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Bremsdruckregler

Glossar

Bezug zum Kraftfahrzeug

Fahrzeugsicherheit, Fahrwerksgeometrie
Kupplung, Bremsanlage
Hinterachse, Bremse

Allgemeine Beschreibung

Bremsdruckregler in Kraftfahrzeugen sind Sicherheitseinrichtungen, die sowohl bei hydraulischen als auch bei pneumatischen Bremsanlagen Verwendung finden.
Aufgabe eines Bremsdruckreglers ist die Begrenzung des im System auf die Hinterachse wirkenden Bremsdrucks. Der Hintergrund für diese Einrichtung liegt in den dynamisch wechselnden Achslasten während der Fahrt und dem Fahrverhalten eines Kraftfahrzeugs aufgrund der Fahrwerksgeometrie.

Normalerweise werden Kraftfahrzeuge mit der Vorderachse gelenkt. Somit sorgt die Hinterachse für den Geradeauslauf des Fahrzeugs, stabilisiert es. Die stabilisierende Wirkung kann nur bei nicht blockierenden Rädern erzielt werden. Prinzipiell kann eine Bremsanlage immer so ausgelegt werden, dass die Hinterachse niemals blockieren kann. Ist das der Fall, werden die theoretisch mit der konstruierten Bremsanlage erreichbaren Brems-, also Verzögerungswerte, niemals ausgeschöpft. Um dieses Problem zu umgehen, wird die Bremsanlage für einen weitaus früher eintretenden Punkt des Blockierens der Hinterachse ausgelegt, wodurch im Bereich davor eine wesentlich bessere Ausnutzung erzielt wird. Bei Überschreiten dieses Punktes käme es aber zum Blockieren. Wird der Bremsdruck von dieser Stelle an heruntergeregelt, wird der Hinterachse entsprechend weniger Bremsdruck zugeteilt und ein Überbremsen verhindert.
Ein weiteres sich anschließendes Problem ist die dynamische Achslastverteilung durch das Bremsen. Bei einer Bremsung wird das Fahrzeug an der Vorderachse schwerer und an der Hinterachse leichter. Durch die leichter werdene Hinterachse neigt diese weitaus schneller zum Überbremsen.

Bremsdruckregler können in verschiedenen Variationen ausgeführt sein:

  • Bremsdruckbegrenzer

    Ein Bremsdruckbegrenzer ist auf einen festen Wert eingestellt und lässt nur einen maximal vorgegebenen Druck zur Hinterachse durch. Dadurch wird die sicherheitstechnische Problematik gelöst. Allerdings wird hier im Bereich von leichten Betriebsbremsungen viel Bremskraft der Hinterachse nicht realisiert, so dass sich die Verzögerungswerte unter Umständen sogar merklich verschlechtern.
  • Bremsdruckregler

    Ein Bremsdruckregler ist ein dynamisches Bauteil, dass abhängig von der Hinterachslast mehr oder weniger Druck zur Hinterachse durch lässt. Meistens waren diese Bauteile über Federn und Stangen mit der Hinterachse auf der einen Seite und auf der anderen mit der Karosserie verbunden. Durch die Änderung des Anstellwinkels der Hinterachse gegenüber der Karosserie wurde ein Hebelmechanismus betätigt, der die inneren Ventile öffnet und schließt.
    Hier wird neben den dynamischen Achslasten auch eine Lösung für unterschiedliche Beladungszustände des Fahrzeugs erreicht.
    Bei einem Austausch muss auf eine korrekte Justierung des Bremsdruckreglers geachtet werden.
  • Elektronische Bremskraftverteilung

    Elektrische Hilfsmittel zur elektronischen Bremskraftverteilung sind die momentan elegantesten Möglichkeiten, um die Bremskraft der Hinterachse optimal auszunutzen. Hier wird permanent geprüft, ob die Hinterachse blockiert oder nicht. Wird ein Blockieren registriert, greift das System ein und vermindert den Druck im System für die Hinterachse. Je nach Grad der Feinheit des Systems und der Abfragefrequenz kann eine sehr gute Annäherung an die ideale Kurve der Bremskraftverteilung erreicht werden.

 

Funktionsbeschreibung

Im Laufe des Arbeitszyklus durchläuft ein hydraulischer Bremsdruckregler mehrere Stadien, um das Überbremsen der Hinterachse zu verhindern:

  • Unbetätigte Bremse

    Bei nicht betätigter Bremse befindet sich der Bremsdruckregler in Ruhestellung. Sie ist auch gleichzeitig Ausgangsstellung für weitere Operationen.
    Der Steuerkolben, hier braun gekennzeichnet, wird durch seine Druckfeder, hier mit einem cyanen Pfeil gekennzeichnet, gegen die Gehäusewand gedrückt. Das innenliegende Ventil, hier mit einem dunkelgrünen Pfeil gekennzeichnet, ist geöffnet. Der Sperrkolben, hier mit einem braunen Pfeil gekennzeichnet, wird durch seine Druckfeder, hier mit einem lila Pfeil gekennzeichnet, gegen den Ventilsitz, hier mit einem gelben Pfeil gekennzeichnet, gepresst.
  • Einsetzende Bremsung

    Wird die Bremse betätigt wird Druck im System aufgebaut. Der Druck vom ersten Bremskreis wird in den einen Eingang, hier mit einem roten Pfeil gekennzeichnet, geleitet und durch die Stellung der Elemente über die orange gekennzeichnete Leitung und den Ausgang, hier mit einem blauen Pfeil gekennzeichnet, direkt zu der Hinterachse weitergegeben.
    Der Druck des zweiten Bremskreises wirkt in erster Linie direkt auf die Vorderachse und wird über den anderen Eingang, hier mit einem hellgrünen Pfeil gekennzeichnet, in den Bremsdruckregler geleitet, wo er auf die Stirnfläche des Sperrkolbens wirkt. Der Druck arbeitet hier gegen die Federkraft des Sparrkolbens und presst ihn in den gegenüberliegenden Ventilsitz. Dadurch wird die Verbindung zwischen der orangenen Leitung und dem Ausgang unterbrochen.
    Durch die nach wie vor nicht veränderte Stellung des Steuerkolbens und dessen innenliegenden Ventil, kann der hydraulische Druck über die hellblau gekennzeichnete Leitung und dem nach links gewanderten Sperrkolben wieder in der Ausgangsleitung wirken.
  • Erreichen des Umschaltdrucks

    Wird die Bremskraft weiter erhöht, kommt das System an die Grenze, an der der Punkt des Umschaltdrucks für den Bremsdruckregler erreicht wird. Hier setzt die Druckminderung für die Hinterachse ein.
    Kurz vor Erreichen des Umschaltdrucks verschiebt sich bereits der Steuerkolben so weit nach links bis das federbelastete innenliegende Ventil geschlossen ist. Der Druck herrscht in dem orange gekennzeichneten Raum des Steuerkolbens und verschiebt ihn wieder nach rechts, wodurch sich das innenliegende Ventil wieder öffnen kann. Durch das geöffnete Ventil kann ebenfalls Bremsflüssigkeit in den gelb gekennzeichneten Raum des Steuerkolbens eintreten. Da der Druck in dem gelben Raum nun auf eine größere Fläche wirken kann als der Druck des orangenen Raum, wird der Steuerkolben wieder nach links verschoben wodurch sich das innenliegende Ventil wieder schließt. Dieser Vorgang wiederholt sich sehr schnell; durch diese schnelle Abfolge resultiert eine Druckminderung, und dieser Druck wird über den Ausgang zur Hinterachse geleitet.
    Wird der Druck im System durch Rücknahme der Bremskraft hervorgerufen, gleicht sich der Druck in der orangenen und gelben Kammer wieder aus, so dass die Komponenten wieder in ihre Ausgangsstellung zurückkehren.
  • Ausfall des Vorderachsbremskreises

    Sollte aufgrund eines Defektes des Bremskreises für die Vorderachse ausfallen, wird der gesamte Bremsdruck an die Hinterachse geleitet, um so viel Bremskraft wie möglich für das Fahrzeug zur Verfügung stellen zu können.
    Durch den mangelnden Druck am hellgrünen Eingang, wird der Sperrkolben von seiner Feder in den rechten Ventilsitz gepresst. Somit ist die Verbindung von der hellblauen Leitung zum Ausgang gesperrt. Auf der anderen Seite ist die Verbindung der orangenen Leitung zum Ausgang gegeben. Da im zweifelsfall der maximale Druck am roten Eingang wirkt, wird dieser ohne Umwege zum Ausgang geleitet. Vermindeter Druck in der hellblauen Leitung wird am gesperrten Ventilsitz des Sperrkolbens zurückgehalten.

 

markt.de sowie der Autor übernehmen keine Haftung für Richtigkeit, Vollständigkeit und Aktualität der Angaben

 

 

 

 

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