Bremsenhandbuch: Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen
Gespeichert in:
| Format: | Buch |
|---|---|
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg
2006
|
| Ausgabe: | 3., vollst. überarb. und erw. Aufl. |
| Schriftenreihe: | ATZ-MTZ Fachbuch
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXXVII, 509 S. zahlr. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3834800643 9783834800640 |
Internformat
MARC
| LEADER | 00000nam a2200000 c 4500 | ||
|---|---|---|---|
| 001 | BV021744489 | ||
| 003 | DE-604 | ||
| 005 | 20171206 | ||
| 007 | t | ||
| 008 | 060926s2006 ad|| |||| 00||| ger d | ||
| 016 | 7 | |a 981122566 |2 DE-101 | |
| 020 | |a 3834800643 |c Pp. : EUR 49.90 |9 3-8348-0064-3 | ||
| 020 | |a 9783834800640 |c Pp. : EUR 49.90 |9 978-3-8348-0064-0 | ||
| 035 | |a (OCoLC)180951029 | ||
| 035 | |a (DE-599)BVBBV021744489 | ||
| 040 | |a DE-604 |b ger |e rakddb | ||
| 041 | 0 | |a ger | |
| 049 | |a DE-859 |a DE-1046 |a DE-91G |a DE-1043 |a DE-573 |a DE-M347 |a DE-92 |a DE-1102 |a DE-210 |a DE-861 |a DE-706 |a DE-858 |a DE-523 |a DE-526 |a DE-634 |a DE-83 | ||
| 082 | 0 | |a 629.246 |2 22/ger | |
| 084 | |a ZL 4250 |0 (DE-625)156923: |2 rvk | ||
| 084 | |a ZO 4205 |0 (DE-625)157714: |2 rvk | ||
| 084 | |a 620 |2 sdnb | ||
| 084 | |a VER 045b |2 stub | ||
| 245 | 1 | 0 | |a Bremsenhandbuch |b Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen |c Bert Breuer ... (Hrsg.) |
| 250 | |a 3., vollst. überarb. und erw. Aufl. | ||
| 264 | 1 | |a Wiesbaden |b Vieweg |c 2006 | |
| 300 | |a XXXVII, 509 S. |b zahlr. Ill., graph. Darst. | ||
| 336 | |b txt |2 rdacontent | ||
| 337 | |b n |2 rdamedia | ||
| 338 | |b nc |2 rdacarrier | ||
| 490 | 0 | |a ATZ-MTZ Fachbuch | |
| 650 | 0 | 7 | |a Bremse |0 (DE-588)4008148-5 |2 gnd |9 rswk-swf |
| 650 | 0 | 7 | |a Kraftfahrzeug |0 (DE-588)4073757-3 |2 gnd |9 rswk-swf |
| 689 | 0 | 0 | |a Bremse |0 (DE-588)4008148-5 |D s |
| 689 | 0 | 1 | |a Kraftfahrzeug |0 (DE-588)4073757-3 |D s |
| 689 | 0 | |5 DE-604 | |
| 700 | 1 | |a Breuer, Bert |d 1936-2023 |e Sonstige |0 (DE-588)106765701 |4 oth | |
| 856 | 4 | 2 | |q application/pdf |u https://d-nb.info/981122566/04 |3 Inhaltsverzeichnis |
| 856 | 4 | 2 | |q text/html |u http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=2851966&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm |3 Inhaltstext |
| 856 | 4 | 2 | |m HBZ Datenaustausch |q application/pdf |u http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=014957789&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA |3 Inhaltsverzeichnis |
| 943 | 1 | |a oai:aleph.bib-bvb.de:BVB01-014957789 | |
Datensatz im Suchindex
| _version_ | 1805088425434415104 |
|---|---|
| adam_text |
XXV
Inhaltsverzeichnis
1 Zur Geschichte der Kraftfahrzeugbremse 1
1.1 Mechanisch betätigte Fahrzeugbremsen 1
1.2 Die hydraulisch betätigte Vierradbremse 3
1.3 Die Bremse mit innerer Verstärkung 4
1.4 Mehrkreis Bremsanlagen 5
1.5 Von der Muskelkraft zur Fremdkraftanlage 6
1.6 Die hydraulisch betätigte Scheibenbremse 7
1.7 Elektronische Bremsregelsysteme 8
2 Grundlegendes zum Bremsvorgang 10
2.1 Bremsung als Fahraufgabe 10
2.2 Besonderheiten des Bremsvorgangs 11
2.3 Anhalteweg 12
2.4 Bremsstabilität und Bremskraftverteilung 14
2.5 Ausfallsicherheit 16
3 Fahrzeugtechnische Anforderungen 18
3.1 Leistungsvermögen 18
3.1.1 Bremsweg 18
3.1.2 Standfestigkeit 19
3.1.3 Unebenheit der Straße 20
3.1.4 Reibwertabhängigkeit 21
3.2 Fahrzeugverhalten 22
3.2.1 Stabilität 22
3.2.2 Aufbaunicken 25
3.3 Betätigung/Bedienung 27
3.3.1 Ansprechen und Dosierbarkeit 27
3.3.2 Kräfte, Wege, Kennung 28
3.4 Package/Einbausituation 29
3.4.1 Baugrößen und Einbauverhältnisse 29
3.4.2 Massen 30
3.5 Energieversorgung Bremskraftverstärkung 31
3.6 Thermische Randbedingungen 32
3.7 Umgebungsbedingungen 34
3.8 Geräusche und Schwingungen 34
3.8.1 Vibrationen 35
3.8.2 Geräusche 36
3.9 Crashanforderungen 36
3.10 Umweltschutz 37
3.10.1 Bremsbeläge 37
3.10.2 Korrosionsschutz 37
3.10.3 Bremsflüssigkeit 37
3.11 Energierückgewinnung 37
4 Menschliche Anforderungen 39
4.1 Einleitung 39
4.2 Bremssituation 39
4.2.1 Informationsaufnahme 41
4.2.2 Informationsverarbeitung i. e. S 41
4.2.3 Reaktion 43
4.2.4 Zeitlicher Ablauf des Informationsverarbeitungsprozesses beim Bremsen 43
XXVI Inhaltsverzeichnis
4.3 Bremshandlung 44
4.3.1 Fußbewegung 44
4.3.2 Betätigung des Bremspedals 44
4.4 Ergonomische Bremsengestaltung 45
4.4.1 Geometrie 45
4.4.2 Pedalkennlinien 46
4.4.3 Alternative Konzepte 46
4.4.4 Bremsassistenten 47
5 Interaktion Fahrbahn Reifen Bremse 50
5.1 Einleitung 50
5.2 Kraftübertragung Reifen Fahrbahn 50
5.2.1 Gummireibung 50
5.2.2 Wechselwirkung Reifen Fahrbahn 51
5.2.3 Aufbau Reifenkräfte 53
5.2.3.1 Bremskräfte/Umfangskräfte 53
5.2.3.2 Schräglauf; Kräfte und Momente 55
5.3 Interaktion Reifen Bremse 56
5.3.1 Reifenmodelle 56
5.3.2 Dynamische Umfangskraft Schlupf Charakteristik des Reifens beim Bremsen 57
5.3.3 Umfangskräfte beim ABS Bremsen 57
5.3.4 Kombinierte Umfangs und Seitenkraft, Bremsen bei Seitenkraftbedarf 58
5.4 Integration des Reifens in das Gesamtsystem Fahrzeug 60
5.4.1 Produktoptimierung Reifen ABS Regelung am Beispiel Winterreifen 61
5.4.2 Bremsspuren in der Unfallrekonstruktion 62
5.5 Ausblick 64
6 Auslegung und Simulation von Pkw Bremsanlagen 66
6.1 Grundlagen der Bremsdynamik 67
6.2 Grundlagen der Bremsenberechnung 68
6.2.1 Pedaleinheit 69
6.2.2 Unterdruckverstärker mit Hauptbremszylinder 69
6.2.3 Bremse 69
6.2.3.1 Scheibenbremse 70
6.2.3.2 Trommelbremse 70
6.3 Bremssystem Auslegung 71
6.3.1 Bremskreisaufteilung 71
6.3.2 Auslegungskriterien für Bremssysteme 72
6.3.3 Auslegung von Radbremsen 74
6.3.3.1 Bremsleistung 74
6.3.3.2 Thermische Auslegung 74
6.3.3.3 Lebensdauer/Verschleiß 75
6.3.3.4 Komfort 76
6.3.3.5 Kosten 77
6.3.3.6 Gewicht 78
6.3.4 Auslegung von Bremsregelsystemen 78
6.3.4.1 Auslegungskriterien für ABS Anlagen 79
6.3.4.2 Auslegungskriterien für die Antriebsschlupfregelung 80
6.3.4.3 Auslegungskriterien für die Fahrdynamikregelung 81
6.3.5 Auslegungskriterien von Elektro Hydraulisehen Bremssystemen 82
6.4 Simulation von Bremssystemen 83
6.4.1 Bremssystem Auslegung 83
6.4.2 Analyse der Bremssystemkomponenten mit der Finite Elemente Methode 84
6.4.3 Simulation von Bremssystemkomponenten 86
6.4.4 Gesamtsystem Simulation 87
Inhaltsverzeichnis XXVII
7 Aufbau und Komponenten von Pkw Bremsanlagen 89
7.1 Einführung 89
7.1.1 Physikalische Grundlagen 89
7.1.2 Arten von Bremsanlagen 91
7.1.3 Aufbau von Pkw Bremsanlagen 92
7.2 Bremskraft Generierung 93
7.2.1 Scheibenbremsen 94
7.2.1.1 Festsattel 97
7.2.1.2 Rahmensattel 97
7.2.1.3 Faustsattel 98
7.2.1.4 Faustsattel FN 99
7.2.1.5 Faustrahmensattel FNR 99
7.2.1.6 Kombinierter Faustsattel 99
7.2.1.7 Bremsscheiben 100
7.2.1.8 Bremsbeläge 102
7.2.2 Trommelbremsen 102
7.2.2.1 Simplex Trommelbremse 102
7.2.2.2 Duplex Trommelbremsen 103
7.2.2.3 Duo Servo Trommelbremse 103
7.2.3 Elektrischer Generator 104
7.3 Bremsenergieübertragung und modulation 105
7.3.1 Mechanisch Hydraulische Bremsdruckmodulation 105
7.3.2 Elektro Hydraulische Bremsdruckmodulation 107
7.3.2.1 Hydraulisch elektronische Regeleinheit (HCU) 108
7.3.2.2 Elektronische Regeleinheit (ECU) 109
7.3.2.3 Elektronische Regelfunktionen 110
7.3.2.4 Sensoren für elektronische Brems Regelsysteme 115
7.3.3 Übertragungselemente 118
7.3.3.1 Bremsflüssigkeit 118
7.3.3.2 Bremsleitungen und schlauche 119
7.4 Bremsbetätigung 119
7.4.1 Bremskraftverstärker 119
7.4.1.1 Vakkum Bremskraftverstärker 119
7.4.1.2 Hydraulik Bremskraftverstärker 122
7.4.2 (Tandem) Hauptzylinder 123
7.4.2.1 Schnüffelloch Tandem Hauptzylinder 123
7.4.2.2 Zentralventil Tandem Hauptzylinder 124
7.4.2.3 Plunger Tandem Hauptzylinder 124
7.4.2.4 Ausgleichbehälter 124
7.5 Mensch Maschine Schnittstelle (engl. = HMI) 125
7.5.1 Betriebsbremse HMI 125
7.5.2 Feststellbremse HMI 126
7.5.3 Pedalcharakteristik (Ergonomie) 126
7.6 Neue und zukünftige Systemarchitekturen 128
7.6.1 Elektro Hydraulische Kombibremse 128
8 Bremssysteme und Bremsverhalten von Nutzfahrzeugen und Zügen 130
8.1 Auslegung einer Bremsanlage 130
8.1.1 Fahrzeugstabilität beim Bremsen 130
8.1.2 Verteilung der Bremskräfte auf die Achsen 130
8.1.3 Der Bremsvorgang im Bremskraftverteilungsdiagramm 133
8.1.4 Bremskraftsteuerungen (ALB) 133
8.1.4.1 Bremskraftbegrenzer 133
8.1.4.2 Bremskraftminderer 134
8.1.5 Einfluss von Motorbremsmomenten, Massenträgheitsmomenten
und Bremsmomenten von Dauerbremsanlagen 134
8.1.6 Ermittlung von Kennwertschwankungen und ihr Einfluss auf die Bremskraftverteilung 136
8.1.7 Bremskreisaufteilungen und Bremskreisausfall 136
XXVIII Inhaltsverzeichnis
8.2 Bremsanlagen für mittlere und schwere Nutzfahrzeuge 138
8.2.1 Bremsanlagenaufbau 138
8.2.2 Radbremsen und Betätigungskomponenten 140
8.3 Dauerbremsanlagen 142
8.3.1 Motorbremssysteme 142
8.3.2 Retarder 143
8.4 Brems und Antriebsschlupf Regelsysteme 145
8.4.1 Antiblockiersysteme 145
8.4.2 Traktionsregelungen 147
8.5 Elektronisches Bremsenmanagement 147
8.5.1 Integration von Dauerbremsanlagen 149
8.5.2 Stabilitätsregelung mit integrierter Überschlagverhinderung 150
8.5.3 Optimierung der Kompatibilität zwischen Zug und Anhängefahrzeug 151
8.5.4 Bremsassistent 151
8.5.5 Rückrollsperre 152
8.5.6 Bremsbelagverschleißregelung 152
8.5.7 Abstandsregeltempomat 152
8.5.8 Systeme zur automatischen Fahrzeugführung 153
8.6 Systemintegration und elektronische Vernetzung 154
8.7 Zusammenfassende Betrachtung von X by wire Systemen 154
9 Nutzfahrzeugbremsen 156
9.1 Bauarten von druckluftbetätigten NfZ Bremsen 156
9.1.1 Trommelbremsen 156
9.1.2 Scheibenbremsen 156
9.2 Aufbau und Wirkungsweise der druckluftbetätigten Schiebesattel Scheibenbremse 157
9.2.1 Betätigungssystem 157
9.2.1.1 Betriebsbremse 157
9.2.1.2 Feststell und Hilfsbremse 158
9.2.2 Automatisches Verschleißnachstellsystem 158
9.2.3 Nachstellverhalten 159
9.2.4 Bedeutung des Lüftspieles 159
9.2.5 Zusammenwirken Bremse/Radnabe 160
9.2.5.1 Kraftwirkung der Bremse 161
9.2.5.2 Thermische Belastung der Radlegung 161
9.3 Leistungs und Lebensdauerverhalten 162
9.3.1 Auslegungsdaten 162
9.3.1.1 Dauerhaltbarkeit 162
9.3.1.2 Dauerbremsleistung 163
9.4 Reibkörper 164
9.4.1 Bremsbeläge 164
9.4.2 Bremsscheibe 164
9.5 Entwicklung und Erprobung von Bremse und Reibkörpern 168
9.6 Anhängerbremsen 170
9.6.1 Anhängerspezifische Besonderheiten 170
9.6.2 Anhängerspezifische Vorschriften 173
9.6.3 Anhängerspezifische Bremsanlagen 173
9.7 Kompatibilität in Zügen 175
9.7.1 Gesetzgebung 175
9.7.2 Zugabstimmung 175
9.7.3 Ursachen und Folgen unzureichender Kompatibilität 176
10 Bremsverhalten und Bremsen von Einspurfahrzeugen 177
10.1 Krafträder 177
10.1.1 Fahrdynamik von Einspurfahrzeugen 177
10.1.2 Bremsverhalten von Einspurfahrzeugen 178
10.1.3 Typische Fahrfehler beim Bremsen 183
Inhaltsverzeichnis XXIX
10.1.4 Bremssysteme von Einspurfahrzeugen 184
10.1.4.1 Der Bremssattel 184
10.1.4.2 Bremsscheiben 187
10.1.4.3 Bremsbeläge 190
10.1.5 Auslegung des Bremssystems 191
10.1.6 Integralbremssysteme und Bremsregelsysteme 196
10.1.6.1 Antiblockiersysteme (ABS) 196
10.1.6.2 Bestandteile des ABS 196
10.1.6.3 Der ABS Regelvorgang 196
10.1.6.4 Arbeitsprinzipien 198
10.1.7 Integralbremssysteme 202
10.1.8 Brake by Wire 205
10.2 Fahrräder 205
10.2.1 Einführung 205
10.2.2 Bremsverhalten von Fahrrädern 205
10.2.3 Typische Fahrfehler beim Bremsen 206
10.2.4 Bremssysteme von Fahrrädern 206
10.2.4.1 Felgenbremsen 206
10.2.4.2 Nabenbremsen 208
10.2.4.3 Scheibenbremsen 209
11 Auflaufbremsanlagen 213
11.1 Einleitung 213
11.2 Aufbau und Wirkung der Bremsanlage 213
11.2.1 Komponenten 213
11.2.1.1 Auflaufeinrichtung 213
11.2.1.2 Übertragungseinrichtung 215
11.2.1.3 Radbremse 216
11.2.2 Funktionen 217
11.2.2.1 Betriebsbremse Vorwärtsfahrt 217
11.2.2.2 Rückfahrautomatik Rückwärtsfahrt 217
11.2.2.3 Feststellbremse 217
11.2.2.4 Abreißbremse 219
11.3 Auslegung der Bremsanlage 219
11.3.1 Zuordnungsberechnung gemäß Richtlinie 71/320/EWG 219
11.3.2 Kraftschlussausnutzung 219
11.3.3 ABS Verträglichkeit 220
11.4 Wartung Pflege 221
11.4.1 Wartung 221
11.4.2 Nachstellung 221
11.5 Neue Entwicklungen 221
12 Bremsen von Off Road Radfahrzeugen 223
12.1 Historische Entwicklung der Bremsen in Off Road Fahrzeugen 223
12.2 Überblick über nationale und internationale Rechtsvorschriften für Bremsanlagen 223
12.2.1 Verkehrsgesetze in der Bundesrepublik Deutschland (StVZO) 223
12.2.2 Richtlinien der Europäischen Gemeinschaften (EG) 224
12.2.3 Regelungen der Economic Commission for Europe (ECE) 224
12.2.4 Normen der Society of Automotive Engineers (SAE) 224
12.3 Technische Ausführungen und Dimensionierung 225
12.3.1 Trommelbremse 225
12.3.2 Scheibenbremse 226
12.3.3 Lamellenbremse 226
12.3.3.1 Aufbau einer Lamellenbremse 226
12.3.3.2 Berechnung des Bremsmoments 227
12.3.3.3 Reibeigenschaften 228
12.3.3.4 Verlustleistung und Wirkungsgrad 229
XXX Inhaltsverzeichnis
12.4 Bremsprüfung und Bremswirkung 230
12.4.1 Prüfungen im Laborbereich 230
12.4.1.1 Nachweis der Einhaltung von gesetzlichen Vorschriften 230
12.4.1.2 Lebensdauer und Verschleißprüfungen 230
12.4.2 Prüfungen im Fahrzeug 230
12.4.2.1 Abbremsung bei kalter Bremse (Typ 0) 230
12.4.2.2 Abbremsung bei heißer Bremse (Wärmefading) 231
12.4.2.3 Vergleich der Vorschriften 231
12.5 Ausblicke und Tendenzen 233
12.5.1 Die Radbremse im Zusammenspiel mit anderen Bremssystemen im Fahrzeug
(Bremsenmanagement) 233
12.5.2 Umweltschutz durch neue Bremskonzepte 233
13 Bremsen für Kettenfahrzeuge 235
13.1 Einleitung 235
13.2 Besondere Anforderungen an Kettenfahrzeugbremsen 235
13.3 Mechanische Bremsen für Kettenfahrzeuge 236
13.3.1 Mechanische Reibungsbremsen 236
13.3.2 Nasslaufende Lamellenbremsen 237
13.3.3 Trockenlaufende Ein und Mehrscheibenbremsen 238
13.3.4 Die Ansteuerung von mechanischen Bremsen 239
13.4 Kombinationsbremssysteme 240
13.4.1 Kombination mit Primärretarder 240
13.4.2 Kombination mit hydrodynamischer Betriebsbremse (Hochleistungssekundärretarder) 241
13.4.3 Andere Kombinationen 242
13.5 Abnahme von Kettenfahrzeugbremsen 242
13.6 Zusammenfassung und Ausblick 242
14 Flugzeugbremsen 243
14.1 Allgemeine Beschreibung eines Flugzeugbremssystems 243
14.1.1 Mechanische Ansteuerung 245
14.1.2 Elektronische Ansteuerung (Brake by wire) 246
14.1.3 Untersysteme des Bremssystems (Subsystems) 246
14.1.3.1 Antiblockiersystem (Anti skid System) 246
14.1.3.2 Automatisches Bremskontrollsystem (Auto braking System) 247
14.1.3.3 Parkbremssystem (Parking brake System) 247
14.1.3.4 Notbremssystem (Emergency braking System) 247
14.1.3.5 Bremsenkühlungssystem (Brake cooling System) 248
14.1.3.6 Anzeige und Überwachungssystem (Indicating and monitoring system). 248
14.2 Auslegungskriterien für militärische und zivile Flugzeuge 248
14.2.1 Qualifikationsrichtlinien 248
14.2.1.2 Zivile Luftfahrtbestimmungen 248
14.2.1.3 Militärische Luftfahrtbestimmungen 249
14.2.2 Simulationsverfahren 249
14.3 Aufbau und Komponenten eines Bremssystems 250
14.3.1 Pedalbaugruppe (Pedal assembly) 250
14.3.2 Bremssteuergerät (Brake Control Unit, BCU) 252
14.3.3 Ventile (Valves) 252
14.3.3.1 Bremsventil (Brake control valve) 252
14.3.3.2 Absperrventile (Shut off valves) 252
14.3.3.3 Sicherheitsventile (Hydraulic fuses) 252
14.3.4 Sensoren 252
14.3.4.1 Wärmesensor (Thermocouple) 252
14.3.4.2 Bremsmomentsensor (Brake torque transducer) 252
14.3.4.3 Tachogenerator (Wheel speed sensor) 253
14.3.5 Radbremsen (Wheel brakes) 253
14.4 Reibwerkstoffe 254
Inhaltsverzeichnis XXXI
14.5 Kühlung und Temperaturüberwachung 255
14.5.1 Thermische Belastungen 255
14.5.2 Kühlung 255
14.5.3 Temperaturüberwachung 256
14.6 Ausblick, Perspektiven 256
15 Bremssysteme für Rennwagen 257
15.1 Einführung 257
15.2 Leistungsfähigkeit eines Bremssystems für Rennwagen 257
15.3 Bremsanlage 259
15.3.1 Bremszange 260
15.3.2 Hauptzylinder 260
15.4 Kühlung der Bremsanlage 262
15.5 Reibungsmaterialien 263
15.5.1 Herstellung von Karbon 264
16 Bremssysteme von Schienenfahrzeugen 266
16.1 Einführung 266
16.2 Fahrzeuganforderungen an Schienenfahrzeugbremsen 266
16.2.1 Hochgeschwindigkeitszüge 266
16.2.2 Lokomotiven 266
16.2.3 Reisezugwagen 266
16.2.4 Güterwagen 266
16.2.5 Multiple Units (EMU, DMU) 267
16.2.6 Metros 267
16.3 Bremsbetrieb und Sicherheitsanforderungen 267
16.3.1 Grundlegende Sicherheitsanforderungen 268
16.3.2 Anforderungen der Signaltechnik 268
16.3.3 Anforderungen aus Wartung und Lebensdauer 268
16.3.4 Anforderungen im Bereich der AAR Bahnen 268
16.4 Zulassung und Regelwerke 268
16.4.1 UIC Merkblätter 268
16.4.2 EU Richtlinien und TSI 268
16.4.3 Europäische Noren 268
16.4.4 Zulassungsbehörden 268
16.4.5 Betreiberspezifische Normen und Richtlinien 269
16.5 Auslegung von Schienenfahrzeugbremsen 269
16.5.1 Kraftschluss 269
16.5.2 Leistungsvermögen 269
16.5.3 Bremsgewicht 269
16.6 Bremssysteme 270
16.6.1 Bremsarten 270
16.6.2 Indirekte pneumatische Bremse (HL Bremse) 270
16.6.2.1 Bremsstellungen 271
16.6.2.2 Lastabbremsung 271
16.6.2.3 Direkte pneumatische Bremse 271
16.6.2.4 Zweileitungsbremse 271
16.6.3 Direkte elektropneumatische Bremse 272
16.6.4 Bremsmanagement 273
16.6.4.1 Retarder 273
16.6.4.2 ED Bremse 273
16.6.4.3 Zusammenwirken der Bremssysteme 273
16.7 Komponenten und Subsysteme 273
16.7.1 Luftversorgung 273
16.7.2 Luftabsperrhähne und Bremskupplungen 274
16.7.3 Steuerventile 274
16.7.4 Führerbremsanlage 274
XXXII Inhaltsverzeichnis
16.7.5 Bremsgeräteeinheiten 274
16.7.6 Mechatronische Module 275
16.7.7 Gleitschutz 275
16.7.8 Klotzbremse 275
16.7.9 Scheibenbremse 276
16.7.10 Parkbremse 276
16.7.11 Magnetschienenbremse 277
16.7.12 Wirbelstrombremse 277
16.8 Hydraulische Bremsanlagen in Straßenbahnen 277
16.8.1 Regelwerke und Vorschriften für Straßenbahnbremsen 278
16.8.2 Fahrzeugstruktur 278
16.8.3 Bremssysteme 278
16.8.3.1 Magnetschienenbremse 278
16.8.3.2 Elektrodynamische Bremse 278
16.8.3.3 Elektrohydraulische Bremse 278
16.8.4 Bremsmatrix 278
16.8.5 Schema einer Straßenbahnbremsanlage 279
16.8.6 Hauptkomponenten eines hydraulischen Bremssystems 279
16.8.6.1 Bremsrafterzeuger, Bremsscheibe, Bremsbeläge 279
16.8.6.2 Elektrohydraulische Versorgungs und Steuereinheiten 280
16.8.6.3 Bremssteuerelektronik 280
17 Mechatronische Systeme eine kurze Einführung 281
17.1 Vom mechanischen zum mechatronischen System 281
17.2 Mechanische Systeme und mechatronische Entwicklungen 282
17.3 Funktionen mechatronischer Systeme 284
17.3.1 Mechanischer Grundaufbau 284
17.3.2 Funktionsaufteilung Mechanik Elektronik 285
17.3.3 Betriebseigenschaften 285
17.3.4 Neue Funktionen 285
17.3.5 Sonstige Entwicklungen 286
17.4 Integrationsformen von Prozess und Elektronik 286
17.5 Entwurfsmethodik für mechatronische Systeme 288
17.6 Rechnergestützter Entwurf von mechatronischen Systemen 290
18 Grundlagen elektrisch betätigter Pkw Bremssysteme 293
18.1 Einleitung 293
18.2 Definition von ,Brake by wire' 294
18.3 Strukturierung elektrisch betätigter Bremssysteme 295
18.4 Gestaltung der Betätigungseinrichtung 296
18.4.1 Stellglied 296
18.4.2 Basiseigenschaften 296
18.4.3 Informationsrückmeldung 297
18.5 Elektrohydraulische Bremssysteme 297
18.5.1 EHB Systeme mit Druckmodulator und Druckspeicher 297
18.5.2 EHB Systeme mit elektrohydraulischem Wandler 298
18.6 Elektromechanische Bremssysteme 299
18.6.1 Elektrisch betätigte Fahrzeugbremsen 300
18.6.1.1 Komponenten 301
18.6.1.2 Betriebsarten Interaktion der Komponenten 302
18.6.2 Energiebedarf 304
18.6.3 Betrieb elektrisch betätigter Radbremsen 305
18.6.4 Bremssystemaufbau 308
18.6.5 Fail safe Konzept 309
18.7 Mechatronische Eingriffe in die Bremsenselbstverstärkung 310
18.7.1 Aktive Belagführung 310
18.7.2 Aktiver Eingriff in den Kennwertmechanismus 312
Inhaltsverzeichnis XXXIII
18.8 Konzeptvergleich 312
18.9 Hybride elektrische Bremssysteme 313
18.10 Perspektiven 314
19 Elektrohydraulisch betätigte Bremsen 316
19.1 Zielkonflikte und Einschränkungen konventioneller Bremsanlagen 316
19.2 Konzeptvergleich verschiedener Bremssysteme 316
19.3 Merkmale elektrohydraulisch betätigter Bremsanlagen 319
19.4 System und Komponentenbeschreibung 319
19.4.1 Betätigungseinheit 319
19.4.2 Hydraulikeinheit 321
19.4.3 Steuergeräte und Sensorik 322
19.5 Funktionale Systemeigenschaften 322
19.5.1 Pedalgefühl 322
19.5.2 Anhalteweg 323
20 Elektromechanisch betätigte Bremsen 324
20.1 Zielsetzung 324
20.2 Systemaufbau — Zusammenwirken der Komponenten 324
20.2.1 Betätigungseinrichtung 324
20.2.2 Elektromechanische Radbremse 325
20.2.2.1 Wandler 325
20.2.2.2 Getriebesysteme 325
20.2.2.3 Sensorik 326
20.2.3 Regelkonzepte 326
20.2.4 Energieversorgung 326
20.2.5 Aspekte der passiven Sicherheit 327
20.3 Elektrische Parkbremse (EPB) und Aktive Parkbremse (APB) 327
20.4 Hybrid Bremssystem 328
20.5 Forschungsbremsen mit Selbstverstärkung 329
20.6 Elektromechanisch betätigte Keilbremse 330
20.6.1 Grundlagen 331
20.6.2 Ausführungsformen 332
20.6.3 Ansteuerung + Regelung 334
20.6.4 Experimentelle Untersuchungen und Ergebnisse 334
20.6.5 Ausblick 336
21 Die Bremsanlage in Fahrerassistenzsystemen 337
21.1 Übersicht, Funktion und Anforderungen an die Fahrerassistenzsysteme für Pkw 337
21.1.1 Antiblockiersystem ABS 337
21.1.2 Antriebsschlupfregelung ASR 340
21.1.3 Elektronisches Stabilitätsprogramm ESP 342
21.1.3.1 Fahrdynamikregler 344
21.1.3.2 Bremsschlupfregler 347
21.1.3.3 Antriebsschlupfregler 348
21.1.4 Elektronische Bremskraftverteilung EBV 350
21.1.5 Electronically Controlled Deceleration ECD 350
21.1.6 Hilldescent HDC 350
21.1.7 Bremsassistent BA 351
21.1.8 Aktive Gespannstabilisierung 353
21.2 Funktion der Bremsanlage in Fahrerassistenzsystemen 353
21.3 Anforderungen der Fahrerassistenzsysteme an die Bremsanlage 354
21.4 Ausführungen der Bremsanlage für die Fahrerassistenzsysteme 354
21.5 Überwachung der Bremsanlage in Fahrerassistenzsystemen 358
21.6 Ausblick und Perspektiven 358
XXXIV Inhaltsverzeichnis
22 Die Bremse im mechatronischen Fahrwerk 359
22.1 Einleitung 359
22.2 Fahrwerksmechanik 359
22.2.1 Funktionsstruktur und Schnittstellen von Radaufhängungen 359
22.2.2 Wechselwirkungen zwischen Bremse und Radaufhängung 360
22.2.3 Darstellung von Fahrwerksparametern 360
22.3 Grenzen passiver Fahrwerksysteme 361
22.3.1 Einschränkungen konventionell hydraulisch betätigter Radbremsen 361
22.3.2 Dynamik 362
22.3.3 Bremskomfort 362
22.3.4 Zielkonflikt zwischen Sicherheit und Komfort 362
22.4 Lösungspotenzial durch Mechatronik 363
22.4.1 Möglichkeiten der Mechatronik 363
22.4.2 Mechatronik in der Bremsanlage 364
22.4.3 Mechatronik in der Radaufhängung 366
22.4.4 Wechselwirkung zwischen Lenkung und Bremse 368
22.4.5 Wechselwirkung zwischen Reifen und Bremse 370
22.5 Ausblick 371
23 Reibbeläge 373
23.1 Einführung 373
23.2 Anforderung an Reibbeläge 373
23.3 Materialkonzepte 374
23.3.1 Semimetallische Reibbeläge 375
23.3.2 Low Steel Reibmaterialien 375
23.3.3 NAO Reibbeläge 376
23.3.4 Metallfreie Reibbeläge 377
23.3.5 Hybridbeläge 377
23.3.6 Reibbeläge für keramische Scheiben 377
23.3.7 Zwischenschichten 378
23.4 Ökologie 379
23.5 Rohstoffe und ihre Eigenschaften in Reibbelägen 381
23.6 Prüfverfahren für Rohstoffe 383
23.6.1 Geräteanalytische Unersuchungsverfahren 384
23.7 Fertigungsverfahren 386
23.8 Ausblick 387
24 Eigenschaften der Reibpaarungen im Bremsprozess 389
24.1 Einführung 389
24.2 Prüfmöglichkeiten, Belastungskenngrößen und Beurteilungskriterien 389
24.2.1 Prüfmöglichkeiten und Messsysteme 389
24.2.2 Belastungskenngrößen 391
24.2.3 Kriterien zur Beurteilung der Reibungs und Verschleißeigenschaften 391
24.2.4 Reibflächentemperatur #(r) 393
24.3 Der Einlaufprozess 393
24.4 Der Funktionsmechanismus in der Kontaktfläche 394
24.5 Lokaler Belagverschleiß 396
24.6 Lokale Reibungszahlen 396
24.7 Erklärung des Funktionsmechanismus in der Kontaktfläche 397
24.8 Einflussgrößen auf die Reibungs und Verschleißeigenschaften 397
25 Mechanische Bremsen in stationären Industrieanlagen 401
25.1 Einführung 401
25.2 Industriebremsen 401
25.2.1 Bauarten 401
25.2.2 Das energetische Zusammenspiel zwischen Triebwerk und Bremse 403
Inhaltsverzeichnis XXXV
25.2.3 Reibungs und Verschleißeigenschaften der Reibpaarungen 404
25.2.4 Dimensionierung der Reibpaarungen von Industriebremsen 407
25.3 Reibscheibenbremsen 410
26 Schwingungen und Geräusche 412
26.1 Definition 412
26.2 Erscheinungsformen 412
26.2.1 Niederfrequente Schwingungen und Geräusche 412
26.2.2 Hochfrequente Geräusche 413
26.3 Erregungsquellen 413
26.3.1 Ursachen niederfrequenter Geräusche und Schwingungen 413
26.3.2 Entstehungsmechanismen hochfrequenter Geräusche 414
26.4 Auswirkungen 414
26.5 Prüf und Beurteilungsmethoden 414
26.5.1 Simulation 415
26.5.2 Prüfstandsuntersuchungen 416
26.5.3 Fahrversuche 416
26.6 Maßnahmen zur Reduzierung bzw. Vermeidung 417
26.6.1 Maßnahmen an der Erregungsquelle 417
26.6.2 Maßnahmen an den Übertragungsstrecken 417
26.6.3 Einsatz von Sekundärmßnahmen 418
26.7 Ausblick, Perspektiven 418
27 Bremsen mit nichtmetallischen Bremsscheiben 420
27.1 Einleitung 420
27.1.1 Historie 420
27.1.2 Carbon Bremsscheiben 420
27.2 Werkstoff 420
27.2.1 Definition, Eigenschaften, Einsatzgebiete 420
27.2.2 Fertigung Carbon Keramik Bremsscheibe 421
27.2.2.1 Fertigungsprozess 421
27.2.3 Qualitätssicherung 422
27.2.3.1 Fertigungsbegleitende Prüfungen 422
27.2.3.2 Serienbegleitende Prüfungen 422
27.3 Anwendung 422
27.3.1 Die Gestaltung von Keramikbremsen 422
27.3.1.1 Dimensionierung der Bremsanlage 422
27.3.1.2 Bremsscheibenring 422
27.3.1.3 Bremsscheibentopf 423
27.3.1.4 Bremsbeläge 424
27.3.2 Die Auswirkung der Keramikbremsen auf die Fahrzeugeigenschaften 424
27.3.2.1 Auswirkung auf die Bremseigenschaften 424
27.3.2.2 Auswirkungen auf Fahrleistungen, Fahreigenschaften und Fahrkomfort . . . 424
27.3.3 Verschleißverhalten 424
27.3.3.1 Abrasiver Verschleiß 424
27.3.3.2 Rissbildung aufgrund von Wärmespannungen 424
27.3.3.3 Thermischer Verschleiß (Faserabbrand) 425
27.3.3.4 Verschleißindikation 425
27.4 Weiterentwicklung der Carbon Keramik Bremsscheiben 425
28 Bremsflüssigkeiten 427
28.1 Bremsflüssigkeitstypen 427
28.1.1 Bremsflüssigkeiten auf Basis von Glykolen, Glykolethern und deren Borsäureester . . 427
28.1.2 Bremsflüssigkeiten auf Basis von Silikonestem 428
28.1.3 Bremsflüssigkeiten auf Basis von Mineralölen 428
28.2 Nationale und internationale Nonnen 428
XXXVI Inhaltsverzeichnis
28.3 Bremsflüssigkeitseigenschaften 429
28.3.1 Fahrzeugspezifische Eignung 429
28.3.2 Verträglichkeit mit anderen Bremsflüssigkeiten 429
28.3.3 Physikalische Kennwerte 429
28.4 Umgang mit Bremsflüssigkeiten 431
28.4.1 Handhabung 431
28.4.2 Lagerung 431
28.4.3 Entsorgung von Bremsflüssigkeiten 431
29 Bremsentechnisches Versuchswesen 432
29.1 Radbremse 432
29.1.1 Laborversuche 432
29.1.1.1 Funktionsverhalten 432
29.1.1.2 Dichtheit 433
29.1.1.3 Festigkeit 433
29.1.1.4 Vibration 434
29.1.1.5 Korrosion 434
29.1.2 Prüfstandsversuche 435
29.1.2.1 Bremsenprüfstände 435
29.1.2.2 Festigkeit und Bremsscheibenerprobung 440
29.1.2.3 Funktion der Radbremse 441
29.1.2.4 Performance 442
29.1.2.5 Komfort 443
29.1.3 Fahrversuche 445
29.1.3.1 Grundvermessung statisch/dynamisch 445
29.1.3.2 Reibwertuntersuchungen Bremsbelag 445
29.1.3.3 Leistungstests 446
29.1.3.4 Komforttests 447
29.1.3.5 Dauerlauferprobung 447
29.1.3.6 Gesetzliche Anforderungen 447
29.2 Elektronische Bremssysteme (EBS) 448
29.2.1 Laborversuche 448
29.2.1.1 Umweltsimulationen 448
29.2.1.2 Prüfung der Medienbeständigkeit 449
29.2.1.3 Prüfung in Schadgasatmosphären 449
29.2.1.4 Korrosionsprüfungen 449
29.2.2 Prüfstandsversuche 450
29.2.2.1 Funktionsentwicklungen am Prüfstand Gesamtsystem 450
29.2.2.2 Dauerlauferprobung EBS Gesamtsystem 451
29.2.2.3 Vibrationsfestigkeit 452
29.2.3 Fahrversuche 452
30 Sicherheit und Zuverlässigkeit von Bremsanlagen 457
30.1 Die Bremse als Fehlerquelle 457
30.1.1 Sicherheitsbetrachtungen an konservativen Bremsanlagen 457
30.1.2 Sicherheitsbetrachtungen an Bremssystemen neuerer Technologien 458
30.1.2.1 Zuverlässigkeit von Systemen 459
30.1.2.2 Verfügbarkeit von Systemen 460
30.1.2.3 Anforderungen an sicherheitsgerichtete elektronische Systeme 460
30.2 Schlankes Testen („Lean Testing") in der Fahrzeugindustrie 462
30.2.1 Begleitung der Entwicklungsphase 462
30.2.2 Die Homologation (Typbegutachtung) 462
30.2.3 Erfahrungen aus dem Feld 462
30.3 Entwicklung von Test und Prüfgrundlagen 463
30.3.1 Weiterentwicklung der Hauptuntersuchung 463
30.3.2 Die zukünftige Typbegutachtung 465
Inhaltsverzeichnis XXXVII
31 Regelwerke und Prüfverfahren 467
31.1 Zulassungsverfahren in Europa und den USA 467
31.2 Entwicklung von Vorschriften in Europa und den USA 468
31.2.1 Entwicklung der Vorschriften in der EU 468
31.2.2 Entwicklung der Vorschriften bei der UN ECE 468
31.2.3 Entwicklung der Vorschriften in den USA 469
31.3 Europäische Vorschriften für Straßenfahrzeuge 469
31.3.1 Allgemeine Vorschriften, ECE Regelung 13 und EU Richtlinie 71/320/EWG 470
31.3.2 Wirkvorschriften 471
31.3.3 Bremskraftverteilung und Kompatibilität zwischen Zugfahrzeug und Anhänger 473
31.3.4 Vorschriften für ABS Systeme 474
31.3.5 Vorschriften für komplexe elektronische Systeme 474
31.3.6 Prüfung von Ersatzreibbelägen 475
31.4 US amerikanische Bremsenvorschriften 475
31.4.1 FMVSS 105 Hydraulische Bremsanlagen 475
31.4.2 FMVSS 121 Pneumatische Bremsanlagen 475
31.4.3 FMVSS 106 Bremsschlauchleitungen 475
31.4.4 FMVSS 116 Bremsflüssigkeiten für Kraftfahrzeuge 475
31.5 Weltweite Harmonisierung 475
31.5.1 FMVSS 135 und ECE R.13H 475
31.5.2 Harmonisierung, ein Ausblick 476
32 Wartung und Diagnose von Bremsanlagen 477
32.1 Einfluss von Normen, Regeln und Gesetzen in der Praxis 477
32.2 Bremsendiagnose 478
32.2.1 Geräusche und Vibrationen 478
32.2.2 Pedalbox 478
32.2.3 Bremskraftverstärker 479
32.2.4 Hauptbremszylinder 480
32.2.5 Rohrleitungen und Bremsschläuche 480
32.2.6 Bremsen 481
32.2.6.1 Scheibenbremsen 481
32.2.6.2 Trommelbremsen 483
32.2.7 Druckregler 483
32.2.8 Bremsflüssigkeit 484
32.2.9 ABS, BA, EHB, VSC und weitere 484
32.3 Umwelt und zeitwertgerechte Reparatur und Wartung 484
32.4 Testgeräte 485
33 Entwicklungstendenzen und Zukunftsaspekte 487
33.1 Gesellschaftliche und wirtschaftliche Tendenzen 487
33.2 Die Fahrzeugführungsaufgabe heute und morgen 488
33.3 Entwicklungssprünge durch neue Technologien 489
33.4 Grenzen der Hilfskraft , Potenziale der Fremdkraftanlagen 490
33.5 Die Mensch Maschine Schnittstelle 491
33.6 Beispiele für By wire Technologien und Assistenzsysteme im Chassisbereich 491
33.6.1 Throttle by wire (E Gas) 491
33.6.2 Shift by wire 492
33.6.3 Steer by wire 493
33.6.4 Brake by wire (EHB und EMB) 494
33.6.5 Energiemanagement im Auto von morgen: das 42 Volt Bordnetz 494
33.7 Global Chassis Control, die Vernetzung der Assistenz und Chassissysteme 495
33.7.1 ESP II Vernetzung mit fremdansteuerbarer Überlagerungslenkung 495
33.7.2 Elektronisches Luftfederfahrwerk, Dämpfer und Stabilisatorverstellung 496
33.7.3 Technische und wirtschaftliche Notwendigkeiten 497
33.7.4 APIA Der umfassende Sicherheitsgedanke 498
33.7.5 Fernziel Unfallvermeidung 499
Sachwortverzeichnis 501 |
| adam_txt |
XXV
Inhaltsverzeichnis
1 Zur Geschichte der Kraftfahrzeugbremse 1
1.1 Mechanisch betätigte Fahrzeugbremsen 1
1.2 Die hydraulisch betätigte Vierradbremse 3
1.3 Die Bremse mit innerer Verstärkung 4
1.4 Mehrkreis Bremsanlagen 5
1.5 Von der Muskelkraft zur Fremdkraftanlage 6
1.6 Die hydraulisch betätigte Scheibenbremse 7
1.7 Elektronische Bremsregelsysteme 8
2 Grundlegendes zum Bremsvorgang 10
2.1 Bremsung als Fahraufgabe 10
2.2 Besonderheiten des Bremsvorgangs 11
2.3 Anhalteweg 12
2.4 Bremsstabilität und Bremskraftverteilung 14
2.5 Ausfallsicherheit 16
3 Fahrzeugtechnische Anforderungen 18
3.1 Leistungsvermögen 18
3.1.1 Bremsweg 18
3.1.2 Standfestigkeit 19
3.1.3 Unebenheit der Straße 20
3.1.4 Reibwertabhängigkeit 21
3.2 Fahrzeugverhalten 22
3.2.1 Stabilität 22
3.2.2 Aufbaunicken 25
3.3 Betätigung/Bedienung 27
3.3.1 Ansprechen und Dosierbarkeit 27
3.3.2 Kräfte, Wege, Kennung 28
3.4 Package/Einbausituation 29
3.4.1 Baugrößen und Einbauverhältnisse 29
3.4.2 Massen 30
3.5 Energieversorgung Bremskraftverstärkung 31
3.6 Thermische Randbedingungen 32
3.7 Umgebungsbedingungen 34
3.8 Geräusche und Schwingungen 34
3.8.1 Vibrationen 35
3.8.2 Geräusche 36
3.9 Crashanforderungen 36
3.10 Umweltschutz 37
3.10.1 Bremsbeläge 37
3.10.2 Korrosionsschutz 37
3.10.3 Bremsflüssigkeit 37
3.11 Energierückgewinnung 37
4 Menschliche Anforderungen 39
4.1 Einleitung 39
4.2 Bremssituation 39
4.2.1 Informationsaufnahme 41
4.2.2 Informationsverarbeitung i. e. S 41
4.2.3 Reaktion 43
4.2.4 Zeitlicher Ablauf des Informationsverarbeitungsprozesses beim Bremsen 43
XXVI Inhaltsverzeichnis
4.3 Bremshandlung 44
4.3.1 Fußbewegung 44
4.3.2 Betätigung des Bremspedals 44
4.4 Ergonomische Bremsengestaltung 45
4.4.1 Geometrie 45
4.4.2 Pedalkennlinien 46
4.4.3 Alternative Konzepte 46
4.4.4 Bremsassistenten 47
5 Interaktion Fahrbahn Reifen Bremse 50
5.1 Einleitung 50
5.2 Kraftübertragung Reifen Fahrbahn 50
5.2.1 Gummireibung 50
5.2.2 Wechselwirkung Reifen Fahrbahn 51
5.2.3 Aufbau Reifenkräfte 53
5.2.3.1 Bremskräfte/Umfangskräfte 53
5.2.3.2 Schräglauf; Kräfte und Momente 55
5.3 Interaktion Reifen Bremse 56
5.3.1 Reifenmodelle 56
5.3.2 Dynamische Umfangskraft Schlupf Charakteristik des Reifens beim Bremsen 57
5.3.3 Umfangskräfte beim ABS Bremsen 57
5.3.4 Kombinierte Umfangs und Seitenkraft, Bremsen bei Seitenkraftbedarf 58
5.4 Integration des Reifens in das Gesamtsystem Fahrzeug 60
5.4.1 Produktoptimierung Reifen ABS Regelung am Beispiel Winterreifen 61
5.4.2 Bremsspuren in der Unfallrekonstruktion 62
5.5 Ausblick 64
6 Auslegung und Simulation von Pkw Bremsanlagen 66
6.1 Grundlagen der Bremsdynamik 67
6.2 Grundlagen der Bremsenberechnung 68
6.2.1 Pedaleinheit 69
6.2.2 Unterdruckverstärker mit Hauptbremszylinder 69
6.2.3 Bremse 69
6.2.3.1 Scheibenbremse 70
6.2.3.2 Trommelbremse 70
6.3 Bremssystem Auslegung 71
6.3.1 Bremskreisaufteilung 71
6.3.2 Auslegungskriterien für Bremssysteme 72
6.3.3 Auslegung von Radbremsen 74
6.3.3.1 Bremsleistung 74
6.3.3.2 Thermische Auslegung 74
6.3.3.3 Lebensdauer/Verschleiß 75
6.3.3.4 Komfort 76
6.3.3.5 Kosten 77
6.3.3.6 Gewicht 78
6.3.4 Auslegung von Bremsregelsystemen 78
6.3.4.1 Auslegungskriterien für ABS Anlagen 79
6.3.4.2 Auslegungskriterien für die Antriebsschlupfregelung 80
6.3.4.3 Auslegungskriterien für die Fahrdynamikregelung 81
6.3.5 Auslegungskriterien von Elektro Hydraulisehen Bremssystemen 82
6.4 Simulation von Bremssystemen 83
6.4.1 Bremssystem Auslegung 83
6.4.2 Analyse der Bremssystemkomponenten mit der Finite Elemente Methode 84
6.4.3 Simulation von Bremssystemkomponenten 86
6.4.4 Gesamtsystem Simulation 87
Inhaltsverzeichnis XXVII
7 Aufbau und Komponenten von Pkw Bremsanlagen 89
7.1 Einführung 89
7.1.1 Physikalische Grundlagen 89
7.1.2 Arten von Bremsanlagen 91
7.1.3 Aufbau von Pkw Bremsanlagen 92
7.2 Bremskraft Generierung 93
7.2.1 Scheibenbremsen 94
7.2.1.1 Festsattel 97
7.2.1.2 Rahmensattel 97
7.2.1.3 Faustsattel 98
7.2.1.4 Faustsattel FN 99
7.2.1.5 Faustrahmensattel FNR 99
7.2.1.6 Kombinierter Faustsattel 99
7.2.1.7 Bremsscheiben 100
7.2.1.8 Bremsbeläge 102
7.2.2 Trommelbremsen 102
7.2.2.1 Simplex Trommelbremse 102
7.2.2.2 Duplex Trommelbremsen 103
7.2.2.3 Duo Servo Trommelbremse 103
7.2.3 Elektrischer Generator 104
7.3 Bremsenergieübertragung und modulation 105
7.3.1 Mechanisch Hydraulische Bremsdruckmodulation 105
7.3.2 Elektro Hydraulische Bremsdruckmodulation 107
7.3.2.1 Hydraulisch elektronische Regeleinheit (HCU) 108
7.3.2.2 Elektronische Regeleinheit (ECU) 109
7.3.2.3 Elektronische Regelfunktionen 110
7.3.2.4 Sensoren für elektronische Brems Regelsysteme 115
7.3.3 Übertragungselemente 118
7.3.3.1 Bremsflüssigkeit 118
7.3.3.2 Bremsleitungen und schlauche 119
7.4 Bremsbetätigung 119
7.4.1 Bremskraftverstärker 119
7.4.1.1 Vakkum Bremskraftverstärker 119
7.4.1.2 Hydraulik Bremskraftverstärker 122
7.4.2 (Tandem) Hauptzylinder 123
7.4.2.1 Schnüffelloch Tandem Hauptzylinder 123
7.4.2.2 Zentralventil Tandem Hauptzylinder 124
7.4.2.3 Plunger Tandem Hauptzylinder 124
7.4.2.4 Ausgleichbehälter 124
7.5 Mensch Maschine Schnittstelle (engl. = HMI) 125
7.5.1 Betriebsbremse HMI 125
7.5.2 Feststellbremse HMI 126
7.5.3 Pedalcharakteristik (Ergonomie) 126
7.6 Neue und zukünftige Systemarchitekturen 128
7.6.1 Elektro Hydraulische Kombibremse 128
8 Bremssysteme und Bremsverhalten von Nutzfahrzeugen und Zügen 130
8.1 Auslegung einer Bremsanlage 130
8.1.1 Fahrzeugstabilität beim Bremsen 130
8.1.2 Verteilung der Bremskräfte auf die Achsen 130
8.1.3 Der Bremsvorgang im Bremskraftverteilungsdiagramm 133
8.1.4 Bremskraftsteuerungen (ALB) 133
8.1.4.1 Bremskraftbegrenzer 133
8.1.4.2 Bremskraftminderer 134
8.1.5 Einfluss von Motorbremsmomenten, Massenträgheitsmomenten
und Bremsmomenten von Dauerbremsanlagen 134
8.1.6 Ermittlung von Kennwertschwankungen und ihr Einfluss auf die Bremskraftverteilung 136
8.1.7 Bremskreisaufteilungen und Bremskreisausfall 136
XXVIII Inhaltsverzeichnis
8.2 Bremsanlagen für mittlere und schwere Nutzfahrzeuge 138
8.2.1 Bremsanlagenaufbau 138
8.2.2 Radbremsen und Betätigungskomponenten 140
8.3 Dauerbremsanlagen 142
8.3.1 Motorbremssysteme 142
8.3.2 Retarder 143
8.4 Brems und Antriebsschlupf Regelsysteme 145
8.4.1 Antiblockiersysteme 145
8.4.2 Traktionsregelungen 147
8.5 Elektronisches Bremsenmanagement 147
8.5.1 Integration von Dauerbremsanlagen 149
8.5.2 Stabilitätsregelung mit integrierter Überschlagverhinderung 150
8.5.3 Optimierung der Kompatibilität zwischen Zug und Anhängefahrzeug 151
8.5.4 Bremsassistent 151
8.5.5 Rückrollsperre 152
8.5.6 Bremsbelagverschleißregelung 152
8.5.7 Abstandsregeltempomat 152
8.5.8 Systeme zur automatischen Fahrzeugführung 153
8.6 Systemintegration und elektronische Vernetzung 154
8.7 Zusammenfassende Betrachtung von X by wire Systemen 154
9 Nutzfahrzeugbremsen 156
9.1 Bauarten von druckluftbetätigten NfZ Bremsen 156
9.1.1 Trommelbremsen 156
9.1.2 Scheibenbremsen 156
9.2 Aufbau und Wirkungsweise der druckluftbetätigten Schiebesattel Scheibenbremse 157
9.2.1 Betätigungssystem 157
9.2.1.1 Betriebsbremse 157
9.2.1.2 Feststell und Hilfsbremse 158
9.2.2 Automatisches Verschleißnachstellsystem 158
9.2.3 Nachstellverhalten 159
9.2.4 Bedeutung des Lüftspieles 159
9.2.5 Zusammenwirken Bremse/Radnabe 160
9.2.5.1 Kraftwirkung der Bremse 161
9.2.5.2 Thermische Belastung der Radlegung 161
9.3 Leistungs und Lebensdauerverhalten 162
9.3.1 Auslegungsdaten 162
9.3.1.1 Dauerhaltbarkeit 162
9.3.1.2 Dauerbremsleistung 163
9.4 Reibkörper 164
9.4.1 Bremsbeläge 164
9.4.2 Bremsscheibe 164
9.5 Entwicklung und Erprobung von Bremse und Reibkörpern 168
9.6 Anhängerbremsen 170
9.6.1 Anhängerspezifische Besonderheiten 170
9.6.2 Anhängerspezifische Vorschriften 173
9.6.3 Anhängerspezifische Bremsanlagen 173
9.7 Kompatibilität in Zügen 175
9.7.1 Gesetzgebung 175
9.7.2 Zugabstimmung 175
9.7.3 Ursachen und Folgen unzureichender Kompatibilität 176
10 Bremsverhalten und Bremsen von Einspurfahrzeugen 177
10.1 Krafträder 177
10.1.1 Fahrdynamik von Einspurfahrzeugen 177
10.1.2 Bremsverhalten von Einspurfahrzeugen 178
10.1.3 Typische Fahrfehler beim Bremsen 183
Inhaltsverzeichnis XXIX
10.1.4 Bremssysteme von Einspurfahrzeugen 184
10.1.4.1 Der Bremssattel 184
10.1.4.2 Bremsscheiben 187
10.1.4.3 Bremsbeläge 190
10.1.5 Auslegung des Bremssystems 191
10.1.6 Integralbremssysteme und Bremsregelsysteme 196
10.1.6.1 Antiblockiersysteme (ABS) 196
10.1.6.2 Bestandteile des ABS 196
10.1.6.3 Der ABS Regelvorgang 196
10.1.6.4 Arbeitsprinzipien 198
10.1.7 Integralbremssysteme 202
10.1.8 Brake by Wire 205
10.2 Fahrräder 205
10.2.1 Einführung 205
10.2.2 Bremsverhalten von Fahrrädern 205
10.2.3 Typische Fahrfehler beim Bremsen 206
10.2.4 Bremssysteme von Fahrrädern 206
10.2.4.1 Felgenbremsen 206
10.2.4.2 Nabenbremsen 208
10.2.4.3 Scheibenbremsen 209
11 Auflaufbremsanlagen 213
11.1 Einleitung 213
11.2 Aufbau und Wirkung der Bremsanlage 213
11.2.1 Komponenten 213
11.2.1.1 Auflaufeinrichtung 213
11.2.1.2 Übertragungseinrichtung 215
11.2.1.3 Radbremse 216
11.2.2 Funktionen 217
11.2.2.1 Betriebsbremse Vorwärtsfahrt 217
11.2.2.2 Rückfahrautomatik Rückwärtsfahrt 217
11.2.2.3 Feststellbremse 217
11.2.2.4 Abreißbremse 219
11.3 Auslegung der Bremsanlage 219
11.3.1 Zuordnungsberechnung gemäß Richtlinie 71/320/EWG 219
11.3.2 Kraftschlussausnutzung 219
11.3.3 ABS Verträglichkeit 220
11.4 Wartung Pflege 221
11.4.1 Wartung 221
11.4.2 Nachstellung 221
11.5 Neue Entwicklungen 221
12 Bremsen von Off Road Radfahrzeugen 223
12.1 Historische Entwicklung der Bremsen in Off Road Fahrzeugen 223
12.2 Überblick über nationale und internationale Rechtsvorschriften für Bremsanlagen 223
12.2.1 Verkehrsgesetze in der Bundesrepublik Deutschland (StVZO) 223
12.2.2 Richtlinien der Europäischen Gemeinschaften (EG) 224
12.2.3 Regelungen der Economic Commission for Europe (ECE) 224
12.2.4 Normen der Society of Automotive Engineers (SAE) 224
12.3 Technische Ausführungen und Dimensionierung 225
12.3.1 Trommelbremse 225
12.3.2 Scheibenbremse 226
12.3.3 Lamellenbremse 226
12.3.3.1 Aufbau einer Lamellenbremse 226
12.3.3.2 Berechnung des Bremsmoments 227
12.3.3.3 Reibeigenschaften 228
12.3.3.4 Verlustleistung und Wirkungsgrad 229
XXX Inhaltsverzeichnis
12.4 Bremsprüfung und Bremswirkung 230
12.4.1 Prüfungen im Laborbereich 230
12.4.1.1 Nachweis der Einhaltung von gesetzlichen Vorschriften 230
12.4.1.2 Lebensdauer und Verschleißprüfungen 230
12.4.2 Prüfungen im Fahrzeug 230
12.4.2.1 Abbremsung bei kalter Bremse (Typ 0) 230
12.4.2.2 Abbremsung bei heißer Bremse (Wärmefading) 231
12.4.2.3 Vergleich der Vorschriften 231
12.5 Ausblicke und Tendenzen 233
12.5.1 Die Radbremse im Zusammenspiel mit anderen Bremssystemen im Fahrzeug
(Bremsenmanagement) 233
12.5.2 Umweltschutz durch neue Bremskonzepte 233
13 Bremsen für Kettenfahrzeuge 235
13.1 Einleitung 235
13.2 Besondere Anforderungen an Kettenfahrzeugbremsen 235
13.3 Mechanische Bremsen für Kettenfahrzeuge 236
13.3.1 Mechanische Reibungsbremsen 236
13.3.2 Nasslaufende Lamellenbremsen 237
13.3.3 Trockenlaufende Ein und Mehrscheibenbremsen 238
13.3.4 Die Ansteuerung von mechanischen Bremsen 239
13.4 Kombinationsbremssysteme 240
13.4.1 Kombination mit Primärretarder 240
13.4.2 Kombination mit hydrodynamischer Betriebsbremse (Hochleistungssekundärretarder) 241
13.4.3 Andere Kombinationen 242
13.5 Abnahme von Kettenfahrzeugbremsen 242
13.6 Zusammenfassung und Ausblick 242
14 Flugzeugbremsen 243
14.1 Allgemeine Beschreibung eines Flugzeugbremssystems 243
14.1.1 Mechanische Ansteuerung 245
14.1.2 Elektronische Ansteuerung (Brake by wire) 246
14.1.3 Untersysteme des Bremssystems (Subsystems) 246
14.1.3.1 Antiblockiersystem (Anti skid System) 246
14.1.3.2 Automatisches Bremskontrollsystem (Auto braking System) 247
14.1.3.3 Parkbremssystem (Parking brake System) 247
14.1.3.4 Notbremssystem (Emergency braking System) 247
14.1.3.5 Bremsenkühlungssystem (Brake cooling System) 248
14.1.3.6 Anzeige und Überwachungssystem (Indicating and monitoring system). 248
14.2 Auslegungskriterien für militärische und zivile Flugzeuge 248
14.2.1 Qualifikationsrichtlinien 248
14.2.1.2 Zivile Luftfahrtbestimmungen 248
14.2.1.3 Militärische Luftfahrtbestimmungen 249
14.2.2 Simulationsverfahren 249
14.3 Aufbau und Komponenten eines Bremssystems 250
14.3.1 Pedalbaugruppe (Pedal assembly) 250
14.3.2 Bremssteuergerät (Brake Control Unit, BCU) 252
14.3.3 Ventile (Valves) 252
14.3.3.1 Bremsventil (Brake control valve) 252
14.3.3.2 Absperrventile (Shut off valves) 252
14.3.3.3 Sicherheitsventile (Hydraulic fuses) 252
14.3.4 Sensoren 252
14.3.4.1 Wärmesensor (Thermocouple) 252
14.3.4.2 Bremsmomentsensor (Brake torque transducer) 252
14.3.4.3 Tachogenerator (Wheel speed sensor) 253
14.3.5 Radbremsen (Wheel brakes) 253
14.4 Reibwerkstoffe 254
Inhaltsverzeichnis XXXI
14.5 Kühlung und Temperaturüberwachung 255
14.5.1 Thermische Belastungen 255
14.5.2 Kühlung 255
14.5.3 Temperaturüberwachung 256
14.6 Ausblick, Perspektiven 256
15 Bremssysteme für Rennwagen 257
15.1 Einführung 257
15.2 Leistungsfähigkeit eines Bremssystems für Rennwagen 257
15.3 Bremsanlage 259
15.3.1 Bremszange 260
15.3.2 Hauptzylinder 260
15.4 Kühlung der Bremsanlage 262
15.5 Reibungsmaterialien 263
15.5.1 Herstellung von Karbon 264
16 Bremssysteme von Schienenfahrzeugen 266
16.1 Einführung 266
16.2 Fahrzeuganforderungen an Schienenfahrzeugbremsen 266
16.2.1 Hochgeschwindigkeitszüge 266
16.2.2 Lokomotiven 266
16.2.3 Reisezugwagen 266
16.2.4 Güterwagen 266
16.2.5 Multiple Units (EMU, DMU) 267
16.2.6 Metros 267
16.3 Bremsbetrieb und Sicherheitsanforderungen 267
16.3.1 Grundlegende Sicherheitsanforderungen 268
16.3.2 Anforderungen der Signaltechnik 268
16.3.3 Anforderungen aus Wartung und Lebensdauer 268
16.3.4 Anforderungen im Bereich der AAR Bahnen 268
16.4 Zulassung und Regelwerke 268
16.4.1 UIC Merkblätter 268
16.4.2 EU Richtlinien und TSI 268
16.4.3 Europäische Noren 268
16.4.4 Zulassungsbehörden 268
16.4.5 Betreiberspezifische Normen und Richtlinien 269
16.5 Auslegung von Schienenfahrzeugbremsen 269
16.5.1 Kraftschluss 269
16.5.2 Leistungsvermögen 269
16.5.3 Bremsgewicht 269
16.6 Bremssysteme 270
16.6.1 Bremsarten 270
16.6.2 Indirekte pneumatische Bremse (HL Bremse) 270
16.6.2.1 Bremsstellungen 271
16.6.2.2 Lastabbremsung 271
16.6.2.3 Direkte pneumatische Bremse 271
16.6.2.4 Zweileitungsbremse 271
16.6.3 Direkte elektropneumatische Bremse 272
16.6.4 Bremsmanagement 273
16.6.4.1 Retarder 273
16.6.4.2 ED Bremse 273
16.6.4.3 Zusammenwirken der Bremssysteme 273
16.7 Komponenten und Subsysteme 273
16.7.1 Luftversorgung 273
16.7.2 Luftabsperrhähne und Bremskupplungen 274
16.7.3 Steuerventile 274
16.7.4 Führerbremsanlage 274
XXXII Inhaltsverzeichnis
16.7.5 Bremsgeräteeinheiten 274
16.7.6 Mechatronische Module 275
16.7.7 Gleitschutz 275
16.7.8 Klotzbremse 275
16.7.9 Scheibenbremse 276
16.7.10 Parkbremse 276
16.7.11 Magnetschienenbremse 277
16.7.12 Wirbelstrombremse 277
16.8 Hydraulische Bremsanlagen in Straßenbahnen 277
16.8.1 Regelwerke und Vorschriften für Straßenbahnbremsen 278
16.8.2 Fahrzeugstruktur 278
16.8.3 Bremssysteme 278
16.8.3.1 Magnetschienenbremse 278
16.8.3.2 Elektrodynamische Bremse 278
16.8.3.3 Elektrohydraulische Bremse 278
16.8.4 Bremsmatrix 278
16.8.5 Schema einer Straßenbahnbremsanlage 279
16.8.6 Hauptkomponenten eines hydraulischen Bremssystems 279
16.8.6.1 Bremsrafterzeuger, Bremsscheibe, Bremsbeläge 279
16.8.6.2 Elektrohydraulische Versorgungs und Steuereinheiten 280
16.8.6.3 Bremssteuerelektronik 280
17 Mechatronische Systeme eine kurze Einführung 281
17.1 Vom mechanischen zum mechatronischen System 281
17.2 Mechanische Systeme und mechatronische Entwicklungen 282
17.3 Funktionen mechatronischer Systeme 284
17.3.1 Mechanischer Grundaufbau 284
17.3.2 Funktionsaufteilung Mechanik Elektronik 285
17.3.3 Betriebseigenschaften 285
17.3.4 Neue Funktionen 285
17.3.5 Sonstige Entwicklungen 286
17.4 Integrationsformen von Prozess und Elektronik 286
17.5 Entwurfsmethodik für mechatronische Systeme 288
17.6 Rechnergestützter Entwurf von mechatronischen Systemen 290
18 Grundlagen elektrisch betätigter Pkw Bremssysteme 293
18.1 Einleitung 293
18.2 Definition von ,Brake by wire' 294
18.3 Strukturierung elektrisch betätigter Bremssysteme 295
18.4 Gestaltung der Betätigungseinrichtung 296
18.4.1 Stellglied 296
18.4.2 Basiseigenschaften 296
18.4.3 Informationsrückmeldung 297
18.5 Elektrohydraulische Bremssysteme 297
18.5.1 EHB Systeme mit Druckmodulator und Druckspeicher 297
18.5.2 EHB Systeme mit elektrohydraulischem Wandler 298
18.6 Elektromechanische Bremssysteme 299
18.6.1 Elektrisch betätigte Fahrzeugbremsen 300
18.6.1.1 Komponenten 301
18.6.1.2 Betriebsarten Interaktion der Komponenten 302
18.6.2 Energiebedarf 304
18.6.3 Betrieb elektrisch betätigter Radbremsen 305
18.6.4 Bremssystemaufbau 308
18.6.5 Fail safe Konzept 309
18.7 Mechatronische Eingriffe in die Bremsenselbstverstärkung 310
18.7.1 Aktive Belagführung 310
18.7.2 Aktiver Eingriff in den Kennwertmechanismus 312
Inhaltsverzeichnis XXXIII
18.8 Konzeptvergleich 312
18.9 Hybride elektrische Bremssysteme 313
18.10 Perspektiven 314
19 Elektrohydraulisch betätigte Bremsen 316
19.1 Zielkonflikte und Einschränkungen konventioneller Bremsanlagen 316
19.2 Konzeptvergleich verschiedener Bremssysteme 316
19.3 Merkmale elektrohydraulisch betätigter Bremsanlagen 319
19.4 System und Komponentenbeschreibung 319
19.4.1 Betätigungseinheit 319
19.4.2 Hydraulikeinheit 321
19.4.3 Steuergeräte und Sensorik 322
19.5 Funktionale Systemeigenschaften 322
19.5.1 Pedalgefühl 322
19.5.2 Anhalteweg 323
20 Elektromechanisch betätigte Bremsen 324
20.1 Zielsetzung 324
20.2 Systemaufbau — Zusammenwirken der Komponenten 324
20.2.1 Betätigungseinrichtung 324
20.2.2 Elektromechanische Radbremse 325
20.2.2.1 Wandler 325
20.2.2.2 Getriebesysteme 325
20.2.2.3 Sensorik 326
20.2.3 Regelkonzepte 326
20.2.4 Energieversorgung 326
20.2.5 Aspekte der passiven Sicherheit 327
20.3 Elektrische Parkbremse (EPB) und Aktive Parkbremse (APB) 327
20.4 Hybrid Bremssystem 328
20.5 Forschungsbremsen mit Selbstverstärkung 329
20.6 Elektromechanisch betätigte Keilbremse 330
20.6.1 Grundlagen 331
20.6.2 Ausführungsformen 332
20.6.3 Ansteuerung + Regelung 334
20.6.4 Experimentelle Untersuchungen und Ergebnisse 334
20.6.5 Ausblick 336
21 Die Bremsanlage in Fahrerassistenzsystemen 337
21.1 Übersicht, Funktion und Anforderungen an die Fahrerassistenzsysteme für Pkw 337
21.1.1 Antiblockiersystem ABS 337
21.1.2 Antriebsschlupfregelung ASR 340
21.1.3 Elektronisches Stabilitätsprogramm ESP 342
21.1.3.1 Fahrdynamikregler 344
21.1.3.2 Bremsschlupfregler 347
21.1.3.3 Antriebsschlupfregler 348
21.1.4 Elektronische Bremskraftverteilung EBV 350
21.1.5 Electronically Controlled Deceleration ECD 350
21.1.6 Hilldescent HDC 350
21.1.7 Bremsassistent BA 351
21.1.8 Aktive Gespannstabilisierung 353
21.2 Funktion der Bremsanlage in Fahrerassistenzsystemen 353
21.3 Anforderungen der Fahrerassistenzsysteme an die Bremsanlage 354
21.4 Ausführungen der Bremsanlage für die Fahrerassistenzsysteme 354
21.5 Überwachung der Bremsanlage in Fahrerassistenzsystemen 358
21.6 Ausblick und Perspektiven 358
XXXIV Inhaltsverzeichnis
22 Die Bremse im mechatronischen Fahrwerk 359
22.1 Einleitung 359
22.2 Fahrwerksmechanik 359
22.2.1 Funktionsstruktur und Schnittstellen von Radaufhängungen 359
22.2.2 Wechselwirkungen zwischen Bremse und Radaufhängung 360
22.2.3 Darstellung von Fahrwerksparametern 360
22.3 Grenzen passiver Fahrwerksysteme 361
22.3.1 Einschränkungen konventionell hydraulisch betätigter Radbremsen 361
22.3.2 Dynamik 362
22.3.3 Bremskomfort 362
22.3.4 Zielkonflikt zwischen Sicherheit und Komfort 362
22.4 Lösungspotenzial durch Mechatronik 363
22.4.1 Möglichkeiten der Mechatronik 363
22.4.2 Mechatronik in der Bremsanlage 364
22.4.3 Mechatronik in der Radaufhängung 366
22.4.4 Wechselwirkung zwischen Lenkung und Bremse 368
22.4.5 Wechselwirkung zwischen Reifen und Bremse 370
22.5 Ausblick 371
23 Reibbeläge 373
23.1 Einführung 373
23.2 Anforderung an Reibbeläge 373
23.3 Materialkonzepte 374
23.3.1 Semimetallische Reibbeläge 375
23.3.2 Low Steel Reibmaterialien 375
23.3.3 NAO Reibbeläge 376
23.3.4 Metallfreie Reibbeläge 377
23.3.5 Hybridbeläge 377
23.3.6 Reibbeläge für keramische Scheiben 377
23.3.7 Zwischenschichten 378
23.4 Ökologie 379
23.5 Rohstoffe und ihre Eigenschaften in Reibbelägen 381
23.6 Prüfverfahren für Rohstoffe 383
23.6.1 Geräteanalytische Unersuchungsverfahren 384
23.7 Fertigungsverfahren 386
23.8 Ausblick 387
24 Eigenschaften der Reibpaarungen im Bremsprozess 389
24.1 Einführung 389
24.2 Prüfmöglichkeiten, Belastungskenngrößen und Beurteilungskriterien 389
24.2.1 Prüfmöglichkeiten und Messsysteme 389
24.2.2 Belastungskenngrößen 391
24.2.3 Kriterien zur Beurteilung der Reibungs und Verschleißeigenschaften 391
24.2.4 Reibflächentemperatur #(r) 393
24.3 Der Einlaufprozess 393
24.4 Der Funktionsmechanismus in der Kontaktfläche 394
24.5 Lokaler Belagverschleiß 396
24.6 Lokale Reibungszahlen 396
24.7 Erklärung des Funktionsmechanismus in der Kontaktfläche 397
24.8 Einflussgrößen auf die Reibungs und Verschleißeigenschaften 397
25 Mechanische Bremsen in stationären Industrieanlagen 401
25.1 Einführung 401
25.2 Industriebremsen 401
25.2.1 Bauarten 401
25.2.2 Das energetische Zusammenspiel zwischen Triebwerk und Bremse 403
Inhaltsverzeichnis XXXV
25.2.3 Reibungs und Verschleißeigenschaften der Reibpaarungen 404
25.2.4 Dimensionierung der Reibpaarungen von Industriebremsen 407
25.3 Reibscheibenbremsen 410
26 Schwingungen und Geräusche 412
26.1 Definition 412
26.2 Erscheinungsformen 412
26.2.1 Niederfrequente Schwingungen und Geräusche 412
26.2.2 Hochfrequente Geräusche 413
26.3 Erregungsquellen 413
26.3.1 Ursachen niederfrequenter Geräusche und Schwingungen 413
26.3.2 Entstehungsmechanismen hochfrequenter Geräusche 414
26.4 Auswirkungen 414
26.5 Prüf und Beurteilungsmethoden 414
26.5.1 Simulation 415
26.5.2 Prüfstandsuntersuchungen 416
26.5.3 Fahrversuche 416
26.6 Maßnahmen zur Reduzierung bzw. Vermeidung 417
26.6.1 Maßnahmen an der Erregungsquelle 417
26.6.2 Maßnahmen an den Übertragungsstrecken 417
26.6.3 Einsatz von Sekundärmßnahmen 418
26.7 Ausblick, Perspektiven 418
27 Bremsen mit nichtmetallischen Bremsscheiben 420
27.1 Einleitung 420
27.1.1 Historie 420
27.1.2 Carbon Bremsscheiben 420
27.2 Werkstoff 420
27.2.1 Definition, Eigenschaften, Einsatzgebiete 420
27.2.2 Fertigung Carbon Keramik Bremsscheibe 421
27.2.2.1 Fertigungsprozess 421
27.2.3 Qualitätssicherung 422
27.2.3.1 Fertigungsbegleitende Prüfungen 422
27.2.3.2 Serienbegleitende Prüfungen 422
27.3 Anwendung 422
27.3.1 Die Gestaltung von Keramikbremsen 422
27.3.1.1 Dimensionierung der Bremsanlage 422
27.3.1.2 Bremsscheibenring 422
27.3.1.3 Bremsscheibentopf 423
27.3.1.4 Bremsbeläge 424
27.3.2 Die Auswirkung der Keramikbremsen auf die Fahrzeugeigenschaften 424
27.3.2.1 Auswirkung auf die Bremseigenschaften 424
27.3.2.2 Auswirkungen auf Fahrleistungen, Fahreigenschaften und Fahrkomfort . . . 424
27.3.3 Verschleißverhalten 424
27.3.3.1 Abrasiver Verschleiß 424
27.3.3.2 Rissbildung aufgrund von Wärmespannungen 424
27.3.3.3 Thermischer Verschleiß (Faserabbrand) 425
27.3.3.4 Verschleißindikation 425
27.4 Weiterentwicklung der Carbon Keramik Bremsscheiben 425
28 Bremsflüssigkeiten 427
28.1 Bremsflüssigkeitstypen 427
28.1.1 Bremsflüssigkeiten auf Basis von Glykolen, Glykolethern und deren Borsäureester . . 427
28.1.2 Bremsflüssigkeiten auf Basis von Silikonestem 428
28.1.3 Bremsflüssigkeiten auf Basis von Mineralölen 428
28.2 Nationale und internationale Nonnen 428
XXXVI Inhaltsverzeichnis
28.3 Bremsflüssigkeitseigenschaften 429
28.3.1 Fahrzeugspezifische Eignung 429
28.3.2 Verträglichkeit mit anderen Bremsflüssigkeiten 429
28.3.3 Physikalische Kennwerte 429
28.4 Umgang mit Bremsflüssigkeiten 431
28.4.1 Handhabung 431
28.4.2 Lagerung 431
28.4.3 Entsorgung von Bremsflüssigkeiten 431
29 Bremsentechnisches Versuchswesen 432
29.1 Radbremse 432
29.1.1 Laborversuche 432
29.1.1.1 Funktionsverhalten 432
29.1.1.2 Dichtheit 433
29.1.1.3 Festigkeit 433
29.1.1.4 Vibration 434
29.1.1.5 Korrosion 434
29.1.2 Prüfstandsversuche 435
29.1.2.1 Bremsenprüfstände 435
29.1.2.2 Festigkeit und Bremsscheibenerprobung 440
29.1.2.3 Funktion der Radbremse 441
29.1.2.4 Performance 442
29.1.2.5 Komfort 443
29.1.3 Fahrversuche 445
29.1.3.1 Grundvermessung statisch/dynamisch 445
29.1.3.2 Reibwertuntersuchungen Bremsbelag 445
29.1.3.3 Leistungstests 446
29.1.3.4 Komforttests 447
29.1.3.5 Dauerlauferprobung 447
29.1.3.6 Gesetzliche Anforderungen 447
29.2 Elektronische Bremssysteme (EBS) 448
29.2.1 Laborversuche 448
29.2.1.1 Umweltsimulationen 448
29.2.1.2 Prüfung der Medienbeständigkeit 449
29.2.1.3 Prüfung in Schadgasatmosphären 449
29.2.1.4 Korrosionsprüfungen 449
29.2.2 Prüfstandsversuche 450
29.2.2.1 Funktionsentwicklungen am Prüfstand Gesamtsystem 450
29.2.2.2 Dauerlauferprobung EBS Gesamtsystem 451
29.2.2.3 Vibrationsfestigkeit 452
29.2.3 Fahrversuche 452
30 Sicherheit und Zuverlässigkeit von Bremsanlagen 457
30.1 Die Bremse als Fehlerquelle 457
30.1.1 Sicherheitsbetrachtungen an konservativen Bremsanlagen 457
30.1.2 Sicherheitsbetrachtungen an Bremssystemen neuerer Technologien 458
30.1.2.1 Zuverlässigkeit von Systemen 459
30.1.2.2 Verfügbarkeit von Systemen 460
30.1.2.3 Anforderungen an sicherheitsgerichtete elektronische Systeme 460
30.2 Schlankes Testen („Lean Testing") in der Fahrzeugindustrie 462
30.2.1 Begleitung der Entwicklungsphase 462
30.2.2 Die Homologation (Typbegutachtung) 462
30.2.3 Erfahrungen aus dem Feld 462
30.3 Entwicklung von Test und Prüfgrundlagen 463
30.3.1 Weiterentwicklung der Hauptuntersuchung 463
30.3.2 Die zukünftige Typbegutachtung 465
Inhaltsverzeichnis XXXVII
31 Regelwerke und Prüfverfahren 467
31.1 Zulassungsverfahren in Europa und den USA 467
31.2 Entwicklung von Vorschriften in Europa und den USA 468
31.2.1 Entwicklung der Vorschriften in der EU 468
31.2.2 Entwicklung der Vorschriften bei der UN ECE 468
31.2.3 Entwicklung der Vorschriften in den USA 469
31.3 Europäische Vorschriften für Straßenfahrzeuge 469
31.3.1 Allgemeine Vorschriften, ECE Regelung 13 und EU Richtlinie 71/320/EWG 470
31.3.2 Wirkvorschriften 471
31.3.3 Bremskraftverteilung und Kompatibilität zwischen Zugfahrzeug und Anhänger 473
31.3.4 Vorschriften für ABS Systeme 474
31.3.5 Vorschriften für komplexe elektronische Systeme 474
31.3.6 Prüfung von Ersatzreibbelägen 475
31.4 US amerikanische Bremsenvorschriften 475
31.4.1 FMVSS 105 Hydraulische Bremsanlagen 475
31.4.2 FMVSS 121 Pneumatische Bremsanlagen 475
31.4.3 FMVSS 106 Bremsschlauchleitungen 475
31.4.4 FMVSS 116 Bremsflüssigkeiten für Kraftfahrzeuge 475
31.5 Weltweite Harmonisierung 475
31.5.1 FMVSS 135 und ECE R.13H 475
31.5.2 Harmonisierung, ein Ausblick 476
32 Wartung und Diagnose von Bremsanlagen 477
32.1 Einfluss von Normen, Regeln und Gesetzen in der Praxis 477
32.2 Bremsendiagnose 478
32.2.1 Geräusche und Vibrationen 478
32.2.2 Pedalbox 478
32.2.3 Bremskraftverstärker 479
32.2.4 Hauptbremszylinder 480
32.2.5 Rohrleitungen und Bremsschläuche 480
32.2.6 Bremsen 481
32.2.6.1 Scheibenbremsen 481
32.2.6.2 Trommelbremsen 483
32.2.7 Druckregler 483
32.2.8 Bremsflüssigkeit 484
32.2.9 ABS, BA, EHB, VSC und weitere 484
32.3 Umwelt und zeitwertgerechte Reparatur und Wartung 484
32.4 Testgeräte 485
33 Entwicklungstendenzen und Zukunftsaspekte 487
33.1 Gesellschaftliche und wirtschaftliche Tendenzen 487
33.2 Die Fahrzeugführungsaufgabe heute und morgen 488
33.3 Entwicklungssprünge durch neue Technologien 489
33.4 Grenzen der Hilfskraft , Potenziale der Fremdkraftanlagen 490
33.5 Die Mensch Maschine Schnittstelle 491
33.6 Beispiele für By wire Technologien und Assistenzsysteme im Chassisbereich 491
33.6.1 Throttle by wire (E Gas) 491
33.6.2 Shift by wire 492
33.6.3 Steer by wire 493
33.6.4 Brake by wire (EHB und EMB) 494
33.6.5 Energiemanagement im Auto von morgen: das 42 Volt Bordnetz 494
33.7 Global Chassis Control, die Vernetzung der Assistenz und Chassissysteme 495
33.7.1 ESP II Vernetzung mit fremdansteuerbarer Überlagerungslenkung 495
33.7.2 Elektronisches Luftfederfahrwerk, Dämpfer und Stabilisatorverstellung 496
33.7.3 Technische und wirtschaftliche Notwendigkeiten 497
33.7.4 APIA Der umfassende Sicherheitsgedanke 498
33.7.5 Fernziel Unfallvermeidung 499
Sachwortverzeichnis 501 |
| any_adam_object | 1 |
| any_adam_object_boolean | 1 |
| author_GND | (DE-588)106765701 |
| building | Verbundindex |
| bvnumber | BV021744489 |
| classification_rvk | ZL 4250 ZO 4205 |
| classification_tum | VER 045b |
| ctrlnum | (OCoLC)180951029 (DE-599)BVBBV021744489 |
| dewey-full | 629.246 |
| dewey-hundreds | 600 - Technology (Applied sciences) |
| dewey-ones | 629 - Other branches of engineering |
| dewey-raw | 629.246 |
| dewey-search | 629.246 |
| dewey-sort | 3629.246 |
| dewey-tens | 620 - Engineering and allied operations |
| discipline | Maschinenbau / Maschinenwesen Verkehrstechnik Verkehr / Transport |
| discipline_str_mv | Maschinenbau / Maschinenwesen Verkehrstechnik Verkehr / Transport |
| edition | 3., vollst. überarb. und erw. Aufl. |
| format | Book |
| fullrecord | <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><collection xmlns="http://www.loc.gov/MARC21/slim"><record><leader>00000nam a2200000 c 4500</leader><controlfield tag="001">BV021744489</controlfield><controlfield tag="003">DE-604</controlfield><controlfield tag="005">20171206</controlfield><controlfield tag="007">t</controlfield><controlfield tag="008">060926s2006 ad|| |||| 00||| ger d</controlfield><datafield tag="016" ind1="7" ind2=" "><subfield code="a">981122566</subfield><subfield code="2">DE-101</subfield></datafield><datafield tag="020" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">3834800643</subfield><subfield code="c">Pp. : EUR 49.90</subfield><subfield code="9">3-8348-0064-3</subfield></datafield><datafield tag="020" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">9783834800640</subfield><subfield code="c">Pp. : EUR 49.90</subfield><subfield code="9">978-3-8348-0064-0</subfield></datafield><datafield tag="035" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">(OCoLC)180951029</subfield></datafield><datafield tag="035" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">(DE-599)BVBBV021744489</subfield></datafield><datafield tag="040" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">DE-604</subfield><subfield code="b">ger</subfield><subfield code="e">rakddb</subfield></datafield><datafield tag="041" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">ger</subfield></datafield><datafield tag="049" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">DE-859</subfield><subfield code="a">DE-1046</subfield><subfield code="a">DE-91G</subfield><subfield code="a">DE-1043</subfield><subfield code="a">DE-573</subfield><subfield code="a">DE-M347</subfield><subfield code="a">DE-92</subfield><subfield code="a">DE-1102</subfield><subfield code="a">DE-210</subfield><subfield code="a">DE-861</subfield><subfield code="a">DE-706</subfield><subfield code="a">DE-858</subfield><subfield code="a">DE-523</subfield><subfield code="a">DE-526</subfield><subfield code="a">DE-634</subfield><subfield code="a">DE-83</subfield></datafield><datafield tag="082" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">629.246</subfield><subfield code="2">22/ger</subfield></datafield><datafield tag="084" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">ZL 4250</subfield><subfield code="0">(DE-625)156923:</subfield><subfield code="2">rvk</subfield></datafield><datafield tag="084" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">ZO 4205</subfield><subfield code="0">(DE-625)157714:</subfield><subfield code="2">rvk</subfield></datafield><datafield tag="084" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">620</subfield><subfield code="2">sdnb</subfield></datafield><datafield tag="084" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">VER 045b</subfield><subfield code="2">stub</subfield></datafield><datafield tag="245" ind1="1" ind2="0"><subfield code="a">Bremsenhandbuch</subfield><subfield code="b">Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen</subfield><subfield code="c">Bert Breuer ... (Hrsg.)</subfield></datafield><datafield tag="250" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">3., vollst. überarb. und erw. Aufl.</subfield></datafield><datafield tag="264" ind1=" " ind2="1"><subfield code="a">Wiesbaden</subfield><subfield code="b">Vieweg</subfield><subfield code="c">2006</subfield></datafield><datafield tag="300" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">XXXVII, 509 S.</subfield><subfield code="b">zahlr. Ill., graph. Darst.</subfield></datafield><datafield tag="336" ind1=" " ind2=" "><subfield code="b">txt</subfield><subfield code="2">rdacontent</subfield></datafield><datafield tag="337" ind1=" " ind2=" "><subfield code="b">n</subfield><subfield code="2">rdamedia</subfield></datafield><datafield tag="338" ind1=" " ind2=" "><subfield code="b">nc</subfield><subfield code="2">rdacarrier</subfield></datafield><datafield tag="490" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">ATZ-MTZ Fachbuch</subfield></datafield><datafield tag="650" ind1="0" ind2="7"><subfield code="a">Bremse</subfield><subfield code="0">(DE-588)4008148-5</subfield><subfield code="2">gnd</subfield><subfield code="9">rswk-swf</subfield></datafield><datafield tag="650" ind1="0" ind2="7"><subfield code="a">Kraftfahrzeug</subfield><subfield code="0">(DE-588)4073757-3</subfield><subfield code="2">gnd</subfield><subfield code="9">rswk-swf</subfield></datafield><datafield tag="689" ind1="0" ind2="0"><subfield code="a">Bremse</subfield><subfield code="0">(DE-588)4008148-5</subfield><subfield code="D">s</subfield></datafield><datafield tag="689" ind1="0" ind2="1"><subfield code="a">Kraftfahrzeug</subfield><subfield code="0">(DE-588)4073757-3</subfield><subfield code="D">s</subfield></datafield><datafield tag="689" ind1="0" ind2=" "><subfield code="5">DE-604</subfield></datafield><datafield tag="700" ind1="1" ind2=" "><subfield code="a">Breuer, Bert</subfield><subfield code="d">1936-2023</subfield><subfield code="e">Sonstige</subfield><subfield code="0">(DE-588)106765701</subfield><subfield code="4">oth</subfield></datafield><datafield tag="856" ind1="4" ind2="2"><subfield code="q">application/pdf</subfield><subfield code="u">https://d-nb.info/981122566/04</subfield><subfield code="3">Inhaltsverzeichnis</subfield></datafield><datafield tag="856" ind1="4" ind2="2"><subfield code="q">text/html</subfield><subfield code="u">http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=2851966&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm</subfield><subfield code="3">Inhaltstext</subfield></datafield><datafield tag="856" ind1="4" ind2="2"><subfield code="m">HBZ Datenaustausch</subfield><subfield code="q">application/pdf</subfield><subfield code="u">http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=014957789&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA</subfield><subfield code="3">Inhaltsverzeichnis</subfield></datafield><datafield tag="943" ind1="1" ind2=" "><subfield code="a">oai:aleph.bib-bvb.de:BVB01-014957789</subfield></datafield></record></collection> |
| id | DE-604.BV021744489 |
| illustrated | Illustrated |
| index_date | 2024-07-02T15:30:23Z |
| indexdate | 2024-07-20T09:07:49Z |
| institution | BVB |
| isbn | 3834800643 9783834800640 |
| language | German |
| oai_aleph_id | oai:aleph.bib-bvb.de:BVB01-014957789 |
| oclc_num | 180951029 |
| open_access_boolean | |
| owner | DE-859 DE-1046 DE-91G DE-BY-TUM DE-1043 DE-573 DE-M347 DE-92 DE-1102 DE-210 DE-861 DE-706 DE-858 DE-523 DE-526 DE-634 DE-83 |
| owner_facet | DE-859 DE-1046 DE-91G DE-BY-TUM DE-1043 DE-573 DE-M347 DE-92 DE-1102 DE-210 DE-861 DE-706 DE-858 DE-523 DE-526 DE-634 DE-83 |
| physical | XXXVII, 509 S. zahlr. Ill., graph. Darst. |
| publishDate | 2006 |
| publishDateSearch | 2006 |
| publishDateSort | 2006 |
| publisher | Vieweg |
| record_format | marc |
| series2 | ATZ-MTZ Fachbuch |
| spelling | Bremsenhandbuch Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen Bert Breuer ... (Hrsg.) 3., vollst. überarb. und erw. Aufl. Wiesbaden Vieweg 2006 XXXVII, 509 S. zahlr. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier ATZ-MTZ Fachbuch Bremse (DE-588)4008148-5 gnd rswk-swf Kraftfahrzeug (DE-588)4073757-3 gnd rswk-swf Bremse (DE-588)4008148-5 s Kraftfahrzeug (DE-588)4073757-3 s DE-604 Breuer, Bert 1936-2023 Sonstige (DE-588)106765701 oth application/pdf https://d-nb.info/981122566/04 Inhaltsverzeichnis text/html http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=2851966&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm Inhaltstext HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=014957789&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
| spellingShingle | Bremsenhandbuch Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen Bremse (DE-588)4008148-5 gnd Kraftfahrzeug (DE-588)4073757-3 gnd |
| subject_GND | (DE-588)4008148-5 (DE-588)4073757-3 |
| title | Bremsenhandbuch Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen |
| title_auth | Bremsenhandbuch Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen |
| title_exact_search | Bremsenhandbuch Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen |
| title_exact_search_txtP | Bremsenhandbuch Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen |
| title_full | Bremsenhandbuch Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen Bert Breuer ... (Hrsg.) |
| title_fullStr | Bremsenhandbuch Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen Bert Breuer ... (Hrsg.) |
| title_full_unstemmed | Bremsenhandbuch Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen Bert Breuer ... (Hrsg.) |
| title_short | Bremsenhandbuch |
| title_sort | bremsenhandbuch grundlagen komponenten systeme fahrdynamik mit 52 tabellen |
| title_sub | Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik ; mit 52 Tabellen |
| topic | Bremse (DE-588)4008148-5 gnd Kraftfahrzeug (DE-588)4073757-3 gnd |
| topic_facet | Bremse Kraftfahrzeug |
| url | https://d-nb.info/981122566/04 http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=2851966&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=014957789&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA |
| work_keys_str_mv | AT breuerbert bremsenhandbuchgrundlagenkomponentensystemefahrdynamikmit52tabellen |
Es ist kein Print-Exemplar vorhanden.
Beschreibung