Continental stellt innovatives Rad- und Bremskonzept für Elektrofahrzeuge vor

Continental erweitert sein Lösungsportfolio für Elektrofahrzeuge. Für die speziellen Anforderungen dieser Fahrzeuge hat Continental das New Wheel Concept entwickelt. Hierbei besteht die Felge aus zwei Aluminiumteilen (Al), dem inneren Al-Tragstern sowie der Al-Bremsscheibe und dem äußeren Al-Felgenbett mit dem Reifen. Anders als bei herkömmlichen Radbremsen greife die Bremse beim New Wheel Concept von innen in die Al-Scheibe ein. Damit könne sie einen deutlich größeren Durchmesser haben als konventionelle Systeme, was den Einsatz einer Aluminiumscheibe ohne Bremsleistungsverlust erlaube.  Im Interesse der Reichweite dienten Verzögerungen im Elektrofahrzeug möglichst der Stromerzeugung durch Rekuperation (= Bremsen mit dem Elektromotor). Daher werde die Radbremse hier seltener gebraucht. Die korrosionsfreie Al-Bremsscheibe verhindere, dass Rostbildung (wie sie bei Graugussscheiben normal ist) die Bremswirkung beeinträchtigen kann. „Elektromobilität braucht auch für die Bremsentechnologie neue Lösungsansätze“, sagte Matthias Matic, Leiter des Geschäftsbereichs Hydraulische Bremssysteme bei Continental. „Eine Nutzung konventioneller Bremsen ist hier wenig zielführend. Das New Wheel Concept dagegen bildet exakt die Anforderungen des elektrischen Fahrens an die Bremse ab. Wir haben unser Bremsen Know-how genutzt, um eine Lösung zu entwickeln, die im Elektrofahrzeug eine gleichbleibend zuverlässige Bremswirkung bereitstellt.“

Durch den Leichtbauwerkstoff könne das New Wheel Concept das Gewicht von Rad und Bremse senken. Damit werde der Leichtbau von Elektrofahrzeugen unterstützt. Weitere Vorteile des Konzepts seien ein vereinfachter Rad- und Bremsbelagwechsel und dass die Bremsscheibe keinem Verschleiß mehr unterliegt. Im Kern beruhe das New Wheel Concept auf einer neuen Aufteilung zwischen Rad und Achse. Beschreiben wird es von Continental so: „Das Rad besteht hier aus zwei Teilen, dem Aluminium-Tragstern, der dauerhaft an der Radnabe verschraubt bleibt und dem Felgenbett, das am Tragstern festgeschraubt ist. Die Radbremse ist am Radträger der Achse befestigt und greift von innen in eine ringförmige Aluminium-Bremsscheibe ein, die wiederum am Tragstern verschraubt ist. Die innen liegende Bremse erlaubt einen großen Bremsscheibenreibradius, da der im Rad zur Verfügung stehende Platz optimal ausgenutzt wird. Im Zuge der Entwicklung wurde die Bremsleistung des New Wheel Concept zunächst für ein Fahrzeug der Mittel- und Kompaktklasse ausgelegt. Obwohl die Reibbremse im Elektrofahrzeug viel seltener benutzt wird, ist sie so ausgelegt, dass sie alle Anforderungen wie Leitung, Standfestigkeit und Komfort erfüllt.“

„Es ist im Elektrofahrzeug absolut gewollt, dass der Fahrer möglichst wenig Energie an der Reibbremse verheizt“, so Paul Linhoff, Leiter Chassis & Safety Bremsen Vorentwicklung bei Continental. „Der Schwung des Fahrzeugs soll bei einer Verzögerung im Generator in Strom gewandelt werden, um die Reichweite zu steigern. Deshalb betätigt der Fahrer weiterhin das Bremspedal. Das heißt aber noch lange nicht, dass die Radbremsen auch aktiv werden.“ Erst wenn der Fahrer energischer bremst, genügt das Verzögerungsmoment der elektrischen Maschine nicht mehr allein beziehungsweise muss aus fahrdynamischen Gründen auch mit der nichtangeriebenen Achse gebremst werden. In dieser Situation ist die Radbremse gefordert – und dann muss sie verfügbar sein. „Der Fahrer will sich auf eine gleichbleibende Bremswirkung verlassen können. Genau da kann ihm zu viel Rost auf der Bremsscheibe einen Strich durch die Rechnung machen“, betont Linhoff. Die Ursache dafür ist eine verringerte Reibung zwischen Bremsbelag und Scheibe. Die automatische Notbremsfunktion muss sich zudem voll auf die Verfügbarkeit der Reibbremswirkung verlassen können.

Perfekte Ergänzung: Werkstoff und Konstruktion

Die Konstruktion des New Wheel Concepts nutze die Stärken des Leichtbauwerkstoffs Aluminium für die Bremse. Wegen der langen Hebelwirkung an der großen Bremsscheibe genügten bereits verhältnismäßig kleine Klemmkräfte für eine hohe Bremswirkung. Da Aluminium ein sehr guter Wärmeleiter sei, werde die beim Bremsvorgang in der Scheibe entstehende Wärme schnell abgeleitet, heißt es bei Conti.  Nach den ersten Praxistests gehe das Unternehmen davon aus, dass die Al-Bremsscheibe selbst nicht verschleißt, anders als Graugussscheiben. Der Abrieb findet beim New Wheel Concept nur noch an den Belägen statt. Deren Austausch wird durch die Konstruktion deutlich einfacher, ebenso wie der Radwechsel. Und noch ein Plus hat das New Wheel Concept: „Weil die Bremsscheibe außen befestigt ist und die Bremse von innen eingreift, lässt sich die Bremszange besonders leicht und steif gestalten. Die Kraftübertragung erfolgt weitgehend symmetrisch ins Zentrum der Achse, was sich günstig auf das Geräuschverhalten der Bremse auswirkt“, so Linhoff. Ein Nebeneffekt, der gerade im leisen Elektrofahrzeug attraktiv ist.

Continental demonstriert das New Wheel Concept auf der IAA in Frankfurt in Halle 5.1 Stand A07/A08.  cs