Arten von Bremssystemen: das Funktionsprinzip von Trommel- und Scheibenbremsen

Das Bremssystem ist darauf ausgelegt, die Geschwindigkeit des Autos zu kontrollieren, es anzuhalten und für lange Zeit an Ort und Stelle zu halten, indem es die Bremskraft zwischen Rad und Straße nutzt. Die Bremskraft kann durch eine Radbremse, einen Fahrzeugmotor (als Motorbremsung bezeichnet), einen hydraulischen oder elektrischen Retarder im Getriebe erzeugt werden.

Um diese Funktionen zu implementieren, werden die folgenden Arten von Bremssystemen im Auto installiert:

• Funktionierendes Bremssystem. Sorgt für kontrolliertes Abbremsen und Anhalten des Fahrzeugs.
• Ersatzbremssystem. Wird im Falle eines Ausfalls und einer Fehlfunktion des Arbeitssystems verwendet. Es führt ähnliche Funktionen wie das Arbeitssystem aus. Ein Ersatzbremssystem kann als spezielles autonomes System oder als Teil eines Arbeitsbremssystems (einer der Bremsantriebskreise) implementiert werden.
• Parkbremssystem. Entwickelt, um das Auto lange an Ort und Stelle zu halten.

Das Bremssystem ist das wichtigste Mittel, um die aktive Sicherheit des Autos zu gewährleisten. Bei Autos und einer Reihe von Lastwagen werden verschiedene Vorrichtungen und Systeme verwendet, um die Effizienz des Bremssystems und die Bremsstabilität zu erhöhen.

Wie das Bremssystem funktioniert

Wenn Sie das Bremspedal betätigen, wird die Last auf den Verstärker übertragen, wodurch eine zusätzliche Kraft auf den Hauptbremszylinder entsteht. Der Kolben des Hauptbremszylinders pumpt Flüssigkeit durch Rohre zu den Radzylindern. Dies erhöht den Flüssigkeitsdruck im Bremsaktuator. Die Kolben der Radzylinder bewegen die Bremsbeläge zu den Scheiben (Trommeln).

Ein weiterer Druck auf das Pedal erhöht den Flüssigkeitsdruck und die Bremsen werden aktiviert, was die Drehung der Räder und das Auftreten von Bremskräften am Kontaktpunkt der Reifen mit der Straße verlangsamt. Je mehr Kraft auf das Bremspedal ausgeübt wird, desto schneller und effizienter werden die Räder gebremst. Der Flüssigkeitsdruck beim Bremsen kann 10-15 MPa erreichen.

Am Ende der Bremsung (Loslassen des Bremspedals) bewegt sich das Pedal unter dem Einfluss einer Rückstellfeder in seine ursprüngliche Position. Der Kolben des Hauptbremszylinders bewegt sich in seine Ausgangsposition. Federelemente bewegen die Beläge von den Scheiben (Trommeln) weg. Die Bremsflüssigkeit aus den Radzylindern wird durch Rohrleitungen in den Hauptbremszylinder gedrückt. Der Druck im System fällt ab.

Arten von Bremssystemen

Das Bremssystem kombiniert den Bremsmechanismus und den Bremsantrieb. Der Bremsmechanismus ist so ausgelegt, dass er das Bremsmoment erzeugt, das zum Verlangsamen und Anhalten des Fahrzeugs erforderlich ist. In Autos sind Reibungsbremsmechanismen eingebaut, deren Betrieb auf der Nutzung von Reibungskräften basiert. Die Bremsmechanismen des Arbeitssystems sind direkt im Rad eingebaut. Die Feststellbremse kann sich hinter dem Getriebe oder Verteilergetriebe befinden.

Je nach Ausführung des Reibteils gibt es Trommel und Scheibe Bremsmechanismen.

Der Bremsmechanismus besteht aus einem rotierenden und einem feststehenden Teil. Als rotierendes Teil Trommelmechanismus Es wird eine Bremstrommel verwendet, ein fester Teil - Bremsbeläge oder -bänder.

rotierendes Teil Plattenmechanismus dargestellt durch eine Bremsscheibe, fest - durch Bremsbeläge. An der Vorder- und Hinterachse moderner Personenkraftwagen sind in der Regel Scheibenbremsen verbaut.

Wie Trommelbremsen funktionieren

Die wichtigsten internen Teile von Trommelbremsen sind:

1. Bremstrommel. Ein Element aus hochfesten Gusseisenlegierungen. Es wird auf einer Nabe oder einer Trägerwelle montiert und dient nicht nur als Hauptkontaktteil, das direkt mit den Pads zusammenwirkt, sondern auch als Gehäuse, in dem alle anderen Teile montiert sind. Der innere Teil der Bremstrommel ist für maximale Bremswirkung geschliffen.
2. Pads. Im Gegensatz zu Scheibenbremsbelägen sind Trommelbremsbeläge halbkreisförmig. Ihr äußerer Teil hat eine spezielle Asbestbeschichtung. Wenn Bremsbeläge an einem Paar Hinterräder installiert sind, ist einer von ihnen auch mit dem Feststellbremshebel verbunden.
3. Zugfedern. Diese Elemente sind am oberen und unteren Teil der Bremsbeläge befestigt und verhindern, dass sie sich im Leerlauf in unterschiedliche Richtungen bewegen.
4. Bremszylinder. Dies ist ein spezieller Körper aus Gusseisen, an dem auf beiden Seiten Arbeitskolben montiert sind. Sie werden durch hydraulischen Druck aktiviert, der entsteht, wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt. Zusätzliche Teile der Kolben sind Gummidichtungen und ein Ventil zum Entfernen von im Kreislauf eingeschlossener Luft.
5. Schutzscheibe. Das Teil ist ein nabenmontiertes Element, an dem Bremszylinder und Beläge befestigt sind. Ihre Befestigung erfolgt mit speziellen Klemmen.
6. Selbstvorschubmechanismus. Die Basis des Mechanismus ist ein spezieller Keil, der sich vertieft, wenn die Bremsbeläge abgenutzt sind. Sein Zweck ist es, unabhängig von der Abnutzung ihrer Arbeitsflächen ein konstantes Andrücken der Beläge an die Oberfläche der Trommel zu gewährleisten.

**Die von uns aufgeführten Komponenten sind allgemein anerkannt. Sie werden von den meisten großen Herstellern verwendet. Es gibt eine Reihe von Teilen, die von einigen Unternehmen privat installiert werden. Das sind zum Beispiel der Mechanismus zum Anbringen der Beläge, alle Arten von Abstandshaltern usw.

Arbeitsprinzip: Der Fahrer tritt bei Bedarf auf das Pedal und erzeugt so einen erhöhten Druck im Bremskreis. Die Hydraulik drückt auf die Kolben des Hauptbremszylinders, die die Bremsbeläge betätigen. Sie "divergieren" zu den Seiten, dehnen die Kupplungsfedern und erreichen die Wechselwirkungspunkte mit der Arbeitsfläche der Trommel. Aufgrund der dabei auftretenden Reibung nimmt die Drehzahl der Räder ab und das Auto wird langsamer. Der allgemeine Algorithmus für den Betrieb von Trommelbremsen sieht genau so aus. Es gibt keine signifikanten Unterschiede zwischen Systemen mit einem Kolben und zwei.

Vor- und Nachteile von Trommelbremsen

unter Vorteile Das Trommelsystem zeichnet sich durch die Einfachheit des Designs, eine große Kontaktfläche zwischen den Belägen und der Trommel, niedrige Kosten, relativ geringe Wärmeentwicklung und die Möglichkeit aus, kostengünstige Bremsflüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt zu verwenden. Zu den positiven Aspekten gehört auch eine geschlossene Bauweise, die den Mechanismus vor Wasser und Schmutz schützt.

Nachteile von Trommelbremsen:

• langsame Antwort;
• Leistungsinstabilität;
• Schlechte lüftung;
• das System arbeitet auf Bruch, was die zulässige Druckkraft der Beläge auf die Trommelwände begrenzt;
• Bei häufigem Bremsen und hoher Belastung ist eine Verformung der Trommel durch starke Erwärmung möglich.

In modernen Autos werden Trommelbremsen immer seltener verwendet. Grundsätzlich werden sie bei Budgetmodellen auf die Hinterräder gesetzt. In diesem Fall werden sie auch zur Realisierung von Feststellbremsen verwendet.

Gleichzeitig kann durch die Vergrößerung der Trommel eine Leistungssteigerung der Bremsanlage erreicht werden. Dies führte zur weit verbreiteten Verwendung von Trommelbremsen in Lastkraftwagen und Bussen.

So funktionieren Scheibenbremsen

Der Scheibenbremsmechanismus besteht aus einer rotierenden Bremsscheibe und zwei festen Belägen, die auf beiden Seiten im Inneren des Bremssattels montiert sind.

Bei diesem System werden die am Bremssattel montierten Beläge beidseitig auf die Ebenen der Bremsscheibe gepresst, die mit der Radnabe verschraubt ist und sich mit ihr dreht. Metallbremsbeläge haben Reibbeläge.

Der Bremssattel ist ein Körper aus Gusseisen oder Aluminium in Form einer Halterung. Darin befindet sich ein Bremszylinder mit einem Kolben, der beim Bremsen die Beläge gegen die Scheibe drückt.

Die Halterung (Bremssattel) kann schwimmend oder fest sein. Die schwimmende Halterung kann sich entlang der Führungen bewegen. Sie hat einen Kolben. Der Festsattel hat zwei Kolben, einen auf jeder Seite der Scheibe. Ein solcher Mechanismus ist in der Lage, die Beläge stärker gegen die Bremsscheibe zu drücken und wird hauptsächlich in leistungsstarken Modellen verwendet.

Bremsscheiben werden aus Gusseisen, Stahl, Kohlenstoff und Keramik hergestellt. Gusseisenscheiben sind kostengünstig, haben gute Reibungseigenschaften und eine ziemlich hohe Verschleißfestigkeit. Daher werden sie am häufigsten verwendet.

Edelstahl verträgt Temperaturwechsel besser, aber seine Reibungseigenschaften sind schlechter.

Leichte Carbonscheiben haben einen hohen Reibungskoeffizienten und eine hervorragende Hitzebeständigkeit. Aber sie müssen vorgewärmt werden, und ihre Kosten sind zu hoch. Der Anwendungsbereich von Carbon-Bremsscheiben sind Sportwagen.

Keramik ist Kohlefaser in Bezug auf den Reibungskoeffizienten unterlegen, funktioniert jedoch gut bei hohen Temperaturen, hat eine erhebliche Festigkeit und Verschleißfestigkeit bei geringem Gewicht. Der Hauptnachteil solcher Discs sind die hohen Kosten.

Vor- und Nachteile von Scheibenbremsen

Vorteile von Scheibenbremsen:

• weniger Gewicht im Vergleich zum Trommelsystem;
• einfache Diagnose und Wartung;
• bessere Kühlung durch offenes Design;
• stabiler Betrieb in einem breiten Temperaturbereich.

Nachteile von Scheibenbremsen:

• erhebliche Wärmeableitung;
• die Notwendigkeit zusätzlicher Verstärker aufgrund der begrenzten Kontaktfläche zwischen den Pads und der Scheibe;
• relativ schneller Belagverschleiß;
• die Kosten sind höher als die des Trommelsystems.