2.3 Fahrmechanik - Mechanik der Bremskräfte

Question 1

Blockierte Räder

Answer 1

Bei Bremsung mit blockierten Rädern kann Bremsstabilität und Lenkfähigkeit verloren gehen.

Ursache: Blockierte Räder können keine Seitenführungskräfte auf Fahrbahn übertragen.

• Blockieren hinten: Instabiles Drehschleudern, trotz Lenkfähigkeit nicht beherrschbar.
• Blockieren vorne: Stabiles Schieben geradeaus (auch aus Kurven!), lenkunfähig.
• Blockieren hinten und vorne: Seitliches Driften, Drehung indifferent, lenkunfähig
• Daraus Forderung für optimale Bremsanlage:
  
  • Auf keinen Fall dürfen Hinterräder allein blockieren,
  • daher Blockierreihenfolge zuerst Vorder-, dann Hinterachse.
  • Am besten Blockieren ganz vermeiden, da nur dann Fahrzeug stets lenkfähig und beherrschbar.

Question 2

Hinterachse blockiert

Answer 2

• Fahrzeug instabil
• Störung der Fahrzeugbewegung durch:
  
  • äußere Querkraft F_y (z.B. Seitenwind)
  • Lenkeffekte von Rädern (z.B. Einfedern auf Unebenheit) –> Kursänderung –> Fliehkraft F_y

Question 3

Vorderachse blockiert

Answer 3

• Fahrzeug stabil, aber nicht mehr lenkfähig
• Störung der Fahrzeugbewegung durch:
  
  • äußere Querkraft F_y (z.B. Seitenwind)
  • Lenkeffekte von Rädern (z.B. Einfedern auf Unebenheit) –> Kursänderung –> Fliehkraft F_y

Question 4

Kraftschlussbeanspruchung an Achse

Bremsschlupf

Answer 4

Schlupf ungefähr Differenz zur Fahrgeschwindigkeit

Question 5

Kraftschlussbeanspruchung am Gesamtfahrzeug

Maximalbremsung Vergleich vorne und hinten

Answer 5

Question 6

Kräfte am gebremsten Fahrzeug

Answer 6

Question 7

Gütegrad η_Q einer Abbremsung

Answer 7

• für Gesamtfahrzeug bei Maximalbremsung
• vergleicht für best. Kombination von Fahrzeug und Fahrbahn z_limit und z_max
• z_limit: Physikalische (theoretische) Obergrenze der Abbremsung eines Fahrzeugs, erreichbar, wenn bei entspr. Bremspedalkraft alle Achsen (Räder) gleichzeitig bei MY_ad (Haftreibwert)
• z_max: Tats. Obergrenze, kleiner als z_limit, wenn Vorder- (bzw. Hinter-)achse voreilt, also vorzeitig die Rutschgrenze (MY_ad) erreicht und damit z_max begrenzt.

Question 8

Werte für Gütegrad η_Q einer Abbremsung

Answer 8

beide Achsen gleichzeitig an Rutschgrenze:

η_Q = 1

Hinter-/Vorderachse zuerst an Rutschgrenze

η_Q < 1

–> Gütegrad η_Q einer Maximalbremsung soll möglichst hoch sein!

Question 9

Schlupf

Answer 9

• Umfanggeschwindigkeit Rad / Fahrzeuggeschwindigkeit
• Im Gegensatz zum Bremsschlupf kann der Antriebsschlupf größer sein als 100 Prozent

Question 10

Anti - Blockier - System

Answer 10

• Einzelradregelung, 3-kanalige Regelung, Modifizierte Individualregelung
• Teilbremsung: gemäß installierter Bremskraftverteilung
• Vollbremsung: Bei jedem aktuellen MY_ad führt Schlupfregelung beide Achsen an max. Bremskräfte (entspr. idealer Bremskraftverteilung) heran.
• Regelbereich = f(Straßenzustand, Reifen, Betriebsparameter)

Question 11

Einzelradregelung

Vor- & Nachteile

Answer 11

4 Drehzahlsensoren, 4 Regelkanäle, Bremsdruck an jedem Rad individuell geregelt.

Vorteile

• Höchste Bremskräfte
• Gute Lenkfähigkeit (bei MY_ad rechts und links gleich!)

Nachteile

• Bei unsymmetrischer Fahrbahn (z.B. rechts Glatteis)
  
  • hohes Drehmoment aus Bremskraftunterschieden,
  • stabilisierende Seitenkraft an Hinterrad auf hohem MY_ad wird benötigt !

Question 12

3 - kanalige Regelung

Answer 12

Vorderräder einzeln geregelt.

• Hinterräder gemeinsam auf niedrigeren MY_ad geregelt (Select Low – Regelung).
  
  • Verzicht auf physikalisch mögliche Bremskraft
  • Gewinn an Fahrsicherheit auf unsym. Fahrbahn

Question 13

Modifizierte Individualregelung

Answer 13

Wie 4-kanalige Regelung, jedoch wird bei unsymmetrischer Fahrbahngriffigkeit Vorderrad mit hohem Reibwert erst nach 0,5 bis 1,0 s voll gebremst. Dadurch erhält Fahrer Zeit zum Reagieren.

Question 14

ABS Ventilkonfiguration

Answer 14

Question 15

Elektronischer Bremskraftverteiler (EBV)

Answer 15