Bei Bremsen, die mittels Reibung und Verschleiß arbeiten, kommt es seit jeher zu teils sehr lauten Geräuschphänomenen wie dem Bremsenquietschen. Zwar beeinflussen diese Phänomene das Bremsverhalten in der Regel nicht, dennoch werden sie vom Kunden als Mangel empfunden, was zu hohen Kosten im Rahmen der Gewährleistungspflichten der Hersteller führt. Vor diesem Hintergrund wird seit Jahrzehnten mit hohem Aufwand Bremsenquietschen bei Kfz-Scheibenbremsen erforscht. Problematisch dabei ist jedoch eine quantitative Beurteilung des Quietschens. Die Arbeit stellt die dazu in der Bremsenindustrie übliche Methodik mit Hilfe von Geräuschprüfstandsversuchen vor, bei der die Bremse zeitaufwändig hörbar zum Quietschen gebracht werden muss. Aus den Nachteilen dieser Methode werden anschließend Anforderungen an eine effiziente und schnelle Art der Untersuchung des Geräuschverhaltens abgeleitet. Ein erstes vorgestelltes modernes Untersuchungsverfahren besteht in der Messung von Übertragungsfunktionen. Dabei wird zur Systemanregung ein aktiver Bremsbelag, ein sog. „smart pad“, benutzt. Das Verfahren wird anhand zweier Messungen diskutiert und Vor- und Nachteile in Bezug auf die zuvor formulierten Anforderungen benannt. Eine Berücksichtigung der Entstehungsmechanismen des Bremsenquietschens findet bei diesem Untersuchungsverfahren jedoch nicht statt. Als Ursache von Bremsenquietschen werden allgemein selbsterregte Schwingungen, hervorgerufen durch die Reibkräfte im Kontakt Belag/Bremsscheibe, angesehen, die Energie von der drehenden Bremsscheibe in die Struktur der Bremse einkoppeln können. Die Reibkräfte können aber Schwingungen sowohl anfachen als auch dämpfen. Aus diesem Ansatz heraus wird ein neues Verfahren zur Charakterisierung von Bremsenquietschen entwickelt. Dieses wertet die Arbeit der Reibkraft am Belag pro Schwingungsperiode in den Systemeigenformen aus, um den anfachenden oder dämpfenden Charakter der Reibkraft festzustellen. Das Verfahren wird ausgehend von einem einfachen Reibschwingermodell von Popp et. al. bis hin zu einem analytischen Bremsenmodell mit zehn Freiheitsgraden hergeleitet und untersucht. Das letztgenannte Modell ist dem Schwingungsverhalten einer im Weiteren untersuchten realen Bremse angepasst, an der auch alle notwendigen Modellparameter identifiziert werden. An diesem Modell werden Variationen der Drehzahl, der aus dem Bremsdruck resultierenden Normalkraft und des Reibbeiwertes durchgeführt. Dabei werden die Arbeit der Reibkraft an den Belägen und die Realteile der Systemeigenwerte, als Indikatoren für eine Instabilität, verglichen. Beide zu vergleichenden Größen weisen einen qualitativ identischen Verlauf bzgl. des variierten Parameters auf. Die einsetzende Instabilität ist jedoch bei der Arbeit bereits erkennbar bevor sie eintritt, was durch den positiven Realteil des entsprechenden Eigenwertes angezeigt wird. Das bedeutet für die praktische Messung, dass eine Beurteilung der Quietschneigung fernab des Quietschzustandes durchgeführt werden kann.weiterlesen