Für das gleichnamige Insekt siehe Bremsen.
Bremsen dienen zur Verringerung bzw. Begrenzung der Geschwindigkeit von beweglichen Maschinenteilen oder Fahrzeugen. Sie funktionieren meistens durch die Umwandlung der zugeführten Bewegungsenergie über Reibung in Wärmeenergie. Die in Fahrzeugen weitaus am häufigsten verwendeten Bremsenarten sind die Klotzbremse, Scheibenbremse und die Trommelbremse.
Klotzbremse
Klotzbremsen werden hauptsächlich in Schienenfahrzeugen oder noch bei älteren Fahrrädern eingesetzt. Bei der Klotzbremse wird entweder über eine mechanische oder hydraulische Vorrichtung ein Bremsklotz an das bewegliche Teil gedrückt. Oft drückt der Bremsklotz direkt auf die Lauffläche von Rädern. So beispielsweise bei Eisenbahn-Güterwaggons, bei neueren Modellen ist der Bremsklotz nicht mehr aus Metall, sondern aus einem Kunstharz-Verbundwerkstoff. Bei älteren Fahrrädern bremst ein Gummistempel direkt auf der Lauffläche.
Scheibenbremse
Die Scheibenbremse weist eine auf der Nabe des Rades mitlaufende Metallscheibe auf, an die zum Bremsen i.A. hydraulisch mit Hilfe von Bremskolben oder -zangen Bremsklötze oder Bremsbeläge gepresst werden, die beidseitig auf die Scheibe einwirken. Diese sind im sogenannten Bremssattel angebracht. Je nach Konstruktion unterscheidet man zwischen Ein- und Mehrkolbensätteln sowie zwischen Fest- und Schwimmsattelbremsen: Einkolbensättel haben, wie der Namen schon sagt, nur einen Bremskolben. Heute werden in der Regel Mehrkolbensättel verwendet, Einkolbensättel sind vor allem bei kleinen motorisierten Zweirädern oder bei Sportfahrrädern zu finden. Bei Festsattelbremsen ist der Sattel unbeweglich und die Bremskolben befinden sich auf beiden Seiten der Scheibe. Eine Festsattelbremse hat also doppelt soviele Bremskolben wie eine Schwimmsattelbremse und ist daher meist teurer. Schwimmsattelbremsen dagegen haben die Kolben nur auf einer Seite der Scheibe, der beweglich aufgehängte Sattel überträgt den Druck dann mechanisch auf die andere Seite der Bremsscheibe: Vorteile sind geringere Bauhöhe - die Bremse kann so besser platziert werden - und die preiswertere Herstellung. Nachteil: Größere Verwindung und dadurch ungenauerer Druckpunkt. Hochwertige Bremsen für extreme Belastungen sind in der Regel Festsattelbremsen, bei denen der Sattel aus einem Teil gegossen wird, und werden oft in Sportmotorrädern und Sportwagen eingesetzt. Generell hängt die maximale Bremskraft von den Reibwerten der verwendeten Materialien und derer aktuellen Temperatur und dem Druck mit dem die Bremsklötze auf die Scheibe gedrückt werden (Bremsdruck) ab. In der Praxis spielen hier aber auch Verunreinigungen wie Staub, Nässe oder gar Ölrückstände eine Rolle. So genannte innenbelüftete Bremsscheiben bestehen aus zwei Scheiben, die durch Stege miteinander verbunden sind. Darüber wird die Fläche zur Abgabe der durch die Reibung entstandenen Wärme vergößert und die Gefahr nachlassender Bremswirkung (Bremsfading) durch höhere Temperatur reduziert. Häufig sind Bremsscheiben auch gelocht, das heißt, sie sind mit kleinen Bohrungen in der gesamten Fläche versehen. Dies hat einen positiven Effekt auf das Ansprechverhalten bei Nässe, da sich zwischen Bremsklotz und Bremsscheibe kein Dampfdruck durch das verdampfende Wasser aufbauen kann. Im Sportfahrzeugen (Porsche, Honda Motorräder) und im Rennsport finden sich oft Bremsanlagen aus Carbon-Keramik-Kombinationen, die bessere Bremswerte erzielen, interessanterweise sich bei steigender Betriebstemperaturen die Bremsleistung erhöht, da der optimale Betriebspunkt hin zu wesentlich höhere Temperaturen verschoben ist, die die Scheiben auch problemlos vertragen.
Grundsätzlich wird zwischen Teil- und Vollscheibenbremsen unterschieden. Die Bezeichnung bezieht sich darauf, das entweder nur ein Teil oder die gesamte Fläche der Scheibe als Reibfläche zur Verfügung steht und gebremst wird. Vollscheibenbremsen finden nur wenig Anwendung, z.B. im Panzer oder Flugzeug.
Die Felgenbremsen bei Fahrrädern sind technisch gesehen eine Scheibenbremse. Man findet derzeit hauptsächlich Cantilever (Zangen) und V-Bremsen (V-Brakes). Es existieren auch Trommelbremsen und Servobremsen bei Fahrrädern, welche nach dem Schneckenprinzip funktionieren und umgangssprachlich 'Pedderson-Bremsen' genannt werden. Ebenso gibt es mittlerweile Scheibenbremsen für Fahrräder, bei einfachen Modellen auch mit Seilzug, üblicherweise aber mit hydraulischer Betätigung.
==Trommelbremse== siehe auch: Bauarten der Trommelbremse Die Trommelbremse verfügt über ein zylinderförmiges umlaufendes Gehäuse (Trommel), an das beim Bremsen innen- oder außenliegende, feststehende Bremsbacken gepresst werden. Die Betätigung der Bremsbacken erfolgt entweder über Hydraulikzylinder innerhalb der Trommel oder über sich drehende Exzenterbolzen von außen. Hier unterscheidet man je nach Konstruktion Simplex- und Dualbremsen, sowie Halb- und Vollnabenbremsen. Bei zu starker Belastung beim Bremsen kann sich die Trommel durch die Wärmentwicklung soweit ausdehnen dass die Beläge nicht mehr vollständig anliegen und die Bremse verliert schleichend an Wirkung. Vor Einführung der Scheibenbremsen im Kfz-Bau war dieses so genannte 'Bremsfading' eine gefürchtete Erscheinung beim Befahren von Passstraßen (Gebirgspass) im Gebirge. In ähnlicher Form tritt dieses auch bei Scheibenbremsen auf, wenn die Temperatur der Bremse zu hoch wird und diese keine Wärme mehr abgeben und daher auch nicht mehr aufnehmen kann. Die Gefahr ist bei modernen Scheibenbremsen vergleichsweisse gering, dennoch empfiehlt es sich auf langen Abfahrten durch die Wahl des geeigneten Ganges den Motor mitbremsen zu lassen.
Die Wirbelstrombremse im Bahnwesen
Es gibt prinzipiell zwei verschiedene Möglichkeiten, Schienenfahrzeuge mit Hilfe von Wirbelströmen zu bremsen. Bei der einen wird die Schiene als Elektromagnet verwendet und die Ströme in den Rädern des Zuges induziert, bei der anderen werden durch Elektromagneten auf der Unterseite des Zuges in der Schiene Ströme erzeugt, deren Magnetfelder Wechselwirkungen mit denen der Elektromagneten eingehen (siehe oben) und so das Fahrzeug bremsen. Die zweite Variante kommt beim ICE3 der Deutschen Bahn zum Einsatz. Die Vorteile bei diesem Bremssystem sind, dass die Wirbelstrombremsen unabhängig vom Rad-Schiene-Kraftschluss und damit witterungsunabhängig sind und dass sie ihre Bremskraft berührungslos und sehr genau steuerbar auf den Schienenkopf leiten, was einen verschleißfreien Betrieb ermöglicht. Damit verbunden besteht zudem die Möglichkeit, den Zug auf langen Gefällstrecken sicher zu kontrollieren, da, im Gegensatz zu Klotz-, Scheiben- oder Magnetschienenbremsen, eine Überhitzung der Bremse nicht zu befürchten ist. Jedoch kann auf diese Bremssysteme nicht gänzlich verzichtet werden, da die Bremskraft der Wirbelstrombremse geschwindigkeitsabhängig ist und das Fahrzeug mit ihr allein nicht rechtzeitig zum Stehen gebracht werden kann. Weitere Probleme bringen die starken Induktionsströme, die die Schienen aufheizen und den Betreiber dazu zwingen, zwischen jeder Befahrung einer Strecke einen gewissen zeitlichen Abstand einzuhalten, um eine Verwerfung durch übermäßige Erhitzung zu verhindern, und die starken Magnetfelder, die eine Menge Energie verbrauchen und die Signale am Streckenrand stören.
Die Wirbelstrombremse im Fitnessbereich
Bei Trainingsgeräten, speziell bei hochwertigen Ergometern erfolgt die Laststeuerung durch elektrisch stellbare Wirbelstrombremsen. Durch Einsatz von Mikroprozessoren lassen sich diese Bremsen vielfältig nach den verschiedensten Parametern regeln.
Retarder
Der Retarder besteht aus zwei Schaufelrädern, einem Stator und einem Rotor. Die Bremswirkung wird erzielt, indem Öl zugeführt wird. Der Rotor beschleunigt das Öl und die Zentrifugalkraft drückt es nach außen. Durch die Form der Rotor-Schaufeln wird es in den Stator geleitet, der das Öl dann wieder abbremst. Durch die so entstehende Reibung wird die Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt, die durch einen Wärmetauscher abgeführt werden muss (Meistens über das Kühlwasser des Motors). Der Retarder arbeitet verschleißfrei und wird deswegen oft als Dauerbremse in LKW eingesetzt.
Elektrische Widerstandsbremse
Eine heute veraltete Bremse ist eine, wie sie früher hauptsächlich bei Straßenbahnen verwendet wurde. Der Antriebsmotor wurde beim Abbremsen als Generator verwendet. Der erzeugte Strom wurde über elektrische Widerstände, die auf dem Fahrzeugdach montiert wurden, verheizt. Bei modernen Bremsen dieser Bauart wird Energie zurück in das Stromnetz gespeist.
Bandbremse
Bei Bandbremsen wird eine schmale Trommel von einem Band oder Riemen teilweise umschlungen. Durch die Spannung des Bandes auf die drehende Trommel wird das Bremsmoment erzeugt. Die Bandbremse wird z.T. noch im Kranbau verwendet, ist aber ansonsten im Aussterben begriffen. Einfache Heimtrainer in Fahrradform nutzen auch noch die Technik der Bandbremse. Nachteilig ist nicht nur die beim Bremsen entstehende Radialkraft und die daraus folgende zusätzliche Lagerbelastung, sondern auch die ungleichmäßige Abnutzung des Bremsbelages sowie die drohende Selbsthemmung, die einer Sperrwirkung mit entsprechend hoher mechanischer Belastung des Hubgetriebes und des Seiles gleichkommt.
Fliehkraftbremse
Fliehkraftbremsen dienen in der Regel nicht direkt einer starken Verringerung der Umdrehungszahl, sondern der Begrenzung derselben. Dabei handelt es sich um Gewichte, die auf der Achse befestigt sind und mittels Federn dicht an der Drehachse anliegen. Erhöht sich nun die Umdrehungszahl soweit, dass die die Gewichte nach außen drückende Fliehkraft die Rückhaltekraft der Federn übersteigt, so entfernen sich die Gewichte von der Drehachse und erhöhen dadurch das Trägheitsmoment des Systems, so dass ein größeres Drehmoment nötig ist, um die Rotation zu beschleunigen. Abhängig von Gewicht und Federspannkraft kann so ein Gleichgewichtspunkt eingestellt werden, der die Drehzahl begrenzt. Nach demselben Prinzip funktionieren auch manche Fliehkraftkupplungen.
Luftwiderstandsbremse / Bremsfallschirm
Bei Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen, insbesondere der Luft- und Raumfahrt, werden Fallschirme zum Bremsen ausgeworfen. Auch Bremsklappen dienen ähnlichen Zwecken. Beim neues Mercedes-Benz SLR McLaren wird bei einer starken Verzögerung der Heckspoiler um 65 Grad angestellt um durch einen Wirbel eine cw-Werterhöhung und so eine bessere Verzögerung und einen höheren Heckanpressdruck zu erreichen. (siehe auch Luftbremse)
Gegentrieb-Bremsen
Besonders bei Bahn-Fahrzeugen und bei Flugzeugen wird zum Bremsen der Antrieb in die Gegenrichtung geschaltet oder umgelenkt (siehe auch: Schubumkehr).
Motorwiderstandsbremse
Bei Bahn-Fahrzeugen und LKW wird der innere Widerstand der mitlaufenden Antriebsmaschine (Verbrennungsmotoror, Dampfmaschine, Elektromotor als Generator) und des Antriebsstranges für die Abbremsung benutzt.
Speziell bei einigen LKW gibt es ein System Motorstaubremse, bei dem die Bremsleistung in Verdichtungsarbeit ohne anschließende Kraftstoffeinspritzung und Verbrennung umgesetzt wird. Die Bremsleistung kann über ein Ventil im Abgasstrang geregelt werden. Diese Form der Bremse wird vor allem bei Bergabfahrten verwendet. Es verringert die Belastung und der konventionellen Bremsen und hilft das Überhitzen der Bremsen (Fading) zu verringern bzw. zu vermeiden.