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Trommelbremsen gehören zu den ältesten und bewährtesten Bremssystemen im Fahrzeugbau. Sie wurden bereits Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelt und sind bis heute in bestimmten Fahrzeugsegmenten weit verbreitet. Besonders im Bereich der Nutzfahrzeuge, Anhänger und Kleinwagen kommen sie aufgrund ihrer robusten Bauweise und hohen Bremskraft noch häufig zum Einsatz.
Aufbau einer Trommelbremse
Eine Trommelbremse besteht aus mehreren Komponenten, die gemeinsam für eine effektive Verzögerung des Fahrzeugs sorgen. Die wichtigsten Bestandteile sind:
Bremstrommel
Die Bremstrommel ist ein zylindrisches Bauteil, das direkt mit der Radnabe verbunden ist. Beim Bremsvorgang wird die Drehbewegung der Trommel durch die Bremsbeläge verlangsamt. Sie besteht in der Regel aus Grauguss oder Sphäroguss, um eine hohe Wärmeleitfähigkeit und Verschleißfestigkeit zu gewährleisten.
Bremsbacken
Die Bremsbacken sind mit einem Reibbelag versehen und im Inneren der Trommel angeordnet. Sie drücken sich beim Bremsvorgang von innen gegen die Trommel, wodurch Reibung entsteht und das Rad abgebremst wird. Bremsbacken gibt es in unterschiedlichen Bauformen, wobei der Belag entweder genietet oder geklebt sein kann.
Radbremszylinder
Der Radbremszylinder ist das zentrale Bauteil der hydraulischen Betätigung. Er besteht aus einem Zylinder mit Kolben und einer Dichtung. Wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt, wird Bremsflüssigkeit in den Radbremszylinder gepresst, wodurch sich die Kolben bewegen und die Bremsbacken gegen die Trommel drücken.
Rückstellfedern
Nach dem Bremsvorgang sorgen die Rückstellfedern dafür, dass sich die Bremsbacken wieder in ihre Ausgangsposition zurückbewegen. Sie verhindern, dass die Bremsbacken dauerhaft an der Trommel anliegen und erhöhen so die Lebensdauer der Bremsbeläge.
Handbremsmechanismus
Trommelbremsen werden häufig mit der Feststellbremse kombiniert. Ein Seilzugmechanismus betätigt dabei über Hebel und Spannvorrichtungen die Bremsbacken, um das Fahrzeug auch ohne hydraulischen Druck zu arretieren.
Funktionsweise einer Trommelbremse
Die Trommelbremse arbeitet nach dem Prinzip der Reibung. Sobald der Fahrer das Bremspedal betätigt, wird hydraulischer Druck durch die Bremsflüssigkeit aufgebaut, der die Kolben im Radbremszylinder gegen die Bremsbacken drückt. Diese pressen sich gegen die rotierende Trommel und erzeugen so die gewünschte Bremswirkung.
Eine Besonderheit der Trommelbremse ist die sogenannte Selbstverstärkung. Durch die Drehrichtung der Trommel werden die Bremsbacken bei Betätigung regelrecht „mitgezogen“ und verstärken so die Bremskraft. Dies ermöglicht eine hohe Verzögerung bei relativ geringem Pedaldruck.
Arten von Trommelbremsen
Es gibt verschiedene Bauformen von Trommelbremsen, die sich durch die Anordnung und Bewegung der Bremsbacken unterscheiden:
Simplex-Bremse
Die Simplex-Bremse ist die häufigste und einfachste Form der Trommelbremse. Sie besteht aus zwei Bremsbacken, die durch einen gemeinsamen Radbremszylinder nach außen gedrückt werden. Auf der anderen Seite stützen sie sich dabei entweder auf einen Dreh- oder Gleitlager ab. Egal in welche Richtung sich die Bremstrommel dreht, man hat hier immer eine Auflaufende und eine ablaufende Backe. Dabei wirkt die Selbstverstärkung immer nur auf die auflaufende Backe, während die andere gegen die Drehrichtung arbeitet.
Duplex-Bremse
Hierbei werden zwei Radbremszylinder verwendet, sodass beide Bremsbacken eine Selbstverstärkung erfahren. Dadurch erhöht sich die Bremsleistung, allerdings auf Kosten eines erhöhten Verschleißes. Auch funktioniert die Selbstverstärkung hier nur in eine Drehrichtung, da man je nach Richtung immer gleichzeitig zwei auflaufende oder zwei ablaufende Backen hat.
Servo-Bremse (Leading-Trailing-Bremse)
Bei dieser Bauform wird eine Bremsbacke durch die Drehbewegung der Trommel gegen die zweite Backe gedrückt, sodass sich die Bremswirkung verstärkt. Auch hier hat man in eine Drehrichtung zwei auflaufende Backen und eine gute Selbstverstärkung, im Gegensatz zur Duplex Bremse mit nur einem Randbremszylinder.
Duo-Servo-Bremse
Beide Bremsbacken sind beweglich gelagert und verstärken sich gegenseitig. Diese Bauweise findet sich vor allem bei Nutzfahrzeugen und schweren Anhängern, da sie eine sehr hohe Bremsleistung bietet. Bei normalen PKW ist sie bislang kaum vertreten.
Vor- und Nachteile der Trommelbremse
Vorteile
✔ Hohe Bremskraft durch die Selbstverstärkung
✔ Geringer Wartungsaufwand, da die Bremsbeläge seltener gewechselt werden müssen
✔ Kompakte Bauweise, ideal für die Hinterachse von Kleinwagen
✔ Kostengünstige Herstellung und Reparatur
Nachteile
✖ Wärmeableitung schlechter als bei Scheibenbremsen, was zu Fading führen kann
✖ Komplexe Wartung, da die Bremskomponenten innerhalb der Trommel verbaut sind
✖ Geringere Standfestigkeit bei langen und intensiven Bremsvorgängen
Wartung und Reparatur von Trommelbremsen
Trommelbremsen sind langlebig, erfordern aber regelmäßige Wartung, um eine optimale Funktion sicherzustellen.
Verschleißprüfung
Die Bremsbacken sollten regelmäßig auf ihre Stärke geprüft werden. Ein zu starker Verschleiß kann zu verringerter Bremskraft und ungleichmäßigem Bremsverhalten führen. Bei viele Fahrzeugen ist rückseitig, in der Trägerplatte, ein mit einem Gummistopfen verschlossenes Sichtfenster eingearbeitet. Entfernt man den Stopfen, kann man auf die Backen sehen und die Belagstärke kontrollieren. Hat man dieses Sichtfenster nicht, muss hierfür die Trommel demontiert werden. Dieses ist jedoch nicht allzu tragisch, wenn man auch den nächsten Punkt regelmäßig durchgeführt:
Reinigung und Schmierung
Bremsstaub kann sich in der Trommel ansammeln und die Funktion beeinträchtigen. Eine Reinigung mit Bremsenreiniger und das Schmieren der Gleitstellen mit hitzebeständigem Fett sind empfehlenswert.
Kontrolle des Radbremszylinders
Ölige Rückstände oder Bremsflüssigkeit an den Bremsbacken deuten auf einen defekten Radbremszylinder hin, der umgehend ersetzt werden sollte. Hierzu eignet sich besonders ein so genanntes Top-Kit, ein Komplettsatz für die gesamte Achse. Er besteht aus zwei vormontierten Backensätzen und zwei Radbremszylinder. Ich rate dringend davon ab nur den defekten Radbremszylinder zu tauschen. Es muss ohnehin das hydraulische System entlüftet werden, dann kann man auch direkt beide Seiten erneuern. Davon abgesehen kann bereits ausgetretene Bremsflüssigkeit vom porösen Bremsbelag aufgesaugt worden sein. Dann ist der ebenfalls defekt, schmiert und man hat eine schlechtere Bremswirkung.
Handbremsseil überprüfen
Ein schwergängiges oder gelängtes Handbremsseil kann zu ungleicher Bremswirkung führen. In diesem Fall muss es nachgestellt oder ausgetauscht werden.
Am Ende eines Handbremsseils befindet sich immer eine Gummimanschette zur Abdichtung. Diese soll verhindern das Wasser in den Bowdenzug eindringt. Ist diese beschädigt, fängt das Seil, sowie die Ummantelung an zu rosten und setzt sich fest. Teilweise bricht der Bowdenzug sogar komplett. Man erkennt dieses durch eine Verdichtung an einer Stelle. In diesem Fall muss er unbedingt erneut werden.
Zukunft der Trommelbremse
Trotz der weit verbreiteten Nutzung von Scheibenbremsen sind Trommelbremsen noch nicht völlig aus der Automobiltechnik verschwunden. Besonders im Bereich von Elektrofahrzeugen erleben sie eine Renaissance, da sie weniger Feinstaub erzeugen und durch ihre geschlossene Bauweise weniger Korrosion ausgesetzt sind.
Gerade bei Fahrzeugen mit Elektroantrieb wird die Bremse häufig kaum noch verwendet, und wenn doch, dann nur noch in Gefahrenbremssituationen, sowie um das Fahrzeug im Stand festzuhalten. Die Verzögerung im normalen Betrieb wird hier fast ausschließlich über den Motor realisiert und somit Bewegungsenergie zurück gewonnen und damit der Akku geladen. Man nennt diesen Vorgang auch Rekuperation.
Hier findet kaum noch Abrieb statt, was dazu führt das Scheibenbremsen sehr schnell Flugrost ansetzen, und irgendwann total verrostet sind. Dieses passiert bei der geschlossenen Bauweise von Trommelbremsen kaum.
Hersteller wie Volkswagen setzen beispielsweise bei ihren ID.-Modellen wieder verstärkt auf Trommelbremsen nicht nur an der Hinterachse, da sie weniger Wartung benötigen und für die Anforderungen eines E-Fahrzeugs ausreichend sind.
Zusammenfassend halten wir fest:
Trommelbremsen haben sich über Jahrzehnte bewährt und bieten nach wie vor einige Vorteile, insbesondere in kostensensiblen und wartungsarmen Anwendungen. Während sie bei Hochleistungsfahrzeugen weitgehend von Scheibenbremsen verdrängt wurden, bleiben sie in Kleinwagen, Nutzfahrzeugen und Elektroautos ein wichtiges Bauteil.
Die Wahl zwischen Trommel- und Scheibenbremsen hängt letztlich von den Anforderungen des Fahrzeugs ab. Wer eine günstige, langlebige und wartungsarme Lösung sucht, ist mit der Trommelbremse immer noch gut beraten. Und auch bei elektrischem Fahrzeugen kommen sie wieder vermehrt zum Einsatz.