TECHNISCHE BEWERTUNG

III. STUFE: Betriebstests. Abschließende Tests des Satzes von Bremsscheiben und -belägen. Bewertung von Betriebsparametern, d. h.: Bremswirkung, Bedienungskomfort, Grad und Art der Abnutzung sowie zerstörende Tests im Labor, um den Zustand der Mikrostruktur der getesteten Bremsscheiben zu bestimmen.

I. BEWERTUNG VON BREMSSÄTZEN:

Checkliste der durchgeführten Vortests:

• Subjektive Bewertung der Bremsleistung
• Subjektive Bewertung des Benutzerkomforts
• Bewertung des Verschleißes von Bremsscheiben und -belägen
• Messung der Bremsscheibendicke mit einem Mikrometer
• Messung des axialen Rundlaufs von Bremsscheiben mit einer professionellen Messuhr

I.I. Bewertung der Bremsleistung und des Benutzerkomforts

Die Bewertung der Nutzer des Seat Leon Testfahrzeugs zeigt, dass der ABE Performance Bremsscheiben- und -Bremsbelagssatz einwandfrei funktioniert.

a) Fahrzeug Seat Leon. Testsatz C3S012ABE-P. Distanz von 100.000 km.

Der Satz von Bremsscheiben und -belägen wurde intensiv genutzt. Innerhalb eines Jahres wurde eine Strecke von 100.000 km zurückgelegt, was es uns ermöglichte, die Qualität des Testsatzes in vielerlei Hinsicht zu bewerten.

• Direkt nach der Montage war eine unzureichende Bremswirkung bemerkbar, was normal ist. Nach etwa 200 gefahrenen Kilometern erreichte die Wirksamkeit des Bremssatzes ein angemessenes Niveau.
• Nach einer Fahrleistung von etwa 9.000 km trat beim Bremsen eine spürbare Vibration am Lenkrad auf, die nach etwa 2.000 km verschwand. Bis zum Ende der Tests waren die Vibrationen nicht mehr aufgetreten.
• Die Bremskraftwirkung war unter allen Betriebsbedingungen bis zu einer Fahrleistung von etwa 90.000 km gut. Bei Regen oder wenn das Bremssystem kalt oder heiß war, wurden keine unvorhersehbaren Reaktionen beim Bremsen beobachtet.
• Während der letzten 10.000 km, bei einer Gesamtlaufleistung von 90 – 100.000 km, wurde ein verzögertes Ansprechen mit schlechter Bremsleistung für etwa 1 – 2 Sekunden bei starkem Regen festgestellt. Daran mussten wir uns gewöhnen, denn das Phänomen trat immer bei Regen auf. In anderen Situationen verhielt sich die Bremsanlage ordnungsgemäß.
• Es wurde kein übermäßiger Staub und keine Verschmutzung der Aluminiumfelgen festgestellt. Der Grad an Staubigkeit und der Verschleiß der Bremsbeläge bleiben auf einem zufriedenstellenden Niveau.

Die subjektive Gesamtbewertung des Fahrzeugs durch den Nutzer ist positiv. Der ABE Performance Bremssatz wies eine zufriedenstellende Bremsleistung und Effizienz auf. Zu diesem Zeitpunkt würde sich der Fahrer ohne zu zögern wieder für den Einbau von ABE Performance Bremsscheiben und -belägen entscheiden. Gleichzeitig würde er sich dafür entscheiden, den Bremsscheiben- und Bremsbelagsatz nach 90.000 km Laufleistung auszutauschen, wenn sich bei starkem Regen die ersten unerwünschten Symptome zeigen.
Zu diesem Zeitpunkt wurde der Bremsscheiben- und Bremsbelagsatz demontiert und die Leistungstests wurden als abgeschlossen betrachtet. Die insgesamt zurückgelegte Strecke betrug 100.000 km.

I.II. Zustandsbewertung von Testbremsensätzen

a) Testsatz C3S012ABE-P. Distanz von 100.000 km

Bild 1. Ansicht der betreffenden Bremmsscheiben

Bild 2. Ansicht der rechten Bremsscheibe und -beläge

Bild 3. Ansicht der linken Bremsscheibe und -beläge

Die Bremsbeläge weisen natürliche Verschleißerscheinungen auf, die der Laufleistung entsprechen. Eine anschauliche Dickenmessung der Bremsbeläge wurde durchgeführt: 16,21 mm und 16,36 mm. Nach einer Laufleistung von 100.000 Kilometern im gemischten Betrieb, hauptsächlich auf Autobahnen, zeigt der ABE Performance Bremssatz natürliche Verschleißerscheinungen. Die Art und der Umfang des Verschleißes, die erzielten Dickenwerte und die Rundlauftoleranzen der Bremsscheiben haben die Grenzwerte nicht erreicht, so dass der Bremssatz weiterhin genutzt werden kann.

II. Materialprüfung von Bremsscheiben C3S012ABE-P

In diesem Abschnitt werden die Ergebnisse der Mikrostrukturuntersuchungen der Bremsscheiben, sowohl neu als auch gebraucht nach einer Laufleistung von 100.000 km, vorgestellt.

Für die Tests wurden fortschrittliche Forschungstechniken eingesetzt, einschließlich Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Röntgenmikroanalyse (EDS).

Methodik der Untersuchung

Die Analyse wurde in einem spezialisierten unabhängigen Labor durchgeführt. Ein REM-Mikroskop wurde verwendet, um Bilder der Oberflächentopografie (SE) und des Materialkontrasts (BSE) zu erhalten. Mit EDS konnte die chemische Zusammensetzung der untersuchten Proben in einer Tiefe von 1 bis 4 μm bestimmt werden. Die Ergebnisdarstellung umfasst sowohl Mikroskopbilder als auch Spektrogramme, die wertvolle Daten zur elementaren Zusammensetzung der getesteten Proben liefern.

a) Mikrostrukturanalyse mittels Lichtmikroskopie

– Neue Bremsscheibe – Referenzprobe

Bild 4. und Bild 5. Ansicht der Kontakt- und Nicht-Kontaktflächenzone mit Bremsbelag (nicht, geätzte Probe)

Bild 6. Mikrostruktur des Kerns, Zone 1 und Bild 7. Mikrostruktur des Kerns, Zone 2 (nicht geätzte Probe)

Bild 8. Mikrostruktur des Kerns, Zone 3 (nicht geätzte Probe)

Bild 9. und Bild 10. Ansicht der Kontakt- und Nicht-Kontaktflächenzone mit der Bremsbelagoberfläche (Probe geätzt mit Nital)

Bild 11. und Bild 12. Mikrostruktur des Kerns, Zone 1 und 2 (Probe geätzt mit Nital)

Bild 13. und Bild 14. Mikrostruktur des Kerns, Zone 3 und Nahaufnahme aus Bild 13 (Probe geätzt mit Nital)

– Bremsscheibe nach Nutzung – Probe PP

Bild 15. und Bild 16. Ansicht der Kontakt- und Nicht-Kontaktzone des Bremsbelags (Probe PP, unbehandelt und nicht geätzt)

Bild 17. und Bild 18. Mikrostruktur des Kerns, Zone 1 und 2 (Probe PP, nicht geätzt)

Bild 19. Mikrostruktur des Kerns, Zone 3 (Probe PP, nicht geätzt)

Bild 21. und Bild 22. Ansicht der Kontakt- und Nicht-Kontaktflächenzone mit der Bremsbelagoberfläche (Probe PP, geätzt mit Nital)

Bild 22. und Bild 23. Mikrostruktur des Kerns, Zone 1 und 2 (Probe PP, geätzt mit Nital)

Bild 24. und Bild 25. Mikrostruktur des Kerns, Zone 3 und Nahaufnahme aus Bild 24 (Probe PP, geätzt mit Nital)

–  Bremsscheibe nach Nutzung – Probe LP

Bild 26. und Bild 27. Ansicht der Kontakt- und Nicht-Kontaktflächenzone mit der Bremsbelagoberfläche (Probe LP, nicht geätzt)

Bild 28. und Bild 29. Mikrostruktur des Kerns, Zone 1 und 2 (Probe LP, nicht geätzt)

Bild 30. Mikrostruktur des Kerns, Zone 3 (Probe LP, nicht geätzt)

Bild 31. und Bild 32. Ansicht der Kontakt- und Nicht-Kontaktflächenzone mit der Bremsbelagoberfläche (Probe LP, geätzt mit Nital)

Bild 33. und Bild 34. Mikrostruktur des Kerns, Zone 1 und 2 (Probe LP, geätzt mit Nital)

Bild 35. und Bild 36. Mikrostruktur des Kerns, Zone 3 und Nahaufnahme aus Bild 35 (Probe LP, geätzt mit Nital)

b) Mikrostrukturanalyse mittels Rasterelektronenmikroskop (REM)

–  Neue Bremsscheibe – Referenzprobe

Bild 37. und Bild 38. Ansicht der Kontaktflächenzone mit der Bremsbelagoberfläche (Referenzprobe, geätzt mit Nital, SE- und BSE-Bild)

Bild 39. und Bild 40. Nahaufnahme aus Bild 37 (SE-Bild) und Nahaufnahme aus Bild 37 (BSE-Bild)

Bild 41. Elementverteilung aus Bild 39, mit markierten Analysebereichen

Bild 42. Verteilung einzelner Elemente aus Bild 41

Im Folgenden sind die Röntgenspektren aus Bild 41 mit dem Elementgehalt dargestellt:

– Bremsscheibe nach Nutzung – Probe PP

Bild 43. Ansicht der Kontaktflächenzone mit der Bremsbelagoberfläche (Probe PP, geätzt mit Nital, SE-Bild)

Bild 44. Ansicht der Kontaktflächenzone mit der Bremsbelagoberfläche (Probe PP, geätzt mit Nital, BSE-Bild)

Bild 45. Nahaufnahme aus Bild 43 (SE-Bild)

Bild 46. Nahaufnahme aus Bild 44 (BSE-Bild)

Bild 47. Elementverteilung aus Bild 45, mit markierten Analysebereichen

Bild 48. Verteilung einzelner Elemente aus Bild 47

Im Folgenden sind die Röntgenspektren aus Bild 47 mit dem Elementgehalt dargestellt:

– Bremsscheibe nach Nutzung – Probe LP

Bild 49. Ansicht der Kontaktflächenzone mit der Bremsbelagoberfläche (Probe LP, geätzt mit Nital, SE-Bild)

Bild 50. Ansicht der Kontaktflächenzone mit der Bremsbelagoberfläche (Probe LP, geätzt mit Nital, BSE-Bild)

Bild 51. Nahaufnahme aus Bild 49 (SE-Bild)

Bild 52. Nahaufnahme aus Bild 50 (BSE-Bild)

Bild 53. Elementverteilung aus Bild 51, mit markierten Analysebereichen

Bild 54. Verteilung einzelner Elemente aus Bild 52

Im Folgenden sind die Röntgenspektren aus Bild 54 mit dem Elementgehalt dargestellt:

III. SCHLUSSFOLGERUNGEN

Wie in den Annahmen vorgesehen, ist es nun an der Zeit, die endgültigen Testergebnisse und die Beobachtungen aus der Nutzung des getesteten Bremsscheibensatzes der Firma ABE Performance zu präsentieren. Der detaillierte Prozess der Nutzungstests sowie die Ergebnisse der mikrostrukturellen Untersuchungen der betreffenden Bremsscheiben wurden oben im Bericht dargestellt.

Die Experten des Büros für technische Expertisen und Schulungen (BETiS) haben die Tests des in einem Seat Leon installierten Satzes, Nr. C3S012ABE-P, abgeschlossen. Die Tests wurden durchgeführt, um den Nutzungskomfort sowie den Grad und die Art des Verschleißes zu bewerten. Außerdem wurden spezielle Laboruntersuchungen durchgeführt, um den Zustand der Mikrostruktur der betreffenden Bremsscheiben nach dem Einsatz zu bestimmen.

ABE Performance Bremsscheiben und -beläge in einem Seat Leon Fahrzeug haben eine Laufleistung von 100.000 km erreicht, was als sehr gutes Ergebnis anzusehen ist.

Unmittelbar nach der Montage der Bremssätze benötigten diese mehrere hundert Kilometer (200 – 300 km), um die volle Bremsleistung zu erreichen. Nachdem die Bremsscheiben und -beläge eingefahren waren, wurden keine signifikanten Leistungsprobleme festgestellt. Lediglich nach einer bestimmten Laufleistung (etwa 9.000 km) wurden Vibrationen am Lenkrad beim Bremsen bemerkt, die sich mit steigender Temperatur der Bremsscheiben intensivierten. Es ist wichtig, dass das Phänomen nach einer Laufleistung von etwa 2.000 km verschwand und die Vibration bis zu einer Laufleistung von etwa 90.000 km nicht wieder auftrat.

Die Effektivität des Bremssystems und der Komfort wurden hoch bewertet. Auf einer Strecke von 90.000 km wurden während des Betriebs keine Unregelmäßigkeiten festgestellt, und es wurde kein Unterschied in der Wirksamkeit unter verschiedenen Bedingungen, d. h. bei Hitze, Kälte, Trockenheit und Regen, im Vergleich zu anderen bekannten und renommierten Herstellern von Bremskomponenten festgestellt

Im letzten Abschnitt von ca. 10.000 km, bei einer Gesamtlaufleistung des Satzes von Bremsscheiben und -belägen von 90.000 bis 100.000 km, wurde eine verzögerte Reaktion und eine schwache Bremswirkung von etwa 1 bis 2 Sekunden bei starken Regenfällen festgestellt. In anderen Situationen verhielt sich der Bremssatz jedoch einwandfrei.

Der Verschleißgrad des Satzes liegt auf einem zufriedenstellenden Niveau:

– Die Bremsscheiben C3S012ABE-P weisen nach 100.000 km auf Hochgeschwindigkeitsstrecken eine Dicke von 24,10/24,25 [mm] (nominell 25,01 mm) auf, während die Mindestdicke, die die Bremsscheiben für einen Austausch qualifiziert, 22 mm beträgt.

Im Hinblick auf die spezialisierten Laboruntersuchungen der betreffenden Bremsscheiben ist festzustellen, dass die mikrostrukturelle Analyse ergeben hat, dass sowohl neue als auch gebrauchte Bremsscheiben Mikrostrukturen aus Grauguss mit lamellarer Grafitstruktur und perlitischer Matrix aufweisen. In den Kontaktzonen mit den Bremsbelägen wurde eine geringere Menge an Grafit beobachtet, was typisch für Bereiche ist, die der Abnutzung ausgesetzt sind.

EDS-Mikroanalyse zeigte das Vorhandensein von Ablagerungen, die Mn, S, Si, N, O, C, Ce enthalten, wobei Unterschiede in den Konzentrationen dieser Elemente mit der lokalen Oxidation des Materials in Zusammenhang stehen.

Trotz sichtbarer Oxidationsspuren und weniger Grafit in den Kontaktzonen mit den Bremsbelägen zeigten die Tests keine signifikanten Unterschiede in den Mikrostrukturen neuer und gebrauchter Bremsscheiben. Dies ist wahrscheinlich auf metallurgische Prozesse zurückzuführen, die kontrolliert werden, um eine hohe Verschleißfestigkeit des Bremsscheibenmaterials zu gewährleisten. Das Vorhandensein spezifischer mineralischer Ablagerungen könnte auch eine Rolle im Selbstreparaturprozess der Mikrostruktur während des Einsatzes spielen.

Es ist festzustellen, dass die vorliegenden Tests wichtige Informationen über den Einfluss der Nutzung auf die Mikrostruktur der Bremsscheiben liefern, und zeigen, dass das Material selbst nach langfristigem Gebrauch die Eigenschaften bewahrt, die den neuen Bremsscheiben nahekommen.

Die SEM- und EDS-Analyse stellt ein wertvolles Werkzeug zur Bewertung der Qualität und Haltbarkeit von Bremsscheiben dar. Die präsentierten Testergebnisse bestätigen nicht nur die hohe Qualität der in der Produktion der getesteten Bremsscheiben (C3S012ABE-P) verwendeten Materialien, sondern bieten auch ein erhöhtes Sicherheitsniveau für die Fahrzeugnutzer.

Zusammenfassung

Die durchgeführten Tests haben gezeigt, dass der getestete Bremssatz von ABE Performance (C3S012ABE-P) die strengen Anforderungen an die Materialqualität, Sicherheit, Leistung und Komfort erfüllt. Ohne Zweifel können sie eine Alternative zu bekannteren und renommierten Herstellern von Bremsscheiben und -belägen sein. Während 90.000 Kilometern zeigten die Bremsscheiben und -beläge eine angemessene Effektivität und Vorhersagbarkeit der Leistung, was als gutes Ergebnis gewertet werden sollte. Darüber hinaus wiesen sie bei spezialisierten Laboruntersuchungen keine abnormalen Spuren struktureller Veränderungen auf, die zum Beispiel durch hohe Temperaturen verursacht worden sein könnten.