Der Hauptbremszylinder (Master Cylinder), auch bekannt als Bremsflüssigkeits- (Luft-)zylinder, hat die Hauptfunktion, die Bremsflüssigkeit (oder das Bremsgas) zu drücken, die dann an jeden Bremszylinder weitergeleitet wird, um den Kolben zu betätigen.
Der Hauptbremszylinder ist ein hydraulischer Kolbenzylinder mit Einwegwirkung. Seine Funktion besteht darin, die vom Bremspedal zugeführte mechanische Energie in hydraulische Energie umzuwandeln. Es gibt zwei Arten von Hauptbremszylindern: Einkammer- und Zweikammerzylinder. Diese werden in Einkreis- bzw. Zweikreis-Bremsanlagen eingesetzt.
Zur Verbesserung der Fahrsicherheit von Kraftfahrzeugen wird gemäß den Anforderungen der Verkehrsordnung nun ein Zweikreis-Bremssystem für die Betriebsbremse verwendet. Dieses besteht aus einer Reihe von Zweikammer-Hauptbremszylindern (Einkammer-Hauptbremszylinder wurden entfernt).
Heutzutage sind fast alle Zweikreis-Hydraulikbremssysteme Servobremssysteme oder dynamische Bremssysteme. Bei einigen Klein- oder Leichtfahrzeugen gibt es jedoch, um die Konstruktion zu vereinfachen und sofern die Bremskraft die körperliche Belastbarkeit des Fahrers nicht übersteigt, auch Modelle mit einem Tandem-Zweikammer-Hauptbremszylinder, der ein manuelles Zweikreis-Hydraulikbremssystem bildet.
Tandem-Doppelkammer-Bremszylinderstruktur
Dieser Bremszylindertyp wird in einem Zweikreis-Hydraulikbremssystem verwendet, das zwei in Reihe geschalteten Einkammer-Bremszylindern 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 ist mit einem Dichtring 16 abgedichtet und wird durch einen Sicherungsring 13 positioniert. Die beiden Flüssigkeitsbehälter sind jeweils mit der vorderen Kammer B und der hinteren Kammer A verbunden und stehen über ihre jeweiligen Ölauslassventile 3 mit den vorderen und hinteren Radbremszylindern in Verbindung. Der vordere Zylinderkolben wird durch die hydraulische Kraft des hinteren Zylinderkolbens gedrückt, der wiederum direkt von der Schubstange 15 angetrieben wird.
Wenn der Hauptbremszylinder nicht funktioniert, befinden sich Kolbenkopf und Kolbenring in den vorderen und hinteren Kammern genau zwischen den jeweiligen Bypass-Bohrungen 10 und Ausgleichsbohrungen 11. Die Rückstellkraft der Kolbenfeder des vorderen Zylinders ist größer als die der Kolbenfeder des hinteren Zylinders, um sicherzustellen, dass sich die beiden Kolben in der korrekten Position befinden, wenn sie nicht funktionieren.
Beim Bremsen betätigt der Fahrer das Bremspedal. Die Pedalkraft wird über den Getriebemechanismus auf die Schubstange 15 übertragen und drückt den Kolben 12 des hinteren Bremszylinders nach vorn. Nachdem die Ledermanschette die Bypass-Öffnung verschlossen hat, steigt der Druck im hinteren Bremszylinder. Durch den Hydraulikdruck im hinteren Zylinder und die Federkraft des hinteren Zylinders bewegt sich der Kolben 7 des vorderen Bremszylinders nach vorn, wodurch auch der Druck im vorderen Zylinder ansteigt. Wird das Bremspedal weiter durchgedrückt, erhöht sich der Hydraulikdruck in beiden Zylindern kontinuierlich, wodurch die Bremsen an Vorder- und Hinterachse betätigt werden.
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 Leitung drückt das Ölrücklaufventil 22 auf und fließt zurück zum Hauptbremszylinder, wodurch die Bremswirkung verschwindet.
Fällt der vom vorderen Bremszylinder gesteuerte Kreislauf aus, erzeugt der Kolben des vorderen Bremszylinders keinen Hydraulikdruck. Durch die Hydraulikkraft des Kolbens des hinteren Bremszylinders wird der Kolben des vorderen Bremszylinders jedoch nach vorne gedrückt, und der vom hinteren Bremszylinder erzeugte Hydraulikdruck kann weiterhin die Hinterräder bremsen. Fällt hingegen der vom hinteren Bremszylinder gesteuerte Kreislauf aus, erzeugt dieser ebenfalls keinen Hydraulikdruck. Der Kolben des hinteren Bremszylinders bewegt sich jedoch durch die Schubstange nach vorne und drückt den Kolben des vorderen Bremszylinders nach vorne. Dadurch kann der vordere Bremszylinder weiterhin Hydraulikdruck erzeugen und die Vorderräder bremsen. Es zeigt sich also, dass der Hauptbremszylinder auch bei Ausfall einer beliebigen Leitung im Zweikreis-Hydraulikbremssystem weiterhin funktioniert, der erforderliche Pedalweg jedoch länger ist.
