Wie rüste ich sinnvoll meine Bremsen auf?

In diesem Blog findet ihr eine sinnvolle Ausfürhung bezüglich der Aufrüstung von Bremsanlagen. Unterscheiden muss man dabei folgende 3 Punkte:

1. mechanisch baubare Möglichkeiten
2. technisch sinnvolle mechanisch baubare Möglichkeiten
3. zulassungsrelevante sinnvolle Möglichkeiten

zu 1. mechanisch baubare Möglichkeiten

Der S4/5 hat an der VA die Bremse der PR-Nummer 1LJ und an der HA die Bremse der PR-Nummer 1KE sowie einen HBZ mit 25,4 mm Durchmesser.
Der RS5 hat an der VA wahlweise die Bremse der PR-Nummer 1LM in Stahl oder 1LW in Keramik, an der HA immer die gleiche 1KE-Bremse wie der S4/5 jedoch wieder einen anderen HBZ, nämlich einen mit 26,99 mm Durchmesser.

Die 1LJ, auch FBC 17" genannt, hat die Scheibendimensionen 345x30 mm an einem normalen Faustsattel mit einem 57er Kolbendurchmesser. Die 1KE, auch C2-43 EPB ((E)lectric (P)arking (B)rake)) genannt, hat die Scheibendimensionen 330x22 an einem Faustsattel mit einem 43er Kolbendurchmesser. Die RS5-Variante unterscheidet sich von der S4/5-Variante nur durch eine andere Topftiefe, eine verbreiterte Radnabe und entsprechend angepassten Belaghaltern, um die Spurweite zu vergrößern und an die RS5-Felgen anzupassen. Alle bremshydraulischen und -mechanischen Eigenschaften sind gleich.
Die 1LM in Stahl hat die Scheibendimensionen 365x34 mm und einen 8-Kolben-Brembo-Festsattel mit jeweils 4 28er und 4 32er Kolbendurchmessern. Die 1LW in Keramik hat die Scheibendimensionen 380x38 mm und einen 6-Kolben-Brembo-Monoblock-Festsattel mit 2 32er, 2 36er und 2 38er Kolbendurchmessern.

Seit der neuen Radnabengeneration des A4/A5 B8 mit dem neuen Mittenzentrieungsdurchmesser lässt sich von allen größeren Konzernfahrzeugen mechanisch an der VA eine Bremsanlage verbauen, so zum Beispiel alle Bremsanlagen des A6/A7/A8 nebst Derivaten, wozu eben auch die 400x38 in Stahl und Keramik gehört. Das kann also für eine richtige Auswahl nicht das Kriterium sein. Daher:

zu 2. technisch sinnvolle mechanisch baubare Möglichkeiten

Dazu erst einmal eine wichtige Korrektur zu einer falschen physikalischen Aussage in den Vorposts.
Es wurde dort behauptet, dass eine größere Bremse an der VA dazu führe, dass sich die Bremsbalance nach vorne verschöbe und damit das Auto beim Bremsen weiter vorne eintaucht und sich so damit die maximal mögliche Abbremsung an der HA verringert.
Das stimmt zwar einzig bezüglich der Balance, im Weiteren aber NICHT und ist leider VÖLLIG FALSCH!

Das Eintauchen des Fahrzeuges beim Bremsen ist ein Drehen um die Fahrzeugquerachse und das wird als Nicken bezeichnet. Das Bremsnicken ist aber ein Resultat ALLER gesamtheitlich am Fahrzeug auf Fahrbahnhöhe angreifenden Bremskräfte, egal ob diese nun vorne oder hinten angreifen. Es entsteht aus der Abstützung des entstehenden Nickmomentes welches die Bremskräfte mit dem Hebelarm der Fahrzeugschwerpunktshöhe erzeugen. Dies ist unabhängig von der Längsverteilung der Bremskräfte, sondern einzig und alleine von dem Betrag deren Resultierenden.
Ein Rechenbeispiel. Angenommen, irgendeine Bremsgesamtkraft greift auf Fahrbahnhöhe so am Fahrzeug an, dass dieses mit 3,5 m/s verzögert. Dann taucht das Fahrzeug immer bei 3,5 m/s Verzögerung vorne gleich ein, ganz egal, zu welchen Verhältnissen von vorne zu hinten die Bremsgesamtkraft nun in Summe erzeugt wurde.

Für den Laien mag das befremdlich klingen, aber so ist es ... Sachen wie Bremsnickausgleich und so etwas seien hierbei noch nicht einmal betrachtet, die kommen noch dazu und haben bezüglich der Nickwinkel einen Einfluss, jedoch nicht bezüglich der dyn. Achslastverschiebungen. Die sind immer gleich, mit und ohne BNA ...

So hat zumindest auf das Nicken die Wahl der VA-Bremse nur sekundär Einfluss. Viel wichtiger ist die Wahl der einzelnen Komponenten der Bremse zu einem harmonisch wirkenden Gesamtsystem. Da wäre einmal der mechanische Teil.
Es gibt bezüglich des Gesetzgebers genaue Vorschriften, wie eine Bremsbalance zu einem gegeben physikalischen Fahrzeug aussehen muss bzw. es werden Abbremsungen und Stabilitätskriterien vorgegeben, die in der Zulassung zu erfüllen sind.
Wenn ich nun einfach die VA-Bremse deutlich in Scheibendurchmesser und effektiver Kolbenfläche vergrößere, verschiebe ich zum einen die Bremsbalance deutlich nach vorne und zum anderen ändere ich auch Pedalweg und -kraft. Beides ist nicht unbedingt positiv zu sehen.
Eine Verschiebung der Bremsbalance nach vorne bewirkt zum Beispiel unweigerlich, dass die VA der HA gegenüber deutlich früher zum Blockieren neigt. Das ist ansich nicht ganz so dramatisch wie der umgekehrte Fall, der auf jeden Fall vermieden werden muss, jedoch kann es passieren, dass ich die geforderte Gesamtabbremsung nicht mehr in allen vorgeschriebenen Beladungs- und Reibzahlpunkten erreiche.

Allerdings kann ich bei der rein mechanischen Betrachtung der Bremsanlage den Bremsdruck noch weiter erhöhen, bis auch die HA in die Blockierung kommt. In diesem Bereich sind aber wie gesagt die Bremskräfte wegen des Blockierens geringer als bei noch drehenden Rädern. Zudem besagen die Vorschriften immer ein Mindestverhältnis von Bremskraft VA zu HA und das wird immer schwerer, je größer die VA im Vergleich zur HA wird.
Diesbezüglich ist also eine gute solide mechanische Grundverteilung schon einmal deutlich positiver für das Resultat als mechanisch nicht passende Komponenten, die nur durch ABS/EBV wieder hingedrückt werden.

ABS€ EBV€ CBC€ HVV€ ESP€ Was hat er da gerade gesagt€ Jaaaa, ganz einfach. Das Theme ABS als in der Hirarchie niedrigste Funktion der Bremsenregelung ist der nächste große Punkt, der die Auswahl der richtigen mechanischen Komponenten deutlich beeinflusst.
Das Problem mangelhafter mechanischer Grundverteilungen hat sich insoweit etwas verändert, als dass man mit ABS/EBV ein mächtiges Werkzeug in der Hand hat, doch einiges noch präziser einzustellen als mit der rein mechanichen Bremskraftverteilung. Bremsanlagen werden seid Einführung der (E)lektonischen (B)remskraft-(V)erteilung grundsätzlich an der HA mechanisch überbremsend ausgelegt um dann mit der EBV den korrekten HA-Bremsdruck ideal einzustellen. Doch dazu mehr.

Gehen wir mal von einer durch eine viel zu große VA-Bremse ungünstig nach vorne verschobener Bremskraftverteilung mit ABS aus. So würde irgendwann die VA in die ABS-Regelung geraten, obwohl hinten noch keinerlei Blockierneigung in Sicht ist. Da hinten noch nichts blockiert, kann ich trotz Regelung der VA den Bremsdruck noch weiter erhöhen, bis ich auch an der HA in die Regelung gelange. Erst dann ist der Weg vom HBZ dicht und das Pedal pulsierend fest und nicht merh weiter niedertretbar, so fest man sich auch bemüht. Somit komme ich ansich immer wieder auf die ideal mögliche an allen 4 Rädern vorliegende ABS-Bremsung heran, die die maximal möglichen Bremskräfte erzeugt und überträgt (störungsfrei 10 - 15% Schlupf).
In der Realität aber ist der eingeregelte Zustand nicht gleich da sondern muss erst vom ABS/ESP hergestellt werden. Das verschenkt wertvollen Bremsweg trotz ABS und benötigt ein paar Regelzyklen. Daher geht auch in Zeiten von ABS und EBV nichts über eine leicht HA-überbremsende gute und penibel ausgerechnete Grundbremskraftverteilung VA/HA, auf die das ABS/ESP dann mit der EBV und dem ABS sanft aufsetzen und präzise, schnell und feinfühlig regeln kann.

Soviel zu der Bremskraftverteilung.
Im A4/5 ist immer ein Bosch ESP 8.2 verbaut. Dieses enthält natürlich neben dem ABS auch die Funktionen eben des ESP, der ASR, EDS, MSR, EBV, CBC, HVV, GAV uvm. ...

Damit eine ABS-Regelung gut und präzise verläuft, müssen für das ABS die hydraulischen Volumina in den Sätteln passen. Und hier liegt die Krux begraben.

Der 57er Seriensattel des S4/5 hat eine effektive Kolbenfläche von ca. 5103 mm². Der 8-Kolben-Festsattel der RS5-Stahlbremse hat eine effektive Kolbenfläche von schon 5680 mm² und der 6-Kolben-Monoblock-Festsattel der Keramikbremse hat eine effektive Kolbenfläche von 5912 mm². Damit steigen die für gleiche hydraulischen Hub nötigen Volumina von S4/5 Serie zu RS5 und RS5 Keramik stetig an, was zwar bei gegebenem hydraulischen Druck jeweils größere Spannkräfte an den Kolben ergibt (F=p*a) jedoch auch massiv die zu bewegenden hydraulischen Flüssigkeitsvolumina vergrößert und das ist das Problem.

Es gibt gesetzliche Vorschriften zu maximalen Pedalwegen und Pedalkräften sowie geforderte Mindestverzögerungen zum Beispiel bei Ausfall eines Bremskreises oder der Unterstützung. Glücklicherweise haben wir im VW-Konzern immer eine Diagonalaufteilung mit negativem Lenkrollhalbmesser, so dass bei Ausfall eines Kreises immer eine VA-Bremse funktionsfähig verbleibt. Nicht so einen Schrott, den Audis bayrischer Mittbewerber da technologisch immer verbricht ...

Audi sieht es als notwendig an, den HBZ deswegen zu vergrößern, und zwar von 25,4 mm auf 26,99 mm Kolbendurchmesser. Das machen die als kostengetriebener Großserienhersteller nicht, weil sie nichts besseres zu tun hätten sondern weil die im RS5 IMMER verbauten größeren Sättel die größeren Voluminas eines größeren 27er HBZs benötigen. Oder glaubt Ihr, die machen das zum Spaß oder weil gerade so schön die Sonne scheint? Meine Herren, wenn ich dann lese, dass man einfach irgendwelche VA-Bremsen verbaut, wird wohl jetzt hoffentlich jedem klar, dass das Gehirngoulasch ist.

Weiterhin ist das ESP ein Problem. Dieses regelt hydraulische Drücke, das heist, es muss eine Abstimmung zwischen dem bei einem zeitdiskreten Ventilöffnungsvorgang ab- oder zufließenden Hydraulikvolumen und den sich im Sattel darauf verändernden Kraftzustand geben. Und der ist nun einmal durch die Kolbenfläche definiert.

Auch wenn in allen Autos ein Bosch ESP 8.2 verbaut ist, so ist auf jeden Fall die Software im RS5 auf die anderen Volumina im Sattel angepasst. Ganz sicher. Deswegen auch eine andere Teilenummer. Wenn Ihr nun also einfach eine hydraulisch größere Bremsanlage verbaut und dazu das ESP nicht anpasst, so wird sich bei steigenden Volumina der Regler definitiv in Richtung träger verschieben. Das kann bedeuten, dass ihm die Einregelung eines ABS-Zustandes am Rad nicht mehr in der höchsten Qualität gelingt, wie es im Originalzustand vorläge.

Weitere Einflussfaktoren wie andere Reibkoeffizienten zwischen Belag und Scheibe, die bei gleichem Scheibendurchmesser und Zangenkraft sogar noch in unterschiedlichen Bremsmomenten resultieren könnten, habe ich in diese Betrachtung noch nicht einmal inkludiert ...

Ihr seht also, dass man eine ganze Menge falsch machen kann.

Sinnvoll ist es als Resumée, auf jeden Fall, wenn Ihr die Keramik- oder die Stahlbremse des RS5 verbaut, was sich ja nur auf die VA auswirkt (hinten ist alles bremshydraulisch und -mechanisch gleich ...), auch den HBZ auf den 27er zu tauschen. Und da man den eventuell nicht in den anderen BKV hineinbekommt, wäre auch der noch zu tauschen. Im Idealfalle müsste auch eine Software von einem RS5 in das Auto mit an die Sättel angepasster Software.

Aber dann schreien alle wieder nach dem Geld. Logischer Weise könnt Ihr Euch vorstellen, dass das auf die Mechanik und Physik wohl keinen Einfluss hat ... Und ich bin immer verwundert, dass die technisch sinnvollen Lösungen wegen ein paar Hundertern über Board fallen wo man für die Radbremse sowieso schon einige Tausender in die Hand nahm (speziell bei Keramik ...)

Damit sind wir bei Punkt 3!

3. zulassungsrelevante sinnvolle Möglichkeiten

Um eines gleich vorweg zu sagen. Das Glück von vielen hier ist, dass die gesetzlichen Anforderungen an eine Bremsanlage seit gut 25 Jahren nicht mehr markt- und technologiebestimmend sind. Somit erfüllt vieles die gesetzlichen Anforderungen, ist aber im Resultat schlechter als die Serie bzw. kaum besser, obwohl viel Geld an die Hand genomen wurde.

Zuerst einmal ist festzustellen, dass in Deutschland nichts erlaubt ist, was nicht irgendwo einmal genehmigt wurde. Dies ist wichtig, weil es von vorneherein die Verwendung der S6/S7-400er und ähnlicher Anlagen verbietet, weil diese in dem Umfeld mit dem HBZ und der HA-Bremse niemals so in einem zum S4/5 vergleichbaren Fahrzeug typgeprüft worden ist.

Das einzige Resultat dieser Aussage ist, dass ein Fahrzeug mit solch einer Bremse illegal ist, bis jemand dafür ein Teilegutachten hat erstellen lassen wovon ich bezüglich der opulenten Kosten von mehreren Tausend Euro pro Gutachten guten Gewissens hier nicht ausgehen darf. Illegal ist das Fahrzeug mit dem Umbau auch mit den RS5-Teilen, allerdings kann hier eine Eintragung aufgrund des Serienstandes begründet werden, sofern zumindest mechanisch alles verbaut wird. Das bedeutet nicht nur die Radbremse sondern auf jeden Fall auch den Hauptbremszylinder. Und da der mit Sicherheit höchstwahrscheinlich nicht in den alten BKV passt diesen auch gleich ... Wer fit in diesen Dingen ist, weiß, woher er die Infos und Nachweise bekommt, der erhält dann eine Eintragung.

Wer den Umbau auf RS5 nicht mit allen Konsequenzen macht, keinerlei Gutachten dafür hat und nur die VA-Radbremsen umbaut, der wird auf gut deutsch jämmerlichst beim TÜV verkacken und das ist auch gut so. Wenn ein aaS sowas per Gefälligkeit doch einträgt, ist er heutzutage schneller seinen Job los als er gucken kann und das Gutachten wird wenn nicht schon vorher durch den TÜV selbst spätestens bei der nächsten Polizeischwerpunktkontrolle eh kassiert wenn der Wachmann mal etwas näher hinsieht ...

Ganz zu schweigen von der permanenten Illegalität des Fahrzeuges, wenn man damit ohne Eintragung herumfährt, denn die BE ist mit dem Umbau defintiv erloschen ... Ich verstehe diese Hirnies nicht, die so etwas tun. Da polieren sie sofort jeden entdeckten Kratzer auf der Innenseite Ihrer Radhausschalen weg, nur eine vernünftige Technik und eine mangelfreie legale Zulassung haben sie nicht im Auto und bisweilen die rechtlichen Konsequenzen ihres Handelns nicht verstanden ... Meine Herren ... Wie kann man nur ...

Ein Ausweg wäre, ein Teilegutachten für eine 365er oder eine 380er mit dem 8-Kolben-/6-Kolben-Monoblock-Festsattel an einem 25,4er HBZ aufzutreiben. Das hat aber glaube ich noch niemand wirklich prüfen lassen und wenn doch, erfüllt es vielleicht gerade die gesetzlichen Anforderungen, von perfektem Zusammenspiel der einzelnen Komponenten wie bei der Serienlösung ist das meilenweit weg.

Ein anderer Ausweg wäre das komplette Verwenden einer Bremsanlage aus dem S6/S7/S8 in Keramik. Das ist an der VA die 400x38er in Keramik mit dem 6-Kolben-Monoblock-Brembo, an der HA die 370x30 in Keramik an einem C2-45. Wenn jemand ernsthaft so etwas vorhat, muss er wirklich gut vorm TÜV argumentieren können, damit das im Serienzustand durchgeht und nicht zu kassieren ist ...

Damit wäre ich am Ende meiner Ausführungen und der Finger qualmt.

Warum schreibe ich das alles? Ganz einfach, damit jeder mal die Chance bekommt, alle Aspekte von der richtigen Seite her allumfänglich beleuchtet zu bekommen. Ich schreibe auch nicht häufig so etwas.