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Paste auf Radnabe
Hallo zusammen,
ich habe am Wochenende meinem Vectra hinten eine Bremsen-Komplettkur spendiert, aufgrund von festgerosteten Bremssätteln. Hat auch alles ganz gut geklappt, die Räder laufen rund und bremsen tut es auch. Meiner Meinung nach auch nicht weiter verwunderlich nachdem ich strikt nach Anleitung vorgegangen bin, selbstverständlich auch unter Einhaltung sämtlicher Drehmomente. Allerdings war ich mir bei einer Sache nicht ganz sicher:
Ich hatte im Hinterkopf dass man auf die Radnabe auf der Kontaktfläche zur Bremsscheibe Kupfer- oder Keramikpaste auftragen soll. Das habe ich natürlich so gemacht und gleich alles weiter zusammen gebaut.
Ich habe dann noch mal nachgelesen und festgestellt, dass man im Netz mindestens so oft ließt dass die Kontakfläche sauber bleiben soll wie dass etwas aufgetragen werden soll... Was stimmt denn nun? Muss ich alles noch einmal auseinander nehmen und die Paste entfernen?
Ich hoffe ihr könnt mich da ein wenig erleuchten :)
Beste Antwort im Thema
Tja, der Maschinenbau & seine unumstößlichen Regeln...
Fakt ist, dass die Schraubenanpresskraft über die sog. Schnittflächen stets so groß sein muss, dass die Haftkraft der benachbarten Scherflächen (hier also Nabe/Bremsscheibe/Felge/Schraubenkopf) so stark ist, dass es zu keiner ´Verschiebung´ der benachbarten Bauteile zueinander kommt; weil dies Querkräfte auf die Verschraubung bringt.
Dafür sind Schrauben allg. (Sonderfälle gibt es auch) jedoch nicht ausgelegt.
Gleitmittel welcher Art auch immer reduzieren die Haftreibung, sind also ´tendenziell´ schädlich.
Nun aber zu dem beschriebenen Anwendungsfall - zwischen Nabe und Bremsscheibe.
Welche (größeren) Kräfte sollen denn da wirken?
Die Radnabe dreht über die Wälzlager leicht; umlaufende Kräfte wie zwischen Bremsscheibe und Felge sind nicht vorhanden.
Die horizontal liegende Radachse und damit auch die Verbindung zwischen Lager und Radbelastung überträgt einzig (relativ geringe) Radkippkräfte auf das Lager. (Geradeausfahrt)
Diese wirken längs der Schrauben, denn die Mitte des sich drehenden Radlagers hat eine direkte Verbindung zur Felgenbohrung, so dass sich die Felge radial am Lager abstützt.
Fazit ist damit unzweifelhaft, dass eine Schmierung auf dieser Schnittstelle der benachbarten Bauteile völlig unkritisch ist. Ja es verhindert/verringert das Festgammeln der Bremsscheibe auf der Radnabe.
Etwas anders sieht es zwischen Bremsscheibe und Felge aus.
Beim harten Bremsen will die Bremsscheibe stehen bleiben, die Felge sich aber drehen.
Hier gibt es also starke Querkräfte, welche einzig durch die Haftreibung zwischen den benachbarten Flächen gestoppt wird.
Nun ins ´Eingemachte´ - weil wir es ja ´genau´ wissen wollen!
Verwendet werden 5 Radschrauben M14x1,5; das Anzugsmoment je Schraube beträgt 110Nm. (Nach Herstellervorgabe)
Für Feingewinde gilt lt. Tabelle:
http://dokumente.end.de/dokumente/normen/norm-anziehmomente.pdf
Bei 145Nm-Anzugsmoment (Qualität 8.8) eine Vorspannkraft von 58500N (je Schraubverbindung - Ohne Setzungen mit einer Scherfläche) - lasse ich jetzt mal außen vor was das alles bedeutet.
Somit also bei 110Nm-Anzugsmoment = 58500N x 110Nm/145Nm = 44380N (je Schraube)
Für die gesamte Schraubverbindung von 5 Schrauben = 44380N x 5 = 221900N.
Diese befinden sich auf dem Lochkreis von D=112mm
Nach der nachfolgenden Tabelle gilt:
https://www.schweizer-fn.de/stoff/reibwerte/reibwerte.php
Der Reibwert zwischen ungehärteten Stahl zu Stahl (=Bremsscheibe zu Felge) hat einen Haftreibungswert von 0,15.
Die Schraubverbindung kann somit ein Drehmonent von: 221900N x 0,15 x 0,056m = 1864Nm an Bremsmoment abfangen.
Lt. Prospekt beträgt die zulässige Achslast hinten beim Vectra C Caravan 1100kg, siehe:
https://www.opel-infos.de/infomaterial/86_13_2005-04-01_1.pdf
Das bedeutet je Rad eine Einzellast von 550kg.
Somit kann jedes Rad eine radiale Kraft von 550kg x 9,81N/kg = 5400N (gerundet) maximal tragen.
Der Raddurchmesser beträgt (exemplarisch für die Reifengröße 195/65R15) = 15 x 25,4mm + 2 x 0,65 x 195mm = 635mm
Der Reifenaußenradius ist somit = 635mm/2 = 318mm
Dies ist also der Wirkradius welches die Reifenaufstandsfläche zum Asphalt hat.
Wie aus der bereits o.g. Tabelle ersichtlich ist der Haftreibungsbeiwert von gewöhnlichen Autoreifen bei ca. 0,9 (dies entspricht auch dem ca. vom Vectra erzielbaren maximalen Bremsverzögerungen).
Das vom Reifen übertragbare Bremsmoment ist somit = Achskraft x Hebelarm x Haftkraft = 5400N x 0,318m x 0,9 = 1545Nm
Dieser Wert ist also rund 20% geringer, als eine ordnungsgemäß angezogene Radschraubenverbindung übertragen kann.
Deswegen ist es wichtig, dass man seine Radschrauben stets mit dem vorgeschriebenen Drehmoment anzieht, denn in den ´Sondersituationen´ einer Vollbremsung mit maximal beladenen Fahrzeug wird die Schraubverbindung ziemlich stark belastet, bzw. die Scherfläche zwischen Bremsscheibe und Felge – die Schrauben selber stehen ja stets unter der gleichen Zugspannung.
Nicht berücksichtigt sind: Mehrere Schnittflächen und deren Setzungen, sowie auch das ´Eindrücken´ von punktuellen Belastungen zwischen einer Stahlblechfelge und der Bremsscheibe, denn dies kann rechnerisch kaum erfasst werden und ist vom Einzelfall abhängig.
Viel Spaß beim Nachrechnen und allzeit gute Fahrt!
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76 Antworten
Zitat:
@bschicht86 schrieb am 6. November 2018 um 13:31:24 Uhr:
Ich haue auch seit jeher Keramikpaste zwischen Radlager - Bremsscheibe - Rad und habe dadurch auch noch kein Rad verloren. Zudem bin ich immer froh, wenn ich Räder und Scheibe nicht mit Hammerschlägen demontieren muss.
Es mag zwar sein, dass die Radlager ein paar Hammerschläge aushalten, jedoch hats wohl der Vorbesitzer meines Vectras übertrieben. Ich hatte ein niederfrequentes Lenkradzittern, das erst verschwand, als ich die vorderen Radlager wegen was anderem getauscht hatte.
naja kann auch Verschleiß sein :D Ein Radlager hält nicht auf ewig.
Ich musste noch nie eine Rad oder Bremsscheibe mit dem Hammer abschlagen und bei mir kommt nichts drauf. Außer auf die Zentrierung von der Radnabe und genau da gammeln die Alufelgen meist fest. Laut Opel darf zwischen Felge und Bremsscheibe kein Schmiermittel, sonst können die Radschrauben überlastet werden und nachgeben. Das selbe gilt zwischen Bremsscheibe und Radnabe. Aber soll jeder machen wie er denkt, ich mache es so wie es Opel vorschreibt und bin damit auf der sichern Seite.
Übrigens...der Kegelbund von den Radschrauben müssen geschmiert werden, ist eine Montage Anweisungen von Opel und bei Nichtbeachtung kann es zur Überlastung der Radschrauben kommen, da es zu einem nicht genügenden Anpressdruck kommen kann und die Radschrauben überlastet werden. Wie ihr seht, es scheint kein Witz zu sei und solche Sachen sollte man schon beachten.
Zitat:
@andi.36 schrieb am 6. November 2018 um 14:42:57 Uhr:
Laut Opel darf zwischen Felge und Bremsscheibe kein Schmiermittel, sonst können die Radschrauben überlastet werden und nachgeben. Das selbe gilt zwischen Bremsscheibe und Radnabe. Aber soll jeder machen wie er denkt, ich mache es so wie es Opel vorschreibt und bin damit auf der sichern Seite.
Worauf beziehst du deine Aussage? Alle Dokumente die ich bisher gesehen habe schweigen sich über das Auftragen von Pasten etc. lediglich aus, ausdrücklich verboten wurde es nirgends. Man muss natürlich dazu sagen dass ich keinen Zugang zu offiziellen Opel-Dokumenten habe...
Hast du kein TIS ?
Zitat:
@andi.36 schrieb am 6. November 2018 um 16:15:14 Uhr:
Hast du kein TIS ?
Nein bisher nicht, eigentlich findet man ja alle nötigen Informationen hier im Forum...
Laut TIS ist es so, aber kann ja jeder machen so wie er es für richtig findet und ich mache es nach den Vorgaben/ Anweisungen von Opel.
Ich kann dir eins sagen, die hier erklärt haben das da kein Schmiermittel dran gehört, die haben alle Zugriff auf das TIS und wir erzählen hier bestimmt keine Märchen .
Zitat:
@saftpresse123 schrieb am 6. November 2018 um 16:10:28 Uhr:
Auftragen von Pasten etc. lediglich aus, ausdrücklich verboten wurde es nirgends. Man muss natürlich dazu sagen dass ich keinen Zugang zu offiziellen Opel-Dokumenten habe...
Ob das irgendwo steht oder nicht, ich habe weiter vorn die physikalischen Gründe erklärt .... die gelten für Jede Reibpaarung ..... Bremsscheibe an Radnabe, Rad an Bremsscheibe, Achse an Karosserie , AHK an Karosserie .
Alle Verbindungen die Kräfte übertragen müssen machen das nicht über die Schrauben, sondern über die Fläche..... die Schrauben pressen das nur zusammen .... ab das überträgt die Reibung die Kräfte ..... Du kannst das tausendmal anzweifeln das es verboten ist , aber mit Schmiermittel hebelst Du da die Physik aus .....
Es wird nirgendwo in einer Raparaturanweisung stehen das man da was hin machen soll ...... ist eben physikalischer Quatsch und wird kein ING so konstruieren .
Bei zb. Zimmermann und Pagid wird explizit darauf hingewiesen, keine Verwendung von Paste auf der Verbindung Scheibe zur Radnabe. Das Problem ist, wenn die Radschrauben nachgeben, dann wird es gefährlich und kann zum Unfall führen.
https://www.youtube.com/watch?v=FoepjB9l8jI
okay in dem Video verstehe ich jetzt warum man keine Paste verwenden soll. Werde ich jetzt auch weg lassen. Ist plausibel finde ich wie er es erklärt.
Tja, der Maschinenbau & seine unumstößlichen Regeln...
Fakt ist, dass die Schraubenanpresskraft über die sog. Schnittflächen stets so groß sein muss, dass die Haftkraft der benachbarten Scherflächen (hier also Nabe/Bremsscheibe/Felge/Schraubenkopf) so stark ist, dass es zu keiner ´Verschiebung´ der benachbarten Bauteile zueinander kommt; weil dies Querkräfte auf die Verschraubung bringt.
Dafür sind Schrauben allg. (Sonderfälle gibt es auch) jedoch nicht ausgelegt.
Gleitmittel welcher Art auch immer reduzieren die Haftreibung, sind also ´tendenziell´ schädlich.
Nun aber zu dem beschriebenen Anwendungsfall - zwischen Nabe und Bremsscheibe.
Welche (größeren) Kräfte sollen denn da wirken?
Die Radnabe dreht über die Wälzlager leicht; umlaufende Kräfte wie zwischen Bremsscheibe und Felge sind nicht vorhanden.
Die horizontal liegende Radachse und damit auch die Verbindung zwischen Lager und Radbelastung überträgt einzig (relativ geringe) Radkippkräfte auf das Lager. (Geradeausfahrt)
Diese wirken längs der Schrauben, denn die Mitte des sich drehenden Radlagers hat eine direkte Verbindung zur Felgenbohrung, so dass sich die Felge radial am Lager abstützt.
Fazit ist damit unzweifelhaft, dass eine Schmierung auf dieser Schnittstelle der benachbarten Bauteile völlig unkritisch ist. Ja es verhindert/verringert das Festgammeln der Bremsscheibe auf der Radnabe.
Etwas anders sieht es zwischen Bremsscheibe und Felge aus.
Beim harten Bremsen will die Bremsscheibe stehen bleiben, die Felge sich aber drehen.
Hier gibt es also starke Querkräfte, welche einzig durch die Haftreibung zwischen den benachbarten Flächen gestoppt wird.
Nun ins ´Eingemachte´ - weil wir es ja ´genau´ wissen wollen!
Verwendet werden 5 Radschrauben M14x1,5; das Anzugsmoment je Schraube beträgt 110Nm. (Nach Herstellervorgabe)
Für Feingewinde gilt lt. Tabelle:
http://dokumente.end.de/dokumente/normen/norm-anziehmomente.pdf
Bei 145Nm-Anzugsmoment (Qualität 8.8) eine Vorspannkraft von 58500N (je Schraubverbindung - Ohne Setzungen mit einer Scherfläche) - lasse ich jetzt mal außen vor was das alles bedeutet.
Somit also bei 110Nm-Anzugsmoment = 58500N x 110Nm/145Nm = 44380N (je Schraube)
Für die gesamte Schraubverbindung von 5 Schrauben = 44380N x 5 = 221900N.
Diese befinden sich auf dem Lochkreis von D=112mm
Nach der nachfolgenden Tabelle gilt:
https://www.schweizer-fn.de/stoff/reibwerte/reibwerte.php
Der Reibwert zwischen ungehärteten Stahl zu Stahl (=Bremsscheibe zu Felge) hat einen Haftreibungswert von 0,15.
Die Schraubverbindung kann somit ein Drehmonent von: 221900N x 0,15 x 0,056m = 1864Nm an Bremsmoment abfangen.
Lt. Prospekt beträgt die zulässige Achslast hinten beim Vectra C Caravan 1100kg, siehe:
https://www.opel-infos.de/infomaterial/86_13_2005-04-01_1.pdf
Das bedeutet je Rad eine Einzellast von 550kg.
Somit kann jedes Rad eine radiale Kraft von 550kg x 9,81N/kg = 5400N (gerundet) maximal tragen.
Der Raddurchmesser beträgt (exemplarisch für die Reifengröße 195/65R15) = 15 x 25,4mm + 2 x 0,65 x 195mm = 635mm
Der Reifenaußenradius ist somit = 635mm/2 = 318mm
Dies ist also der Wirkradius welches die Reifenaufstandsfläche zum Asphalt hat.
Wie aus der bereits o.g. Tabelle ersichtlich ist der Haftreibungsbeiwert von gewöhnlichen Autoreifen bei ca. 0,9 (dies entspricht auch dem ca. vom Vectra erzielbaren maximalen Bremsverzögerungen).
Das vom Reifen übertragbare Bremsmoment ist somit = Achskraft x Hebelarm x Haftkraft = 5400N x 0,318m x 0,9 = 1545Nm
Dieser Wert ist also rund 20% geringer, als eine ordnungsgemäß angezogene Radschraubenverbindung übertragen kann.
Deswegen ist es wichtig, dass man seine Radschrauben stets mit dem vorgeschriebenen Drehmoment anzieht, denn in den ´Sondersituationen´ einer Vollbremsung mit maximal beladenen Fahrzeug wird die Schraubverbindung ziemlich stark belastet, bzw. die Scherfläche zwischen Bremsscheibe und Felge – die Schrauben selber stehen ja stets unter der gleichen Zugspannung.
Nicht berücksichtigt sind: Mehrere Schnittflächen und deren Setzungen, sowie auch das ´Eindrücken´ von punktuellen Belastungen zwischen einer Stahlblechfelge und der Bremsscheibe, denn dies kann rechnerisch kaum erfasst werden und ist vom Einzelfall abhängig.
Viel Spaß beim Nachrechnen und allzeit gute Fahrt!
also auf deutsch .. Paste ja oder nein :D ich hab versucht es zu verstehen aber ne ich komm aus einem ganz anderen Fachbereich :D
Glaube ich nicht. Da ich es schon gesehen habe, wie sich eine Bremsscheibe auf der Radnabe soweit verdreht hat, das sie richtig fest an den Radbolzen angelegen hat und der Grund war, das irgend ein Schmiermittel auf der Radnabe war. Die Radbolzen wurden sicherheitshalber auch mit gewechselt. Es gehört weder auf die Felge zur Bremsscheibe noch von der Bremsscheibe zur Radnabe ein Schmiermittel. Was geschmiert werden sollte ist der Zentriersitz und wenn vorgeschrieben, der Kegelbund von den Radbolzen.
Zitat:
@Superwetter schrieb am 8. November 2018 um 15:41:15 Uhr:
Tja, der Maschinenbau & seine unumstößlichen Regeln...
Nun ins ´Eingemachte´ - weil wir es ja ´genau´ wissen wollen!
Verwendet werden 5 Radschrauben M14x1,5; das Anzugsmoment je Schraube beträgt 110Nm. (Nach Herstellervorgabe)
Der Reibwert zwischen ungehärteten Stahl zu Stahl (=Bremsscheibe zu Felge) hat einen Haftreibungswert von 0,15.
Die Schraubverbindung kann somit ein Drehmonent von: 221900N x 0,15 x 0,056m = 1864Nm an Bremsmoment abfangen.
Viel Spaß beim Nachrechnen und allzeit gute Fahrt!
wie sieht jetzt deine Rechnung bei Alufelgen mit Haftungs-Reibwert 0,19 aus?
..............bin nicht so gut im Kopfrechnen ;)
also wieder ein guter Grund für Alu`s :D
Zitat:
@Bruno7788 schrieb am 8. November 2018 um 18:33:44 Uhr:
Zitat:
@Superwetter schrieb am 8. November 2018 um 15:41:15 Uhr:
Tja, der Maschinenbau & seine unumstößlichen Regeln...
Nun ins ´Eingemachte´ - weil wir es ja ´genau´ wissen wollen!
Verwendet werden 5 Radschrauben M14x1,5; das Anzugsmoment je Schraube beträgt 110Nm. (Nach Herstellervorgabe)
Der Reibwert zwischen ungehärteten Stahl zu Stahl (=Bremsscheibe zu Felge) hat einen Haftreibungswert von 0,15.
Die Schraubverbindung kann somit ein Drehmonent von: 221900N x 0,15 x 0,056m = 1864Nm an Bremsmoment abfangen.
Viel Spaß beim Nachrechnen und allzeit gute Fahrt!
wie sieht jetzt deine Rechnung bei Alufelgen mit Haftungs-Reibwert 0,19 aus?
..............bin nicht so gut im Kopfrechnen ;)
also wieder ein guter Grund für Alu`s :D
Dafür hat man Taschenrechner erfunden... - das theoretisch ´mögliche´ Bremsmoment steigt um den Faktor 19/15 - also um rund 26% bei dem die Alu-Stahl-Verbindung höhere Reibung zulässt.
Ist aber dennoch ´witzlos´, weil das Rad vorher sowieso nicht mehr Bremsmoment auf den Asphalt bringen kann.
Zitat:
@ThePolgamer schrieb am 8. November 2018 um 17:29:02 Uhr:
also auf deutsch .. Paste ja oder nein :D ich hab versucht es zu verstehen aber ne ich komm aus einem ganz anderen Fachbereich :D
Paste zwischen Radnabe und Bremsscheibe - ja; aber NICHT zu dick auftragen - Thema ´Schnittflächen´ und Setzungen!
Dick aufgetragene Paste muss beim Schrauben anziehen nämlich ´verdrängt´ werden -wenn alles glatt ist - wohin??
Alternativ Zinkspray - gegen den Rost.