Mach die Motorhaube auf. Schauen Sie auf die Fahrerseite, versteckt in der Nähe der Firewall. Da ist es. Ein schwarzer, runder Kanister. Das ist Ihr Bremskraftverstärker. Es ist der unbesungene Held, der das Anhalten mühelos macht.
Sie verpassen es nicht, bis es fehlschlägt. Dann fühlt es sich an, als würde man einen Felsbrocken anheben.
Die Geschichte erklärt, warum dieser Teil existiert. Vor Jahrzehnten fuhren Autos mit Trommelbremsen. Diese älteren Systeme hatten inhärente mechanische Vorteile. Sie boten ihre eigene Unterstützung an. Sie brauchten keine zusätzliche Hilfe. Sie könnten nach unten drücken und anhalten.
Heute ist es anders. An den Vorderrädern dominieren Scheibenbremsen. Sie stoppen besser. Sie vertragen Hitze besser. Aber ihnen fehlt dieser natürliche Hebel. Ohne Servounterstützung wäre das Fahren eines modernen Autos ein sportliches Ereignis. Sie würden mit müden Beinen und schmerzenden Waden davonkommen.
Der Booster schließt diese Lücke. Es vervielfacht Ihren Fußdruck. Es verwandelt einen sanften Druck in einen harten Stopp.
Der Bremskraftverstärker ist der runde schwarze Behälter, der sich hinten im Motorraum auf der Fahrerseite des Fahrzeugs befindet.
Warum ist das jetzt wichtig? Weil die Sicherheitsstandards höher sind. Die Bremswege sind kürzer. An der Physik der Scheibenbremsen hat sich jedoch nichts geändert. Sie brauchen immer noch Hilfe.
Betrachten Sie die Alternative. Keine Vakuumunterstützung. Kein Elektromotor. Nur menschlicher Muskel gegen Metallkolben. Sie müssten mit Hunderten von Pfund Kraft drücken. Das ist kein Autofahren. Das ist Gewichtheben.
Der Bremskraftverstärker löst dieses Problem. Es ist einfach. Es ist effektiv. Es ist notwendig.
Ihrem Auto ist es egal, ob Sie es bemerken. Es funktioniert einfach. Bis das nicht mehr der Fall ist. Dann erfahren Sie genau, was es bewirkt.
Im schwarzen Kanister
Sie treten auf das Pedal. Das Auto wird langsamer. Aber wer übernimmt eigentlich die schwere Arbeit? Es sind nicht nur Ihre Beinmuskeln. Es ist der Bremskraftverstärker. Oder, wie die Industrie es lieber nennt, der Vakuum-Booster.
Dieser schwarze Kanister in Ihrem Motorraum erledigt die Drecksarbeit. Es nimmt die relativ schwache Kraft Ihres Fußes auf und verstärkt sie. Eine Menge. Ohne sie würde das Anhalten eines modernen Fahrzeugs Beine aus Stahl und viel Schweiß erfordern. Wir sprechen von Hunderten von Pfund Druck, der durch etwas erzeugt wird, das man nicht einmal direkt sehen oder fühlen kann.
Dieses Etwas ist Vakuum.
Wie Vakuum Sie stärker macht
Der Motor erzeugt als Nebenprodukt des Verbrennungsprozesses Vakuum. Wenn sich die Kolben beim Ansaughub nach unten bewegen, saugen sie Luft in die Zylinder. Dadurch entsteht ein Unterdruckbereich im Ansaugkrümmer. Der Bremskraftverstärker greift auf dieses System zu.
Es ist ein einfaches Konzept.
- Eine Vakuumquelle (normalerweise der Ansaugkrümmer) ist an eine Seite des Boosters angeschlossen.
- Die andere Seite wird zur Atmosphäre hin entlüftet.
- In der Mitte sitzt ein Diaphragma.
Wenn Sie das Bremspedal nicht betätigen, wird der Unterdruck auf beide Seiten der Membran ausgeübt. Der Druck ist gleich. Es wird keine Kraft erzeugt. Das System ist neutral.
Treten Sie auf das Pedal.
Ein Ventil öffnet sich. Atmosphärische Luft durchflutet eine Seite des Zwerchfells. Die andere Seite bleibt unter Vakuum. Jetzt haben Sie einen Druckunterschied. Der höhere Druck drückt auf die Membran. Diese Bewegung wird auf die Stößelstange des Hauptzylinders übertragen.
Diese Stößelstange trifft auf den Hauptzylinder. Der Hauptzylinder baut hydraulischen Druck auf. Dieser Druck gelangt über die Leitungen zu den Bremssätteln oder Radzylindern. Die Bremsbeläge klemmen die Rotoren fest. Die Trommelschuhe drücken gegen die Trommeln.
Das Auto bleibt stehen.
All dies geschieht in Millisekunden. Und es beruht vollständig auf diesem verborgenen Vakuum.
Warum Sie es brauchen
Denken Sie darüber nach, ein Auto ohne Servounterstützung zu fahren. Ein altes Auto aus den 1950er Jahren hatte oft schwache oder nicht vorhandene Booster. Das Anhalten aus Autobahngeschwindigkeiten erforderte rohe Gewalt. Du würdest alles geben, was du hattest. Deine Beine würden zittern.
Moderne Autos? Sie treten auf das Pedal. Den Rest erledigt der Computer (und der Staubsauger). Der Booster vervielfacht Ihren Input mit einem Faktor von etwa 4:1 bis 5:1. Einige Hochleistungs-Setups gehen höher. Deshalb führt ein sanfter Druck zu einem harten Stopp.
Aber hier ist der Haken. Es kommt auf den Motor an.
Wenn der Motor ausgeht, geht der Unterdruck verloren. Das Pedal wird hart. Sie haben immer noch Bremsen, müssen aber auf das Pedal treten, um manuell ausreichend Hydraulikdruck zu erzeugen. Es ist möglich aufzuhören. Es ist einfach nicht einfach. Und es ist nichts für schwache Nerven.
Die Membran und die Ventile
Im Inneren des Kanisters ist es eng. Sie verfügen über eine große Gummimembran, die in zwei Kammern unterteilt ist. Eine Kammer ist über einen Schlauch mit dem Ansaugstutzen verbunden. Das andere ist die Kraftkammer.
Es gibt auch eine Rückholfeder. Diese Feder drückt die Membran in ihre Ruheposition zurück, wenn Sie Ihren Fuß vom Pedal nehmen. Es stellt außerdem sicher, dass das Ventil richtig schließt.
Das Ventil selbst ist das Gehirn der Operation. Es handelt sich um ein einfaches Schiebe- oder Kolbenventil.
Die Anatomie des Assist
Es ist nur ein Metallkanister. Sehen täuschend einfach aus. Im Inneren arbeitet jedoch ein Vakuumverstärker, der Überstunden macht. Eine Membran teilt die Kammer. Ein zentraler Stab schlägt mitten durch. Verbinden Sie das Pedalgestänge an einem Ende. Haken Sie den Hauptzylinderkolben am anderen Ende ein.
Die Ventillogik ist brutal, aber effektiv. Sie treten auf das Pedal. Das Ventil öffnet sich. Vakuum zieht an einer Seite der Membran. Der atmosphärische Druck drückt auf den anderen. Du baust Muskeln auf, ohne zu schwitzen.
Bei dem System geht es jedoch nicht nur um die Anwendung von Gewalt. Es geht darum, es aufrechtzuerhalten. Oder es zu verlieren.
Die Aufgabe des Rückschlagventils
Betreten Sie das Rückschlagventil. Kleines Messing- oder Kunststoffteil. Wird in den Schlauch geschraubt, der zum Ansaugkrümmer führt. Seine Aufgabe ist binär. Nur in eine Richtung.
Wenn der Motor läuft. Vakuum strömt ein. Das Ventil hält es dort. Halten Sie den Bremsassistenten aufgeladen. Du gehst vom Gas. Das Vakuum bleibt gefangen. Selbst wenn der Motor abstirbt, kommt es zu ein oder zwei Vollbremsungen.
Wenn das Ventil ausfällt? Quetschen. Nichts. Oder ein schwammiges Pedal, das auf den Boden sinkt. Deshalb überprüfen Sie es im Rahmen der routinemäßigen Wartung. Ein zischendes Geräusch unter der Haube bedeutet normalerweise, dass sie durchgebrannt ist. Oder der Schlauch ist gerissen.
Warum es wichtig ist
An diese Teile denkt man erst, wenn sie kaputt gehen. Dann stehst du am Bordstein. Straßenrand. Fuß nach unten gedrückt. Treten Sie fest. Keine Hilfe. Keine Unterstützung. Nur mechanische Verbindung. Und viel Angst.
Der Vakuum-Booster vervielfacht Ihren Kraftaufwand. Das Rückschlagventil bewahrt es. Zusammen machen sie das Anhalten einfach. Trennen Sie sie? Du bist zurück im dunklen Zeitalter. Buchstäblich. Vor Servobremsen. Vor dem einfachen Pendeln. Vor souveränem Fahren auf der Autobahn.
Überprüfen Sie also das Ventil. Hören Sie auf das Zischen. Stellen Sie sicher, dass der Kanister stabil ist. Denn wenn Sie diese Unterstützung brauchen. Sie werden keine Fragen stellen. Sie brauchen es nur, um zu funktionieren.
Schauen Sie sich das Rückschlagventil an. Es ist ein Einwegtor für die Luft. Seine einzige Aufgabe besteht darin, Luft aus dem Vakuumverstärker abzulassen, aber zu verhindern, dass sie wieder einströmt. Warum ist das wichtig? Denn wenn Ihr Motor ausgeht oder ein Unterdruckschlauch reißt, brauchen Sie immer noch Bremsen. Das Rückschlagventil fängt das Vakuum im Inneren ein, sodass Sie mehrere Stopps durchführen können, bevor dem Booster die Dampfmenge ausgeht. Auf der Autobahn kein Benzin mehr zu haben, ist schon beängstigend genug, ohne dass auch der Hydraulikdruck verloren geht.
Wie der Booster tatsächlich funktioniert
Das Design ist schlicht. Elegant sogar. Es benötigt eine Vakuumquelle, um zu funktionieren. Benzinmotoren bieten dies natürlich. Der Ansaugkrümmer saugt Luft aus den Brennkammern an und erzeugt so einen Unterdruck im Sammelraum. Hängen Sie einen Schlauch an die richtige Stelle und Sie können die Luft buchstäblich aus dem Behälter saugen.
Dieselmotoren sind anders. Sie drosseln den Einlass nicht auf die gleiche Weise und erzeugen daher kein natürliches Vakuum. Dieselfahrzeuge benötigen eine separate Vakuumpumpe, um die Bremsunterstützung aufrecht zu erhalten.
Wenn Sie das Pedal betätigen, schiebt sich eine Stange durch den Verstärker in den Hauptzylinder. Der Motor hält beide Seiten der Membran unter Teilvakuum. Treten Sie auf das Pedal und die Stange öffnet ein Ventil. Luft dringt auf einer Seite des Boosters ein, während die andere Seite vom Vakuum abgeschirmt bleibt.
Auf der einen Seite baut sich Druck auf. Das Zwerchfell bewegt sich. Es drückt die Rute stärker. Der Hauptzylinderkolben bekommt einen Schub. Plötzlich fühlt es sich an, als ob hinter diesem leichten Pedal Muskeln steckten.
Lassen Sie das Pedal los. Das Ventil schließt die Außenluft ab. Dadurch wird der Vakuumweg wieder geöffnet. Beide Seiten der Membran gleichen sich aus. Das System wird zurückgesetzt.
Der Vakuumverstärker verstärkt die Pedalkraft, indem er das Motorvakuum nutzt, um eine Membran zu bewegen, die den Hauptzylinderkolben drückt.
Dieser Mechanismus ermöglicht mehrere Bremsbetätigungen, selbst wenn der Motor abgewürgt wird, und verlässt sich dabei auf den gespeicherten Unterdruck, der durch das Rückschlagventil aufrechterhalten wird. Es handelt sich um ein mechanisches Sicherheitsnetz, das in ein einfaches Luftdrucksystem eingebettet ist.
Leistungsbremsdiagramm
Setzen Sie die Komponenten wieder zusammen und Sie erhalten ein funktionsfähiges Servobremssystem. Das Diagramm am Anfang dieser Serie zeigt die innere Mechanik aus nächster Nähe. Außerdem wird angezeigt, wo sich diese Teile unter der Motorhaube oder in der Nähe des Pedals befinden.
Sehen Sie, wie der Verstärker am Hauptzylinder befestigt wird. Beachten Sie die Vakuumleitung, die zum Motor führt. Dieses Setup erzeugt die Unterstützung, die das Anhalten einer Zwei-Tonnen-Maschine zu einem leichten Gefühl macht. Ohne sie müssten Sie um jeden Zentimeter Verzögerung mit dem Pedal ringen.
Auch der Standort ist wichtig. Bei den meisten Autos sitzt die Baugruppe auf der Firewall. Sie treten auf das Pedal. Der Booster vervielfacht diese Kraft. Der Hauptzylinder drückt Flüssigkeit durch die Leitungen. Bremssättel klemmen fest. Das ist die ganze Geschichte in wenigen Schritten.
Wenn Sie tiefer in die hydraulische Seite eintauchen möchten, schauen Sie sich die entsprechenden Links unten an.
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