What Causes Brake Squeal?
The characteristic squealing sound during braking or when components are rubbing is caused by a rapid interaction between static and dynamic friction, known as the stick-slip effect.
Here's how it works in detail: The brake pad momentarily sticks to the rotating brake disc, no relative movement occurs even though force is being applied.
At this point, static friction is dominant. Once the applied force exceeds the maximum static friction, the connection breaks, and the pad begins to slide slightly, dynamic friction takes over.
However, this sliding phase doesn’t last long. Due to elastic restoring forces and the dynamic behavior of the system, static friction re-establishes almost immediately, and the cycle starts again.
This stick-slip process repeats several thousand times per second, typically at frequencies between 1,000 and 10,000 hertz. These rapid transitions generate mechanical vibrations, which are transmitted through the brake system (pads, calipers, disc) and surrounding components. The vibrating parts then radiate audible sound, resulting in the familiar squeal or high-pitched whine.
These vibrations are caused by the periodic "sticking and slipping" of the contact surfaces under load, a highly dynamic process influenced by material pairings, surface conditions, temperature, humidity, and the mechanical design of the braking system.
Best regards,
Jürgen Albert
Das charakteristische Quietschen bei Bremsvorgängen oder auch bei schleifenden Komponenten entsteht durch ein schnelles Wechselspiel zwischen Haft- und Gleitreibung, dem sogenannten Stick-Slip-Effekt.
Im Detail läuft das folgendermaßen ab: Der Bremsbelag haftet zunächst kurzzeitig an der rotierenden Bremsscheibe, es findet keine Relativbewegung statt, obwohl eine Kraft wirkt. In diesem Moment dominiert die Haftreibung. Sobald die aufgebrachte Kraft groß genug ist, übersteigt sie die maximale Haftreibung, die Verbindung reißt ab, und der Belag beginnt ein kleines Stück zu gleiten, die Gleitreibung übernimmt.
Doch dieser Gleitvorgang hält nicht lange an. Aufgrund elastischer Rückstellkräfte und der Systemdynamik stellt sich sofort wieder eine kurzfristige Haftung ein, und der Zyklus beginnt von vorne.
Dieser Vorgang wiederholt sich mehrmals pro Sekunde, typischerweise mit Frequenzen zwischen 1.000 und 10.000 Hertz. Diese schnellen Übergänge zwischen Haften und Gleiten erzeugen mechanische Schwingungen, die sich auf die Bremsanlage (Beläge, Sättel, Scheibe) und das umgebende Material übertragen. Die dadurch angeregten Bauteile geraten ins Schwingen und strahlen hörbaren Schall ab, das Ergebnis ist das bekannte Quietschen oder Pfeifen.
Die Schwingungen entstehen durch das periodische "Festkleben und Losreißen“ der Kontaktflächen unter Belastung, ein feindynamischer Prozess, der stark von Materialpaarung, Oberflächenbeschaffenheit, Temperatur, Feuchtigkeit und auch dem mechanischen Aufbau der Bremsanlage beeinflusst wird.
Liebe Freunde, hier im Nachgang noch
ein Video unserer Rennen in Zolder.
