Das Bremssystem verstehen

Das Bremssystem verstehen

1.BremseingSystem

Das Abbremsen oder sogar Anhalten eines fahrenden Autos, das Halten einer bergab fahrenden Maschine mit konstanter Geschwindigkeit und das Halten eines stehenden Autos an Ort und Stelle werden zusammenfassend als Bremsen eines Autos bezeichnet. Die äußere Kraft, die das Auto bremst, ist das Bremssystem.

Das Bremssystem besteht aus Bremsen und Bremsbetätigungsmechanismen. Bremsen sind Komponenten der Bremskraft, die die Bewegung oder Bewegungstendenz des Fahrzeugs behindern, einschließlich des Retarders im Hilfsbremssystem. Der Bremsantriebsmechanismus umfasst Funktionsgeräte, Steuergeräte, Übertragungsgeräte, Bremskrafteinstellgeräte und Hilfsgeräte wie Alarmgeräte und Druckschutzgeräte.

Es gibt viele Arten von Fahrzeugbremssystemen, die entsprechend ihrer Funktion in die folgenden Kategorien unterteilt werden können:

①.Betriebsbremssystem:ein Gerät, das das Fahrzeug verlangsamt oder sogar stoppt.

②.Feststellbremssystem:ein Gerät, das ein stehendes Fahrzeug an Ort und Stelle hält.

③.Sekundärbremssystem:eine Vorrichtung, die sicherstellt, dass das Auto auch dann noch verlangsamen oder anhalten kann, wenn die Betriebsbremsanlage ausfällt.

④ .Hilfsbremssystem:Ein Gerät zur Stabilisierung der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn das Fahrzeug einen langen Abhang hinunterfährt.

Je nach Bremsenergie kann man die Bremsanlage in folgende Kategorien einteilen:

①.Manpower-Bremssystem:Ein Bremssystem, das den Körper des Fahrers als einzige Bremsenergiequelle nutzt.

②.Servobremssystem:Ein Bremssystem, das zum Bremsen ausschließlich auf potenzielle Energie in Form von Luftdruck oder Hydraulikdruck setzt, die aus der Motorleistung umgewandelt wird.

③.Servo-Bremssystem:ein Bremssystem, das zum Bremsen sowohl menschliche Kraft als auch Motorkraft nutzt.

Das Bremssystem kann auch nach dem gashydraulischen Kreislauf klassifiziert werden:

①.Einkreis-Bremssystem:Das Getriebe verwendet einen einzigen gashydraulischen Kreislauf. Wenn ein Teil beschädigt ist, fällt das gesamte System aus.

②.Zweikreisbremssystem:Die gashydraulischen Leitungen der Betriebsbremse gehören zu zwei isolierten Kreisen. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einer Beschädigung eines Kreises das gesamte System weiterhin normal funktionieren kann. Seit dem 1. Januar 1988 ist in China vorgeschrieben, dass alle Autos mit einem Zweikreisbremssystem ausgestattet sind.

2. Bremsen

Die Bremse ist eine Bremskraftkomponente im Bremssystem, die verwendet wird, um Bremskraft zu erzeugen, um die Bewegung oder Tendenz des Fahrzeugs zu stoppen. Wenn das Bremsmoment der Bremse direkt auf das Rad ausgeübt wird, spricht man von einer Radbremse; wenn das Bremsmoment nach dem Durchlaufen der Antriebsachse auf das Rad verteilt werden muss, spricht man von einer Zentralbremse. Radbremsen werden im Allgemeinen als Antriebsbremsen verwendet und werden auch als Sekundär- und Feststellbremsen verwendet; Zentralbremsen werden im Allgemeinen nur als Feststell- und Hilfsbremsen verwendet. Antriebsbremsen, Feststellbremsen und Sekundärbremsen verwenden grundsätzlich die von festen Elementen und rotierenden Elementen erzeugte Reibungskraft als Bremskraft, was als Reibungsbremse bezeichnet wird. Die derzeit in Automobilen verwendeten Reibungsbremsen können grob in zwei Kategorien unterteilt werden: Scheibentyp und Trommeltyp.

2.1 TrommelBRechen

Trommelbremsen verwenden die Bremstrommel als rotierendes Element im Reibpaar und ihre Arbeitsfläche ist eine zylindrische Oberfläche. Trommelbremsen können je nach Bauweise in Radzylinderbremsen, Nockenbremsen und Keilbremsen unterteilt werden. Radzylinderbremsen verwenden hydraulische Bremsradzylinder als Betätigungsvorrichtung und verwenden eine hydraulische Betätigung, um den Bremsschuh in Kontakt mit der Bremstrommel zu bringen und so Reibung zu erzeugen und so zu bremsen. Je nach Funktionsprinzip und Bremsmoment gibt es viele Typen, darunter den Vorderschuhtyp, den Doppelvorderschuhtyp, den Zweiwege-Doppelvorderschuhtyp, den Doppelfolgeschuhtyp und den selbstverstärkenden Typ. Der Aufbau von Nockenbremsen und Keilbremsen ist grundsätzlich der gleiche wie der von Radzylinderbremsen, nur die Betätigungsvorrichtung ist anders. Der Nockentyp verwendet eine Bremsnocke und der Keiltyp verwendet einen Bremskeil.

2.2 ScheibeBRechen

Das Reibelement im Reibpaar einer Scheibenbremse ist eine Metallscheibe, die auf der Stirnfläche arbeitet, und diese Scheibe wird Bremsscheibe genannt. Im Vergleich zu Trommelbremsen haben Scheibenbremsen folgende Vorteile:

①. Die Bremsleistung ist stabil und wird weniger vom Reibungskoeffizienten beeinflusst;

②. Die Scheibenbremse überträgt die Wärme auf beide Seiten, und die Scheibe wird leicht gekühlt und verformt sich nicht so leicht.

③. Nach längerem Gebrauch ist die Wärmeausdehnung der Bremsscheibe entlang der Dickenrichtung äußerst gering;

④. Die Bremsleistung lässt nach dem Eintauchen in Wasser weniger nach;

⑤. Die Struktur ist einfach, die Größe und das Gewicht sind gering, die Wartung ist bequem und die automatische Spalteinstellung ist leicht zu erreichen.

Der Hauptnachteil ist die geringe Bremswirkung. Um dies auszugleichen, wird normalerweise ein Servosystem separat installiert. Derzeit werden Scheibenbremsen häufig in Autos verwendet. Scheibenbremsen können je nach ihren unterschiedlichen Befestigungselementen grob in Bremssattelscheibentypen und Vollscheibentypen unterteilt werden. Im Vergleich zu den beiden hat der Bremssattelscheibentyp eine breitere Anwendung, daher werde ich mich hier darauf konzentrieren.

Die Bremssattel-Scheibenbremse besteht aus einer Bremsscheibe und einem Bremssattel. Der Bremsbelag, der aus dem Reibblock und seiner Metallrückplatte besteht, und sein Aktuator sind in einer klammerförmigen Halterung installiert, um einen Bremssattel zu bilden. Der Bremssattel kann in zwei Typen unterteilt werden: Festsattel-Scheibentyp und Schwimmsattel-Scheibentyp.

Das Funktionsprinzip der Festsattel-Scheibenbremse ist wie folgt. Sein Bremssattelkörper ist an der Achse befestigt und auf jeder Seite des Bremssattelkörpers befinden sich ein Bremsradzylinder und ein Kolben. Beim Bremsen gelangt das Öl vom Hauptzylinder durch den Öleinlass in die beiden identischen Hydraulikzylinder im Bremssattelkörper, und der Reibbelag wird vom Kolben auf die Bremsscheibe gedrückt, wodurch das Rad gebremst wird.

Das Funktionsprinzip einer Schwimmsattel-Scheibenbremse ist wie folgt. Im Vergleich zu einer Festsattel-Scheibenbremse ist der Bremssattel einer Schwimmsattel-Scheibenbremse schwimmend gelagert und kann sich relativ zur Bremsscheibe bewegen. Sie verwendet nur einen Hydraulikzylinder an der Innenseite der Bremsscheibe, um den inneren Belag anzutreiben, während der äußere Belag am Bremssattelkörper befestigt ist und sich axial mit dem Bremssattelkörper bewegt. Beim Bremsen bewegen sich der innere Kolben und die Reibplatte nach links und drücken unter der Hydraulikkraft gegen die Bremsscheibe. Gleichzeitig drückt die Reaktionskraft des Hydraulikdrucks den Bremssattelkörper nach rechts, sodass auch die äußere Reibplatte gegen die Bremsscheibe gedrückt wird, wodurch die Bremswirkung erzielt wird.

3. Servo-Bremssystem

Das Servobremssystem wird gebildet, indem dem manuellen hydraulischen Bremssystem ein Servosystem hinzugefügt wird, d. h. ein Bremssystem, das sowohl die menschliche Kraft als auch den Motor als Bremsenergie nutzt. Unter normalen Umständen wird der Großteil der Bremsenergie vom Servosystem geliefert. Wenn das Servosystem ausfällt, kann es vollständig vom Fahrer geliefert werden. Das Servobremssystem kann je nach Art der Servoenergie in folgende Typen unterteilt werden:

① Vakuum-Servo-Typ

② Pneumatischer Servotyp

③ Hydraulischer Servotyp

Entsprechend den verschiedenen Betriebsmodi des Controllers können diese in zwei Kategorien unterteilt werden:

①．Servounterstützter Typ- Das Steuergerät wird direkt über den Bremspedalmechanismus betätigt und seine Ausgangskraft wirkt auch auf den hydraulischen Hauptzylinder.

②．Kompressortyp- die Steuervorrichtung wird durch den Hydraulikdruck betätigt, der vom Bremspedalmechanismus über den Hauptzylinder ausgegeben wird, und die Ausgangskraft des Servosystems und der Hydraulikdruck des Hauptzylinders wirken gemeinsam auf einen Zwischenübertragungszylinder, so dass der vom Zylinder zum Radzylinder ausgegebene Hydraulikdruck viel höher ist als der Hydraulikdruck des Hauptzylinders.

Hier ist eine detaillierte Einführung in das Vakuum-Servobremssystem. Der Vakuumverstärker im System hat eine Membran, die ihn in eine vordere und eine hintere Kammer unterteilt. Die vordere Kammer ist über ein Vakuum-Einwegventil mit dem Ansaugkrümmer des Motors verbunden, und die hintere Kammer ist mit der Außenluft verbunden. Die beiden Kammern sind durch einen Kanal verbunden. Wenn der Motor läuft, öffnet und schließt sich das Vakuum-Einwegventil, und in der vorderen und hinteren Kammer des Vakuumverstärkers wird ein bestimmter Unterdruck erzeugt. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Bremspedal gedrückt wird, betätigt das Bremspedal das Steuerventil weiter, um die Kanäle der vorderen und hinteren Kammer der Servoluftkammer zu schließen und das Ansaugventil der hinteren Kammer zu öffnen. Die in die hintere Kammer eintretende Luft erzeugt ein Vakuumdifferential mit der vorderen Kammer und erzeugt Schub. Dieser Schub wirkt direkt auf den Hauptzylinder, um den Mangel an Pedalkraft auszugleichen.

Das schematische Diagramm des Servobremssystems mit Unterdruckverstärker ist wie folgt. Wenn der Motor läuft, wird unter der Wirkung des Unterdrucks im Ansaugrohr die Luft im Unterdruckbehälter durch das Unterdruckrückschlagventil in den Motor gesaugt, wodurch ein bestimmter Unterdruck im Behälter erzeugt und angesammelt wird, der als Energiequelle im Servobremssystem dient. Wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, wird der Ausgangshydraulikdruck des Hauptbremszylinders zuerst auf den Hilfszylinder übertragen, eine Seite wird als Bremsbetätigungsdruck auf den Bremsradzylinder übertragen und die andere Seite wird als Steuerdruck in das Steuerventil eingegeben. Unter der Steuerung des Hydraulikdrucks des Hauptzylinders lässt das Steuerventil die Arbeitskammer der Zhenkang-Servoluftkammer durch den Unterdruckbehälter oder die Atmosphäre strömen und stellt sicher, dass die Ausgangskraft der Servoluftkammer in einer zunehmenden funktionalen Beziehung zum Hydraulikdruck des Hauptzylinders, der Bremspedalkraft und dem Pedalhub steht. Die Ausgangskraft der Vakuumservoluftkammer wirkt zusammen mit der Hydraulikkraft vom Hauptzylinder auf den Hilfszylinder.

4, Servobremssystem

Beim Servobremssystem wird als Bremsenergie die vom Luftkompressor erzeugte Luftdruckenergie oder die von der Hydraulikpumpe erzeugte Hydraulikenergie verwendet, wobei der Luftkompressor oder die Hydraulikpumpe vom Fahrzeugmotor angetrieben wird. Daher ist ersichtlich, dass das Servobremssystem den Fahrzeugmotor als einzige anfängliche Bremsenergiequelle verwendet und der Körper des Fahrers nur als Steuerenergiequelle und nicht als Bremsenergiequelle verwendet wird. Das Servobremssystem kann im Allgemeinen in die folgenden drei Kategorien unterteilt werden:

①. Pneumatisches Bremssystem:Die Energieversorgungseinrichtung und die Übertragungseinrichtung sind alle pneumatisch. Die meisten Steuergeräte bestehen aus pneumatischen Steuerelementen wie Bremspedalmechanismen und Bremsventilen.

②. Luft-Flüssigkeits-Bremssystem:Die Energieversorgungseinrichtung und die Steuereinrichtung entsprechen denen der pneumatischen Bremsanlage und die Übertragungseinrichtung umfasst pneumatische und hydraulische Teile.

③.Vollhydraulisches Bremssystem:Mit Ausnahme des Bremspedalmechanismus erfolgen die Antriebs-, Steuerungs- und Übertragungseinrichtungen vollständig hydraulisch.

5, Bremskraft-Einstellsystem

Theoretisch gilt: Je größer die Bremskraft, desto leichter ist das Bremsen. Wenn die Bremskraft jedoch größer als die Haftkraft ist, hören die Räder auf, sich zu drehen, und sie rutschen durch. Wenn die Vorderräder blockieren, verliert das Auto die Richtungskontrolle und kann nicht mehr wenden; wenn die Hinterräder blockieren und die Vorderräder rollen, verliert das Auto die Richtungsstabilität und die Fähigkeit, seitlichen Kräften zu widerstehen, und rutscht durch. Basierend auf der obigen Situation müssen wir die Bremskraft verteilen und anpassen, um die obige Situation zu vermeiden.

5.1 ABS

ABS – Antiblockiersystem.Das System besteht aus drei Teilen: Raddrehzahlsensor, elektronischem Regler und Hydraulikkomponenten.

Die konkreten Arbeitsabläufe gestalten sich etwa wie folgt:

① Konventionelles Bremsen:Das Magnetventil wird nicht aktiviert und der Hauptbremszylinder und der Radbremszylinder können den Anstieg bzw. Abfall des Bremsdrucks jederzeit steuern.

② Dekompression der Radzylinder:Wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor das Radblockiersignal an die elektronische Steuereinheit übermittelt, beginnt das ABS zu arbeiten, ein großer Strom wird an das Magnetventil angelegt, der Kolben bewegt sich nach oben, der Hauptzylinder und der aktive Radzylinderdurchgang werden unterbrochen, der Radzylinder und der Vorratsbehälter werden verbunden, die Bremsflüssigkeit fließt in den Vorratsbehälter und der Bremsdruck wird reduziert. Gleichzeitig startet der Antriebsmotor die Hydraulikpumpe, wodurch die Bremsflüssigkeit, die zurück in den Vorratsbehälter fließt, unter Druck gesetzt und zur Vorbereitung der nächsten Bremsbetätigung an den Hauptzylinder geleitet wird.

③ Vorgang der Aufrechterhaltung des Radzylinderdrucks:Wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ein Sperrsignal ausgibt, lässt das Magnetventil einen begrenzten Strom durch und der Kolben bewegt sich in eine Position, in der alle Durchgänge unterbrochen werden, um den Systemdruck aufrechtzuerhalten.

④ Druckbeaufschlagung des Radzylinders:Nachdem der Druck reduziert wurde, erhöht sich die Radgeschwindigkeit. Zu diesem Zeitpunkt unterbricht die elektronische Steuereinheit den Strom zum Magnetventil, der Kolben kehrt in die unterste Position zurück, Hauptzylinder und Radzylinder werden wieder verbunden, Bremsflüssigkeit gelangt wieder in den Radzylinder und der Bremsdruck wird erhöht.

5,2 EBD

EBD – Elektrische Bremskraftverteilung, ein elektrisch gesteuertes Bremskraftverteilungssystem. EBD ist eigentlich eine Zusatzfunktion von ABS. Es ist eine Steuersoftware, die dem ADAS-Steuercomputer hinzugefügt wird. Das mechanische System ist genau dasselbe wie ABS. Es ist eine wirksame Ergänzung des ABS-Systems. Es wird normalerweise in Kombination mit ABS verwendet, um die Wirksamkeit von ABS zu verbessern. Beim Bremsen kann EBD schnell die unterschiedlichen Reibungswerte berechnen, die durch die unterschiedliche Haftung der vier Reifen verursacht werden, und dann die Bremsvorrichtung schnell anpassen, um die Bremskraft gemäß dem zuvor eingestellten Programm zu verteilen und so die Stabilität und Sicherheit des Fahrzeugs zu gewährleisten. Wenn die Räder bei einer Notbremsung blockieren, hat EBD die effektive Bodenhaftung jedes Rads vor dem ABS ausgeglichen, wodurch ein Schleudern und seitliche Bewegungen verhindert und der Bremsweg verkürzt werden kann.

5.3 ASR

ASR - Antriebs-Schlupf-Regelung, Antiblockiersystem des Fahrzeugantriebs. Diese Funktion kann als Erweiterung und Ergänzung der Funktion des ABS-Systems verstanden werden. Die Hauptkomponenten des ASR-Systems können mit dem ABS-System geteilt werden. Die Funktion des ASR-Systems besteht darin, ein Schleudern des Fahrzeugs beim Beschleunigen zu verhindern, insbesondere auf asymmetrischen Straßen mit geringer Reibung oder wenn die Antriebsräder bei Kurvenfahrten im Leerlauf durchdrehen. ASR besteht aus einem Raddrehzahlsensor, einem Drosselklappenstellungssensor, einem Bremsdruckregler, einem Drosselklappenaktuator und einer elektronischen Steuereinheit. Es kann die Raddrehzahl jedes Rads vergleichen, wenn das Antriebsrad durchdreht. Wenn die elektronische Steuereinheit feststellt, dass das Antriebsrad durchdreht, reduziert sie automatisch und sofort das Drosselklappen-Ansaugvolumen, verringert die Motordrehzahl und reduziert so die Leistungsabgabe. Es kann auch das durchdrehende Antriebsrad abbremsen, um die Schlupfrate des Antriebsrads innerhalb des Zielbereichs zu regeln.

5.4 TCS

TCS – Traktionskontrollsystem.Dieses System ermittelt anhand der Drehzahl des Antriebsrads und der Drehzahl des Übertragungsrads, ob das Antriebsrad durchdreht. Ist erstere größer als letztere, verringert es die Drehzahl des Antriebsrads. TCS ist ABS sehr ähnlich, da beide Sensoren und Bremssteuerungen verwenden. Wenn TCS ein Durchdrehen des Rads erkennt, ändert es zunächst den Zündzeitpunkt des Motors über den Motorsteuercomputer, verringert die Motordrehmomentabgabe oder betätigt die Radbremsen, um ein Durchdrehen des Rads zu verhindern. Wenn das Durchdrehen sehr stark ist, steuert es das Kraftstoffversorgungssystem des Motors. TCS verwendet einen Computer, um die Drehzahl der vier Räder und den Lenkwinkel des Lenkrads zu ermitteln. Wenn das Auto beschleunigt und es feststellt, dass der Drehzahlunterschied zwischen dem Antriebsrad und dem Nicht-Antriebsrad zu groß ist, ermittelt der Computer sofort, dass die Antriebskraft zu groß ist, und sendet ein Befehlssignal, um die Kraftstoffzufuhr des Motors zu verringern, die Antriebskraft zu verringern und so die Schlupfrate des Antriebsradreifens zu reduzieren. Das System kann den Lenkradwinkelsensor verwenden, um den Fahrzustand des Fahrzeugs zu erkennen, festzustellen, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder abbiegt, und die Schlupfrate jedes Reifens entsprechend ändern. Das Traktionskontrollsystem hat jedoch auch Nachteile. Wenn der Fahrer die Gaspedalöffnung verwendet, um den Fahrzustand des Fahrzeugs anzupassen, stört das System die Fahrabsicht des Fahrers.

5,5 ESP

ESP – Elektronisches Stabilitätsprogramm.ESP kann eigentlich als Kombination und Erweiterung der Funktionen von ABS, ASR, EBD und TCS betrachtet werden. Es besteht aus einem Lenksensor, einem Raddrehzahlsensor, einem Schlupfsensor, einem Querbeschleunigungssensor und einer Steuereinheit. Indem es den Fahrzustand der Fahrzeugkarosserie anhand der von den verschiedenen Sensoren bereitgestellten Informationen analysiert, gibt es dann Korrekturanweisungen an ABS und ASR aus, um dem Fahrzeug zu helfen, das dynamische Gleichgewicht zu halten. ESP kann unter verschiedenen Betriebsbedingungen eine optimale Fahrzeugstabilität aufrechterhalten und ist besonders wirksam bei Unter- oder Übersteuern. Wenn der ESP-Sensor erkennt, dass das Fahrzeug untersteuert, bremst ESP die inneren Räder zusätzlich ab; wenn das Fahrzeug übersteuert, bremst ESP die äußeren Räder zusätzlich ab.