De første bremsene var hardt mot hardt, bremsekloss av tre mot jernring – og bilen til Benz var lite raffinert inntil kona Bertha besøkte sørøst i Tyskland. Der stakk hun innom en skomaker, ba ham sko klossene med lær – og fant opp bremsebelegget, og etterhvert mye annet. Litt av en dame.
Bildet øverst: Tidlig ute med ABS og avanserte skivebremser var det tunge kampflyet Saab 37 Viggen, som kunne bruke deler av riksveinettet som base, og derfor måtte ha dekk og bremser som tålte juling. Dunlop Maxaret debuterte her. Og Continental superdekk. (Foto: Saab)
Av Stein Bekkevold
Lenge hadde vi trommelbremser som svekket seg – de fadet og holdt på, asbest var de skodd med, og forgiftet alt rundt seg – *asbestose. Bremser fikk bilene for å kunne stanse, men alt var da fra kjerrenes tid og ble snart for dårlig.
Ikke hadde bilene godt lys foran, og ikke hadde de varsellamper bak, så påkjøring bakfra ble et problem helt til noen fant opp røde bremselys. Bosch? Eller den minst like driftige ingeniør Lanchester i England – han var hissig oppfinner, og kom tidlig med skiver av messing – men var ikke fullt så god økonom, det er en annen saga.
Asbestose
Så fikk trommelbremsene et slitebelegg av asbest, og det slet vi med i 70 år, til asbestose ble oppdaget og alarmen gikk. Asbest er en gruppe naturlige mineraler med flotte fibrøse egenskaper – stoffet er varmebestandig og sterkt, og ble brukt mye også i byggematerialer – til det ble forbudt i Norge i 1985.
Og altså i bremsebelegg. Stoffet er svært helseskadelig om vi puster inn fibrene, og er en kjent årsak til lungekreft (mesoteliom). Ordet asbest er en fellesbetegnelse for seks naturlige mineraler som krysotil (hvit), amositt (brun) og krokidolitt (blå).
Det skumle fiberstøvet samlet seg i bremstromlene, og ble etter mange år sett som en alvorlig helserisiko, som altså forårsaket lungekreft, lungehinnekreft og plakk – fortykkelser på lungens hinner. Alt fordi vi måtte finne noe som var enda bedre enn mor Bertas lær.
De mer avanserte koster mye og tåler mer juling. Sterkt ventilerte skiver tillater hardere bremsing fordi mer friksjonsvarme kan evakueres. (Foto: Ferrari)
Skivebremsene
Da kom skivebremsene. Med klosser. Bremsene kom for alvor ganske tidlig, fra Dunlop som også lanserte ABS-bremser Maxaret, vi brukte dem på kampflyet Saab AJS 37 Viggen på1960-tallet. Alt da var kravene til klossmaterialet strenge.
De viktigste egenskapene var og er: Evne til å motstå bremsesvikt i høy temperatur på grunn av overgang fra kinetisk energi til termisk (varmgang); påvirkning av fuktighet – bremser må lages for å tåle vann; evne til raskt å gjenopprette effekt etter økt temperatur (anti-fading), og gi samme friksjonsnivå på ethvert punkt i disse prosessene …. Ikke småtterier.
Friksjonskraft
Friksjonskoeffisienten må være lav nok til å hindre låsing, men så høy at vi alltid har god bremsekraft – den ligger oftest mellom 0,3 og 0,5. Skivens evne til å tåle friksjonsslitasje må være stor, men selvsagt ikke så stor at slitasjen kommer raskere enn klossens. Klossen må gi jevn kontakt med skiven, og må IKKE kunne brytes opp i biter eller skade skiven. Og klossene må gi god friksjonskraft, men også jobbe stille.
Mange av kravene er motstridende, og materialet i klossene er nå blitt en avansert kompositt. En vanlig miks i dag er: Kalkpulver, bronsepulver, grafitt, vermikulitt, fenolplast, stålfibre, gummipartikler, sand og friksjonspulver – og aramidfibre.
Tidlige skivebremser var en sensasjon, og kunne se slik ut. (Foto: Renault)
Myke/stive?
En annen egenskap som stadig vurderes, er hvor komprimerbare klossene er. Hvis de er for myke kan bremsevandringen – forskyvningen av servovæske – bli for stor. Klossmaterialet må også være en tanke porøst for å senke effekten av vann.
Asbest ble tilsatt som en vanlig ingrediens etter første verdenskrig etter hvert som hastighetene økte, da forskning viste at asbest fort absorberte varmen – som kan nå 260 °C – samtidig som det ga ønsket friksjon.
Fire typer nå
Etter hvert som de alvorlige helsefarene ble tydelige, måtte man finne andre materialer.Derfor har vi i dag ikke-asbestorganiske (NAO) materialer, i utviklede land. De finnes i fire kategorier: Ikkemetalliske – syntetisk kompositt, dvs cellulose, aramid, PAN og sintret glass.De er skånsomme mot skivene, men lager mye støv, og har kort levetid. Halvmetalliske – syntetiske blandet med flakmetaller; hardere og mer fadebestandige, men med økt slitasje på skiven, som må byttes oftere. De krever også mer pedal/servokraft for å gi samme bremseevne. Helmetalliske materialer – bare for rene løpsbiler og laget av sintret stål uten syntetiske saker. De er svært holdbare, men krever mer servokraft samtidig som skivene slites mer. De kan være støyende. Keramiske materialer – av leire og porselen bundet til kobberflak og -filamenter, et godt kompromiss mellom holdbarhet i metallklosser og effekt – og fademotstanden i de syntetiske.
En svakhet er at de – i motsetning til de tre foregående typene – ikke, til tross for at kobber har god varmeledning, sprer varmen godt, noe som kan gjøre at alt vrir seg. Men fordi de keramiske har et støynivå som ligger OVER vår høreterskel virker de jo svært stillegående ….
Fenol-formaldehyd-plast er ofte bindemiddelet. Grafitt kan være både friksjonsmateriale og bindemiddel. Et annet friksjonsmateriale som ofte brukes er zirkoniumsilikat. Og det skjer noe nytt hele tiden, særlig angående karbonfiber/karbonbremser lånt fra flyindustrien. Men da snakker vi HELT andre priser.
Ganske standard klosser i dag, her hos Biltema. Nå helt normale slitedeler.
*Asbestose
er en alvorlig, irreversibel lungesykdom forårsaket av langvarig innånding av asbestfibre, som fører til betennelse (inflammasjon) og arrvevsdannelse (fibrose) i lungevevet, noe som reduserer lungekapasiteten og gir åndenød og hoste. Sykdommen utvikles vanligvis 15-30 år etter eksponering, og selv om bruken av asbest er forbudt i Norge siden 1985, er det fortsatt viktig å være klar over risikoen ved arbeid med eldre materialer. Årsak: Innånding av fine asbestfibre som setter seg fast i lungene. Kroppen reagerer med en betennelsesprosess som over tid danner arrvev. Det finnes ingen kur, men symptomlindring og komplikasjonsforebygging er sentralt. Tiltak inkluderer røykeslutt, oksygenbehandling, og vaksiner mot influensa og pneumokokker.
