Hoe hoofdremcilinders en combinatiekleppen van auto’s eigenlijk werken

3

Moderne voertuigen zijn niet afhankelijk van een enkele, kwetsbare lijn hydraulische vloeistof om u tegen te houden. Ze gebruiken een split-ontwerp. Twee onafhankelijke circuits regelen het remvermogen, waarbij de belasting doorgaans over twee wielen wordt verdeeld. Als één lijn barst, werkt de andere helft van het systeem nog steeds. Je verliest zeker de helft van je remkracht, maar je glijdt niet zomaar zonder wrijving tegen een muur aan.

Het hart van dit tweecircuit-veiligheidsnet is de hoofdcilinder. Het is een slim stukje techniek, verpakt met twee zuigers in één lichaam. Deze opstelling zorgt ervoor dat zelfs als de ene zuigerafdichting kapot gaat, de andere vaak nog voldoende druk kan genereren om de auto bestuurbaar te houden. Direct ernaast zit de combinatieklep. Deze onbezongen held houdt de drukverschillen tussen de circuits in de gaten. Als er iets misgaat, zoals een lek in een circuit, activeert dit een waarschuwingslampje voor de bestuurder. Het zorgt ook voor het voorspannen om de voor- en achterremmen in balans te houden onder zware belasting.

We gaan onder de motorkap kijken hoe deze twee componenten precies samenwerken om te voorkomen dat u in een kreukelzone terechtkomt. Als je niet goed weet hoe remblokken, rotors en vloeistofdruk zich vertalen in fysieke wrijving, moet je waarschijnlijk eerst een inleiding over de basisremmechanica lezen. Laten we voorlopig inzoomen op de hoofdcilinder.

De hoofdcilinder lokaliseren

Je zult de hoofdcilinder niet in de kofferbak of bij de wielen vinden. Hij bevindt zich vooraan, direct gemonteerd op de rembekrachtiging. Deze booster is vastgeschroefd aan de firewall, de metalen wand die de motorruimte scheidt van de passagierscabine.

De booster zelf is een vacuümondersteund apparaat. Het maakt gebruik van het vacuüm van het inlaatspruitstuk van de motor om de kracht die u op het rempedaal uitoefent te vermenigvuldigen. Dus als u het pedaal indrukt, duwt u niet alleen vloeistof; je activeert een vacuümsysteem dat je beenkracht vergroot voordat die kracht de hoofdcilinder bereikt.

De hoofdcilinder zelf is meestal een blok van gegoten aluminium of ijzer. Het wordt via rubberen afdichtingen en slangen aangesloten op het remvloeistofreservoir bovenaan. Dit reservoir bevat de extra remvloeistof die nodig is om de leidingen te vullen wanneer de remblokken verslijten en de zuigers verder in de remklauwen uitsteken. Naarmate de remblokken slijten, daalt het vloeistofniveau niet significant omdat de remklauwzuigers eenvoudigweg naar buiten bewegen om de speling op te vangen.

In de hoofdcilinder bevinden zich twee primaire zuigers die achter elkaar zijn geplaatst. Ze delen een gemeenschappelijke duwstang die is aangesloten op de rembekrachtiger. Wanneer je remt, drijft de duwstang beide zuigers naar voren. De eerste zuiger brengt het primaire circuit onder druk. De tweede zuiger, die zich achter de eerste bevindt, brengt het secundaire circuit onder druk. Omdat ze met elkaar verbonden zijn, bewegen ze samen, maar kunnen ze enigszins zelfstandig opereren als er één afdichting lekt.

De rol van de combinatieklep

De combinatieklep is een compacte eenheid, vaak geïntegreerd in het hoofdcilinderhuis of vlakbij in de motorruimte gemonteerd. Zijn taak is passief maar kritisch. Het bewaakt de hydraulische druk in beide circuits.

Als er in één circuit een lek ontstaat, daalt de druk in die leiding. De klep detecteert deze onbalans. Het blijft daar niet alleen; het verschuift fysiek om het lekkende circuit zoveel mogelijk te isoleren, in een poging de druk in het goede circuit te behouden. Tegelijkertijd activeert het een drukverschilschakelaar. Deze schakelaar sluit een elektrisch circuit dat

De hoofdcilinder zit direct tegen de firewall, vastgeschroefd aan de rembekrachtiger aan de bestuurderszijde. Het is het onderdeel dat uw voetdruk omzet in hydraulische kracht. De meeste bestuurders zien het nooit, maar je kunt het vinden door de remleidingen vanaf het pedaal terug naar de motorruimte te volgen.

Identificatie van het reservoir en de sensor

Zoek naar de doorschijnende plastic tank die bovenop de unit is gemonteerd. Dit is het remvloeistofreservoir. Het bevat de remvloeistof die de hoofdcilinder voedt. Het vloeistofniveau daalt naarmate de remblokken slijten, dus de tank is ontworpen om voldoende reserve te hebben om het systeem vol te houden.

Aan de zijkant van het reservoir is een elektrische connector bevestigd. Dit is een vloeistofniveausensor. Het is een eenvoudige schakelaar die het circuit aardt wanneer de vloeistof onder een veilige markering zakt. Wanneer dat gebeurt, gaat het rode remwaarschuwingslampje op uw dashboard branden. Het is geen ABS-fout. Het is een direct signaal dat u de vloeistof moet bijvullen.

Waarom locatie belangrijk is

Weten waar dit is, helpt bij het onderhoud. U hoeft niet het hele systeem te ontluchten alleen maar om vloeistof toe te voegen. Maar als de sensor vroegtijdig activeert, kan dit elders lekkages betekenen. Controleer de remklauwen, wielcilinders en remslangen. Het reservoir verliest zelf geen vloeistof. Het is een gesloten lus.

De sensor is een basisvlotterschakelaar. Weinig vloeistof = lage weerstand = waarschuwingslampje.

Als je onder de motorkap zit, trek dan de lijnen over. Ze zijn meestal van staal of rubber en lopen van de hoofdcilinder naar elke hoek. Het reservoir is het startpunt. Houd het schoon. Vuil in de vloeistof doodt hoofdcilinders.

Hoe een hoofdcilinder met twee circuits omgaat met storingen

De hoofdcilinder is niet alleen een simpele pomp. In die aluminium of plastic behuizing heb je twee afzonderlijke zuigers, twee veren en twee verschillende vloeistofkamers. Ze werken samen, maar ze zijn ontworpen om elkaars falen te overleven.

Hier is de volgorde waarin u op het rempedaal trapt. De koppeling duwt de primaire zuiger naar voren. In het eerste circuit wordt vloeistofdruk opgebouwd. Naarmate de druk stijgt, drukt deze tegen de achterkant van de secundaire zuiger. Deze secundaire zuiger comprimeert vervolgens de vloeistof in het tweede circuit. In een gezond systeem wordt de druk gelijk. Beide circuits zien dezelfde kracht. Je krijgt gebalanceerd remmen.

Maar systemen lekken.

Als een remklauw droogbloedt of een achterwielcilinder openbarst, verliest dat specifieke circuit druk. De hoofdcilinder reageert op een specifieke mechanische manier. De drukgolf die normaal gesproken de secundaire zuiger naar voren duwt, verdwijnt. Zonder die tegenwerkende kracht botst de primaire zuiger tegen de secundaire zuiger. Ze vergrendelen samen.

De hoofdcilinder wordt in feite een apparaat met één zuiger.

Dit is een fail-safe functie, geen ontwerpfout. Het tweede circuit blijft onder druk staan. Het werkt. Maar u moet het rempedaal aanzienlijk verder indrukken om het in te schakelen. Het pedaal voelt zacht of sponsachtig aan omdat u de leegte opvult die door het lek is achtergelaten voordat er daadwerkelijk druk kan worden opgebouwd.

Het resultaat is slecht remmen. Omdat slechts twee wielen (meestal de voorwielen bij de meeste opstellingen met voorwielaandrijving) voor remkracht zorgen, neemt uw vertraging drastisch af. U voelt dat de auto naar één kant trekt als het lek zich aan de tegenovergestelde diagonaal bevindt, of u stopt gewoon minder effectief. Rijd niet zo.

De rol van de combinatieklep

De meeste voertuigen met schijfremmen voor en trommelremmen achter zijn voorzien van een combinatieventiel. Dit is een enkele eenheid die meerdere functies herbergt, meestal gemonteerd op de remleiding of nabij de hoofdcilinder.

Waarom is het daar? Omdat schijven en drums zich anders gedragen. Schijven hebben minder vloeistofvolume nodig om in te schakelen, maar genereren meer warmte. Trommels hebben meer vloeistofvolume nodig om de schoenen tegen de trommel uit te zetten. De combinatieklep beheert deze ongelijkheid.

Het bevat doorgaans drie componenten in één behuizing:

  1. Drukverschilschakelaar: Dit is de elektrische sensor die het remwaarschuwingslampje op uw dashboard activeert. Als de druk tussen de twee circuits daalt (zoals in het lekscenario hierboven), sluit de schakelaar het circuit naar aarde, waardoor het rode remlicht gaat branden. Het vertelt u dat het systeem is gecompromitteerd.
  2. Proportioneringsklep: Dit beperkt de vloeistofdruk naar de achterste trommelremmen. Zonder dit zouden de achterste trommels blokkeren voordat de voorste schijven zelfs maar bijten, vooral bij hard remmen. Het zorgt ervoor dat de voorremmen het zware werk doen, terwijl de achterwielen net genoeg draaien voor stabiliteit.
  3. Meetklep: Deze houdt de tegendruk op de achterremmen gedurende een fractie van een seconde vast tijdens de eerste keer trappen. Hierdoor kunnen de voorste schijfremklauwen de opening tussen de remblokken en rotoren dichten voordat de achterste trommelschoenen uitzetten. Hierdoor wordt de remwerking gesynchroniseerd, zodat u geen schokkerige, ongelijkmatige stop krijgt.

Dit vind je niet op elke auto. Pure schijfremsystemen gebruiken vaak een ABS-module om drukmodulatie af te handelen. Maar als je aan een oudere sedan of vrachtwagen met trommels achteraan werkt, is deze klep het brein van de hydraulische balans.

De comboklep: één onderdeel, drie taken

Het lokaliseren van de combinatieklep is de eerste stap, maar begrijpen waarom deze bestaat is wat u daadwerkelijk helpt het remsysteem te repareren. U zult geen aparte canisters vinden voor dosering, drukverschilschakeling of dosering. In de meeste moderne personenauto’s en lichte vrachtwagens zijn deze drie verschillende functies in één eenheid samengeperst. Dit is de combinatieklep.

Het zit in de remleiding, meestal gemonteerd op de firewall of de framerail. Zijn taak is om de hydraulische drukverdeling te beheren en u te waarschuwen als er iets mis is. Als je ernaar op zoek bent, kijk dan tussen de hoofdcilinder en de split voor/achter. Het is het metalen blok met twee of drie fittingen die in- en uitgaan.

Het trio afbreken

Het apparaat doet het werk van drie afzonderlijke apparaten. Dit is wat elk onderdeel van de comboklep feitelijk regelt.

De doseerklep
Dit onderdeel houdt de voorremdruk tegen totdat de achterremmen worden ingeschakeld. Zonder dit zouden uw voorste schijven blokkeren voordat de achterste trommels (of schijven) zelfs maar begonnen te knijpen. De doseerklep vertraagt ​​de frontdruk met ongeveer 0,1 tot 0,2 seconden. Dit zorgt ervoor dat de voor- en achterrem tegelijkertijd werken. Het blijft gesloten totdat de druk zich heeft opgebouwd tot een instelpunt, meestal rond de 100 tot 150 psi. Zodra die drempel wordt bereikt, gaat de klep open en stroomt de druk naar voren.

Het doseerventiel
Dit is de drukregelaar. De achterremmen hebben niet zoveel hydraulische kracht nodig als de voorremmen, vooral bij krachtig remmen wanneer het gewicht naar voren wordt overgebracht. Als je 100% van de hoofdcilinderdruk naar de achterwielen zou sturen, zouden ze onmiddellijk blokkeren. Het doseerventiel dekt de achterdruk af. In een typische opstelling kan de achterdruk beperkt worden tot 60% of 70% van de voordruk. Hierdoor blijven de achterbanden dicht bij de slipdrempel zonder ze daadwerkelijk te blokkeren. Sommige oudere auto’s hebben een aparte doseer- en doseerklep. Moderne auto’s combineren ze tot één eenheid voor ruimte- en kostenbesparingen.

De drukverschilschakelaar
Dit is het elektrische brein van de comboklep. Binnenin de behuizing beweegt een zuiger op basis van de hydraulische drukbalans. Als er een lek is in één circuit, bijvoorbeeld een zachte achterremleiding, verschuift de zuiger uit het midden. Deze beweging activeert een elektrische schakelaar. De schakelaar voltooit een circuit naar aarde, waardoor het remwaarschuwingslampje op uw dashboard gaat branden. Het is een eenvoudige maar effectieve veiligheidscontrole. Als het lampje gaat branden, is er sprake van een drukonbalans. Negeer het niet.

Waarom locatie belangrijk is

De combinatieklep wordt doorgaans gemonteerd op de firewall aan de bestuurderszijde, vlakbij de hoofdremcilinder. Bij sommige voertuigen is deze vastgeschroefd aan de framerail nabij de wielkast. De exacte locatie verschilt per merk en model. Als u deze vervangt, moet u de remleidingen loskoppelen. Houd vodden en een opvangtank gereed. Remvloeistof eet verf. Het corrodeert ook metalen onderdelen als het blijft zitten.

Wanneer u de comboklep verwijdert, inspecteer dan de bevestigingsbouten op corrosie. Roest kan deze bouten vastgrijpen, waardoor het verwijderen een nachtmerrie wordt. Indringende olie helpt, maar soms is warmte nodig. Wees voorzichtig in de buurt van remleidingen en slangen. Hitte kan rubberen onderdelen beschadigen.

Symptomen van een falende comboklep

Een slechte combinatieklep komt vaak op twee manieren tot uiting. Ten eerste,

Waarom uw achterremmen een voorsprong nodig hebben

De combinatieklep is niet slechts één onderdeel. Het is een cluster van functies die in één eenheid zijn ondergebracht, en drie van die secties vervullen verschillende taken. Ten eerste is er de doseerklep. Dit onderdeel is verplicht voor elk voertuig dat schijfremmen voor en trommelremmen achter combineert.

Schijfremblokken liggen vlak tegen de rotor. Trommelremschoenen hangen los, weg van het trommeloppervlak. Druk op het pedaal. De schijven grijpen onmiddellijk. De drums blijven achter. Zonder tussenkomst bijten de voorremmen als eerste. Dit veroorzaakt instabiliteit. De auto wil duiken of slippen.

De doseerklep repareert deze timingafstand. Het blokkeert de hydraulische druk naar de voorste schijven volledig. Het wacht. Het houdt zich tegen. Alleen wanneer de systeemdruk een specifieke drempel bereikt, gaat de klep open. Die drempel is laag. Het is net voldoende om de trommelschoenen naar buiten te duwen totdat ze de trommel kussen.

Resultaat? De achterremmen grijpen een fractie van een seconde eerder in dan de voorremmen. Deze kleine vertraging houdt het chassis vierkant. Het fungeert als een roer in een vliegtuig. De auto rijdt rechtdoor. Je stopt met controle, niet met een draai.

De lekdetector in uw kleppenblok

Vervolgens komt de drukverschilschakelaar. Dit is uw systeem voor vroegtijdige waarschuwing bij hydraulische storingen. In de klep zweeft een kleine zuiger in een cilinder. De linkerkant is aangesloten op één remcircuit. De goede kant naar de andere.

Onder normale omstandigheden brengt de druk de zuiger in evenwicht. Het blijft in het midden. Maar wat als een lijn barst? Of lekt er een remklauw? Aan die kant daalt de druk. De zuiger verschuift. Het kantelt uit het midden.

Deze beweging sluit een elektrische schakelaar. De draden die naar dit mechanisme leiden, zijn zichtbaar in standaarddiagrammen. De schakelaar activeert het rode remwaarschuwingslampje op uw dashboard. Je weet meteen dat één circuit is uitgevallen. Het andere circuit werkt nog steeds, maar je hebt geen redundantie. Je rijdt naar een monteur. Je rijdt niet door de staat.

Gewichtsoverdracht beheren met proportionering

Het derde deel is de doseerklep. Zijn taak is eenvoudig. Het vermindert de hydraulische druk die naar de achterremmen wordt gestuurd.

Waarom? Gewichtsoverdracht. Wanneer u remt, gooit de traagheid het gewicht van de auto naar voren. De neus zakt. De achterkant gaat omhoog. Minder gewicht op de achterbanden betekent minder tractie. Als je op alle vier de wielen gelijke druk zou uitoefenen, zouden de achterwielen onmiddellijk blokkeren. Geblokkeerde wielen betekenen niet sturen en een langere remweg.

De meeste auto’s zijn sowieso frontzwaar. De motor zit voorin. Dit zorgt voor nog meer neerwaartse kracht op de vooras. De voorremmen hebben meer klemkracht nodig om dit gewicht te evenaren. De achterremmen hebben minder nodig.

De doseerklep beperkt de doorstroming. Het beperkt de achterdruk tot een veilig percentage. Als de klep is ingesteld op 70% en uw hoofdcilinder 1.000 psi naar voren duwt, ziet de achterkant slechts 700 psi. De fronten zorgen voor het grootste deel van de remkracht. De achterwielen houden de lijn vast zonder te slippen.

Het is een delicaat evenwicht. Te weinig achterdruk, en je verspilt potentiële remkracht. Te veel, en je vist in een greppel. Het ventiel zit in het midden. Het werkt stil. Tot je op de rem trapt. Dan voel je precies waarom het er is.

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe antiblokkeerremmen werken

  • Hoe remmen werken

  • Hoe schijfremmen werken

  • Hoe trommelremmen werken

  • Hoe rembekrachtiging werkt

Nog meer geweldige links

  • Geschiedenis stopzetten: remmen toen en nu

  • InnerAuto: remsysteem

  • Automotive 101: Werking van het remsysteem – let op de DOT-remvloeistofverschillen

  • Hydraulische remmen

  • Hoofdcilindertekeningen

  • Het opnieuw opbouwen van de hoofdremcilinder

  • Professionele monteurs online: remmen

  • Auto.com: dagelijks autonieuws en recensies