bremsgefühl: Wie hoch ist der Pedaldruck? Kann für eine Notbremsung von jedem Fahrer überhaupt genug Druck aufgebaut werden? Wie spricht der Belag bei nassen Umgebungsbedingungen an? Gibt es Bremsgeräusche, wenn ja, welche? Deshalb führt TMD Friction neben den Prüfstandtests auch umfangreiche Fahrtests durch, um sämtliche Eigenschaften neuer Beläge verlässlich feststellen zu können. So ist die TMD-Testflotte bei Fahrtests auf öffentlichen Straßen, Gebirgspässen und Rennstrecken bei der Entwicklung eines neuen Belages bis zu 300.000 Kilometer unterwegs.
Auswahl üblicher Testprozeduren bei Fahrversuchen:
- ams-Test (benannt nach der Zeitschrift Auto, Motor und Sport): Durchführung von 10 Vollbremsungen, direkt hintereinander, von 100km/h auf Null. Standardtest zur Beurteilung von Fading und infolgedessen von Bremswegen sowie Veränderung des Pedalgefühls
- Bergabfahrten (z.B. Alpen): Heiß-Verschleißtest, Reibwerttest (liefert Aussagen zur Länge des Bremsweges), Pedaldruck bei Extremsituationen (Hitze und Beladung), Hill-Hold-Tests (für Anfahrhilfen und Handbremsen)
- Öffentlicher Verkehr: Geräuschtests (z.B. Bremsquietschen, Knarzen beim Rangieren mit Automatikgetrieben), Lebensdauer bzw. Verschleiß, Staubentwicklung, Wintertests
- Rennstrecken: Hochgeschwindigkeitsverhalten, Fading, Gleichmäßiges Ansprechen
Diese Testkriterien bilden den Rahmen, den TMD Friction in enger Zusammenarbeit mit den einzelnen Fahrzeug- bzw. Bremssystemherstellern laufend abstimmt, da sich die Testprogramme von Hersteller zu Hersteller unterscheiden und individuelle Schwerpunkte haben. Vor der Herstellerfreigabe werden mit Werkzeug-Prototypen unter serienproduktionsähnlichen Bedingungen die ersten Muster gefertigt, die dann dem Fahrzeughersteller zur Überprüfung übergeben werden. Um diese Prozesse in angemessener Zeit durchführen zu können, betreibt TMD Friction weltweit, möglichst nah bei den Fahrzeugherstellern, verschiedene Entwicklungszentren mit 300 Mitarbeitern, die über eigene Prüfstände, Labore und Testflotten verfügen. Die finanziellen Aufwendungen sind enorm. Pro Jahr werden zweistellige Millionenbeträge für die Forschung und Entwicklung sowie die Testprogramme investiert.
Die Höhe der Investitionen für Forschung und Entwicklung lassen erkennen, dass nur wenige Bremsbelaghersteller überhaupt in der Lage sind, den erforderlichen Aufwand für so leistungsfähige, weil individuell auf den Fahrzeugtyp abgestimmte, Bremsbeläge zu leisten. Dennoch gibt es eine hohe Anzahl von Bremsbelaganbietern auf dem Markt, da der Bremsbelag als das häufigste Verschleißteil der Bremse entsprechend attraktiv ist. Alle in der EU auf den Markt gebrachten Bremsbeläge müssen der gesetzlich verbindlichen ECE R90 Richtlinie entsprechen.
„Die Definition und Festlegung von Leistungsstandards ist grundsätzlich sehr positiv zu bewerten, solange sie nicht als Qualitätssiegel missverstanden wird. Eine Norm bestimmt lediglich Mindeststandards – besonders deutlich wird dies bei der direkten Gegenüberstellung unserer TMD Friction Standardtests, die jeder von TMD Friction angebotene Bremsbelag durchläuft, und der Norm“, erläutert Ian Featherstone, IAM R&D Director bei TMD Friction.
Wenn also der erste Bremsbelagwechsel fällig wird, sollte der Autofahrer darauf achten, dass seine Werkstatt ein OE-äquivalentes Produkt einbaut. Denn nur so lässt sich die gewohnte Leistungsfähigkeit der Bremse, das Pedalgefühl und der Fahrkomfort erhalten.
Dies gilt im gleichen Maße auch für die Umweltverträglichkeit der Produkte. Der Bremsabrieb (hauptsächlich bestehend aus Reibmaterial und Abrieb der Bremsscheibe) gelangt in die Luft. Auch hier fokussiert sich die Betrachtung wieder auf den Bremsbelag. Denn unter Hitze und Druck und Gleiten sowie den unterschiedlichen Umweltbedingungen, also dem normalen Arbeitsumfeld einer Bremse, können ursprünglich unbedenkliche Inhaltsstoffe chemische Reaktionen eingehen, die so zu gesundheitsschädlichen neuen Stoffen transformieren können. Daher erforscht und verwendet TMD Friction ausschließlich Rezepturen, die auch unter diesen Umständen stabil bleiben.
TMD Friction ist seit Jahren ein Pionier bei der Entwicklung und Herstellung kupferfreier Beschichtungen, da Kupfer, das in die Umwelt freigesetzt wird, das Nervensystem von Mensch und Tier negativ beeinflussen kann. Die neuen Bremsbeläge profitieren nicht nur von der ständigen Weiterentwicklung, sondern auch vom gesamten Programm, da auch für bestehende Produkte neue Reibmaterialien eingeführt werden. Allerdings auch hier nicht ohne Tests, damit sichergestellt werden kann, wie sich das neue Reibmaterial bei bestehenden Anwendungen verhält.
Quelle: TMD Friction
