Bremssystem-Typen, Wie es funktioniert, Vor-und Nachteile

Bremssystem ist oberstes System in jedem Fahrzeug. Man kann sich nicht vorstellen, irgendeine Art von Fahrzeug ohne Bremse zu fahren. Dieser Beitrag wird ausführlich darüber diskutieren, was ein Bremssystem ist, es ist verschiedene Arten, wie es funktioniert und seine Vorteile sowie Nachteile in Bezug auf das System.

Was ist Bremssystem

Ein Verfahren, mit dem die Bewegung eines Fahrzeugs gestoppt wird, wird Bremssystem genannt., Normalerweise verwenden Bremsen Reibung zwischen zwei Oberflächen, um die kinetische Energie des Fahrzeugs in Wärme umzuwandeln und dadurch das Fahrzeug anzuhalten. Es kann auch als das System definiert werden, das einem sich bewegenden Körper künstlichen Widerstand leistet, um die Bewegung eines sich bewegenden Körpers zu reduzieren oder zu stoppen.

Abb. 1-Einführung in das Bremssystem

Verschiedene Techniken werden verwendet, um die zum Anhalten des Fahrzeugs erforderliche Reibung zu erreichen., Der wichtigste Faktor, der bei der Konstruktion eines Bremssystems berücksichtigt werden muss, ist das Management der erzeugten Wärmeenergie, die sonst das Fahrzeug oder das Bremssystem beschädigen würde.

Abb. 2 unten zeigt die Darstellung der Kräfte, die beim Bremsen auf das rotierende Rad wirken. Bremskraft ist die Kraft, die das Fahrzeug benötigt, um anzuhalten oder zu verlangsamen, wenn die Bremsen betätigt werden.,

Wenn das System versucht, das Fahrzeug zu verlangsamen oder versucht, die Drehung des Rades zu reduzieren, wirkt statische Reibungskraft oder Tangentialkraft auf das Rad, wodurch die lineare Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringert wird. Diese Kraft wirkt in entgegengesetzter Richtung auf das in Bewegung befindliche Fahrzeug. Es wirken andere Kräfte auf das Fahrzeug ein, wie unten gezeigt.

Abb., 2-Darstellung der Kräfte auf dem rotierenden Rad

Bremssystem

Zu den verschiedenen Bremssystemtypen gehören:

• Mechanisches Bremssystem
• Hydraulisches Bremssystem
• Antiblockiersystem
• Elektromagnetisches Bremssystem

Mechanisches Bremssystem

Diese Art von System verwendet die Reibungstechnik, um ein Fahrzeug anzuhalten., Zwei Arten von Bremsen, die üblicherweise im mechanischen Bremssystem verwendet werden, sind:

• Trommelbremsen
• Scheibenbremsen

Trommelbremsen

Sie werden normalerweise als Handbremsen oder Notbremsen verwendet. Sie befinden sich auf der Rückseite des Fahrzeugs und sind durch Stahldrähte mit dem Hebel in der Nähe des Fahrersitzes verbunden. Wenn der Fahrer die Handbremse zieht, verhindert der Bremsschuh, dass sich die Trommel bewegt, und daher wird das Fahrzeug angehalten.

Scheibenbremsen

An die Räder der Fahrzeuge ist eine Scheibenbremse angeschlossen. Es besteht normalerweise aus Gusseisen., Bremsbeläge (auch Bremssättel genannt) sind an den Scheibenbremsen angebracht. Um das Fahrzeug anzuhalten, wird auf beiden Seiten der Scheibe durch die Bremsbeläge Reibung aufgebracht, wodurch die kinetische Energie in Wärmeenergie umgewandelt wird und das Fahrzeug anhält.

Abb.3 – (a) Scheibenbremse (b) Trommelbremse

Hydraulisches Bremssystem

Dieses System verwendet Bremsflüssigkeiten, um den Druck vom Steuermechanismus auf den Bremsmechanismus zu übertragen. Diese Flüssigkeiten enthalten üblicherweise Glykolether oder Diethylenglykol., Eine der gebräuchlichsten Anordnungen des hydraulischen Bremssystems besteht aus folgenden Teilen:

• Bremspedal
• Schubstange
• Hauptzylinderbaugruppe
• Bremssattelbaugruppe

Bremspedal

Es wird auch als Hebel bezeichnet. Um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verlangsamen, drückt der Fahrer/Benutzer das Bremspedal.

Schubstange

Es wird auch als Betätigungsstange bezeichnet.,

Master Zylinder Montage

Master Zylinder Montage besteht aus einem oder zwei kolben, eine reihe von dichtungen oder O-ringe, eine rückkehr frühling und die flüssigkeit reservoir.

Bremssattelanordnung

Bremssattelanordnung besteht aus einem oder zwei hohlen Bremssattelkolben, die aus Aluminium oder verchromtem Stahl bestehen. Es enthält auch einen an der Achse befestigten Rotor oder eine Trommel und einen Satz wärmeleitender Bremsen.

Das Bremspedal und der Hauptzylinder sind mit der Schubstange befestigt., Die Schubstange übt eine Kraft auf die Kolben des Hauptzylinders aus, wenn die Bremspedale gedrückt werden. Die Flüssigkeit im Reservoir fließt durch einen Kompensationstopf in eine Druckkammer.

Dies erhöht den Druck im gesamten Bremssystem und zwingt die Flüssigkeit zu den Bremssätteln. Dann wenden die Bremssättel diese Kraft auf die Bremsbeläge an, wodurch das Fahrzeug langsamer wird oder stoppt.

Abb., 4-Mechanismus des hydraulischen Bremssystems

Antiblockiersystem (ABS)

Antiblockiersystem oder ABS ist eine Technologie, die Sensoren verwendet, um andere Fahrzeuge oder Hindernisse zu erkennen und zu verhindern, dass sie kollidieren. Die sensoren sind in der Regel GPS, radar oder videos.

Abb. 5-Antiblockiersystem

Elektromagnetisches Bremssystem

Dieses System verwendet elektromagnetische Kraft, um den Widerstand zu erzeugen, der zum Anhalten eines Fahrzeugs erforderlich ist., Dieses System arbeitet, indem es einen magnetischen Fluss in eine Richtung senkrecht zur Drehrichtung des Rades leitet und dann schnellen Strom in die Richtung fließt, die der Drehung des Rades entgegengesetzt ist, dann stoppt diese entgegengesetzte Kraft das Rad.

Die Wirbelstrombremse ist eine der häufigsten Anwendungen des elektromagnetischen Bremssystems.

Abb. 6-Wirbelstrom Bremse der Japanischen Kugel Zug

Wie Bremse System Funktioniert

Da die meisten autos haben Disc Bremsen, lassen sie uns verstehen die arbeits prinzip von Disc Bremsen., Einzelkolben schwimmender Bremssattel ist die häufigste Art von Scheibenbremse in Autos verwendet. Ein Auto in Bewegung hat eine bestimmte Menge an kinetischer Energie und wenn der Benutzer/Fahrer die Bremsen durch das Bremspedal drückt, wird die Leistung durch das Servosystem oder den Booster verstärkt und die Kraft wird hydraulisch vom Hauptzylinder übertragen.

Dieser Hydraulikdruck erreicht die Bremsbeläge an den Rädern durch ein mit Bremsöl gefülltes Rohr, auch Bremsflüssigkeit genannt., Einzelkolben-Schwimmsattel passt sich an und zentriert sich, wenn die Bremsen betätigt werden und die Kolben wiederum die Bremsbeläge an allen vier Rädern drücken. Bremsbeläge klemmen den Rotor fest, wenn sie leicht mit dem Rotor in Kontakt kommen.

Abb. 7-Arbeiten der Scheibenbremse

Die Bremsbeläge befinden sich auf beiden Seiten der Scheibe und werden nicht verwendet, wenn die Bremsen nicht gedrückt werden. Die erzeugte Reibung reduziert die Geschwindigkeit des Autos., Die Bremsen wandeln kinetische Energie in Wärmeenergie um und um diese Wärme abzuführen, sind zwischen den Seiten der Scheibe Lüftungsöffnungen vorgesehen, um für Kühlung zu sorgen. Somit verzögert oder verlangsamt sich das Fahrzeug und stoppt schließlich.

Vorteile des Bremssystems

Die Vorteile des Bremssystems wurden zur Erleichterung des Verständnisses in folgende Untergruppen unterteilt.

Vorteile von Trommelbremsen sind:

• Die Kosten für Produktion und Kauf von Trommelbremsen sind wirtschaftlich.
• Trommelbremsen können neben Scheibenbremsen verwendet werden.,

Vorteile von Scheibenbremsen sind:

• Es bietet wärmeableitung.
• Im Gegensatz zur Trommelbremse sammelt die Scheibenbremse aufgrund ihrer offenen Struktur kein Wasser oder Staub.

Vorteile von hydraulischen Bremsen sind:

• Die hydraulischen Bremsen verschleißen weniger als die mechanischen Bremsen, da keine Gelenke in ihrer Konstruktion vorhanden sind.
• Der Reibungsverlust beim Hochgeschwindigkeitsbremsen wird reduziert, da die Bremsflüssigkeit auch als Schmiermittel wirkt.
• Die hydraulischen Bremsen erzeugen im Vergleich zum mechanischen Bremsen weniger thermische Beanspruchung.,

Vorteile von Antiblockierbremsen sind:

• Da die Hindernisse vorher erkannt werden können, verringert dies die Möglichkeiten der Bremssperre oder des Schleuderns.
• Das Antiblockiersystem hilft, die sanfte Lenkung des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten.

Vorteile elektromagnetischer Bremsen

• Da kein physischer Kontakt erforderlich ist, um Reibung zwischen den Teilen zu erzeugen, ist der Verschleiß dieses Systems geringer als bei dem anderen System.
• Die Wärme, die durch elektromagnetisches Bremsen erzeugt wird, ist extrem geringer als bei jedem anderen Bremsen.,
• Elektromagnetisches Bremsen ist billiger und es sind fast keine Wartungskosten erforderlich.

Nachteile des Bremssystems

Die Nachteile des Bremssystems wurden ebenfalls zum besseren Verständnis in folgende Untergruppen unterteilt.

Nachteile von Trommelbremsen sind:

• Sie haben eine geschlossene Struktur, so dass sie bei Regen Wasser sammelt und es nicht leicht loswerden kann. Dies führt dazu, dass sie schlecht arbeiten.
• Durch das beiliegende System der Trommelbremsen erwärmt es sich auch schneller als die anderen Systeme, da die Luftmenge im Inneren begrenzt ist.,

Zu den Nachteilen von Scheibenbremsen gehören:

• Sie sind nicht effizient für den Einsatz beim Einparken, da die Bremsbeläge keine glatte Rotorfläche erhalten können.
• Sie sind nur wirksam, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren, aber es kann das Fahrzeug nicht so effektiv anhalten wie die Trommelbremsen.

Nachteile hydraulischer Bremsen sind:

• Wenn die Bremsflüssigkeit austritt, können die Bremsbacken ruiniert werden.
• Hohe Feuchtigkeit in der Umgebung kann die Qualität der Hydraulikflüssigkeit verändern und Korrosion der inneren Komponenten verursachen.,
• Wenn die atmosphärische temperatur zu hoch ist, kann die wärme kochen die flüssigkeit in blasen und die druck kann nicht angewendet werden effektiv.

Nachteile von Antiblockierbremsen sind:

• Die Kosten für Installation und Wartung sind sehr teuer.
• Das gesamte System ist im Vergleich zu den mechanischen Systemen empfindlich und erfordert mehr Aufmerksamkeit, um es unversehrt zu halten.

Nachteile elektromagnetischer Bremsen sind:

• Da dieses System mit Batterie betrieben wird, wird die Batterie viel schneller entladen.,
• Aufgrund des Restmagnetismus braucht der Bremsschuh lange, um wieder in seine ursprüngliche Position zu kommen.

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Chakrasthitha ist eine B. E (Medizinische Elektronik) und hat Berufserfahrung in MatLab und Lab View Software als Design Engineer bei BCS innovations und Manipal Hospital als biomedizinischer Ingenieur. Sie ist Autorin, Redakteurin und Partnerin bei Electricalfundablog.