Heissrubbeln - Experimentelle Beobachtungen und Erklarungsmodelle

摘要

Mit Bremsrubbeln wird das Auftreten von raddrehzahlproportionalen Schwingungsfrequenzen bezeichnet [1]. Diese konnen als Bremsdruckschwankungen (Brake Pressure Variation, BPV) an den Fahrerfuss weitergeleitet werden oder uber Bremsmomentschwankungen (Brake Torque Variation, BTV) Vibrationen am Lenkrad oder im Fahrzeugaufbau auslosen [2]. Ublich ist die Unterscheidung in Kalt- und Heissrubbeln [3]. Kaltrubbeln ist auf ungleichmassige Abnutzung der Bremsscheibe in Umfangsrichtung, z.B. aufgrund zu geringen Luftspiels in Verbindung mit einem Scheibenschlag, zuruckzufuhren und setzt weitgehend ohne Verzogerung beim Bremsen ein [4]. Heissrubbeln hingegen benotigt eine thermische Vorgeschichte, d.h. es trifft erst mit Erwarmung der Bremsscheibe auf. Obwohl Heissrubbeln als Phanomen lange bekannt ist [5, 6, 7], so sind die Beschreibungen des Auftretens und die Erklarungsmodelle doch sehr unterschiedlich geblieben [8, 9, 10, 11]. Sarda konnte 2009 an einer auch im Feld zu Heissrubbeln neigenden Scheiben-Sattel-Belagpaarung eindeutig die Wirkungskette fur eine Hot-Spot-Bildung experimentell nachweisen [12]. Er fand, dass nach einem Warmeeintrag zuerst Scheibenverwellungen (Sideface Run Out, SRO) entstehen, die ihrerseits temperaturabhangige Heterogenitaten erzeugen, die sich aufgrund der thermischen Ausdehnung in Scheibendickenschwankungen (Disk Thickness Variation) aussern und die Heterogenitat der Scheibentemperatur verstarken. Im Temperaturbild konnte dann auch eine entsprechende Zahl an Hot-Spots beobachtet werden. Die experimentellen Ergebnisse von Sarda sind auch deshalb sehr bedeutsam, da bisherige Entstehungsmodelle falsifiziert wurden. Neben der dominierenden Ordnung (zumeist 10.) wurde aber auch beobachtet, dass BPV und BTV in niedrigen Ordnungen (1-3) im Bremsverlauf zunahmen und dass Veranderungen des Bremsbelags die Hot-Spot-Bildung zu Hot-Band-Auftreten veranderte.