Automobilbremsen werden ständig verbessert, um die Sicherheitsleistung von Fahrzeugen zu erhöhen. Sie sind eines der wesentlichen Fahrzeugsysteme, in die Hersteller investieren und die sie entwickeln. Wenn Bremsen reibungslos und effizient funktionieren, können Fahrer bei jeder Fahrt selbstbewusst sein. Fahrzeuge mit modernen Bremssystemen haben oft mehr Wettbewerbsvorteile auf dem Markt. Daher liefert dieser Artikel Informationen über fünf Arten von Automobilbremsen, die üblicherweise in modernen Autos verwendet werden.
Fünf häufig verwendete Arten von Automobilbremsen in heutigen Fahrzeugen
Bremsen sind mechanische Vorrichtungen, die durch Erzeugung von Reibung die Bewegung der Räder einschränken. Folglich helfen funktionierende Automobilbremsen dabei, die Geschwindigkeit zu kontrollieren oder das Fahrzeug nach Ermessen des Fahrers anzuhalten. In den frühen Entwicklungsstadien des Automobils bestanden Bremsen nur aus einem Holzklotz, der an der Felge eines Pferdewagens befestigt war. Wenn der Fahrer einen Hebel drückte, begrenzte der hölzerne Keil die Drehgeschwindigkeit der Räder. Später wurden hölzerne Bremssysteme durch Stahl und Leder ersetzt, um das Gewicht zu reduzieren.
Dennoch boten sie immer noch nicht die gewünschte Bremswirkung und verursachten lästige Geräusche. Das Problem für die Automobilhersteller bestand darin, die Bremssysteme zu verbessern, um Sicherheit und Ästhetik zu gewährleisten und den Fahrern Komfort zu bieten. Bis heute sind moderne Autos mit fortschrittlichen Bremssystemen ausgestattet, um die Sicherheit bei der Nutzung zu erhöhen.
Jede Art von Automobilbremse hat spezifische Vor- und Nachteile. Daher müssen wir, um zu bewerten und zu vergleichen, welches System das beste ist, basierend auf ihren Stärken und Schwächen die geeignete Bremsenart entsprechend unseren Bedürfnissen und Gewohnheiten auswählen. Im nächsten Teil des Artikels werfen wir einen detaillierten Blick auf die Eigenschaften dieser verschiedenen Bremsentypen.
Trommelbremse
Trommelbremsen werden häufig in zwei- oder vierrädrigen Fahrzeugen verwendet. Da die Trommelbremse eines Autos Hydraulik verwendet, um die Bremsbacken zu drücken, nutzt sie oft hydraulische Bremsen. Wenn der Fahrer das Bremspedal tritt, drückt der Druck zwei Bremsbacken gegen die Trommel. Dies erzeugt Reibung, die das Auto verlangsamt und anhält. Trommelbremsen umfassen viele Teile wie Bremsbacken, Bremsbelag, Bremsklötze, Federn und Bremstrommel, die jeweils unterschiedliche Rollen im Bremssystem spielen.
- Bremsbacken: Hergestellt aus Druckgussaluminium, leicht und mit guter Wärmeableitung. Es gibt viele verschiedene Modelle von Bremsbacken, die spezifisch für jedes Modell und Baujahr hergestellt werden. Sie haben normalerweise eine kreisförmige Form mit zwei halbkreisförmigen Enden. Obwohl dieses Teil Teil der Trommelbremse ist, berühren oder kontaktieren die Bremsbacken die Trommel nicht direkt.
- Radzylinder: Fungiert als Kammer, die Kolben und Öl enthält und den Flüssigkeitsdruck in mechanische Bewegung umwandelt.
- Rückholfeder: Wenn der hydraulische Druck nachlässt, zwingt die Rückholfeder den Kolben, in seine ursprüngliche Position zurückzukehren.
- Kolben: Ein Teil, der mit den Bremsbacken verbunden ist. Bei hydraulischem Druck wird dieses Teil ausgefahren, um den Belag gegen die Bremstrommel zu drücken und so beim Anhalten des Fahrzeugs zu helfen.
Vorteile:
- Hohe Haltbarkeit, geschlossenes Design passt sich vielen verschiedenen Wetter- und Geländebedingungen an und vermeidet Umwelteinflüsse wie Schmutz.
- Spart Wartungs-, Austausch- und Installationskosten.
- Bremstrommeln haben eine einfache Struktur, was die Demontage erleichtert. Und sie sind kostengünstig.
- Gewährleistet die notwendige Sicherheit, das Fahrzeug rutscht beim Bremsen nicht.
Nachteile:
- Im Vergleich zu Scheibenbremsen sind Trommelbremsen schwerer und haben eine langsamere Verzögerungszeit.
- Geschlossenes Design führt zu geringerer Wärmeableitungsfähigkeit, was die Bremsleistung, besonders bei Notbremsungen, beeinträchtigt.
Scheibenbremse
Scheibenbremsen, die im Vergleich zu Trommelbremsen viele überlegene Vorteile bieten, sind in vielen Nutzfahrzeugen an den Vorderrädern installiert. Wenn der Fahrer das Bremspedal tritt, steigt der hydraulische Druck in den Leitungen und Radzylindern, drückt Kolben und Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe und erzeugt Reibung, um das Rad zu verlangsamen.
Wie ist ihre Struktur? Scheibenbremsen bestehen aus vier Hauptteilen: Rotor, Bremssattel, Belag und Kolben. Diese Bremsenkombination ist offen konstruiert, die Teile arbeiten flexibel zusammen, um das Auto effektiv zu stoppen oder zu verlangsamen.
- Rotor: Heutzutage werden die meisten Rotoren aus Kohlenstoffstahl hergestellt, einem Material mit hervorragender Hitzebeständigkeit, Belastbarkeit und Haltbarkeit.
- Bremssattel: Hält die Bremsbeläge und drückt sie gegen die Bremsscheibe, um ausreichende Bremskraft zu erzeugen und dem Fahrzeug zu helfen, sanft zu verlangsamen und anzuhalten.
- Bremsbelag: Bremsbeläge sind integrierte Blöcke, die aus hitzebeständigen Materialien wie Keramik, Metall oder organischen Belägen hergestellt sind. Dieser Teil der Scheibenbremsstruktur besteht aus zwei Klemmen, die die Bremsscheibe greifen.
- Kolben: Das Funktionsprinzip der Scheibenbremse basiert auf der Verwendung eines speziellen Fluids zur Kraftübertragung. Wenn der Kolben aktiviert wird, drückt er die Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe, um das Fahrzeug zu verlangsamen oder anzuhalten.
Zusätzlich zu den vier Hauptteilen haben Scheibenbremsen auch Federn und Luftfilter, die helfen, dass das Scheibenbremsensystem reibungslos und effizient funktioniert. Neben der Verwendung von Scheibenbremsen in modernen Autos sind die meisten Fahrzeuge mit optimalen Bremsassistenztechnologien wie Antiblockiersystem (ABS) oder Bremsassistent ausgestattet.
Vorteile:
- Größere Reibungskraft führt zu einer viel besseren Verzögerungseffizienz als Trommelbremsen.
- Materialien sind hitzebeständig, belastbar, langlebig, weniger anfällig für Schäden und leichter als Trommelbremsen.
- Offene Konstruktion der Scheibenbremsen erhöht Wärmeabfuhr und Wasserableitung. Dies verbessert die Leistung und ermöglicht Technikern, Fehler leicht zu beobachten für Reinigung oder Reparatur.
Nachteile:
- Da Scheibenbremsen exponiert konstruiert sind, sammeln sie leicht Staub, was nach längerem Gebrauch die Effizienz verringert. Daher müssen Fahrer regelmäßig reinigen oder zur Wartung bringen, um Schäden an diesen Teilen zu vermeiden.
- Reibung zwischen Belag und Scheibe kann beim Fahren Geräusche verursachen.
- Scheibenbremsen sind aus hochwertigen Materialien gefertigt, um die Fahrzeugsicherheit zu gewährleisten. Allerdings sind Wartungs- und Austauschkosten für Scheibenbremsen viel höher als für Trommelbremsen.
Notbremse
Die Notbremse, auch bekannt als Feststellbremse, funktioniert mechanisch und wird verwendet, um das Fahrzeug beim Parken in Position zu halten, auch wenn es an verschiedenen Steigungen geparkt ist.
Wenn die Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn unzureichend ist, verhindert die Feststellbremse die Bewegung der Räder. Basierend auf Antriebsfaktoren und Steuerungsmethoden werden Feststellbremsen in zwei Typen unterteilt: mechanisch und elektronisch. Jeder Typ hat unterschiedliche Strukturen, Funktionsprinzipien und Anwendungen.
Mechanische Feststellbremse
Diese bestehen aus Kabeln, die mit den beiden Hinterrädern verbunden sind. Wenn der Fahrer die Bremse zieht, wirken die Kabel auf einen Drehhebel, wandeln Zugkraft in Druck um, der die Bremsbacken gegen die Trommel drückt, die Radrotation begrenzt und das Auto zum Stillstand bringt. Wenn die Hinterräder Scheibenbremsen verwenden, nutzt die mechanische Feststellbremse diesen Mechanismus, um das Fahrzeug zu stoppen.
Vorteile:
- Einfaches Design führt zu niedrigen Produktionskosten
- Leicht zu demontieren und bei Beschädigung einfach zu reparieren
- Längere Lebensdauer der Teile im Vergleich zu elektronischen Bremsen
Nachteile:
- Unhandliche Konstruktion beansprucht viel Platz im Fahrzeuginnenraum
- Viele Details und Bedienung machen die Verwendung für Fahrer schwierig
- Zu hohe regelmäßige Wartungskosten, um Bremsenblockierung zu verhindern
Elektronische Feststellbremse
Die elektronische Feststellbremse wurde später erfunden und wird aufgrund ihrer überlegenen, moderneren Vorteile häufig verwendet. Sie hat eine Struktur, die aus Gleichstrommotor-Aktuatoren und EPB (Elektronische Feststellbremse) besteht, die an den beiden Hinterrädern angebracht sind. Der Betrieb der elektronischen Feststellbremse wird durch Elektromotoren sichergestellt. Beim Ziehen der Bremse wird ein elektrisches Signal über den EPB an die Elektromotoren der Hinterräder übertragen, um das Fahrzeug zu stoppen. Fahrer sollten beachten, dass sie vor dem Aktivieren der Bremse das Bremspedal treten und dann den Steuerhebel ziehen müssen.
Vorteile:
- Kompaktes Design spart erheblich Platz im Auto
- Moderne Struktur macht die Bedienung einfach
- Vermeidet unnötige Unfälle, wenn Fahrer vergessen, die Bremse zu lösen
- Begrenzt Bremsenblockierungssituationen, die bei mechanischen Bremsen auftreten
Nachteile:
- Bei entladener Batterie funktioniert die Feststellbremse nicht
- Leichte Vibration des Bremspedals während der Fahrt
- Kürzere Lebensdauer der Teile
Antiblockiersystem (ABS)
Das ABS-Bremssystem ist ein aktives Sicherheitssystem, das in den meisten heutigen Autos üblich ist. Dieses System wird betätigt, um das Auto bei Bedarf zu verlangsamen, zu stoppen oder zu parken. Wenn ein Auto auf rutschiger Straße stark bremst, neigt es zum Phänomen der Radblockierung. Dies führt dazu, dass die Räder beim Bremsen auf der Straße rutschen und den Fahrer gefährden. Antiblockierbremsen wurden entwickelt, um dieses Problem zu lösen. ABS trägt dazu bei, das Unfallrisiko durch optimale Bremssteuerung zu reduzieren. Das ABS-Bremssystem eines Autos besteht aus Geschwindigkeitssensoren, Hydraulikventilen und Steuerungssystemkomponenten.
- Geschwindigkeitssensor: Hilft dem ABS-System zu erkennen, ob ein Rad blockiert ist. Diese Geschwindigkeitssensoren sind an jedem Rad oder am Differential angebracht.
- Hydraulikventil: Ventile, die die Bremsbeläge an jedem Rad steuern. Grundsätzlich haben sie drei Positionen: Ventil offen (vom Fahrer ausgeübte Kraft, Bremsdruck erzeugt gleiche Kraft und wird direkt an das Rad übertragen). Ventil blockiert (empfangener Bremsdruck ist größer als die vom Fahrer ausgeübte Kraft). Ventil freigegeben (empfangener Bremsdruck ist kleiner als die vom Fahrer ausgeübte Kraft).
- Steuerungssystem: Erhält die Aufgabe, Informationen und Daten von den Geschwindigkeitssensoren zu sammeln, berechnet den optimalen Bremsdruck für jedes Rad und führt entsprechende Anpassungen durch.