Bremsanlage der Hinterachse

In diesem Artikel geht es um die Wartung der Hinterachsbremse (Scheibenbremse)

Wenn sich Technik und Mythen kreuzen kommen manchmal sehr merkwürdige Dinge dabei heraus, die sich scheinbar nahtlos durch den Kfz Sektor ziehen. Leider sind davon auch sicherheitsrelevante Teile wie z.B. die Bremsanlage nicht verschont geblieben und deshalb geht es in den nächsten Folgen erstmal um dieses System.Den Anfang macht dabei die Hinterachsbremse und dabei durchkreuzen wir in den einzelnen Teilen auch den Werkzeugsektor der dazu gehört. Heute starten wir allerdings erstmal mit der Basis.

 

Bevor es los geht

Fakt ist dass vor jeder Reparatur die der heimische Schrauber unternehmen möchte(besser gesagt von jedem), eine genaue überprüfung statt finden sollte. Genau da fangen nämlich oft schon die Probleme an und führen ev. später zu kreativen, aber unsachgemäßen Lösungen.

Der übliche Ablauf besteht eigentlich darin, dass Bremsscheiben und Beläge (gern auch Klötze gen.) gekauft werden und damit ja offentsichtlich alles vorhanden ist um die Bremse sachgerecht instandzu setzen. Das ist aber nur die halbe Wahrheit, denn nicht jedes Verschleissbild ist gleich und die Montage der gängisten Verschleissteile stellt nicht automatisch die Ursachen des Grundproblemes ab. Das entsprechendes Werkzeug vorhanden ist sollte natürlich auch im Vorfeld sichergestellt werden, denn hier kann sonst schnell eine unschöne Situation entstehen und zu einer Zwangspause führen. Aber gehen wir Schritt für Schritt vor.

Das Wort davor - Vorwort

Bei den meisten modernen Fahrzeugen kommen in der Regel Scheibenbremsen an der Vorder- bzw. Hinterachse zum Einsatz und diese haben die Trommelbremse größtenteils verdrängt. Das hat für viele “Selbermacher” den großen Vorteil gebracht, ohne Demontage des Radlagers den Bremsbelag wechseln zu können und damit das ungeliebte einstellen eben jenes Teiles zu umgehen. Auch das scheinbar komplizierte Federwerk das sich hinter der Trommel verbarg, gibt es bei der Scheibenbremse nicht und vor der Überraschung eines undichten Bremszylinders (den man erst nach dem abnehmen der Trommel sieht) bleibt man verschont.

Das klingt erstmal ganz gut und verspricht eine unkomplizierte, schnelle Montage oder etwa nicht? Im Prinzip schon. Allerdings verleitet eben genau diese Tatsache dazu wichtige Schritte einfach nicht mehr zu beachten, oder sich in eine ungeplante Reparatur zu stürzen die letztendlich am richtigen Werkzeug scheitert. Ohne die richtigen Hilfsmittel ist es nämlich praktisch unmöglich den Bremssattel in die richtige Position zu bringen, in der die neuen Beläge eingesetzt werden können. Bei den neusten Fahrzeuggenerationen geht hier ohne spezifisches Diagnosegerät schon gar nichts mehr, denn die per Taster betätigte Handbremse kann nur über die Bremselektronik zurück gefahren werden. Die Probleme die man in der Praxis sieht sind jedoch meistens viel weniger komplexer Natur und entstehen oft auch erst in Folge einer nicht sachgerechten Montage.

Ich hoffe dieser Artikel erfüllt seinen Zweck und bietet jedem Leser einen guten Überblick.

Prüfen

Die wesentlichen Bestandteile der Bremsanlage (Bild 1)wie Bremsscheiben,-Sättel, Sattelträger und Beläge sollten alle im Vorfeld geprüft werden, denn sie können Fehler verursachen die eine Kette von Schäden nach sich zieht. Aber gehen wir der Reihe nach vor.

Die Bremsscheibe kann mehrere Fehler verursachen die direkt oder indirekt in Erscheinung treten. Den ersten Test kann man bereits beim fahren ausführen, in dem die Bremse betätigt wird. Spürt man ein pulsieren im Bremspedal bzw. vibriert das Lenkrad(bezieht sich auf die Vorderachse), ist dies ein Hinweis auf einen “Schlag” in der Bremsscheibe. Was bedeutet das aber nun? Jeder kennt vermutlich die sprichwörtliche “Acht” am Hinterrad eines Fahrrades, wenn also das Rad nicht exakt gerade läuft. Das kann auch unserer Bremsscheibe passieren wenn sie heiß ist und dann plötzlich (z.B. durch Wasser) abkühlt. In diesem Fall drückt die Scheibe dann zeitweise auf den Bremskolben des Sattels und wir bemerken es dann als Kraft die im Bremspedal an unserem Fuß spürbar wird. Eine solche Bremsscheibe muss ersetzt werden, wobei dieses Verhalten häufiger bei nicht innenbelüfteten Scheiben auftritt. Grafik 2 stellt diesen Zustand etwas übertrieben dar, um den Sachverhalt besser verständlich zu machen.

Leider tritt dieses Problem auch immer häufiger auf, weil die Auflagefläche der Bremsscheibe auf der Radnabe nicht gründlich genug gereinigt wird. Ich sage ganz deutlich "leider" denn selbst dafür gibt es schon spezielle Topfdrahtbürsten die wirklich gute Arbeit leisten. Am Ende ist es aber eine reine Fleissarbeit, die aber wirklich nicht vergessen und nicht als obligatorisches streicheln mit der Drahtbürste abgetan werden sollte.

Als nächstes richten wir den Blick auf die reguläre Abnutzung der Scheibe, die wie man sich ja leicht vorstellen kann, durch den häufigen Kontakt mit dem Bremsklotz auch irgendwann ihre Materialstärke einbüßt. Um hier die tatsächliche Stärke fest zu stellen benutzt man eine Bügelmessschraube und vergleicht den Messwert mit einer Vorgabeliste des Herstellers. Alternativ kann man auch für fast jeden Fahrzeugtyp günstig Bücher kaufen, die einem den richtigen Wert verraten. Unterschreitet die Scheibe den Minimalwert muss sie ersetzt werden, da sie sonst den auftretenden Kräften nicht mehr standhalten kann (siehe Bild 3).

Der dritte wichtige Punkt betrifft Schäden die man rein optisch erkennen kann. Wenn z.B. Risse oder grobe Riefen in der Scheibe sichtbar sind, muss diese unbedingt ersetzt werden. Besonders bei den Bremsscheiben der Hinterachse lässt sich oft ein auffälliges Schadensbild feststellen, das sich in Form einer stark verrosteten oder unleichmäßig abgelaufenen Fläche der Scheibe zeigt. Was genau die Ursache dafür ist besprechen wir später noch, klar ist aber dass hier der Austausch der Bremsscheiben unumgänglich ist. Der Grund dafür leuchtet schnell ein, denn auf einer ungleichmäßigen Scheibe können unsere Bremsbeläge nicht mit ihrer ganzen Oberfläche wirken. Es würde außerdem starke Geräuschbildung, verringerte Bremswirkung und einen erhöhten Verschleiß bedeuten was natürlich unbedingt verhindert werden soll. Bild 4 zeigt eine solche Bremsscheibe die trotz ausreichendem Belag keine zufriedenstellende Bremswirkung erzeugt.

Der Bremssattel/träger

Der Bremsattel wird leider bei der Instandsetzung oft komplett ignoriert, da er nicht als eigentliches Verschleißteil gilt. Das kann sich direkt oder indirekt rächen, denn das zuletzt angesprochene Fehlerbild der Bremsscheibe kann vom Bremssattel verursacht werden. Auch eine stark unterschiedliche Abnutzung des inneren und äußeren Bremsklotzes kann auf einen Defekt des Sattels(seiner Führung) zurück geführt werden, aber gehen wir der Sache Schritt für Schritt nach.

Ein Bremssattel wie wir ihn hier vorliegen haben, muss sich natürlich bewegen können um auch den äußeren Bremsklotz an die Scheibe zu ziehen. Um dies zu ermöglichen besitzt er zwei Führungen die ihn mit dem Sattelträger an der Achse fixieren. Die Sattelführung ist es aber auch die zu Problemen führen kann, wenn sie sich nicht leichtgängig bewegen lässt oder fest sitzt. Wenn sie schwergängig ist kann sich der Bremsbelag nach dem Bremsvorgang nicht mehr ganz von der Scheibe lösen, oder der äußere Belag wirkt nicht ausreichend bei der Bremsung mit. Beides muss verhindert werden. Die Ursache sind in diesem Fall meistens defekte Dichtungsmanschetten durch die Wasser eindringen kann. Natürlich können die Führungen nach langer Einsatzzeit auch Spiel aufweisen und dafür sorgen das der Sattel z.B. kippt. Dieser Fall ist zwar seltener, sorgt aber durch die kleinere Fläche auf die der Bremsbelag wirkt für teilweise erhebliche Geräuschentwicklungen beim Bremsen. Bild 5 zeigt eine solche Führung und 5b die Führungsbolzen.

Sehr oft sehe ich auch Bremssättel bei den denen die Staubschutzmanschette gerissen ist, die verhindert das Schmutz bzw. Feuchtigkeit zwischen Bremskolben und Zylinderwandung gelangen. Dies geschieht häufig beim zurückdrehen des Kolbens, wenn die Manschette daran festklebt und sich dann mit dreht bis sie reißt. Hier hilft aber dann nur eine komplette Überholung des Bremssattels (dazu beim nächsten Artikel mehr) oder ein Neuteil, was natürlich aus Kostengründen oft gescheut wird da offensichtlich trotz des Schadens alles funktioniert. Auf Dauer kann es aber so keine Lösung sein und es gilt zeitnah zu handeln.

Kritik vorprogrammiert

 Ich kenne den Punkt an dem jetzt alle schreien "Führungsbolzen verschleißen nie bei dem geringen Weg" und erkläre es dann oft an Einzelteilen die ich bewusst gesammelt habe. Es ist natürlich klar das die Führungen nicht bei jedem Belagwechsel ersetzt werden müssen, allerdings werden die Führungsbolzen die Korrosion aufweisen oft auch einfach zu aggressiv gereinigt. Kürzlich wurde mir erst voller Stolz erklärt man habe das lästige Quitschen der Bremse mittels des Tips weg bekommen und der Bolzen sei jetzt so geschliffen worden dass er nie wieder festkorrodiert. Das ist natürlich nicht der Sinn der Sache und auch viel Fett kann kein Spiel ausgleichen. Für alle die auf den Geldbeutel achten wollen kann ich daher sagen, dass ein kompletter Satz Führungsbolzen mit Dichtungen ca. 15 Euro kostet und passendes Fett auch gleich dabei ist. Sollten tatsächlich die Führungshülsen im Sattelträger verschlissen sein, sollte man auch hier nicht experimentieren.

 

Wie schon in der Einleitung genannt hat der Bremssattel an der Hinterachse noch einen “Nebenjob”, nämlich die Handbremsfunktion. Bei Fahrzeugen die über eine klassische Hebel/Seilzugbetätigung verfügen geht seitlich ein kleiner Stellhebel vom Sattel ab, der bei unbetätigter Handbremse wieder komplett in Lösestellung gehen muss. Zieht man also die Handbremse an und löst sie wieder, müssen beide Hebel (links und rechts) wieder gleichmäßig weit zurück laufen bzw. die Bremse komplett frei geben. (Natürlich muss die Bremse links und rechts auch parallel schließen)

Funktioniert dies nicht einwandfrei muss der Sattel gangbar gemacht, oder komplett ausgetauscht werden. Bei Fahrzeugen die bereits über elektrische Bremssättel verfügen, sollte bei auffälligen Schadensbildern mittels eines Diagnosegerätes der Fehlerspeicher des Bremssystems ausgelesen werden. Bei manchen Herstellern gibt es dort auch spezielle “Stellgliedtests” die über die Stromaufnahme prüfen, ob die Stellkräfte der Sättel im normalen Rahmen sind. Der Vorteil ist hier allerdings das Fehler meistens schon frühzeitig durch eine Fehlermeldung im Kombiinstrument angezeigt werden, bzw. die Kontrollleuchte des Bremssystems angesteuert wird.

 Bremsschläuche

Da es wenig Sinn hat neue Bremsscheiben und Beläge zu montieren, wenn deren Betätigung nicht funktioniert, richten wir unseren Blick natürlich auch auf die Bremsschläuche. Sind diese brüchig oder werfen bei betätigter Bremse schon Blasen müssn sie dringend ersetzt werden. Hier lohnt es sich auf jeden Fall genau hin zu schauen und alle Stellen zu prüfen. Natürlich sollte der demontierte Sattel auch immer so aufgehängt werden, dass der Schlauch nie geknickt oder verdreht wird.

Impulsringe

Für das Antiblockiersystem in unserem Fahrzeug benötigen wir Impulsringe, die dem Sensor das passende Signal pro Radumdrehung liefern. Die Impulsringe sind vielfach in die Bremsscheibe eingepresst und leiden natürlich stark unter Feuchtigkeit, die zusammen mit der Wärme der Bremsscheibe dafür sorgt das sie von Rost zersetzt werden. Wer also die Bremsscheiben ersetzt ist gut beraten, die Ringe gleich mit zu erneuern da es sonst später zu Fehlermeldungen kommen kann.

Bild 6 zeigt einen Impulsring der durch Rostflocken für Probleme sorgte, da der Sensor kein sauberes Signal mehr bekam.

 Das richtige Werkzeug

 Wer sich bis jetzt durch den Artikel gekämpft hat kann beruhigt sein, denn jetzt geht es tatsächlich erstmal mir praktischen Dingen weiter. Bevor es jetzt los geht die Bremsanlage zu demontieren muss natürlich erstmal sichergestellt werden, dass das richtige Werkzeug vorhanden ist. Da klar sein dürfte dass es einer Grundausstattung von Schlüsseln etc. bedarf, geht es aber hier hauptsächlich um die Spezialwerkzeuge die man benötigt um seine Reparatur erfolgreich durch zu führen. An dieser Stelle rückt wieder die schon mehrfach erwähnte Handbremsfunktion in den Vordergrund, denn sie macht alles etwas komplizierter. Aber fangen wir am Anfang an.

Wenn wir das Bremspedal betätigen drückt die Bremsflüssigkeit den Kolben des Bremssattels heraus und die Bremse schließt sich. Da aber mit steigender Abnutzung der Bremsbelag immer kleiner wird, würde der Weg den der Handbremshebel bewegt werden muss immer größer. Um genau das zu verhindern besitzt der Bremssattel einen Nachstellmechanismus, der allerdings auch verhindert dass wir den Kolben einfach zurück drücken können um neue Beläge ein zu setzten. Genauer gesagt können wir es doch, aber eben nur mit einem Spezialwerkzeug welches den Kolben dreht und gleichzeitig zurück drückt. Diese Werkzeuge sind vom Funktionsprinzip alle gleich, die Aufnahmen haben jedoch ganz unterschiedliche Formen. Es gibt solche mit Kerben, mit Stiften usw. weshalb oft ganze Sätze verkauft werden, die entsprechende Adapterplatten beinhalten. Um es ganz klar zu sagen: Ohne dieses Werkzeug geht es an diese Stelle gar nicht weiter. Man sollte sich also auf jeden Fall versichern einen solchen Satz in seiner Werkstatt zu haben, bevor man mit der Arbeit begint. Bild 7 zeigt einen solchen Satz.

 

Wer schon die neuste Generation in Form von elektrischen Handbremsen an seinem Fahrzeug hat, kommt um ein Diagnosesystem nicht herum. Was wir im ersten Fall von Hand erledigen, geht hier nur durch die gezielte Ansteuerung durch die Bordelektronik und die reagiert leider nur auf Signale die über die Diagnoseleitung eingespeist werden. Wohlgemerkt muss auch erwähnt werden dass die relativ günstigen OBD Scanner, die weit verbreitet sind, nicht für diese Arbeit geeignet sind. Von der Vorstellung hier ein Universalgerät kaufen zu können, das alle Marken abdeckt sollte man sich besser gleich verabschieden und um es realistisch zu betrachten sind im besten Fall 400-500 Euro fällig. Multimarkengeräte liegen im hohen vierstelligen Bereich und sind für die heimische Werkstatt daher wohl ehr uninteressant.

Bild 8 zeigt eine Software die den Sattel in Wartungsstellung fährt.

 Natürlich darf auch ein ordentlicher Drehmomentschlüssel nicht fehlen, da neben den Radbolzen auch z.B. die Schrauben des Sattelträgers nach Vorschrift angezogen werden müssen.

 Die neuen Teile

Auch wenn die neuen Teile bereit liegen gibt es noch einige Punkte die falsch laufen können und deshalb fangen wir gleich bei den neuen Bremsscheiben an. Die Hersteller schützen die Neuteile gegen Korrosion entweder durch Wachs oder eine Schutzlackierung. Während das Wachs unbedingt vor der Montage entfernt werden muss, kann die Schutzlackierung erhalten bleiben und die Hersteller legen zur eindeutigen Kennzeichnung auch Hinweiszettel bei.

Bild 9 zeigt eine Bremsscheibe mit Schutzlack und dem Hinweiszettel der besagt dass dieser nicht entfernt werden muss.

 

Auch bei den Bremsbelägen schaut man lieber genau hin, denn hier gibt es gleich zwei Fallstricke die zu Fehlern verleiten. Manche Bremsklötze haben auf ihrer Rückseite eine Schutzfolie und diese muss natürlich entfernt werden, da sie sonst durch die hohen Temperaturen verbrennen. Das gilt übrigens nicht für die dünnen Metallplatten die an der Trägerplatte der Bremsklötze kleben, denn diese sind dort sehr nützlich. Zum einen verhindern sie eine zu hohe Wärmeübertragung an den Bremssattel und wirken gegen Schwingungen, sowie ev. Kontaktkorrosion.

 Leider ebenfalls sehr verbreitet sind Bremsbelagsätze bei denen die neuen Schrauben fehlen, mit denen der Sattel befestigt wird. Diese sind mit Sicherungsmittel bestrichen und natürlich sollten sie auch nicht durch zufällig vorhandene Schrauben ersetzt werden.

Bild 10 zeigt einen ordnungsgemäßen Satz mit neuen Schrauben.

 Als nächstes kommt der Sattelträger an die Reihe, der mit zwei Schrauben an der Achse befestigt ist. Hier sollte man die passende Torx Nuss zur verfügung haben, denn gerne wird hier auch mit einer zu kleinen Variante gearbeitet, die zwar hinein passt aber den Kopf der Schraube beschädigt. Außerdem wird die Schraube später auch wieder mit dem entsprechenden Drehmoment angezogen und spätestens an dieser Stelle muss das Werkzeug präzise passen.

Ist der Sattelträger aus dem Weg kann man die Bremsscheibe von der Radnabe abnehmen und diese gründlich reinigen. Dieser Schritt ist besonders wichtig, denn wenn Rost oder Dreck auf der Nabe verbleiben liegt die Bremsscheibe nicht plan auf. Das Resultat wäre eine taumelnde Bremscheibe, wie es weiter oben im Artikel schon beschrieben wurde. Gleiches geschieht natürlich mit dem Sattel und seinem Träger, denn Schmutz und Rost machen sie schwergängig. Um die gereinigten Flächen, die ja praktisch blankes Metall sind, zu schützen wird ein Systemschutzspray aus dem Fachhandel aufgetragen (bitte nicht irgendein vorhandenes Fett etc.!) und damit die leichtgängigkeit auf Dauer sicher gestellt.

 Mythenalarm

An dieser Stelle teilt sich die Kfz-Gemeinde allerdings in zwei Lager, denn während die einen auf Kupferpaste setzen, raten andere von ihrem Einsatz kategorisch ab. Leider werden selten konkrete Begründungen genannt und deshalb folgt hier einmal eine kurze Erklärung wann man was benutzen kann bzw. sollte. Sobald Teile der Bremsanlage aus Aluminium sind kann durch Kupferpaste, gepaart mit Feuchtigkeit als Elektrolyt, Kontaktkorrosion entstehen und im Laufe der Zeit verschiedene Schadensbilder hervorrufen. Die Erklärung das die Leitfähigkeit der Kupferpaste ABS Sensoren stören soll, gehört aber bei sachgemäßer Benutzung wohl ehr in das Reich der Mythen.

 Übrigens sollte natürlich auch die Auflagefläche des Sattelträgers an der Achse nicht vergessen werden, denn das könnte den festen Anzug und die flächige Auflage beeinträchtigen.

Bei der Vorbereitung der neuen Teile gibt es aber auch noch ein paar Punkte zu beachten. Wie bereits erwähnt müssen teilweise die Impulsringe an den neuen Scheiben angebracht werden und hier muss man sehr sorgfältig vorgehen. Ein schief aufgesetzter Ring sorgt später für fehlerhafte Signale und ein loser Ring natürlich auch. Es gibt hier zahlreiche Systeme die entweder als Ring in die Scheibe gepresst werden, während wieder andere aufgeschrumpft werden. Das bedeutet sie werden erwärmt so dass sie sich ausdehnen, dann auf die Scheibe gelegt wo sie sich wieder zusammen ziehen und dadurch fest sitzen. Bei einigen Modellen ist die Radnabe übrigens ein gemeinsames Teil mit der Bremsscheibe und man muss, soweit noch in Ordnung, die Lagerschalen des Radlagers von der alten in die neue Scheibe umbauen. Bild 12 zeigt die Lagerschalen die mit eine Dorn aus der Scheibe getrieben werden müssen, ohne sie zu beschädigen(!).

In unserem Fall ist dies jedoch nicht notwendig da die Nabe ein eigenes Bauteil ist, allerdings sollte dieser Umstand nicht unerwähnt bleiben.

 Im nächsten Teil geht es noch einmal um die Werkzeuge die wir hier benutzt haben und einige die man hier noch nicht gesehen hat. Außerdem zerlege ich eine Bremssattel mit den hier beschriebenen Fehlern und dokumentiere seine Überholung.

Bis dann wünsche ich allen viel Spass bei ihren Projekten.

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