Wie Auto-Hauptbremszylinder und Kombiventile tatsächlich funktionieren

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Moderne Fahrzeuge sind nicht auf eine einzige, empfindliche Hydraulikflüssigkeitsleitung angewiesen, um Sie aufzuhalten. Sie verwenden ein geteiltes Design. Zwei unabhängige Kreise steuern die Bremsleistung und verteilen die Last typischerweise auf jeweils zwei Räder. Wenn eine Leitung platzt, funktioniert die andere Hälfte des Systems noch. Sie verlieren zwar die Hälfte Ihrer Bremskraft, aber Sie rutschen nicht einfach ohne Reibung gegen eine Wand.

Das Herzstück dieses Zweikreis-Sicherheitsnetzes ist der Hauptzylinder. Es ist ein cleveres Stück Technik mit zwei Kolben in einem Gehäuse. Dieser Aufbau stellt sicher, dass selbst bei Ausfall einer Kolbendichtung die andere oft noch genug Druck erzeugen kann, um das Auto beherrschbar zu halten. Direkt daneben befindet sich das Kombiventil. Dieser heimliche Held überwacht Druckunterschiede zwischen den Kreisläufen. Wenn etwas schief geht – etwa ein Leck in einem Stromkreis – löst dies eine Warnleuchte für den Fahrer aus. Es übernimmt auch die Vorspannung, um die Vorder- und Hinterradbremsen bei hoher Belastung im Gleichgewicht zu halten.

Wir werden uns genau ansehen, wie diese beiden Komponenten zusammenwirken, um zu verhindern, dass Sie zur Knautschzone werden. Wenn Sie nicht wissen, wie Beläge, Rotoren und Flüssigkeitsdruck sich in physikalische Reibung umsetzen, sollten Sie wahrscheinlich zuerst eine Einführung in die grundlegende Bremsmechanik lesen. Schauen wir uns zunächst den Hauptzylinder genauer an.

Den Hauptzylinder lokalisieren

Den Hauptzylinder finden Sie nicht im Kofferraum oder in der Nähe der Räder. Es sitzt vorne, direkt am Bremskraftverstärker montiert. Dieser Booster ist mit der Firewall verschraubt, der Metallwand, die den Motorraum vom Passagierraum trennt.

Der Booster selbst ist ein vakuumunterstütztes Gerät. Es nutzt den Unterdruck im Ansaugkrümmer des Motors, um die Kraft, die Sie auf das Bremspedal ausüben, zu vervielfachen. Wenn Sie also auf das Pedal treten, drücken Sie nicht nur Flüssigkeit; Sie lösen ein Vakuumsystem aus, das Ihre Beinkraft verstärkt, bevor diese Kraft den Hauptzylinder erreicht.

Der Hauptzylinder selbst ist normalerweise ein Block aus Aluminiumguss oder Eisen. Die Verbindung zum Bremsflüssigkeitsbehälter oben erfolgt über Gummidichtungen und Schläuche. Dieser Behälter enthält die zusätzliche Bremsflüssigkeit, die zum Füllen der Leitungen benötigt wird, wenn die Bremsbeläge abgenutzt sind und die Kolben weiter in ihre Bremssättel hineinragen. Wenn die Beläge verschleißen, sinkt der Flüssigkeitsstand nicht wesentlich, da die Bremssattelkolben einfach herausfahren, um das Spiel auszugleichen.

Im Hauptzylinder sind zwei Primärkolben hintereinander angeordnet. Sie teilen sich eine gemeinsame Stößelstange, die mit dem Bremskraftverstärker verbunden ist. Beim Betätigen der Bremse treibt die Stößelstange beide Kolben nach vorne. Der erste Kolben setzt den Primärkreis unter Druck. Der zweite Kolben, der sich hinter dem ersten befindet, setzt den Sekundärkreislauf unter Druck. Da sie miteinander verbunden sind, bewegen sie sich gemeinsam, können jedoch einigermaßen unabhängig voneinander arbeiten, wenn eine Dichtung undicht wird.

Die Rolle des Kombinationsventils

Das Kombiventil ist eine kompakte Einheit, die oft in das Hauptzylindergehäuse integriert oder in der Nähe im Motorraum montiert ist. Seine Aufgabe ist passiv, aber kritisch. Es überwacht den hydraulischen Druck in beiden Kreisläufen.

Tritt in einem Kreislauf ein Leck auf, sinkt der Druck in dieser Leitung. Das Ventil erkennt dieses Ungleichgewicht. Es liegt nicht einfach da; Es verschiebt sich physisch, um den undichten Kreislauf so weit wie möglich zu isolieren und versucht, den Druck im guten Kreislauf aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig löst es einen Druckdifferenzschalter aus. Dieser Schalter schließt einen Stromkreis

Der Hauptzylinder sitzt direkt an der Spritzwand und ist mit dem Bremskraftverstärker auf der Fahrerseite verschraubt. Es ist die Komponente, die Ihren Fußdruck in hydraulische Kraft umwandelt. Die meisten Fahrer sehen es nie, aber Sie können es finden, indem Sie den Bremsleitungen vom Pedal zurück in den Motorraum folgen.

Identifizieren des Reservoirs und des Sensors

Suchen Sie nach dem durchsichtigen Kunststofftank, der oben auf dem Gerät montiert ist. Dies ist der Bremsflüssigkeitsbehälter. Es enthält die Bremsflüssigkeit, die den Hauptzylinder versorgt. Mit zunehmender Abnutzung der Bremsbeläge sinkt der Flüssigkeitsstand, daher ist der Tank so ausgelegt, dass genügend Reserve vorhanden ist, um das System voll zu halten.

An der Seite des Behälters ist ein elektrischer Anschluss angebracht. Dies ist ein Flüssigkeitsstandsensor. Es handelt sich um einen einfachen Schalter, der den Stromkreis erdet, wenn die Flüssigkeit unter eine sichere Marke fällt. In diesem Fall leuchtet die rote Bremswarnleuchte auf Ihrem Armaturenbrett auf. Es ist kein ABS-Fehler. Es ist ein direktes Signal, dass Sie Flüssigkeit nachfüllen müssen.

Warum der Standort wichtig ist

Zu wissen, wo sich dies befindet, hilft bei der Wartung. Sie müssen nicht das gesamte System entlüften, nur um Flüssigkeit hinzuzufügen. Wenn der Sensor jedoch früh auslöst, kann dies auf Undichtigkeiten an anderer Stelle hinweisen. Überprüfen Sie die Bremssättel, Radzylinder und Bremsschläuche. Das Reservoir verliert von selbst keine Flüssigkeit. Es ist ein geschlossener Kreislauf.

Der Sensor ist ein einfacher Schwimmerschalter. Wenig Flüssigkeit = geringer Widerstand = Warnleuchte.

Wenn Sie sich unter der Haube befinden, zeichnen Sie die Linien nach. Sie bestehen normalerweise aus Stahl oder Gummi und führen vom Hauptzylinder zu jeder Ecke. Der Stausee ist der Ausgangspunkt. Halten Sie es sauber. Schmutz in der Flüssigkeit zerstört Hauptzylinder.

Wie ein Zweikreis-Hauptzylinder mit Fehlern umgeht

Der Hauptzylinder ist nicht nur eine einfache Pumpe. In diesem Aluminium- oder Kunststoffgehäuse befinden sich zwei separate Kolben, zwei Federn und zwei unterschiedliche Flüssigkeitskammern. Sie arbeiten zusammen, sind aber darauf ausgelegt, das Scheitern des anderen zu überstehen.

Hier ist die Reihenfolge, wenn Sie auf das Bremspedal treten. Das Gestänge drückt den Primärkolben nach vorne. Im ersten Kreislauf baut sich Flüssigkeitsdruck auf. Wenn dieser Druck ansteigt, drückt er gegen die Rückseite des Sekundärkolbens. Dieser Sekundärkolben komprimiert dann die Flüssigkeit im zweiten Kreislauf. In einem gesunden System herrscht ein Druckausgleich. Beide Kreise sehen die gleiche Kraft. Sie erhalten eine ausgewogene Bremswirkung.

Aber Systeme lecken.

Wenn ein Bremssattel ausblutet oder ein Hinterradzylinder aufreißt, verliert dieser bestimmte Kreislauf Druck. Der Hauptzylinder reagiert auf eine spezifische mechanische Weise. Die Druckwelle, die normalerweise den Sekundärkolben nach vorne drückt, verschwindet. Ohne diese Gegenkraft schlägt der Primärkolben gegen den Sekundärkolben. Sie verriegeln sich.

Der Hauptzylinder wird praktisch zu einem Einkolbengerät.

Dies ist eine ausfallsichere Funktion und kein Konstruktionsfehler. Der zweite Kreislauf bleibt unter Druck. Es funktioniert. Allerdings muss man das Bremspedal deutlich weiter durchtreten, um es zu betätigen. Das Pedal fühlt sich weich oder schwammig an, weil Sie den durch das Leck entstandenen Hohlraum füllen, bevor sich tatsächlich Druck aufbauen kann.

Die Folge ist schlechtes Bremsen. Da nur zwei Räder (normalerweise die Vorderräder bei den meisten Konfigurationen mit Frontantrieb) für die Bremskraft sorgen, sinkt die Verzögerung drastisch. Sie werden spüren, wie das Auto zur Seite zieht, wenn sich das Leck auf der gegenüberliegenden Diagonale befindet, oder dass es insgesamt weniger effektiv anhält. Fahren Sie nicht so.

Die Rolle des Kombinationsventils

Die meisten Fahrzeuge mit Scheibenbremsen vorne und Trommelbremsen hinten verfügen über ein Kombiventil. Hierbei handelt es sich um eine einzelne Einheit mit mehreren Funktionen, die normalerweise an der Bremsleitung oder in der Nähe des Hauptzylinders montiert ist.

Warum ist es dort? Denn Scheiben und Trommeln verhalten sich unterschiedlich. Scheiben benötigen zum Einrasten weniger Flüssigkeitsvolumen, erzeugen aber mehr Wärme. Trommeln benötigen mehr Flüssigkeitsvolumen, um die Schuhe gegen die Trommel auszudehnen. Das Kombiventil bewältigt diese Ungleichheit.

Es enthält typischerweise drei Komponenten in einem Gehäuse:

  1. Druckdifferenzschalter: Dies ist der elektrische Sensor, der die Bremswarnleuchte auf Ihrem Armaturenbrett auslöst. Wenn der Druck zwischen den beiden Stromkreisen abfällt (wie im obigen Leckszenario), schließt der Schalter den Stromkreis gegen Masse und das rote Bremslicht leuchtet auf. Es zeigt Ihnen an, dass das System kompromittiert ist.
  2. Proportionalventil: Dieses begrenzt den Flüssigkeitsdruck auf die hinteren Trommelbremsen. Ohne sie würden die hinteren Trommeln blockieren, bevor die vorderen Scheiben überhaupt angreifen, insbesondere bei starkem Bremsen. Es stellt sicher, dass die Vorderradbremsen die Schwerlastarbeit übernehmen, während die Hinterräder gerade genug rotieren, um Stabilität zu gewährleisten.
  3. Dosierventil: Dieses hält den Rückdruck auf die Hinterradbremsen für den Bruchteil einer Sekunde während der ersten Pedalbetätigung aufrecht. Dadurch können die Bremssättel der vorderen Bremsscheibe den Spalt zwischen Belägen und Rotoren schließen, bevor sich die Bremsbacken der hinteren Trommel ausdehnen. Dadurch wird die Bremsbetätigung synchronisiert, sodass es nicht zu einem ruckartigen, ungleichmäßigen Stopp kommt.

Das findet man nicht bei jedem Auto. Reine Scheibenbremssysteme nutzen häufig ein ABS-Modul zur Druckmodulation. Wenn Sie jedoch an einer älteren Limousine oder einem LKW mit hinteren Trommeln arbeiten, ist dieses Ventil das Gehirn der hydraulischen Waage.

Das Kombiventil: Ein Teil, drei Aufgaben

Das Auffinden des Kombinationsventils ist der erste Schritt, aber erst zu verstehen, warum es existiert, hilft Ihnen tatsächlich, das Bremssystem zu reparieren. Separate Kanister zum Dosieren, Differenzdruckschalten oder Dosieren werden Sie nicht finden. In den meisten modernen Personenkraftwagen und leichten Lastkraftwagen sind diese drei unterschiedlichen Funktionen in einer einzigen Einheit zusammengefasst. Das ist das Kombiventil.

Es sitzt in der Bremsleitung und ist normalerweise an der Stirnwand oder dem Rahmenträger montiert. Seine Aufgabe besteht darin, die hydraulische Druckverteilung zu verwalten und Sie zu warnen, wenn etwas nicht stimmt. Wenn Sie danach suchen, schauen Sie zwischen dem Hauptzylinder und der vorderen/hinteren Teilung nach. Es ist der Metallblock mit zwei oder drei Armaturen zum Ein- und Aussteigen.

Das Trio auflösen

Das Gerät übernimmt die Arbeit von drei separaten Geräten. Hier erfahren Sie, was jeder Teil des Kombiventils tatsächlich steuert.

Das Dosierventil
Diese Komponente hält den Vorderradbremsdruck zurück, bis die Hinterradbremsen betätigt werden. Ohne sie würden Ihre vorderen Bremsscheiben blockieren, bevor die hinteren Trommeln (oder Scheiben) überhaupt anfangen zu quetschen. Das Dosierventil verzögert den Frontdruck um etwa 0,1 bis 0,2 Sekunden. Dadurch wird sichergestellt, dass sowohl die Vorder- als auch die Hinterradbremse gleichzeitig betätigt werden. Es bleibt geschlossen, bis der Druck einen bestimmten Wert erreicht, normalerweise etwa 100 bis 150 psi. Sobald dieser Schwellenwert erreicht ist, öffnet sich das Ventil und lässt den Druck nach vorne fließen.

Das Proportionalventil
Das ist der Druckminderer. Die hinteren Bremsen benötigen nicht so viel hydraulische Kraft wie die vorderen, insbesondere bei starkem Bremsen, wenn das Gewicht nach vorne verlagert wird. Wenn Sie 100 % des Hauptzylinderdrucks auf die Hinterräder übertragen würden, würden diese sofort blockieren. Das Proportionalventil begrenzt den hinteren Druck. In einem typischen Setup könnte der hintere Druck auf 60 % oder 70 % des vorderen Drucks begrenzt werden. Dadurch bleiben die Hinterreifen nahe der Schlupfschwelle, ohne dass sie tatsächlich blockieren. Einige ältere Autos verfügen über ein separates Dosier- und Proportionalventil. Moderne Autos kombinieren sie zu einer Einheit, um Platz und Kosten zu sparen.

Der Druckdifferenzschalter
Dies ist das elektrische Gehirn des Kombiventils. Im Inneren des Gehäuses bewegt sich ein Kolben aufgrund eines hydraulischen Druckausgleichs. Wenn es in einem Kreis ein Leck gibt – beispielsweise eine weiche Hinterradbremsleitung – verschiebt sich der Kolben außermittig. Diese Bewegung löst einen elektrischen Schalter aus. Der Schalter schließt einen Stromkreis zur Masse und schaltet die Bremswarnleuchte auf Ihrem Armaturenbrett ein. Es handelt sich um einen einfachen, aber effektiven Sicherheitscheck. Wenn das Licht aufleuchtet, liegt ein Druckungleichgewicht vor. Ignorieren Sie es nicht.

Warum der Standort wichtig ist

Das Kombiventil wird normalerweise an der Brandschutzwand auf der Fahrerseite in der Nähe des Hauptbremszylinders montiert. Bei manchen Fahrzeugen ist es am Rahmenträger in der Nähe des Radkastens verschraubt. Der genaue Standort variiert je nach Marke und Modell. Wenn Sie es ersetzen, müssen Sie die Bremsleitungen trennen. Halten Sie Lappen und einen Auffangbehälter bereit. Bremsflüssigkeit frisst Farbe. Es korrodiert auch Metallteile, wenn es liegen bleibt.

Überprüfen Sie beim Entfernen des Kombiventils die Befestigungsschrauben auf Korrosion. Rost kann diese Schrauben festfressen und das Entfernen zu einem Albtraum machen. Kriechöl hilft, aber manchmal ist Wärme erforderlich. Seien Sie in der Nähe von Bremsleitungen und -schläuchen vorsichtig. Hitze kann Gummiteile beschädigen.

Symptome eines defekten Kombiventils

Ein defektes Kombinationsventil zeigt sich oft auf zwei Arten. Erstens,

Warum Ihre Hinterradbremsen einen Vorsprung brauchen

Das Kombiventil besteht nicht nur aus einem Teil. Es handelt sich um eine Gruppe von Funktionen, die in einer einzigen Einheit untergebracht sind, und drei dieser Abschnitte erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Da ist zunächst das Dosierventil. Diese Komponente ist für jedes Fahrzeug obligatorisch, das vordere Scheibenbremsen und hintere Trommelbremsen kombiniert.

Scheibenbremsbeläge liegen bündig am Rotor an. Trommelbremsbacken hängen lose von der Trommeloberfläche weg. Treten Sie auf das Pedal. Die Scheiben greifen sofort. Das Schlagzeug hinkt hinterher. Ohne Eingriff beißen zunächst die Vorderradbremsen zu. Dies führt zu Instabilität. Das Auto möchte abtauchen oder ins Schleudern geraten.

Das Dosierventil schließt diese Zeitlücke. Es blockiert den hydraulischen Druck auf die vorderen Scheiben vollständig. Es wartet. Es hält sich zurück. Erst wenn der Systemdruck einen bestimmten Schwellenwert erreicht, öffnet sich das Ventil. Diese Schwelle ist niedrig. Es reicht gerade aus, die Trommelschuhe nach außen zu drücken, bis sie die Trommel berühren.

Ergebnis? Die hinteren Bremsen greifen einen Bruchteil einer Sekunde vor den vorderen ein. Durch diese leichte Verzögerung bleibt das Chassis gerade. Es funktioniert wie ein Ruder in einem Flugzeug. Das Auto fährt geradeaus. Sie stoppen mit Kontrolle, nicht mit einer Drehung.

Der Lecksucher in Ihrem Ventilblock

Als nächstes kommt der Druckdifferenzschalter. Dies ist Ihr Frühwarnsystem für Hydraulikausfälle. Im Inneren des Ventils schwimmt ein kleiner Kolben in einem Zylinder. Die linke Seite ist an einen Bremskreis angeschlossen. Die rechte Seite zur anderen.

Unter normalen Bedingungen gleicht der Druck den Kolben aus. Es bleibt im Totpunkt. Was aber, wenn eine Leitung platzt? Oder ist ein Bremssattel undicht? Auf dieser Seite fällt der Druck ab. Der Kolben verschiebt sich. Es neigt sich außermittig.

Durch diese Bewegung wird ein elektrischer Schalter geschlossen. Die zu diesem Mechanismus führenden Drähte sind in Standarddiagrammen sichtbar. Der Schalter löst die rote Bremswarnleuchte auf Ihrem Armaturenbrett aus. Sie wissen sofort, dass ein Stromkreis ausgefallen ist. Der andere Stromkreis funktioniert noch, aber Sie haben keine Redundanz. Sie fahren zu einem Mechaniker. Sie fahren nicht quer durch den Staat.

Gewichtsverlagerung mit Proportionierung verwalten

Der dritte Abschnitt ist das Proportionalventil. Seine Aufgabe ist einfach. Es reduziert den hydraulischen Druck, der an die Hinterradbremsen gesendet wird.

Warum? Gewichtsverlagerung. Beim Bremsen wirft die Trägheit das Gewicht des Fahrzeugs nach vorne. Die Nase senkt sich. Das Heck hebt sich. Weniger Gewicht auf den Hinterreifen bedeutet weniger Traktion. Wenn Sie auf alle vier Räder den gleichen Druck ausüben würden, würden die Hinterräder sofort blockieren. Blockierte Räder bedeuten kein Lenken und längere Bremswege.

Die meisten Autos sind sowieso frontlastig. Der Motor sitzt vorne. Dadurch wird noch mehr Abwärtskraft auf die Vorderachse ausgeübt. Um diesem Gewicht gerecht zu werden, benötigen die Vorderradbremsen mehr Klemmkraft. Die Hinterradbremsen brauchen weniger.

Das Proportionalventil begrenzt den Durchfluss. Es begrenzt den hinteren Druck auf einen sicheren Prozentsatz. Wenn das Ventil auf 70 % eingestellt ist und Ihr Hauptzylinder 1.000 psi nach vorne drückt, sieht die Rückseite nur 700 psi. Die Fronten übernehmen den Großteil der Bremskraft. Die Hinterräder halten die Linie, ohne zu rutschen.

Es ist ein empfindliches Gleichgewicht. Zu wenig Hinterdruck führt dazu, dass potenzielle Bremskraft verschwendet wird. Zu viel, und Sie geraten in den Graben. Das Ventil sitzt in der Mitte. Es funktioniert geräuschlos. Bis Sie auf die Bremse treten. Dann spüren Sie genau, warum es da ist.

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