In modernen Autos sind an allen vier Rädern hydraulische Bremsen verbaut. Bremsen sind Scheiben- und Trommelbremsen.
Die vorderen Bremsen spielen eine größere Rolle beim Anhalten des Fahrzeugs als die hinteren, weil Beim Bremsen wird das Gewicht auf die Vorderräder übertragen.
Bei vielen Autos sind die Vorderräder mit Scheibenbremsen ausgestattet, die als effizienter gelten, während die Hinterräder mit Trommelbremsen ausgestattet sind.
Nur-Scheiben-Bremssysteme sind in den teuersten Hochleistungsautos zu finden, während reine Trommelbremssysteme in älteren, kleineren Autos üblich sind.
Zweikreis-Bremssystem
In einem typischen Zweikreisbremssystem funktioniert jeder Kreis für beide Vorderräder und eines der Hinterräder. Beim Treten des Bremspedals fließt Flüssigkeit vom Hauptbremszylinder durch die Bremsleitungen zu den Nehmerzylindern, die sich neben den Rädern befinden. In diesem Fall wird der Hauptbremszylinder aus einem speziellen Vorratsbehälter aufgefüllt.
Hydraulisches Bremssystem
Der hydraulische Bremskreis besteht aus einem flüssigkeitsgefüllten Hauptbremszylinder und mehreren Nehmerzylindern, die durch Rohrleitungen miteinander verbunden sind.
Geber- und Nehmerzylinder
Beim Treten des Bremspedals drückt der Hauptbremszylinder Flüssigkeit in die Nehmerzylinder.
Das Pedal treibt den Kolben im Hauptzylinder an und Flüssigkeit fließt durch das Rohr.
In den Nehmerzylindern neben den Rädern angekommen, setzt die Flüssigkeit die Zylinder in Bewegung und löst die Bremsen aus.
Der Flüssigkeitsdruck wird gleichmäßig im gesamten System verteilt.
Der gesamte Kolbendruckbereich in den Nehmerzylindern ist jedoch größer als der Kolbendruckbereich im Geberzylinder.
So muss der Kolben im Geberzylinder mehrere zehn Zentimeter zurücklegen, um die Kolben in den Nehmerzylindern um einige Zentimeter zu bewegen, die für die Funktion der Bremsen notwendig sind.
Durch diese Konstruktion kann auch bei geringem Druck eine enorme Kraft auf die Bremsen ausgeübt werden, ähnlich wie bei einem Hebel mit langem Arm.
Moderne Fahrzeuge verwenden Hydraulikkreise mit zwei Zylindern, von denen einer ein Ersatz ist.
In einigen Fällen funktioniert eine Kette für die Vorderräder und die andere für die Hinterräder. Manchmal verbindet eine Kette die Räder paarweise (vorne und hinten). Bei einigen Systemen sorgt eine Kette für die Bremsen an allen Rädern.
Häufig verlagert starkes Bremsen das Gewicht des Fahrzeugs auf die Vorderräder. In diesem Fall werden die Hinterräder blockiert, was zum Schleudern führt.
Um dieses Problem zu lösen, sind die hinteren Bremsen bewusst schwächer ausgelegt als die vorderen.
Einige Fahrzeuge haben auch Load-Sensing-Druckbegrenzer. Steigt der Druck in der Bremsanlage auf ein Niveau, bei dem die Hinterräder blockiert sind, schließt das Drosselventil und es fließt keine Flüssigkeit mehr zu den Hinterradbremsen.
Fortgeschrittenere Modelle verwenden ein ausgeklügeltes Antiblockiersystem, das plötzliche Geschwindigkeitsänderungen ausgleicht.
Diese Systeme ziehen die Bremsen schnell an und lösen sie, um Blockaden zu vermeiden.
Servobremsen
Viele Fahrzeuge sind mit verbesserten Bremssystemen ausgestattet, damit der Fahrer beim Bremsen nicht viel Kraft aufwenden muss.
Typischerweise ist die Verstärkungsquelle der Differenzdruck aus dem Unterdruck im Ansaugkrümmer und dem Luftstrom außerhalb des Gehäuses.
Der für die Verstärkung zuständige Aktor ist über Rohre mit dem Saugrohr verbunden.
Der direktwirkende Aktuator befindet sich zwischen dem Bremspedal und dem Hauptbremszylinder. Das Pedal kann direkt auf den Zylinder wirken, wenn der Mechanismus versagt oder der Motor abgestellt wird.
Der direktwirkende Aktuator befindet sich zwischen dem Bremspedal und dem Hauptbremszylinder. Das Bremspedal wirkt auf einen Hebel, der wiederum den Kolben des Hauptbremszylinders betätigt.
Außerdem wirkt das Pedal auch auf mehrere Luftventile und der Hauptbremszylinder ist mit einer großen Gummimembran ausgestattet.
Bei gelöster Bremse befindet sich die Membran auf beiden Seiten des Saugrohrunterdrucks.
Wenn das Pedal niedergedrückt wird, schließt sich das Ventil, das die Rückseite der Membran mit dem Verteiler verbindet, und öffnet das Ventil, das die Luft von außen einlässt.
Unter Luftdruck bewegt die Membran den Kolben des Hauptbremszylinders und verstärkt die Bremswirkung.
Wenn Sie das Pedal gedrückt halten, lässt das Luftventil keine Luft mehr durch und der Druck in den Bremsen bleibt konstant.
Wird das Pedal losgelassen, öffnet sich der Raum hinter der Membran, der Druck sinkt wieder und die Membran kehrt in ihre Ausgangsposition zurück.
Wenn der Motor stoppt, verschwindet der Unterdruck, aber die Bremsen funktionieren weiter, weil das Pedal ist mechanisch mit dem Hauptbremszylinder verbunden. Das Bremsen in dieser Situation erfordert jedoch viel mehr Kraft des Fahrers.
Wie funktioniert der Bremskraftverstärker
Die Bremsen funktionieren nicht, beide Seiten der Membran haben Kontakt mit dem Vakuum.
Wenn Sie das Pedal betätigen, wird die Rückseite der Membran mit Luft beaufschlagt und bewegt sich in Richtung des Zylinders.
Einige Fahrzeuge haben indirekte Wirkungsmechanismen, die in die hydraulische Übertragungsleitung zwischen den Bremsen und dem Hauptbremszylinder eingebaut sind. Ein solcher Mechanismus ist nicht an das Pedal gebunden und kann in jedem Abschnitt des Motorraums vorhanden sein.
Es arbeitet jedoch auch unter Vakuum vom Verteiler. Wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, liefert der Hauptbremszylinder Hydraulikdruck an das Ventil, das den Mechanismus startet.
Scheibenbremsen
Grundtyp der Scheibenbremsen mit einem Kolbenpaar. Ein oder mehrere Kolben können verwendet werden, um auf die Beläge einzuwirken. Die Bremssättel können schwingen oder gleiten.
Die Scheibenbremse ist mit einer Scheibe ausgestattet, die sich mit dem Rad dreht. Die Scheibe wird von einem Bremssattel getragen, der kleine Hydraulikkolben hat, die vom Hauptbremszylinder gesteuert werden.
Die Kolben drücken die Reibbeläge gegen die Scheibe, um sie zu verlangsamen oder zu stoppen. Diese Pads sind gebogen und bedecken den größten Teil der Scheibe.
Bei Zweikreisbremsanlagen können mehrere Kolben vorhanden sein.
Die Kolben brauchen zum Bremsen keinen weiten Weg zurückzulegen, kommen also nicht mit der Scheibe in Berührung und haben keine Rückstellfedern beim Lösen der Bremse.
Beim Betätigen des Bremspedals werden die Beläge unter Flüssigkeitsdruck gegen die Scheibe gedrückt.
Die die Kolben umgebenden Gummi-O-Ringe ermöglichen ein progressives Vorschieben bei Verschleiß der Beläge, so dass der Abstand zwischen Scheibe und Kolben konstant bleibt und die Bremsanlage nicht nachgestellt werden muss.
Bei einigen modernen Modellen sind die Beläge mit Sensoren ausgestattet. Wenn die Verkleidung abgenutzt ist, werden die Sensorkontakte freigelegt und geschlossen, wodurch ein Alarm am Armaturenbrett ausgelöst wird.
Trommelbremsen
Die Trommelbremse mit Primär- und Sekundärbacken ist mit einem Hydraulikzylinder ausgestattet. Duale Primärbelagbremsen haben zwei Zylinder, die an den Vorderrädern montiert sind.
Die Trommelbremse ist mit einer Hohltrommel ausgestattet, die sich mit dem Rad dreht. Die Oberseite der Trommel ist mit einer feststehenden Grundplatte abgedeckt, auf der sich zwei gewölbte Beläge mit Reibbelag befinden.
Unter dem Druck der Flüssigkeit bewegen sich die Kolben in den Zylindern auseinander, und der Belag der Beläge wird gegen die Trommel gedrückt, wodurch sie abgebremst oder gestoppt wird.
Beim Treten des Pedals werden die Beläge durch die Wirkung der Kolben gegen die Trommel gedrückt.
Jeder Bremsbelag steht in Kontakt mit einem Hebel und einem Kolben. Auf der Arbeitsseite liegt der Primärbelag am Kolben an und definiert die Drehrichtung der Trommel.
Beim Drehen zieht die Trommel den Block in die entgegengesetzte Richtung, wodurch eine Bremswirkung entsteht.
Einige Trommeln verwenden Doppelpads mit jeweils einem Hydraulikzylinder. Andere verwenden ein Paar Pads (primär und sekundär) mit vorderen Hebeln.
Diese Konstruktion ermöglicht es, die Beläge mit einem Zylinder mit zwei Kolben zu spreizen.
Das primäre und sekundäre Belagsystem ist vereinfacht und weniger leistungsstark als das Dual-Drive-Belagsystem, daher wird es normalerweise an den Hinterrädern installiert.
In jedem Fall kehren die Beläge nach dem Lösen der Bremsen dank der Rückstellfedern in ihre ursprüngliche Position zurück.
Die Bewegung der Schuhe wird durch den Regler begrenzt. Ältere Systeme verwenden mechanische Nachsteller, die bei Verschleiß der Reibbeläge nachgestellt werden müssen. In modernen Systemen arbeiten Regler automatisch mittels Ratschen.
Trommelbremsen können bei häufigem Gebrauch versagen. sie überhitzen und können erst dann effektiv funktionieren, wenn sie abgekühlt sind. Die Scheiben haben ein offeneres Design und gelten als zuverlässiger.
Handbremse
Handbremsmechanismus
Die Handbremse wirkt auf die Beläge über ein mechanisches System, das die Hydraulikzylinder nicht eingreift. Dieses System besteht aus Hebeln, die sich in der Bremstrommel befinden und manuell vom Fahrgastraum aus betätigt werden.
Neben der hydraulischen Bremsanlage sind alle Fahrzeuge mit einer Handbremse ausgestattet, die auf zwei Räder (meist die Hinterräder) wirkt.
Die Handbremse bietet die Möglichkeit, bei einem Hydraulikausfall die Geschwindigkeit zu reduzieren, wird aber hauptsächlich auf Parkplätzen eingesetzt.
Der Handbremshebel zieht ein Kabel oder ein Kabelpaar, das durch einen Satz kleinerer Hebel, Umlenkrollen und Führungen mit den Bremsen verbunden ist. Die spezifischen Komponenten dieses Systems hängen vom Fahrzeugmodell ab.
Die Handbremshebel werden durch einen Ratschenmechanismus in Position gehalten. Der Mechanismus wird durch einen Knopf ausgeschaltet, wodurch die Hebel freigegeben werden.
Bei Trommelbremsen wirkt die Handbremse auf das Bremsband, das gegen die Trommeln gedrückt wird.
Scheibenbremsen verwenden die gleiche Mechanik, aber die Bremssättel sind klein und schwierig zu verkabeln, sodass für jedes Rad ein separater Hebel vorgesehen ist.