Fahrwerk Bremsen. Bremsprüfstand. Bildquelle: KSU A-Technik. Bremsen. Bremsprüfstand. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 1/6

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1 Bildquelle: KSU A-Technik AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 1/6

2 INHALTSVERZEICHNIS DAS GRUNDPRINZIP VON BREMSPRÜFGERÄTEN... 3 Der Plattenbremsprüfstand... 3 Der Rollenbremsprüfstand... 4 DIE MEßERGEBNISSE EINER BREMSPRÜFUNG... 5 Berechnungsformel:... 5 AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 2/6

3 Das Grundprinzip von Bremsprüfgeräten Es gibt drei grundsätzlich unterschiedliche Prüfverfahren zur Bremsprüfung. Die Prüfung mit Prüfplatten, die Prüfung mit Prüfrollen, oder die Prüfung mit einem Verzögernngsmeßgerät Bei Prüfplatten und dem Verzögerungsmeßgerät spricht man von einer dynamischen Prüfung, und bei Prüfrollen von einer statischen Prüfung. Der Unterschied liegt darin, daß bei der Prüfung mit "Platten", sich das Fahrzeug bewegt und die Prüfplatten fest sind, und bei der Prüfung mit der,,rolle" das Fahrzeug steht und die Prüfrollen sich drehen. Resultierend daraus ergibt sich bereits der Hauptunterschied zwischen den beiden Systemen. Das Verzögerungsmeßgerät prüft im Gegensatz zu den vorgenannten Verfahren nicht die Bremskraft, welche über die Reifen auf den Untergrund übertragen wird, sondern die Gesamtverzögerung des Fahrzeuges Der Plattenbremsprüfstand Der Plattenprüfstand ist im Grundprinzip nicht anderes als ein sehr kleiner Teilausschnitt einer Straße, die über Rollen gelagert ist. Nebenstehende Abbildung 2 zeigt das Grundprinzip eines Plattenbremsprüfstandes. Über die Auffahrplatte (1) fährt das Fahrzeug auf die Prüfplatte (4), welche über Rollen (5) gelagert ist. Ein Meßelement (2) verbindet die Prüfplatte mit dem Untergrund, und verhindert ein weggleiten der Prüfplatte. Wird auf der Prüfplatte das Fahrzeug abgebremst, werden somit über das Meßelement (2) die Bremskräfte aufgenommen. Der Meßvorgang dauert nur solange sich das Fahrzeug auf der Prüfplatte befindet. In der Praxis ist dies nur sehr kurz (ca. 0,5 bis 1 Sekunde). Je schneller auf die Platte aufgefahren wird, um so höher sind die ausgewiesenen Bremskräfte. Die Maximale Bremskraft kann jedoch nicht höher als die Reibung zwischen Reifen und Prüfplatte sein (Schlupfgrenze).Das Meßergebnis ist somit von der Auffahrgeschwindigkeit abhängig. Unrundheit kann nur dann gemessen werden, wenn die Prüfplatte länger als eine Radumdrehung ist. In der Praxis ist dies jedoch nur sehr schwer realisierbar. Wer kann schon auf den Punkt genau mit dem Bremsmanöver beginnen. Beim Plattenbremsprüfstand wird die Bremskraft auf die Prüfplatte übertragen, wodurch diese in horizontaler Richtung gegen einen Meßwertaufnehmer (DMS) gedrückt wird. Auch hier ist der Grad der Biegung ein Maß für die Bremskraft. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 3/6

4 Der Rollenbremsprüfstand Der Rollenbremsprüfstand ist im Vergleich nichts anderes als eine Unendlich lange Straße (Durch die drehenden Rollen). Die Bremse kann somit über eine beliebig langen Zeitraum getestet werden. Abbildung zeigt das Funktionsprinzip eines Rollenbremsprüfstandes. Über den Prüfstandrahmen (1) fährt das Fahrzeug langsam in den Rollensatz ein bis es auf den Prüfrollen (4) steht. Diese werden durch den Elektromotor (3) über Ketten (5) angetrieben. Der Elektromotor (3) ist dabei pendelnd gelagert. Wird das Rad abgebremst, muss der Elektromotor mehr Kraft aufwenden um das Rad zu drehen. Diese Kraft wird über einen Sensor (2), der als Drehmomentstütze ausgebildet ist aufgenommen. Sie können es damit vergleichen, wenn Sie mit einer Bohrmaschine ein Loch in die Wand bohren wollen. Je größer der Widerstand in der Wand, um so stärker müssen sie die Bohrmaschine festhalten damit sie sich nicht dreht. Dieses Prüfsystem ist somit ein statisches System, bei dem das Fahrzeug steht. Die Rollen können beliebig lange drehen, und das Bremssystem kann praktisch in jeden Zustand getestet werden. Die Prüfung ist zeitlich also nicht begrenzt und jeder Zustand definiert wiederholbar. Es kann die Bremse aber wie beim Plattenbremsprüfstand nicht weiter ausgetestet werden, wie dies der Haftwert der Rollenoberfläche erlaubt. Bei einem Rollenprüfstand können jedoch im Vergleich zum Plattenbremsprüfstand auch Zusatzgeräte wie ABS oder ASR Simulation angeschlossen werden. Ebenso kann der Prüfstand zum "warmbremsen" von soeben reparierten Anwendung finden. Somit kann man den Rollenbremsprüfstand als universelles Hilfsmittel für den Werkstattbetrieb ansehen. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 4/6

5 Die Meßergebnisse einer Bremsprüfung Bei einer Bremsmessung auf einem Rollenbremsprüfstand werden folgende Meßergebnisse der zeitlichen Reihenfolge nach ermittelt. Meßzeitpunkt Vor Rollenstart Unmittelbar nach Rollenstart nachdem der Motor stabil läuft Beginn der Bremsprüfung und langsames abbremsen. Bremspedal konstant halten bis Räder blockieren Meßwert Ermittlung des Fahrzeuggewichtes Ermittlung des Rollwiderstandes Differenz zwischen linker und rechter Seite wird kontinuierlich ermittelt. (wichtig für Anzeige) Unrundheit wird ermittelt Spitzenwert (Maximalwert) wird erfaßt. Zweck der Meßergebnisse Wird für Berechnung verwendet Feststellen ob die vollkommen gelöst sind, oder noch restbremswerte vorhanden sind. Für spätere Auswertung der Abweichung. Zur Beurteilung der gleichmäßigen Bremskraft Für Berechnungen Toleranz Bis 150N pro Rad ist normal Ab 250N evtl. Bremse nicht frei Max. 20% vom höheren Wert (Strasse Vibration kontrollieren) Max. 20% des höheren Wertes HB 30% Demnach sind die wichtigsten Meßergebnisse: Der Rollwiderstand: für die Beurteilung, ob die Bremse freigängig ist oder nicht. Die Differenz: für die Beurteilung, ob linkes Rad zu rechtem Rad symmetrisch sind, damit das Fahrzeug beim nicht schleudert. Die Unrundheit: Zur Beurteilung, ob während einer Radumdrehung Schwankungen im Bremswert ist (Gleichmäßigkeit der Reibung). Die Spitzenwerte: Zur Beurteilung der maximalen Bremskraft (Kraftübertragung von Reifen auf Rolle). In der Regel werden diese Daten für die Berechnung der Bremsverzögerung in m/sek² herangezogen Zur Beurteilung der Wirkung eines Bremssystems wird die Bremsverzögerung, oder die Abbremsung in % verwendet. Berechnungsformel: FG = Gewichtskraft (N) m = Masse (kg) FG = m x g g = Fallbeschleunigung (m/s²) a = Bremsverzögerung (m/s²) a = FB x g = a = FB FB = Gesamtbremskraft aller Räder (N) FG m AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 5/6

6 Für diese Berechnung wird also nichts anderes verwendet als das Fahrzeuggewicht und die Bremswerte. Das Ergebnis sagt lediglich aus, wie gut die Reifen auf den Prüfrollen haften. Nichts jedoch über die Bremsleistung der Bremse. Fährt man mit dem gleichen Fahrzeug auf unterschiedliche Prüfstände, hat man zwangsläufig verschiedene Ergebnisse, da jeder Prüfstand andere Reibwerte aufweist. Wenn man mit ein und demselben Fahrzeug auf einer Teerstraße, auf einer Sandstraße oder auf Eis bremst, hat man logischerweise eine unterschiedliche Bremsverzögerung (Bremsweg). Und dies bei gleichem Bremssystem. Der Unterschied liegt nur daran, das auf Teer stärker gebremst werden kann (höhere Pedalkraft) wie auf Eis. Was sagt die Bremsverzögerung also über die Wirkung des Bremssystems aus? Nichts. In der Physik würde man sagen, die Reibung zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe ist die Ursache, wie stark sich diese dann über die Bodenhaftung (Reifen /Straße) überträgt. Beschreibung Rollenbremsprüfstand Plattenbremsprüfstand Prüfverfahren Prüfdauer Statisch: Fahrzeug steht Rollen drehen Beliebig Bremssystem kann in jeder beliebigen Situation getestet werden Dynamisch: Fahrzeug fährt Platten stehen Sehr kurz Bremssystem kann nur in dem Zeitraum der in Abhängigkeit der Plattenlänge zur Auffahrtgeschwindigkeit steht getestet werden. Optimale Prüfdauer Wiederholgenauigkeit ohne Pedalkraftmessung bei Schlupfgrenze Wiederholgenauigkeit mit Pedalkraftsensor Unrundheitsmessung Pedalkraft langsam erhöhen, bis Schlupfgrenze erreicht ca. 4 Sek pro Achse Auf gleichen Prüfstand sehr hoch, da die Prüfgeschwindigkeit immer konstant ist. Bei unterschiedlichen Prüfständen, geht die Rollenbeschaffenheit mit in das Prüfergebnis ein. Sehr hoch, auch bei unterschiedlichen Herstellern vergleichbare Werte Beliebig bei jeder Bremskraft. (Bis zur Schlupfgrenze) Pedalkraft zügig erhöhen bis Fahrz. Auf Platten zum stehen kommt ca. 05 bis 1 Sek pro Achse. Bei 4 Platten für Gesamtfahrzeug. Hängt vom Prüfer und der Auffahrtsgeschwindigkeit ab. Nur bei gleichen Bedingungen (Auffahrtsgeschwindigkeit) gleiche Ergebnisse. Schlupfgrenze nicht definiert erreichbar. Ausreichend hoch, auch bei unterschiedlichen Herstellern vergleichbare werte. Jedoch von Rollen abweichend, da die dynamische Gewichtsverlagerung mit in das Prüfergebnis eingeht. (Bremskraftregler) Nur möglich wenn Plattenlänge größer als eine Radumdrehung, und dann nur von sehr geübten Prüfern und mit geeigneter Software. Also schwierig bis unmöglich. Differenzmessung Berechnungen: Bremsverzögerung Abbremsung Bremskraftverstärkung Eingeleitete Pedalkraft zur abgegebenen Bremskraft Prüfgeschwindigkeit Beliebig bei jeder Bremskraftsituation (Bis zur Schlupfgrenze) Alle Berechnungen auf Basis der ermittelten Bremsergebnisse durchführbar Mit Pedalkraftverstärker errechenbar Je nach Hersteller und Ländervorschrift >4,5 km/h Differenz wird während des Hochbremsens und bei Spitzenwert mit großer Genauigkeit gemessen Ausgenommen Unrundheit, alle Berechnungen auf Basis der ermittelten Bremsergebnisse durchführbar Mit Pedalkraftverstärker errechenbar Je nach Prüfer ca. 5 bis 8 km/h Quelle: AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 6/6