Zwischen Hoechstleistung und Nullemission - Anforderungen an Reibbelaege der Zukunft / Between high performance and zero emissions - demands on friction materials of the future
Ausgehend von der historischen Entwicklung greift der Beitrag aktuell identifizierte globale Megatrends auf. So wird sowohl die vom drohenden Klimawandel getriebene Verminderung der CO2-Emission durch konsequenten Leichtbau betrachtet, als auch der Einfluss zunehmender Hybridisierung und Elektrifizierung von Fahrzeugantrieben. Die sich daraus ergebenden Konsequenzen fuer die Reibungsbremse werden analysiert. Als Antwort auf die Forderungen nach vermindertem Bremsabrieb werden abschliessend daraus abgeleitete umweltfreundliche Reibbelagkonzepte diskutiert. Regenerative Bremsen in heutigen Elektro- und Hybridfahrzeugen wurden nicht entwickelt, um reibungsbasiertes Bremsen zu ersetzen. Insbesondere unter dem Aspekt der Fahrsicherheit in Notsituationen sowie zur Bereitstellung der geforderten Bremswege ist die reibungsbasierte Bremse auch heute die einzige zuverlaessige Loesung. Die beschriebenen Herausforderungen werden jedoch einen Wandel der physikalischen Eigenschaften der Reibpaarung mit sich bringen. Die Verringerung der Energieanforderungen und Temperatur der Reibpaarung in Kombination mit den beiden Einsatzfeldern sehr grosser beziehungsweise sehr geringer Reibgeschwindigkeiten wird ein signifikanter Faktor fuer Design und Entwicklung von Reibmaterialien fuer hybride Bremssysteme. Diese veraenderten Lastbedingungen werden zu neuen Konzepten und Optimierungspotenzialen von Bremssystem und Reibpaarung fuehren. Emissionen von Bremsstaub werden mehr und mehr im Fokus zukuenftiger Entwicklungen stehen. Primaere Konzepte zur Vermeidung des freien Abriebs bieten hier den groessten Effekt. Das vorgestellte regenerative Reibungsprinzip zeigt einen Weg dazu auf. Es bietet darueber hinaus auch noch attraktive Moeglichkeiten zur Einsparung von Verschleissvolumen und Gewicht. Kuenftige Weiterentwicklungen werden auf diesem Belagkonzept aufbauen. Im Zuge der weiteren Oekologisierung sind Buntmetalle in der Diskussion. Deren funktional bedeutender Beitrag zur Minimierung von Verschleiss und Abrieb muss dabei kompensiert werden. (A) Beitrag zum XXIX. Internationalen my-Symposium. Bremsen-Fachtagung, 29.-30. Oktober 2010, Bad Neuenahr, Deutschland. Siehe auch Gesamtaufnahme des Symposiums, ITRD D366962. ABSTRACT IN ENGLISH: Beginning with the historical development the paper takes up the current identified global megatrends. The impending climate change driven reduction of CO2 emissions through consequent lightweight construction is considered, as well as the influence of increasing hybridisation and electrification of vehicle powertrains. The resulting consequences for the friction brake are analysed. Finally, in answer to the demands for reduced wear debris an environmentally friendly friction material concept will be discussed. Regenerative brakes in current electric and hybrid cars are not designed to replace friction braking. On the contrary, to secure safety in emergency situations and to provide the shortest stopping distances, the friction brake is still today the only reliable solution. However, these challenges will lead to a change of the friction pair's properties. The reduced energy requirements and consequently reduced temperature level of the friction pair, in combination with very high and respectively very low rubbing speeds is a significant factor for the design and development of friction materials for hybrid brake systems. These altered load conditions result in new design and optimisation possibilities of the brake system and friction pair. Emissions of brake dust will stand more and snore in the spotlight of future developments. Primary concepts for the avoidance of wear debris offer the greatest effect here. The presented regenerative friction principle points a way there. Beyond that it offers attractive possibilities for reductions in wear volume and weight. Future developments will build on this pad concept. In the course of further environmental activities non-ferrous metals are under discussion, whose functionally significant contribution in minimising wear and wear debris must thereby be compensated. (A) Paper to the XXIX. International my-Symposium. Brake Conference, 29-30 October 2010, Bad Neuenahr, Germany. For the covering abstract, see ITRD D366962.
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Availability:
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Authors:
- LANGE, J
- RUFF, S
- STEEGE, R
- STENKAMP, A
- Publication Date: 2010
Language
- German
- English
Media Info
- Pagination: 16-38&145-66
- Monograph Title: XXIX. Internationales my-Symposium. Bremsen-Fachtagung, 29.-30. Oktober 2010, Bad Neuenahr, Deutschland / XXIX. International my-Symposium. Brake Conference, 29-30 October 2010, Bad Neuenahr, Germany, held by TMD Friction Services GmbH, Leverkusen
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Serial:
- FORTSCHRITT-BERICHTE VDI. REIHE 12, VERKEHRSTECHNIK / FAHRZEUGTECHIK
- Issue Number: 728
- Publisher: VDI Verlag GmbH
- ISSN: 0178-9449
Subject/Index Terms
- TRT Terms: Brake linings; Brakes; Building materials; Conferences; Design; Energy conservation; Friction; International; Life cycle analysis; Lightweight materials; Temperature; Wear
- Geographic Terms: Germany
- ITRD Terms: 5293: Abrieb; 9011: Bemessung; 1350: Bremsbelag; 1361: Bremse; 8125: Deutschland; 212: Energieeinsparung; 9034: International; 8525: Konferenz; 5950: Lebensdauer; 9038: Leicht; 5452: Reibung; 6722: Temperatur; 4555: Werkstoff
- Subject Areas: Design; Energy; I91: FAHRZEUGKONSTRUKTION;
Filing Info
- Accession Number: 01357758
- Record Type: Publication
- Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
- ISBN: 978-3-18-372812-1
- Files: ITRD
- Created Date: Nov 29 2011 1:57PM