Bremsen - Sektion Berner Oberland

Fahrwerk
Bremsen
Bremsprüfstand
Bildquelle: www.nussbaum-group.de
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Bremsprüfstand
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Bremsprüfstand
INHALTSVERZEICHNIS
DAS GRUNDPRINZIP VON BREMSPRÜFGERÄTEN ........................................................................3
Der Plattenbremsprüfstand ......................................................................................................................................3
Der Rollenbremsprüfstand .......................................................................................................................................4
DIE MESSERGEBNISSE EINER BREMSPRÜFUNG .........................................................................5
Berechnungsformel:.................................................................................................................................................5
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Das Grundprinzip von Bremsprüfgeräten
Es gibt drei unterschiedliche Prüfverfahren zur Bremsprüfung.
 Prüfplatten
 Prüfrollen
 Verzögerungsmessgerät
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
nichts anderes als ein sehr kleiner
Teilausschnitt einer Strasse, die über Rollen
gelagert ist. 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 das Fahrzeug auf der
Prüfplatte abgebremst, werden über das
Messelement (2) die Bremskräfte aufgenommen.
Der Messvorgang dauert nur solange sich
das Fahrzeug auf der Prüfplatte befindet. (ca.
0,5 bis 1 Sekunde). Je schneller auf die
Platte aufgefahren wird, umso höher sind die
Bremskräfte. Die maximale Bremskraft kann
jedoch nicht höher als die Reibung zwischen
Reifen und Prüfplatte sein (Schlupfgrenze). Das Messergebnis ist 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.
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Der Rollenbremsprüfstand
Der Rollenbremsprüfstand ist nichts anderes
als eine unendlich lange Strasse (Durch die
drehenden Rollen). Die Bremse kann somit
über einen beliebig langen Zeitraum getestet
werden.
Die 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, umso stärker müssen Sie die
Bohrmaschine festhalten, damit Sie sich nicht
dreht. Bei einem Rollenprüfstand können im
Vergleich zum Plattenbremsprüfstand auch
Zusatzgeräte wie ABS oder ASR Simulation
angeschlossen werden.
Ebenso
kann
der
Prüfstand
zum
"warmbremsen" von soeben reparierten
Bremsen Anwendung finden. Somit kann man
den Rollenbremsprüfstand als universelles
Hilfsmittel für den Werkstattbetrieb ansehen.
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Die Messergebnisse einer Bremsprüfung
Bei einer Bremsmessung auf einem Rollenbremsprüfstand werden folgende Meßergebnisse der
zeitlichen Reihenfolge nach ermittelt.
Messzeitpunkt
Messwert
Zweck der
Messergebnisse
Vor Rollenstart
Ermittlung des
Fahrzeuggewichtes
Wird für Berechnung
verwendet.
Unmittelbar nach
Rollenstart nachdem
der Motor stabil läuft
Ermittlung des
Rollwiderstandes
Feststellen ob die
Bremsen vollkommen
Gelöst sind, oder noch
Restbremswerte
vorhanden sind.
Beginn der
Bremsprüfung und
langsames abbremsen.
Differenz zwischen linker
und rechter Seite wird
kontinuierlich ermittelt.
(wichtig für Anzeige)
Für spätere
Auswertung
der Abweichung.
Bremspedal konstant
halten
Unrundheit wird ermittelt
Zur Beurteilung
Der gleichmässigen
Bremskraft
Bremsen bis Räder
Blockieren
Spitzenwert (Maximalwert)
wird erfasst.
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 Bremsen linkes Rad zu rechtem Rad symmetrisch sind,
damit das Fahrzeug beim Bremsen 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/s² herangezogen.
Zur Beurteilung der Wirkung eines Bremssystems wird die Bremsverzögerung, oder die Abbremsung
in % verwendet.
Berechnungsformel:
FG
m
g
a
FB
=
=
=
=
=
Gewichtskraft (N)
Masse (kg)
Fallbeschleunigung (m/s²)
Bremsverzögerung (m/s²)
Gesamtbremskraft aller Räder (N)
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𝐹𝐺 = 𝑀 × 𝑔
𝑎=
𝐹𝐵 ×𝑔
𝐹𝐺
𝑎=
𝐹𝐵
𝑚
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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, dass auf Teer stärker gebremst werden kann (höhere Pedalkraft) als auf Eis. Die
Bremsverzögerung sagt also über die Wirkung des Bremssystems nichts aus.
Beschreibung
Rollenbremsprüfstand
Prüfverfahren
Statisch: Fahrzeug steht Rollen
drehen
Beliebig Bremssystem kann in
jeder beliebigen Situation
getestet werden
Prüfdauer
Optimale Prüfdauer
Pedalkraft langsam erhöhen, bis
Schlupfgrenze erreicht ca. 4 Sek
pro Achse
Wiederholgenauigkeit
ohne Pedalkraftmessung
bei Schlupfgrenze
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
Wiederholgenauigkeit mit
Pedalkraftsensor
Plattenbremsprüfstand
Dynamisch: Fahrzeug fährt Platten stehen
Sehr kurz Bremssystem kann nur in dem
Zeitraum der in Abhängigkeit der
Plattenlänge zur Auffahrtgeschwindigkeit
steht getestet werden.
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.
Unrundheitsmessung
Beliebig bei jeder Bremskraft.
(Bis zur Schlupfgrenze)
Differenzmessung
Beliebig bei jeder
Bremskraftsituation (Bis zur
Schlupfgrenze)
Alle Berechnungen auf Basis
der ermittelten Bremsergebnisse
durchführbar
Mit Pedalkraftverstärker
errechenbar
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 Hersteller und
Ländervorschrift >4,5 km/h
Je nach Prüfer ca. 5 bis 8 km/h
Berechnungen:
Bremsverzögerung
Abbremsung
Bremskraftverstärkung
Eingeleitete Pedalkraft zur
abgegebenen Bremskraft
Prüfgeschwindigkeit
Quelle: www.gassnerag.ch
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