Laboreinführung Fahrzeugbremse

1. Versuchsziele2. Prüfstandsaufbau3. Bremsenbauarten4. Schleudergefahr5. Bremskombinationen

Inhalt 1

Laboreinführung Fahrzeugbremse

Ziele

Versuchsziele

Ziele• Wie verhalten sich dabei Trommel- und Scheiben-bremsen im Vergleich?

• Nimmt die Bremswirkung bei stärker Betätigung linear zu?

• Wie verändert sich die Bremswirkung bei steigender Temperatur?

• Bremst das Fahrzeug stabil?• Wie verändert sich die Auslegung bei alternativerVerwendung von Trommel- und Scheibenbremsen?

Dies Auto fährt bei konstant 50km/h einen steilen, langen Berg hinunter

Ziele

Versuchsziele

Das heißt für den Versuch:• Bremsen bei konstanter Drehzahl (3000 1/min entspricht 50 km/h)

• lineares Steigern des Betätigungsdruckes bei konstanter Temperatur (5 bar-Stufen Scheibenbremse auf 25 bar, Trommelbremse auf 50 bar)

• Heißbremsen bei konstantem Betätigungsdruck (Scheibenbremse mit 25 bar auf 450 °C, Trommelbremse mit 50 bar auf 350 °C)

=> Ermitteln der jeweiligen Bremswirkung(Kennwert C*: Bremsmoment pro Spannkraft, C* = M / S [Nm/N = m])

• Berechnung der Blockierneigung der Achsen(Achslastverlagerung bei verschiedenen Leitungsdrücken (Abbremsungen))

(mögliche Gegenmaßnahmen)

• Berechnung der Auslegung von Bremsanlagen (=> mögliche Abbremsung bei gegebener Pedalbetätigung bei verschiedener Kombination von Trommel- und Scheibenbremsen)

Inhalt 2

Laboreinführung Fahrzeugbremse1. Versuchsziele2. Prüfstandsaufbau3. Bremsenbauarten4. Schleudergefahr5. Bremskombinationen

Prüfstandsaufbau

Prüfstandsaufbau

Asynchron-motor

Getriebe

DifferenzialTrommel-bremse

Scheiben-bremse

Prüfstandsaufbau

Prüfstandsaufbau

Drehbar Drehbar

HebelarmHebelarm

Kraftmeß-dose

Infrarot-sensor

Drucksensor

Prüfstandsaufbau

Prüfstandsaufbau

DMSBiegefeder

F

F

Querkraft-abstützung

Kraftaufnehmer

UMess

R

R

RZug

RDruck

+

Wheatstone’sche Brücke

Prüfstandsaufbau

Prüfstandsaufbau

Temperatur TrommelbremseTemperatur Scheibenbremse

Prüfstandsaufbau

Prüfstandsaufbau

UMess

R

R

RZug

RDruck

+

Absolutdrucksensor Wheatstone’sche Brücke

Prüfstandsaufbau

Prüfstandsaufbau

Hauptbrems-zylinder

Bremshebel

Stellschraube

TrommelScheibe

Prüfstandsaufbau

Prüfstandsaufbau

TemperaturDruck

BildschirmMesscomputer

Prüfstandsaufbau

Prüfstandsaufbau

MesscomputerAutomatisierung

Inhalt 3

Laboreinführung Fahrzeugbremse1. Versuchsziele2. Prüfstandsaufbau3. Bremsenbauarten4. Schleudergefahr5. Bremskombinationen

Bremsenbauarten

Trommelbremse

STB = pLeit. * ATBZ

VTB = sTB * ATBZ

Bremsenbauarten

Trommelbremse

auflaufend ablaufend

Bremsenbauarten

Trommelbremse

RSNRRSN

1

1SR

RSNRRSN

1

1SRST = (pLeit. – pFeder ) * ATBZ

auflaufend ablaufend

Bremsenbauarten

Scheibenbremse

SR

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Schleudergefahr

Achslasten

m g

GHA GVA

l1l2

hsB

BVABHA

ALVstat = l2 / l1 = GVA / GHA = mVA / mHA

l = l1 + l2 = (1 + ALVstat) * l1l1 = l / (1 + ALVstat)

B * hs + m * g * l2 - GVA * l = 0GVA = m * g * l2 / l + B * hs / l

GHA = m * g * l2 / l – B * hs / l oder G = B * hs / l

Lage des Schwerpunktes

Achslastverlagerung

Schleudergefahr

Schleudergefahr

Die Beurteilung der Schleudergefahr erfolgt bei Leitungsdrücken von 5, 40 und 100 bar.

Im Excelprogramm sind folgende Berechnungsschritte hinterlegt:SSB = p * ASBSTB = (p - pFeder) * ATB

MSB/TB = C*SB/TB * SSB/TBUSB/TB = MSB/TB / rdynB = 2 * (USB + UTB)a = B / m

G = B * hs / lGVA = mVA * g + GGHA = mHA * g - G

erf,VA = 2 * USB / GVAerf,HA = 2 * UTB / GHA

erf,HA > erf,VA

Fahrzeug schleudert !!!

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1. Versuchsziele2. Prüfstandsaufbau3. Bremsenbauarten4. Schleudergefahr5. Bremskombinationen

Laboreinführung Fahrzeugbremse

Bremskombinationen

Bremskombinationen

Zum Vergleich werden verschiedene Bremsanlagen aus den Messergebnissen zusammengestellt:Bremsanlage 1: vorn Scheiben, hinten TrommelnBremsanlage 2: vorn u. hinten TrommelnBremsanlage 3: vorn u. hinten Scheiben

Dazu ist der hydraulische Kreis zu betrachten.

Bremskombinationen

Hydraulischer Kreis

Aufwändige Berechnung:FHBZ = FFuß * iPedalpLeit = FHBZ / AHBZSRBZ = pLeit * ARBZ

MRad = C* * SRBZURad =Mrad / rdyn

VRBZ = 2 * sRBZ * ARBZVHBZ = VRBZ sHBZ = VHBZ / AHBZsFuß = sHBZ * iPedal

Prüfe, ob sFuß nicht zu groß ist

Bremskombinationen

Hydraulischer Kreis

Einfacher:Annahme alle Kräfte unabhängig von der Stellung konstant Arbeit = Kraft * Weg => Satz der Erhaltung der Arbeit

Bremskombinationen

Hydraulischer Kreis

Einfacher:W = 0 = FFuß * sFuß- (SRBZ * sRBZ)FFuß * sFuß= (p * ARBZ * sRBZ) = (p * VLüft) = p * (VLüft)p = FFuß * sFuß / (VLüft)

SRBZ = p * ARBZMRad = C* * SRBZURad =Mrad / rdyn a = (URAD) / mFzg

Ende

Ich hoffe, Sie haben nicht geschleudert

und bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit