Bremsekloss

Bremsekloss er friksjonsdelen i en brems, en kloss av hardt og varmebestandig materiale som bremser ved å bli presset mot en roterende flate. På bil er flaten som regel en bremseskive. På sykkel går klossen mot felgen eller mot en liten bremseskive ved navet, og på jernbanemateriell mot selve hjulet. Klossen kan presses direkte mot hjulet gjennom et vektstangsystem; på vogner i eldre tid ble det ofte brukt lær på bremseklossen for å gi god friksjon. Ved bremsing omformes bevegelsesenergien til varmeenergi eller en annen energiform.

Framstillingen nedenfor gjelder personbil der ikke annet er nevnt. I en skivebrems på bil er klossen bygd opp av to deler: et friksjonsbelegg og en «holder» som belegget er festet til. FN-regelverket kaller denne bæreren bakplaten og definerer den som den delen av klossen som bærer friksjonsbelegget. Klossene sitter i en kaliper, anordningen som presser dem mot bremseskiva ved hjelp av et stempel. Den tilsvarende delen i en trommelbrems er bremseskoen, som med friksjonsbelegget sitt presses ut mot trommelens innside.

Friksjonsmateriale

Belegget er et komposittmateriale. En oversiktsartikkel fra 2015 deler bestanddelene i fem grupper: bindemiddel av modifisert fenol-formaldehydharpiks (20–40 vektprosent), forsterkningsfibre (6–35), fyllstoff (15–70), friksjonstilsetninger eller smøremidler (5–29) og slipemidler (inntil 10). Jern, kobber, sink og bly er de metallene som oftest rapporteres i belegget, og jerninnholdet kan komme opp i 60 vektprosent.

Personbilbelegg deles i tre hovedtyper. Organiske belegg uten asbest (NAO) er forholdsvis myke og støysvake, men taper bremseevne ved høy temperatur og avgir mer støv enn de andre typene. I lavmetalliske belegg er den organiske blandingen tilsatt 10–30 vektprosent metall, noe som gir høy friksjon og god bremseevne når bremsen er varm. Semimetalliske belegg kan ha opptil 65 vektprosent metall. De er slitesterke og leder varme godt; til gjengjeld sliter de skiva raskere og støyer mer.

Asbest var lenge et vanlig fibermateriale i bremsebånd og bremseklosser for biler og større kjøretøy. Stoffet ble forbudt i Norge i 1985 fordi det er kreftfremkallende. Friksjonsbelegg lages i dag av fiber- og keramiske materialer.

Regelverk for reservedeler

Kjøretøyforskriften § 26-1 nr. 6 forbyr å ta i bruk reservedelsbremsebelegg som inneholder asbest, med virkning fra 1. oktober 1999. For kjøretøy i gruppene M1 og M2 med totalvekt inntil 3 500 kg samt N1, O1 og O2 som er EØF-typegodkjent etter direktiv 71/320/EØF, skal reservedelsbremsebelegg som selges eller tas i bruk, være typegodkjent og merket etter det samme direktivet. Som alternativ standard for reservedeler godtar paragrafen ECE-regulativ nr. 90, endringsserie 01.

Regulativ nr. 90 fra FNs økonomikommisjon for Europa gjelder godkjenning av reservedelsbelegg, bremseskiver og bremsetromler. Belegg skal ikke inneholde asbest. Godkjente beleggsett skal omsettes akselvis, i forseglet emballasje, og monteringsanvisningen skal opplyse at beleggene bør skiftes akselvis.

Slitasje og kontroll

Etter regulativ nr. 13-H, som gjelder bremser på kjøretøy i gruppene M1 og N1, skal slitasjen på driftsbremsens belegg kunne bedømmes enkelt fra utsiden eller undersiden av kjøretøyet uten at hjulene tas av, gjennom egnede inspeksjonshull eller på annen måte. Det skal kunne gjøres med vanlig verkstedverktøy eller alminnelig kontrollutstyr. Alternativet regelverket godtar, er én føler per hjul som varsler føreren i førerposisjon når belegget må skiftes; ved optisk varsling kan det gule varselsignalet brukes. Slitasjen skal tas opp automatisk på driftsbremsene.

Ved periodisk kjøretøykontroll hører bremsebånd og bremseklosser inn under punkt 1.1.13. Kontrollen er visuell og skjer gjennom inspeksjonsluker i bremseskjoldet der slike finnes. For stor slitasje på belegget, tilsmusset belegg, feilmontert kloss og løst belegg gir karakter 2, en større mangel som gjør at kjøretøyet ikke kan godkjennes. Karakteren skjerpes til 3 – farlig mangel med umiddelbart bruksforbud – når belegget er nedslitt slik at det «går på stålet», og når tilsmussingen påvirker bremsens ytelse alvorlig. Feilmontert kloss og løst belegg bedømmes med 3 ved trafikkfarlig feil. Klosser som mangler, gir alltid 3. Instruksen tallfester ingen minste beleggtykkelse. Bremsetromler og bremseskiver kontrolleres for seg under punkt 1.1.14.

Sykkel

Sykler med kjedegir har enten felgbremser, som klemmes inn mot felgen, eller skivebremser, som klemmes inn mot en bremseskive nær navet. Klossen er friksjonsdelen i begge. Fotbrems, der bakhjulet bremses ved å tråkke pedalene bakover, har ingen slik kloss. Amerikansk forbrukerregelverk krever at klossen på en kaliperbrems skal kunne skiftes og justeres slik at den treffer bremseflaten uten å komme borti dekk eller eiker, og at klossholderne er godt festet til kaliperen. Klosser til sykkelskivebremser lages både av sintret metall og av organiske materialer. I forsøk med opptil 400 W bremseeffekt hadde de organiske klossene høyere friksjonskoeffisient enn de metalliske, og koeffisienten varierte med både temperatur og normalkraft.

Jernbane

På jernbanemateriell presses klossen mot selve hjulet og ikke mot en egen skive; en slik brems kalles klossbrems, og på tog settes den vanligvis på ved trykkluft. Godsvogner er i hovedsak utstyrt med klossbremser, som er robuste og billigere i innkjøp og vedlikehold enn skivebremser. Til gjengjeld gir klosser av støpejern ujevn hjuloverflate og mye rullestøy, og Europakommisjonen regner utskifting til klosser av komposittmateriale som det mest effektive tiltaket mot jernbanestøy. Jernbanekjøretøyforskriften krever at komposittmaterialer i bremseklosser dokumenteres å fungere tilfredsstillende under alle påregnelige klimatiske forhold og gi tilstrekkelig bremseevne, og at materialene i tillegg er godkjent etter UIC 541-4. Belegg fra bremseklossene er blant forholdene som må tas hensyn til, siden slikt belegg kan hindre sikker deteksjon av tog på sporet.

Se også

• Skivebrems
• Trommelbrems
• Bremser (kjøretøy)

Referanser