Forschung & Entwicklung

Gewichtseinsparpotenzial nutzen

Besonders zur Sicherstellung der radialen Beweglichkeit, die für den Ausgleich der Wärmeausdehnung der Bremsscheibe benötigt wird, sind recht unterschiedlich aufwendige Lösungen im Markt. Bild: Hirschvogel
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Radnabe und Bremsscheibe sind zwei wichtige Bauteile im Fahrwerk. Auf der Radnabe (über das Lager am tragenden Fahrwerk-Bauteil befestigt) wird die topfförmige Bremsscheibe zusammen mit der Felge mittels der Radschrauben befestigt. Dies erfordert allerdings einen großen Werkstoffeinsatz zwischen der Brems-Funktionsfläche der Bremsscheibe und der zentralen Anbindung. Neuere Entwicklungen in diesem Bereich, die auch schon in Serie sind, ersetzen den schweren, gusseisernen Topfbereich durch einen Aluminium- oder Stahlblechtopf mit deutlich geringerer Masse.

Für bedeutende Gewichtseinsparungen müssen zusätzliche Bauteile gefertigt und bearbeitet werden. Besonders zur Sicherstellung der radialen Beweglichkeit, die für den Ausgleich der Wärmeausdehnung der Bremsscheibe benötigt wird, sind recht unterschiedlich aufwendige Lösungen im Markt.

Hirschvogel stellt nun einen Lösungsvorschlag zur Diskussion, der Funktionen integriert und sowohl Leichtbau- als auch Kostenvorteile gleichermaßen erfüllen könnte. Kernidee ist es, die Bremsscheibe (jetzt nur noch als reiner Reibring) direkt an Arme anzubinden, die an die Radnabe angeschmiedet werden. Berechnungen zeigen, dass diese Arme in Bremsrichtung sehr steif sind. Auch die Gesamtsteifigkeit des Systems bezüglich der Radkräfte ist ähnlich wie bei konventioneller Ausführung. Aufgrund der Geometrie könnten die Arme aber in radialer Richtung einen gewissen Ausgleich schaffen, der thermische Dehnungen kompensieren könnte. Sollte dies nicht ausreichen, sind aber auch schwimmende Verbindungen zwischen Radnabe und Bremsscheibe denkbar.

Vorentwicklung ist der nächste Schritt

Mit der der integrierten Bremsscheiben-Anbindung können 620 g pro Rad (also knapp 2,5 kg pro Fahrzeug) an Gewicht eingespart werden. Bei geringeren Kosten gegenüber anderen schon umgesetzten Leichtbau-Lösungen verbessert sich eventuell auch die Luftströmung durch die Bremsscheibe und an die Lagerung.

Schließlich führt das offene Design zu einem filigranen Leichtbau-Look, der zusammen mit einem offenen Felgen-Design einen äußert sportlichen Eindruck hinterlässt. Die Schmiedbarkeit einer solchen Radnaben-Ausführung wurde prototypisch schon nachgewiesen. In nächsten Schritten will Hirschvogel nun mit OEMs und Tier 1 im Bereich Corner-Modul, Bremssysteme und Lager eine Vorentwicklung beginnen. (ig)

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