Funktionsbeschreibung Bremskraft-Begrenzer Bremsdruckbegrenzer Bremsdruckregler, 09.08.2021 11:30

Aufbau und Funktion des Bremskraft-Begrenzer / Bremsdruckbegrenzer / Bremsdruckregler

Ich verwende folgende Begriffe: BKB = Bremskraftbegrenzer, HBZ = Hauptbremszylinder, RBZ = Radbremszylinder, SW = Schlüsselweite,

Druckkammer = rote Elypse in Bild 2

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Der Aufbau des BKB ist grundsätzlich in zwei Ebenen unterteilt. Ebene 1 bildet die Druckkammer, die mit dem Stopfen (SW23) verschlossen ist (rechte Bildseite). Das Teil, welches ich als Kolben mit Dichtring bezeichnet habe, ragt mit der Dichtringseite in die Druckkammer. Auf gleicher Höhe wie der Dichtring ist die Bohrung des mittleren Bremsleitungsanschlusses. Hier strömt die Flüssigkeit vom HBZ ein; der Durchmesser des Dichtrings ist kleiner als der Durchmesser der Druckkammer, sodass die Bohrung der Bremsleitung NICHT vom Dichtring verschlossen wird.

Ebene 2 befindet sich im Mittelteil des BKB und ist eine Bohrung mit deutlich kleinerem Durchmesser als die Druckkammer. Hierin sitzt bzw. gleitet der Kolben. Und hier sind die beiden Bohrungen der Bremsleitungsanschlüsse der beiden RBZ, auf Höhe der Einschnürung des Kolbens. Am Ende wird der Kolben von der Manschette 1 gegen „die Außenwelt“ abgedichtet.

Die „Außenwelt“ ist eine nun wieder etwas größere Öffnung, in der das Druckstück gleitet. (Oder eben nicht gleitet, weil nach Jahrzehnten festgerostet). Druckstück und Kolbenstange berühren sich im Punkt A, auf der trockenen Seite der Dichtmanschette 1. Vollständigkeitshalber sei noch die Manschette 2 erwähnt, die das Druckstück vor Verschmutzung schützen soll.

Funktion:

Im Normalzustand ist die Hinterachse belastet, d.h. die Karosserie ist eingefedert. Folglich wird der Hebel gegen das Druckstück gezogen, dieses gleitet in den BKB hinein (bis es am Gehäuse anschlägt). Durch die Berührung im Punkt A wird die Kolbenstange in die Druckkammer verschoben, sodass der Dichtring die Dichtfläche der Druckkammer frei gibt. Beim Treten des Bremspedals strömt nun die Flüssigkeit in die Druckkammer und (da diese immer mit Flüssigkeit komplett befüllt ist) weiter an der Einschnürung der Kolbenstange vorbei in die Bohrungen zu den Bremsleitungen der Hinterräder. Die hinteren RBZ bekommen also den Druck, der mittels Bremspedal aufgebaut wird.

Nun zum Nicht-so-ganz-Normalzustand: Es wird kräftig gebremst, der Wagen geht vorne in die Knie und die hinteren Schwingarme stellen sich auf = Karosserie ausgefedert. Der Hebel sollte nun das Druckstück freigeben*. Für die Kolbenstange fehlt nun am Punkt A der mechanische Gegendruck. Der Kolben kann nun vom hydraulischen Druck Richtung zweite Ebene verschoben werden. Sobald der Dichtring die Druckkammer verschließt, strömt keine weitere Flüssigkeit zur Ebene 2. Weitere Druckerhöhung sorgt für festeres Dichtschließen.

Nota: Oft wird dieses Teil als Bremskraftregler bezeichnet; meiner Meinung nach ist es jedoch kein Regler sondern nur ein Begrenzer. Die Räder bremsen nicht automatisch stärker bei höherer Beladung (das ist nur bei der Hydropneumatik so). Man muss schon fester auf´s Pedal treten. Die Begrenzung wird ausschließlich durch den Aufstellwinkel des linken Schwingarms ausgelöst. Allerdings tritt das Aufstellen bei höherer Beladung später ein, sodass letztendlich tatsächlich stärker gebremst werden kann.

*Was bewirkt bei ausgefederter Karosserie, dass der Hebel zurückgeht? Wie das Foto zeigt, gibt es hier keine Feder, die den Hebel zurück zieht. Der Hebel ist im Drehpunkt auf ein zylindrisches Gummistück geklemmt. Nur dieses Gummistück sorgt durch innere Kräfte für die Rückstellung. Deshalb muss darauf geachtet werden, dass nach Entrostung, Zerlegung u.s.w. die Klemmschraube, die das Gummiteil einquetscht, in der Hebelstellung „ausgefedert“ festgeschraubt wird.

editiert am 09.08. 16:58Uhr, da das Foto von der Blaue beweißt, dass hier eine Feder fehlt. Sorry!

RE: Funktionsbeschreibung Bremskraft-Begrenzer Bremsdruckbegrenzer Bremsdruckregler, 09.08.2021 12:43

Moin,

Dir fehlt eine Feder, siehe Bild.

Der Blaue

RE: Funktionsbeschreibung Bremskraft-Begrenzer Bremsdruckbegrenzer Bremsdruckregler, 09.08.2021 16:48

Also doch! Hatte schon vermutet, dass dort eine Feder fehlt. Also ist 1. meine Erklärung falsch, dass nur das Gummi im Drehpunkt den Hebel zurückdrückt.

Und 2. würde diese Feder dazu führen, dass der Kolben in der Druckkammer in Offenstellung bleibt, wenn sich der Schwingarm beim Bremsen aufstellt. Wie soll denn nun der Kolben dazu gebracht werden die Kammer Richtung RBZ zu verschließen? Das erschließt sich mir nicht; wer weiß mehr?

RE: Funktionsbeschreibung Bremskraft-Begrenzer Bremsdruckbegrenzer Bremsdruckregler, 11.08.2021 08:28

Hallo "+Heuwagen+" ! (interessanter Name, leider weiß ich Deinen richtigen nicht)

erst Mal danke für das Teilen deiner Überlegungen! Ich finde es könnte hier mehr solcher Betrachtungen geben. 

Ich habe mir im Winter 2019 auch mal Gedanken über den BKR/BKB gemacht und versucht, ihn zu verstehen. In der M.R. 175 tauchen übrigens beide Begriffe auf: Bremskraftregler (wohl bei älteren Fahrzeugen) und Bremskraftbegrenzer (ab 1974), siehe Seite M-5. Und beim BKB gibt/gab es wohl noch zwei Ausführungen, nämlich einen linksseitig und einen rechtsseitig angebrachten.

Ich bin kein Mechaniker und muss mir daher mit meinen Physik-Kenntnissen aus der Schulzeit behelfen.

Ich habe mir damals eine Skizze gemacht:

Aus meiner Sicht üben die beiden Federn (siehe Bild vom "Blauen"), die in einer gewissen Weise "parallel geschaltet sind", eine Kraft auf das Druckstück aus. Diese Kraft hängt von der Stellung der Längslenker - in diesem Fall vom linken Längslenker - ab. Je stärker die Hinterachse eingefedert ist, desto stärker die Kraft auf das Druckstück. 

Der Kolben hat einen Durchmesser von 6,3 mm (1/4 Zoll?) und ich meine, dass der Querschnitt des Kolbens die hydrauliche wirksame Kolbenfläche darstellt. In meiner Betrachtung habe ich diese Kolbenfläche berechnet und daraus das Verhältnis von Kraft auf den Kolben zu Druck in der Druckkammer. Das würde bedeuten, dass 1 bar Druck in der Druckkammer ca. 3 Newton Kraft auf Kolben entsprechen. In der M.R. 175 sind Einstellwerte von 20 bar bis 28 bar angegeben, je nach Fahrzeug und Füllstand des Kraftstoffbehälters. Die entsprechende Kraft wären dann also 60 bis 84 N. 

So wie ich Deine Beschreibung verstanden habe, denkst Du, dass die Funktion rein von der Position des Hebels abhängig ist. Das würde meiner Meinung nach nicht funktionieren. Denn nehmen wir mal eine Vollbremsung an: Du steigst auf das Bremspedal und es wird voller Bremsdruck aufgebaut. Dieser würde sofort auch bei den RBZ ankommen, denn erst als Reaktion auf das Bremsen würde das Fahrzeug hinten ausfedern und das Ventil schließen. Das wäre zu spät. 

In meiner Betrachtung würde beim Betätigen des Bremspedals der Bremsdruck zu dem gerade vorliegenden Zustand der Einfederung der Hinterache begrenzt. Wenn die Hinterachse durch das Bremsen weiter ausfedert würde der Bremsdruck dann aber nicht weiter abnehmen. Vermutlich sollten entsprechende Reserven schon einberechnet sein.

Ein Nachteil ist meiner Meinung nach, dass der BKB nur am linken Längslenker hängt. Das bedeutet doch, dass in Rechtskurven das weniger belastete rechte Rad leichter überbremst werden könnte. 

Alles nur Theorie ... aber interessant. Bin auf weitere Meinungen gespannt und lasse mich gerne auch berichtigen!

Liebe Grüße, Thomas

RE: Funktionsbeschreibung Bremskraft-Begrenzer Bremsdruckbegrenzer Bremsdruckregler, 11.08.2021 13:10

Hallo zusammen, habe mich mit der Thematik nur insofern beschäftigt, dass sie Funktioniert und nach der Restauration so aussehen sollte wie vom blauen

Genaue Beschreibung hier.

RE: Funktionsbeschreibung Bremskraft-Begrenzer Bremsdruckbegrenzer Bremsdruckregler, 11.08.2021 23:55

Hallo Alois,

danke für den Link zu Sylvies Quatrelle. Da hätte ich mir meine eigenen Gedankengänge ja sparen können; ist gut erklärt.

Im Prinzip hatte ich so gehandelt wie du: nach 25 Jahren Stillstand war das Teil nicht festgerostet, nur äußerlich vergammelt. Also hatte ich so weit zerlegt wie möglich, gereinigt usw. und zusammengebaut. Danach war’s dann undicht. Deshalb nochmal von vorne und nun wollte ich wissen, wie’s genau funktioniert. Man ist halt Techniker…..

@ Tommie67

Hallo Thomas

Deine Skizze gefällt mir. Ich war zu faul eine von Hand zu zeichnen und habe mich statt dessen stundenlang mit der Fotobearbeitung herumgequält, bis sie endlich auch hier im Forum gut lesbar war.

Du hast recht, dass meine Annahme, dass nur der Winkel der Schwinge das Öffnen oder Schließen des Ventils bestimmt falsch sein muss. Aber ich war ja auch davon ausgegangen, dass der Pin, wo die kleine Feder draufsitzt, direkt auf das Druckstück drückt. Damit wäre bei normaler Belastung das Ventil immer offen und ab einem gewissen Schwingarmwinkel plötzlich geschlossen.

Mit der Feder dazwischen ist die Erklärung nun eine andere: Der Druck wird nicht erst beim starken Aufstellen des Längslenkers begrenzt, sondern schon im normalen Fahrbetrieb (eine Person auf dem Fahrersitz und voller Tank als Grundeinstellung). Die Feder drückt schwach gegen das Druckstück – ab einem gewissen Pedaldruck schließt das Ventil (Ventil ist die bessere Bezeichnung als der von mir gewählte Begriff Kolben mit Dichtring).

Ist jedoch die Beladung hoch, drückt die Feder stärker gegen das Druckstück, das Ventil bleibt länger offen, schließt erst bei höherem Pedaldruck. Damit können die Hinterräder bei Beladung also tatsächlich stärker bremsen, noch bevor der Wagen hinten hoch geht. Dies wäre also das genaue Funktionsprinzip!

Bin nicht drauf gekommen, weil bei mir keine Feder vorhanden war. Hatte auch funktioniert, in gewisser Weise. Warum keine Feder montiert war kann ich nicht sagen. Hatte damals durch Bremsproben auf unserem Feldweg die Begrenzung eingestellt.

Zu deiner Überlegung, was mit dem rechten Rad bei Rechtskurven passiert: Ich denke, dass die Begrenzung so großzügig gewählt wurde, dass das rechte Rad nicht blockiert. Die Begrenzung muss auch bei nasser Fahrbahn funktionieren, setzt folglich für trockene Straße zu früh ein. Da hilft nur ein ABS.

Nu is aber genug geschrieben

Schönen Gruß vom Heuwagen*

*PS Nennt mich einfach der Heuwagen, darauf höre ich. Das kommt aus dem Massey Ferguson Forum. Man kann sich im Forumromanum wohl nicht mit unterschiedlichen Nutzernamen anmelden, obwohl es zwei verschiedene Foren sind. Passt ja auch zu mir