Als Ursache von Bremsenquietschen werden allgemein selbsterregte Schwingungen, hervorgerufen durch die Reibkräfte im Kontakt Belag/Bremsscheibe, angesehen, die Energie von der drehenden Bremsscheibe in die Struktur der Bremse einkoppeln können. Die Reibkräfte können aber Schwingungen sowohl anfachen als auch dämpfen. Aus diesem Ansatz heraus wird ein neues Verfahren zur Charakterisierung von Bremsenquietschen entwickelt. Dieses wertet die Arbeit der Reibkraft am Belag pro Schwingungsperiode in den Systemeigenformen aus, um den anfachenden oder dämpfenden Charakter der Reibkraft festzustellen. Das Verfahren wird ausgehend von einem einfachen Reibschwingermodell von Popp et. al. bis hin zu einem analytischen Bremsenmodell mit zehn Freiheitsgraden hergeleitet und untersucht. Das letztgenannte Modell ist dem Schwingungsverhalten einer im Weiteren untersuchten realen Bremse angepasst, an der auch alle notwendigen Modellparameter identifiziert werden. An diesem Modell werden Variationen der Drehzahl, der aus dem Bremsdruck resultierenden Normalkraft und des Reibbeiwertes durchgeführt. Dabei werden die Arbeit der Reibkraft an den Belägen und die Realteile der Systemeigenwerte, als Indikatoren für eine Instabilität, verglichen. Beide zu vergleichenden Größen weisen einen qualitativ identischen Verlauf bzgl. des variierten Parameters auf. Die einsetzende Instabilität ist jedoch bei der Arbeit bereits erkennbar bevor sie eintritt, was durch den positiven Realteil des entsprechenden Eigenwertes angezeigt wird. Das bedeutet für die praktische Messung, dass eine Beurteilung der Quietschneigung fernab des Quietschzustandes durchgeführt werden kann. Zur praktischen Bestimmung der Arbeit der Reibkräfte an den Belägen ist es erforderlich, die Reibkraft zwischen Belag und Bremsscheibe zu ermitteln. Geeignete Methoden hierzu existierten bislang nicht. So werden in dieser Arbeit vier neue Methoden der Reibkraftbestimmung vorgestellt, die das dynamische System Bremse durch die angebrachte Sensorik nur unmerklich verändern. Drei dieser Methoden werden an zwei verschiedenen Bremsen erfolgreich zur Untersuchung der Arbeit der Reibkräfte an den Belägen genutzt. Hierbei werden die erzielten Ergebnisse sowohl durch die eigenen Erfahrungen bzgl. des Quietschens als auch durch Geräuschprüfstandsversuche des Bremsenherstellers bestätigt. Das Beurteilungsverfahren wurde damit auch im praktischen Versuch erfolgreich angewendet, wobei es sehr schnell durchführbar ist und ohne hörbares Quietschen auskommt. Es kann die Entwicklung von Scheibenbremsen sinnvoll ergänzen und liefert somit einen Beitrag zur Qualitätssteigerung moderner Automobile.
Schnelle Charakterisierung des Geräuschverhaltens von KFZ-Scheibenbremsen
Berichte aus dem Maschinenbau ; 1-146
2010
146 Seiten, Bilder, Tabellen, 45 Quellen
Theses
German
Restbremsmomente von Scheibenbremsen
Automotive engineering | 1984
|Fahrwerkstechnik:Trend zu Scheibenbremsen
Automotive engineering | 1992
|Scheibenbremsen für Schienenfahrzeuge
TIBKAT | 1963
|Scheibenbremsen für Eisenbahnfahrzeuge
SLUB | 1989
|