Der hydraulische Antrieb der Bremsen und Kupplungen von Autos enthält eine Einheit, die die Steuerung dieser Systeme erleichtert – einen Vakuumverstärker.Lesen Sie alles über Unterdruck-Brems- und Kupplungskraftverstärker, deren Typen und Ausführungen sowie die Auswahl, Reparatur und den Austausch dieser Einheiten in dem auf der Website vorgestellten Artikel.
Was ist ein Vakuumverstärker?
Vakuumverstärker (VU) – eine Komponente des Bremssystems und der Kupplung mit hydraulischem Antrieb von Radfahrzeugen;Ein pneumomechanisches Gerät, das aufgrund des Luftdruckunterschieds in isolierten Hohlräumen für eine Erhöhung der Kraft auf das Brems- oder Kupplungspedal sorgt.
Das hydraulisch betätigte Bremssystem, das in den meisten Pkw und vielen Lkw zum Einsatz kommt, hat einen gravierenden Nachteil: Der Fahrer muss zum Bremsen eine erhebliche Kraft auf das Pedal ausüben.Dies führt zu einer erhöhten Ermüdung des Fahrers und führt zu gefährlichen Situationen beim Fahren.Das gleiche Problem tritt bei der hydraulisch betätigten Kupplung auf, mit der viele Lkw ausgestattet sind.In beiden Fällen wird das Problem durch den Einsatz einer pneumomechanischen Einheit gelöst – einem Vakuumbrems- und Kupplungsverstärker.
Die VU fungiert als Zwischenglied zwischen dem Brems-/Kupplungspedal und dem Hauptbremszylinder (GTZ)/Kupplungshauptzylinder (GVC), sie sorgt für eine mehrfache Krafterhöhung vom Pedal, was die Kontrolle über das Fahrzeug erleichtert .Dieses Gerät ist wichtig für den sicheren Betrieb des Fahrzeugs und obwohl sein Ausfall insgesamt die Funktion des Brems-/Kupplungsantriebs nicht beeinträchtigt, muss es repariert und ersetzt werden.Bevor Sie jedoch einen neuen Vakuumverstärker kaufen oder einen alten reparieren, müssen Sie die vorhandenen Arten dieser Mechanismen, ihren Aufbau und ihre Funktionsweise verstehen.
Typen, Aufbau und Funktionsprinzip des Vakuumverstärkers
Zunächst ist zu beachten, dass Vakuumverstärker in zwei Automobilsystemen eingesetzt werden:
● Im Bremssystem mit hydraulischem Antrieb – ein Vakuumbremskraftverstärker (VUT);
● In der Kupplung mit hydraulischem Antrieb – ein Vakuumkupplungsverstärker (VUS).
CWF werden in Personenkraftwagen, Nutzfahrzeugen und mittelschweren Nutzfahrzeugen eingesetzt.VUS wird in Lastkraftwagen, Traktoren und verschiedenen Radfahrzeugen installiert.Allerdings haben beide Verstärkertypen den gleichen Aufbau und ihre Funktionsweise basiert auf dem gleichen physikalischen Prinzip.
VUs werden in zwei große Gruppen unterteilt:
● Einkammer;
● Zweikammerig.
Betrachten Sie den Aufbau und das Funktionsprinzip der VU basierend auf einem Einkammergerät.Im Allgemeinen besteht die VU aus mehreren Komponenten und Teilen:
● Kammer (auch bekannt als Körper), unterteilt durch eine federbelastete Membran in zwei Hohlräume;
● Ein Servoventil (Steuerventil), dessen Schaft direkt mit dem Kupplungs-/Bremspedal verbunden ist.Der hervorstehende Teil des Ventilkörpers und der Schaftteil sind mit einer schützenden Wellabdeckung verschlossen, in den Ventilkörper kann ein einfacher Luftfilter eingebaut werden;
● Anschlussstück mit oder ohne Rückschlagventil zur Verbindung der Kammer mit dem Ansaugkrümmer des Aggregats;
● Eine Stange, die auf der einen Seite direkt mit der Membran und auf der anderen Seite mit dem GTZ oder GCS verbunden ist.
In Zweikammer-VUs sind zwei Kameras mit Blenden in Reihe eingebaut, die auf eine Stange des GTZ-Antriebs bzw. GCS wirken.In jeder Art von Mechanismus werden zylindrische Metallkammern verwendet, Membranen sind ebenfalls aus Metall, sie haben eine elastische Aufhängung (aus Gummi), die eine leichte Bewegung des Teils entlang seiner Achse ermöglicht.
Die VU-Kammer wird durch die Membran in zwei Hohlräume unterteilt: Auf der Pedalseite befindet sich ein atmosphärischer Hohlraum, auf der Zylinderseite ein Vakuumhohlraum.Der Unterdruckhohlraum ist immer mit der Unterdruckquelle verbunden – in der Regel übernimmt der Ansaugkrümmer des Motors seine Rolle (der Druckabfall darin tritt auf, wenn sich die Kolben nach unten bewegen), bei Fahrzeugen mit Dieselmotoren kann jedoch eine separate Pumpe verwendet werden.Der atmosphärische Hohlraum hat eine Verbindung zur Atmosphäre (über das Steuerventil) und zum Vakuumhohlraum (über dasselbe Steuerventil oder ein separates Ventil).
Diagramm der Vakuumbremse
Booster-Design des Einkammer-Vakuum-Boosters
Das Design des Zweikammer-Vakuumverstärkers
Der Vakuumverstärker funktioniert ganz einfach.Wenn das Pedal gedrückt wird, ist das Steuerventil (Servoventil) geschlossen, aber beide Hohlräume kommunizieren über Löcher, einen Kanal oder ein separates Ventil – sie halten den reduzierten Druck aufrecht, die Membran ist im Gleichgewicht und bewegt sich nicht in die eine oder andere Richtung.Beim Vorwärtsbewegen des Pedals wird das Nachlaufventil ausgelöst, es verschließt den Kanal zwischen den Hohlräumen und verbindet gleichzeitig den atmosphärischen Hohlraum mit der Atmosphäre, sodass der Druck darin stark ansteigt.Dadurch entsteht an der Membran eine Druckdifferenz, sie bewegt sich unter dem Einfluss von hohem Atmosphärendruck mit geringem Druck in Richtung Hohlraum und wirkt über den Stab auf das GTZ oder GCS.Durch den atmosphärischen Druck erhöht sich die Kraft auf das Pedal, was den Pedalweg beim Bremsen oder beim Auskuppeln erleichtert.
Wenn das Pedal in einer Zwischenposition stoppt, schließt das Nachlaufventil (da der Druck auf beiden Seiten seines Kolbens oder des speziellen Strahlreinigers ausgeglichen wird und diese Teile aufgrund der Wirkung der Feder auf ihrem Sitz sitzen) und der Druck wird eingeleitet die atmosphärische Kammer hört auf, sich zu verändern.Dadurch stoppt die Bewegung von Membran und Stange, das zugehörige GTZ bzw. GCS bleibt in der gewählten Position.Bei einer weiteren Änderung der Pedalstellung öffnet das Steuerventil wieder, die oben beschriebenen Vorgänge laufen weiter.Somit sorgt das Steuerventil für die Nachführungswirkung des Systems und sorgt so für eine Proportionalität zwischen dem Pedaldruck und der vom gesamten Mechanismus erzeugten Kraft.
Wenn das Pedal losgelassen wird, schließt das Tracking-Ventil, trennt den atmosphärischen Hohlraum von der Atmosphäre und öffnet gleichzeitig die Löcher zwischen den Hohlräumen.Dadurch sinkt der Druck in beiden Hohlräumen und die Membran und das zugehörige GTZ bzw. GCS kehren durch die Kraft der Feder in ihre Ausgangsposition zurück.In dieser Position ist die VU wieder betriebsbereit.
Wie oben erwähnt, ist die häufigste Vakuumquelle für die VU der Ansaugkrümmer des Aggregats. Daraus geht hervor, dass dieses Aggregat bei abgestelltem Motor nicht funktioniert (obwohl das Vakuum in der VU-Kammer verbleibt, selbst nach dem Abstellen des Motors kann ein bis drei Mal gebremst werden.Außerdem funktioniert die VU nicht, wenn die Kammern drucklos sind oder der Vakuumversorgungsschlauch vom Motor beschädigt ist.Das Bremssystem bzw. der Kupplungsantrieb bleibt in diesem Fall jedoch funktionsfähig, allerdings mit höherem Kraftaufwand.Tatsache ist, dass das Pedal über zwei Stangen, die entlang der Achse der gesamten VU verlaufen, direkt mit dem GTZ oder GCS verbunden ist.Bei verschiedenen Pannen fungieren die VU-Stangen also als herkömmliche Antriebsstangen.
Auswahl, Reparatur und Wartung eines Vakuumverstärkers
Die Praxis zeigt, dass CWT und VUS eine bedeutende Ressource darstellen und selten zu einer Problemquelle werden.Aus verschiedenen Gründen können jedoch bei diesem Gerät verschiedene Fehlfunktionen auftreten, vor allem ein Verlust der Dichtheit der Kammer, Schäden an der Membran, Fehlfunktionen des Ventils und mechanische Schäden an Teilen.Eine Fehlfunktion des Verstärkers wird durch einen erhöhten Widerstand am Pedal und eine Verringerung seines Hubs angezeigt.Wenn solche Anzeichen auftreten, ist es notwendig, das Gerät zu diagnostizieren und im Falle einer Fehlfunktion die Verstärkerbaugruppe zu reparieren oder auszutauschen.
Für den Austausch sollten nur die VUT- und VUS-Typen und -Modelle verwendet werden, die vom Fahrzeughersteller zum Einbau empfohlen werden.Die Verwendung anderer Teile ist grundsätzlich zulässig, diese müssen jedoch über geeignete Eigenschaften und Einbaumaße verfügen.Es ist nicht akzeptabel, ein Gerät zu verwenden, das nicht genügend Kraft erzeugt – dies führt zu einer Verschlechterung der Beherrschbarkeit des Fahrzeugs und zu einer erhöhten Ermüdung des Fahrers.Beispielsweise sollten Sie auf keinen Fall eine Einkammer-VU anstelle einer Zweikammer-VU einsetzen.Andererseits macht es keinen Sinn, einen leistungsstärkeren Verstärker einzubauen, da bei dessen Einsatz das „Pedalgefühl“ verloren gehen kann und dieser Austausch ungerechtfertigte Kosten verursacht.
Bei der Auswahl eines Verstärkers muss auch dessen Konfiguration berücksichtigt werden – diese Teile können zusammen mit einem GTZ oder GCS oder separat davon geliefert werden.Darüber hinaus müssen Sie möglicherweise Beschläge, Schlacken, Klammern und Befestigungselemente kaufen – all dies sollte im Voraus erledigt werden.
Der Austausch des Vakuumverstärkers muss gemäß der Reparaturanleitung des Fahrzeugs erfolgen.Normalerweise reicht es aus, den Vorbau vom Pedal zu trennen, die GTZ/GCS (sofern sie in gutem Zustand sind) und alle Schläuche zu entfernen, dann den Verstärker zu demontieren, der Einbau einer neuen Einheit erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.Wenn sich die VU in der Baugruppe mit dem Zylinder ändert, ist es zunächst erforderlich, die Flüssigkeit aus dem System abzulassen und die zu den Kreisläufen führenden Rohrleitungen vom Zylinder zu trennen.Beim Einbau eines neuen Verstärkers ist eine Anpassung des Pedalwegs erforderlich, dies kann auch im weiteren Betrieb des Fahrzeugs erforderlich sein.
Wenn der Unterdruckverstärker richtig ausgewählt und ausgetauscht wird, beginnt das Bremssystem oder der Kupplungsaktuator sofort zu arbeiten und gewährleistet so eine effektive Kontrolle des Fahrzeugs unter allen Bedingungen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 13. Juli 2023