Bremsenkühlung modifizieren

Nachdem ich die vorderen Radnaben gewechselt und dabei die Ankerbleche für eine verbesserte Bremsenkühlung modifiziert hatte (klick mich), konnte ich mich im Juni 2018 an die eigentliche Verbesserung der Bremsenkühlung machen.

Zumeist ist zwar eine Standardkühlung in den Serienautos eingebaut, welche allerdings nur bedingt etwas bringt. Generell wird natürlich durch die Kühlung versucht die Bremse vor Überhitzung zu schützen. Bei starker Beanspruchung, besonders mit einem Tracktool auf der Rennstrecke, kann die Bremsanlage relativ schnell überhitzen. Dieses hat dann ein Nachlassen der Bremswirkung, sogenanntes Fading, zur Folge. Fading bemerkt man hauptsächlich dadurch, dass plötzlich die Bremswirkung extrem nachlässt und die Bremse sehr schwammig wird. Auch ein extremes Ruckeln des Lenkrades beim Bremsen ist ein deutlich Anzeichen für Fading. So etwas will man natürlich nicht haben, wenn man das Auto im Grenzbereich bewegt. Um nun die Bremsanlage vor Überhitzung zu schützen bzw. die Überhitzung hinauszuzögern, gibt es folgende Methoden:

Beim BMW E46 (nicht M, da ist es etwas besser gelöst) gibt es eine Standardkühlung der Bremsanlage. Diese führt durch Lufteinlässe in der Frontstoßstange Frischluft direkt in den Radkasten. Das Problem ist hierbei, dass die Frischluft nur in den Radkasten und nicht direkt auf die Bremse geführt wird und dass die Frischluft eigentlich nur bei einer Kurvenfahrt zumindest in Richtung Bremsscheibe strömt. Ansonsten verpufft die Frischluft auf dem Reifen.

Auch diese Standardbelüftung hat ihren Sinn:

  1. Wie beschrieben, zumindest eine rudimentäre Kühlung der Bremsanlage.
  2. Eine „Kühlung“ des restlichen Federbeins.

Da ich diese Eigenschaften nicht verlieren wollte, entschied ich mich dazu die originale Kühlung beizubehalten und zusätzlich eine bessere Kühlung der Bremse herzustellen. Dafür wollte ich Frischluft direkt auf die Bremsscheibe umleiten. Die hierfür notwendigen Ankerbleche hatte ich bereits montiert (guckst du hier).

So sah also erst mal die aktuelle Front aus. Irgendwo von hier aus musste ich zwei Luftfangtrichter einbauen und dann die Luft direkt zur Bremsscheibe führen. Im Folgenden fangen wir in umgekehrter Reihenfolge an: Ich stelle den Verlauf von der Bremsscheibe zur Front dar.

 

Direkt hinter der Bremsscheibe befindet sich das Federbein, der Querlenker, der Stabilisator und die Spurstangen. Zwischen bzw. unter Stabilisator und Spurstange sieht man noch den Unterbodenschutz. Dies ist sozusagen eine Art Plastikabdeckung. Links im Bild ist sehr schön die hintere Öffnung der originalen Kühlung zu sehen. Wenn man sich nun vorstellt, dass der Reifen montiert ist, dann wird klar, dass diese Kühlung die meiste Zeit eigentlich nur auf dem Reifen verpufft. Wie hier im Bild auf der linken Fahrzeugseite hat die Kühlung einzig bei einer Linkskurve „freie Fahrt“ auf die Bremsanlage. Bei einer Geradeausfahrt oder Rechtskurve verdeckt der Reifen die Öffnung.

 

Wenn man den Unterbodenschutz abnimmt (mit ich glaube 9 Schrauben am Unterboden befestigt), dann liegt der vordere Unterboden frei.

 

Auf diesem Bild ist der Unterbodenschutz und der rechte Radhauskasten (sind nur 3 Schrauben im Radhaus und eine Clipverbindung am Unterboden) abgenommen. Nun kann der spätere Weg erahnt werden, den die Frischluftzufuhr nehmen muss. Irgendwo hinter der originalen Luftzufuhr muss ein Schlauch zur Front führen, dort die Frischluft aufnehmen und dann unter dem Stabilisator von hinten an die Bremsscheibe durch das modifizierte Ankerblech herangeführt werden.
Preisfrage: Warum nicht den direkten Weg vor der originalen Luftzufuhr wählen (also sozusagen hier ganz rechts von der Front aus)?
Antwort: Weil da im Normalfall noch ein Reifen ist, der bis auf ca. einen bis zwei Zentimeter bei Kurvenfahrten an den Stabilisator ran kommt. Die Luftführung würde also die Wegfahrt vom Hof nicht überleben 😉

 

Hier ist nochmal ein Bild aus dem letzten Post von dem modifizierten Ankerblech. Die Einsparung im Ankerblech hat einen Durchmesser von 60mm und führt dann später die Frischluft direkt auf die Bremsscheibe. An diese Einsparung muss nun ein Luftführungsschlauch befestigt werden.

 

Mein Problem war nun, dass ein Schlauch mit 60mm Durchmesser nicht zwischen dem Stabilisator und der Spurstange entlang gepasst hatte. Die Spurstange hätte diesen Schlauch innerhalb kürzester Zeit aufgerissen. Einzig ein Schlauch mit 50mm Durchmesser passte dort gerade so hin. Eine andere Möglichkeit zum Verlegen des Schlauches, habe ich leider nicht gefunden und ich habe wirklich sehr sehr viel probiert 😉
Ein 50mm Schlauch hatte nun natürlich folgende Nachteile:

  1. Er passte nicht auf die 60mm Einsparung des Ankerblechs.
  2. Er konnte natürlich weniger Luft transportieren und damit war die Kühlung etwas schlechter.

Ad 1. konnte ich durch Silikonverbinder lösen, die von einer Größe (60mm) auf eine kleinere Größe (50mm) im Durchmesser verengten (siehe Bild). Diese Silikonverbinder werden normalerweise zur Frischluftzufuhr von Turboladern o.ä. benutzt, erfüllten aber für meine Zwecke auch ihren Sinn. Außerdem halten diese Verbinder Temperaturen von bis zu 300 Grad Celsius aus, welches auch nötig war, da sie ja direkt auf dem Ankerblech neben der Bremsscheibe sitzen. Ich musste meine Silikonverbinder nur etwas „abschleifen“, damit später der 50mm Schlauch ideal auf das eine Ende passen sollte (auf dem Bild links zu sehen).

Ad 2. musste ich leider so akzeptieren. Die Auswirkung sollte aber nicht so dramatisch sein.

 

Uns so sieht dann die notwendige Hardware aus:

  • Die beiden Silikonverbinder in blau.
  • Zwei jeweils 1,5 Meter lange Belüftungsschläuche mit 50mm Durchmesser, die ebenfalls Temperaturen von bis zu 300 Grad Celsius aushalten.
  • Einen Haufen verschiedenster Kabelbinder.
  • Plus ein paar Kleinigkeiten, die hier nicht auf dem Bild sind, wie z.B. Schrumpfschläuche, Silikonband, Panzertape und Schlauchschellen.

 

Als erstes habe ich ein Ende der Belüftungsschläuche auf die Silikonverbinder gesteckt und mit Silikonband fixiert. Das hier auf dem Bild schwarze Silikonband ist selbst verschweißend. Dies bedeutet, dass es sich sozusagen verklebt, wenn es mit sich selbst Kontakt hat. Das hält dann bombenfest.

 

Dann habe ich die Silikonverbinder hinten auf die Aussparungen der Ankerbleche gesteckt und mit einer Schlauchschelle gesichert (ganz links unten im Bild noch grob zu sehen).
Jetzt wurde es spannend: es musste ein geeigneter Weg des Belüftungsschlauchs zur Front gefunden werden. Wie schon weiter oben angedeutet, habe ich sehr viel rumprobiert und eigentlich nur den hier gezeigten Weg gefunden, so dass der Belüftungsschlauch nirgendwo großartig schleift. Es müssen hier die Lenkbewegungen und Einferderbewegungen und damit die Bewegungen des Achsschenkels, der Spurstange und des Reifens mitbedacht werden!
Den Schlauch habe ich dann ganz einfach mit Kabelbindern am Stabilisator befestigt.

 

So sieht das Ganze dann aus einer anderen Perspektive aus.
Hier ist erstens sehr gut zu sehen, wie der Silikonverbinder am Ankerblech befestigt wurde und zweitens, dass der Belüftungsschlauch zwischen Stabilisator und Spurstange verläuft. Lenkt man nun ein, dehnt sich der Faltenbalg der Spurstange aus und zerreißt den Belüftungsschlauch. Mit dem hier dargestellten 50mm Schlauch im Durchmesser klappt das gerade so, ohne Schleifen.

 

Ganz ohne schleifende Stellen kommt man aber leider auch nicht aus. Bei mir hatte der Belüftungsschlauch dann an der Schraube des Stoßdämpfer gerieben, sobald ich einen vollen Lenkeinschlag hatte (siehe Bild). Ich habe dann einfach ein anderes Stück Silikonschlauch als Puffer genommen und dieses um den Belüftungsschlauch platziert. Damit ist der Belüftungsschlauch erst mal geschützt.

 

Ein Blick nach vorne verrät dann in ungefähr, wo der Schlauch neben der originalen Belüftung rauskommen wird. Das Bild zeigt die Beifahrerseite. Auf der Fahrerseite ist leider nicht ganz so viel Platz, da der Kühler etwas asymmetrisch verbaut ist. Hier muss der Schlauch etwas in Form gebracht und gequetscht werden. Da der Schlauch u.a. aus deinem Draht besteht, macht das dem Schlauch nichts und der durchströmenden Luft ist das auch egal. Man sollte dann nur etwas Panzertape benutzen, um den Schlauch zu schützen. Auch hier war es von Vorteil nur einen Durchmesser des Schlauchs von 50mm und nicht von 60mm zu haben.

 

Nun musste natürlich die Frontstoßstange demontiert werden, um die Luftzufuhr von vorne gestalten zu können. Wie die Stoßstange demontiert wird, habe ich bereits hier beschrieben.
Für die Lufteinlässe bleiben mir nun folgende Möglichkeiten:

  1. Zwei Löcher in die Front schneiden und dort die Lufteinlasstrichter montieren.
  2. Die Nebelscheinwerfer demontieren und dort die Lufteinlasstrichter montieren.
  3. Zwei Löcher in das Rennsportgitter schneiden und dort die Lufteinlasstrichter montieren.
  4. Die Lufteinlasstrichter einfach hinter das vorhandene Rennsportgitter klemmen und die Luftzuführung direkt zwischen die originale Luftzuführung und den Kühler setzen.

Möglichkeit 4 war eine geniale Idee meines Bruders, welche ich dann auch umsetzte. Ich hatte vorher ewig probiert und mir Gedanken gemacht, ob ich wirklich die Frontstoßstange zersägen will aber auf die einfachste und beste Lösung kam ich einfach nicht… Aber wofür hat man den Familie 😉

 

Hierzu musste ich dann erst mal die originalen Lufteinlässe demontieren, da ich diese etwas anpassen musste.

 

Oben auf dem Bild seht ihr die Lufteinlässe für die spätere neue Bremsenbelüftung. In diese hatte ich schon ein paar Löcher gebohrt, damit ich sie dann später an der Frontstoßstange montieren konnte. Unten im Bild ist ein Schrumpfschlauch zu sehen. Dieser wird später noch wichtig.

 

Die Idee war nun die neuen Lufteinlässe direkt neben die originalen Lufteinlässe zu montieren. Damit nahm ich zwar etwas von der Frischluft für die originalen Lufteinlässe weg, aber diese kam dann direkt der neuen Bremsenkühlung zu gute. Ein guter Deal 😉
Auf dem Bild hatte ich übrigens erst mal angehalten und die neuen Lufteinlässe noch nicht durchbohrt.

 

Und so sieht der originale Lufteinlass dann bearbeitet aus. Die Hauptluftzufuhr links bleibt erhalten, nur von dem Ausläufer rechts musste ich ca. 20% wegschneiden.

 

Und so sieht das Ganze dann montiert aus. Leider sieht man nicht viel, da das Bild etwas dunkel geworden ist, aber man kann erahnen, dass die neue Luftzuführung nun zwischen den originalen Lufteinlässen und der Zufuhr für den Kühler verläuft.

 

Hier eine etwas bessere Perspektive. Damit am Schlauch nicht scheuert, habe ich ihn an neuralgischen Punkten nochmal mit Panzertape verstärkt (das schwarze um den Schlauch).

 

Die Schlauchenden habe ich dann noch etwas gekürzt. Aber nicht zu kurz schneiden, hier sollte noch etwas Spiel sein. Die Lufteinlasstrichter werden nun einfach auf das Ende des Schlauchs gesteckt und mit einem Kabelbinder fixiert. Zur finalen Sicherung habe ich dann noch etwas von dem Schrumpfschlauch benutzt. Der Schrumpfschlauch sollte in einem geeigneten Maß bestellt werden, also vom Durchmesser größer, als der Belüftungsschlauch. Wenn ein Schrumpfschlauch erhitzt wird, z.B. mit einem Heißluftfön, dann zieht er sich zusammen, wie der Name schon sagt.

 

Und genau dies ist hier geschehen. Jetzt sitz der Lufteinlasstrichter schön fest und kann nicht mehr abfallen.
Frage: Warum habe ich hier nicht auch Silikonband benutzt, so wie bei der Verbindung des Belüftungsschlauchs mit dem Silikonverbinder?
Antwort: Silikonband ist selbst verschweißend und verschmilzt sozusagen mit dem Silikonverbinder. Dies wäre hier bei dem Lufteinlasstrichter aus Aluminium nicht der Fall gewesen. Daher diese beiden unterschiedlichen Verbindungsarten.

 

Und so sieht das Ganze dann von vorne aus.

 

Auf dem Bild ist der Lufteinlasstrichter mit der montierten Frontstoßstange zu sehen. Ich hatte mich explizit dazu entschieden, kein eigenes Loch in die Frontstoßstange bzw. das Rennsportgitter zu schneiden und den Trichter davor zu montieren, sondern wie hier gezeigt hinter dem Rennsportgitter. Dies hatte folgende Gründe:

  1. Das Rennsportgitter verhindert, dass größere Gegenstände, wie z.B. Blätter in die Luftführung geraten. Da diese direkt auf die Bremsscheibe geht, wäre hier ein Blatt im Luftstrom fatal.
  2. So kann ich jeder Zeit ganz einfach die Frontstoßstange wieder demontieren und brauche keine größeren Umbauaktionen vorher starten, wenn die Lufteinlasstrichter fest mit der Front verbunden wären.
  3. Dem Luftstrom ist es eigentlich egal, ob er vor oder hinter dem Rennsportgitter in den Trichter kommt. Und die kleineren Verwirbelungen, die das Rennsportgitter mit sich trägt, nehme ich in Kauf.

Auf dem Bild ist zu sehen, dass ich die Lufteinlasstrichter dann einfach mittels der gebohrten Löcher und Kabelbindern am Rennsportgitter befestigt habe. Nicht die schönste, aber einfachste Methode. Einzig die Kabelbinder da rein zu fummeln ist etwas schwierig, aber machbar. Wenn ich nun die Front abnehmen will, trenne ich einfach die Kabelbinder durch und ziehe die Front ab.

 

Hier das Ganze nochmal von etwas weiter weg. Eigentlich sieht man nicht viel 😉

 

So sieht dann der vordere Unterboden aus. Rechts, also auf der Fahrerseite ist gut zu erkennen, dass ich den Schlauch etwas gequetscht und mit Panzertape gesichert habe, da hier die Engstelle ist. Nun müssen die Luftschläuche nur noch in die Zwischenräume gedrückt werden und der Unterbodenschutz wieder montiert werden.

 

Genau das ist dann hier geschehen, der Unterbodenschutz ist wieder montiert. Um Platz für den Schlauch zu haben, musste ich ein kleines Loch in den Unterbodenschutz schneiden.

 

Fazit:
Bislang hatte ich 1-2 mal etwas Fading auf der Rennstrecke, besonders wenn ich 5-6 Runden am Stück gefahren bin. Ich hoffe, dass dies nun durch diese zusätzliche und direkte Belüftung besser wird.