Der Hauptzylinder (Master Cylinder), auch als Hauptbremszylinder (Luftzylinder) bezeichnet, hat die Hauptfunktion, die Bremsflüssigkeit (oder das Gas) zu jedem Bremszylinder zu befördern und so den Kolben zu betätigen.
Der Hauptbremszylinder ist ein Hydraulikzylinder mit Einwegkolben. Seine Funktion besteht darin, die vom Pedalmechanismus zugeführte mechanische Energie in hydraulische Energie umzuwandeln. Es gibt zwei Arten von Hauptbremszylindern: Einkammer- und Zweikammerzylinder, die jeweils in Einkreis- und Zweikreis-Hydraulikbremssystemen verwendet werden.
Um die Fahrsicherheit von Kraftfahrzeugen zu verbessern, wird in der Betriebsbremsanlage von Kraftfahrzeugen gemäß den Anforderungen der Verkehrsvorschriften mittlerweile ein Zweikreisbremssystem eingesetzt, das aus einer Reihe von Zweikammer-Hauptbremszylindern besteht (Einkammer-Hauptbremszylinder wurden abgeschafft). Zweikreis-Hydraulikbremssystem.
Derzeit sind fast alle Zweikreis-Hydraulikbremssysteme Servobremssysteme oder dynamische Bremssysteme. Bei einigen Klein- oder Leichtfahrzeugen gibt es jedoch auch Modelle, die zur Vereinfachung der Struktur und unter der Voraussetzung, dass die Bremspedalkraft die körperliche Kraft des Fahrers nicht überschreitet, einen Tandem-Zweikammer-Hauptbremszylinder verwenden, um ein manuelles Zweikreis-Hydraulikbremssystem zu bilden.
Aufbau eines Tandem-Doppelkammer-Hauptbremszylinders
Dieser Hauptbremszylindertyp wird in einer Zweikreis-Hydraulikbremsanlage eingesetzt, was einer Reihenschaltung von zwei Einkammer-Hauptbremszylindern entspricht.
Das Gehäuse des Hauptbremszylinders ist mit einem vorderen Zylinderkolben 7, einem hinteren Zylinderkolben 12, einer vorderen Zylinderfeder 21 und einer hinteren Zylinderfeder 18 ausgestattet.
Der vordere Zylinderkolben ist mit einem Dichtring 19 abgedichtet, der hintere Zylinderkolben mit einem Dichtring 16 und wird mit einem Sicherungsring 13 positioniert. Die beiden Flüssigkeitsbehälter stehen jeweils mit der vorderen Kammer B und der hinteren Kammer A in Verbindung und sind über ihre jeweiligen Ölauslassventile 3 mit den vorderen und hinteren Radbremszylindern verbunden. Der vordere Zylinderkolben wird durch die Hydraulikkraft des hinteren Zylinderkolbens geschoben, und der hintere Zylinderkolben wird direkt von der Schubstange 15 angetrieben.
Wenn der Hauptbremszylinder nicht funktioniert, befinden sich der Kolbenkopf und die Tasse in der vorderen und hinteren Kammer genau zwischen den jeweiligen Bypasslöchern 10 und Ausgleichslöchern 11. Die elastische Kraft der Rückholfeder des Kolbens des vorderen Zylinders ist größer als die der Rückholfeder des Kolbens des hinteren Zylinders, um sicherzustellen, dass sich die beiden Kolben in der richtigen Position befinden, wenn sie nicht funktionieren.
Beim Bremsen tritt der Fahrer auf das Bremspedal. Die Pedalkraft wird über den Übertragungsmechanismus auf die Schubstange 15 übertragen und drückt den hinteren Zylinderkolben 12 nach vorne. Sobald die Ledermanschette die Bypassöffnung abdeckt, steigt der Druck im hinteren Hohlraum. Unter der Einwirkung des Hydraulikdrucks in der hinteren Kammer und der Federkraft des hinteren Zylinders bewegt sich der Kolben 7 des vorderen Zylinders nach vorne, wodurch auch der Druck in der vorderen Kammer steigt. Wird das Bremspedal weiter gedrückt, steigt der Hydraulikdruck in der vorderen und hinteren Kammer weiter an, wodurch die Vorder- und Hinterradbremsen bremsen.
Wenn die Bremse gelöst wird, lässt der Fahrer das Bremspedal los. Unter der Wirkung der vorderen und hinteren Kolbenfedern kehren Kolben und Schubstange im Hauptbremszylinder in die Ausgangsposition zurück, und das Öl in der Rohrleitung öffnet das Ölrücklaufventil 22 und fließt zurück. Der Hauptbremszylinder wird gebremst, sodass die Bremswirkung verschwindet.
Bei einem Ausfall des von der vorderen Kammer gesteuerten Kreislaufs erzeugt der vordere Zylinderkolben keinen Hydraulikdruck. Durch die hydraulische Kraft des hinteren Zylinderkolbens wird dieser jedoch nach vorne gedrückt, und der von der hinteren Kammer erzeugte Hydraulikdruck kann weiterhin Bremskraft am Hinterrad erzeugen. Bei einem Ausfall des von der hinteren Kammer gesteuerten Kreislaufs erzeugt die hintere Kammer keinen Hydraulikdruck, aber der hintere Zylinderkolben bewegt sich unter der Wirkung der Schubstange nach vorne und berührt den vorderen Zylinderkolben, um diesen nach vorne zu drücken. Die vordere Kammer kann weiterhin Hydraulikdruck erzeugen und die Vorderräder bremsen. Es ist ersichtlich, dass bei einem Ausfall einer beliebigen Rohrleitung im Zweikreis-Hydraulikbremssystem der Hauptbremszylinder zwar noch funktioniert, der erforderliche Pedalweg jedoch zunimmt.
