9789147084906

SYSTEM

Chassi & bromsar

FORDON · SYSTEM/CHASSI & BROMSAR

D

e n h ä r b o k e n riktar sig till alla som behöver kunskaper om olika fordons chassin och bromsar. Hur olika chassin och hur olika bromssystem är konstruerade för att uppfylla de funktionskrav som ställs på ett modernt fordon. Du får en överblick hur de är anpassade för olika typer av fordon.

Serien Fordon, där den här boken Chassi och bromsar ingår, kommer att omfatta faktaböcker och webbtjänster.

Webbtjänsten har animeringar och annat kompletterande material till faktaböckerna, där finns också kontrolluppgifter och självtester.

Webbtjänsten kommer också att ge förslag på olika praktiska moment och hur de kan genomföras.

Best.nr 47-08490-6

FORDON

SYSTEM

Chassi & bromsar

Tryck.nr 47-08490-6

FORDON

Chassi & bromsar, omslag.indd 1

09-09-08 14.49.17

FOR DON Kolumntitel

SYSTEM

Chassi & bromsar

I VA M A A S I N G 路 LI B E R

9789147084906.indd 1

1

09-09-08 11.05.32

ISBN 978-91-47-08490-6 © 2009 Iva Maasing och Liber AB Redaktör : Sture Sahlström Bildredaktör: Ian Maasing Omslag, grafisk form och produktion: Mats Saldenius, Grafisk Form

Bildleverantörer Aston Martin sid 78 Ate sid 96, 106, 108 Audi sid 23, 32, 59, 72, 118 BMW sid 22, 134 Bosch sid 39, 47, 48, 109, 111, 115, 116 Brembo sid 97 Bridgestone sid 83 Bugatti sid 97 Citroën sid 30, 65 Continental sid 87, 88, 89 Daimler sid 7, 9, 10, 25, 26, 30, 33, 44, 49, 50, 56, 59, 70, 73, 74, 76, 89, 90, 114, 123, 131, 135 Ferrari sid 46 Ford sid 34 Good Year sid 83, 86 GM(General Motors) sid 22, 23, 28, 57, 60, 98 HIAB sid 13 Infocar sid 12, 15, 19, 24, 25, 26, 27, 29, 31, 36, 46, 53, 58, 61, 64, 65, 66, 67, 76, 77, 78, 79, 80, 93, 95, 99, 101, 102,103, 104, 105, 107, 109, 110, 117, 119, 120, 122, 128, 129, 131, 134, 135

Kia sid 66, 98 Kleber sid 85, 86 Lexus sid 75 Ian Maasing sid 22, 87, 89 Mazda sid 25 Michelin sid 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 90, 91 Porsche sid 100 Renault sid 21, 114, 134 Scania sid 6, 10, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 20, 27, 28, 54, 123, 124, 125, 127, 135, 136, 137, 138 Svenska Fälg sid 77 AB Volvo sid 11, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 53, 54, 55, 62, 63, 74, 123, 124, 125, 126, 128, 138 Volvo personvagnar sid 8, 34, 71, 112, 115, 132, 137 VW(Volkswagen) sid 29, 35, 36, 51, 52, 56, 87, 118, 133 ZF sid 19, 68, 69, 70

Första upplagan 1 Repro: Resultat AB Tryck: Kina 2009 Kopieringsförbud Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering utöver lärares rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t ex kommuner/universitet.

Den som brytet mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare.

Liber AB, 113 98 Stockholm Tfn 08-690 92 00 www.liber.se Kundservice tfn 08-690 93 30, fax 08-690 93 01 e-post: kundservice.liber@liber.se

9789147084906.indd 2

09-09-08 11.05.33

Innehåll Förord · 3 1 Vad är ett chassi · 6 Chassimåtten · 7 2 Ram · 9 Ram på terrängbilar och lätta lastbilar · 9 Ram på tunga lastbilar · 10 Draganordning · 11 Vändskiva för påhängsvagn · 11 Tippanordning · 12 Baggavellyft · 13 Rullflak · 13 Växelflak · 14 Liftdumper · 14 Sidlastare · 15 Timmerbil · 15 Kran · 16 Vinsch · 16 Förarhytt · 16 Stabil hyttstomme · 18 Minskat luftmotstånd · 19 Busschassi · 20 3 Självbärande kaross på en bottenplatta · 21 Förstärkt bottenplatta på öppna bilar · 22 Dragkrok · 22 Monocoque · 22 Spceframe · 23 Hjälpram · 23 4 Hjulupphängning · 24 Ofjädrad och fjädrad massa · 24 Stel axel · 25 Boggi · 26 Hjulkonfiguration · 28 Länkstyrd stel bakaxel på personbilar · 28 De Dion-axel · 29 Enkel, icke drivande stel axel på personbilar

och lätta lastbilar · 29 Halvstel bakaxel på personbilar · 30 Individuell eller separat hjulupphängning · 31 Dubbla tvärlänkar · 31 Fjäderben- eller

MacPhersonupphängning · 34 Multilänkupphängning · 35 Enkel längdriktad bärarm/svängarm · 36 Svängarm/snedställd bärarm · 36 5 Hjulinställning · 37 Framhjulsvinklar · 39 Camber · 39

King pin inclination KPI/ spindeltappslutning · 40 Styrradie · 40 Caster · 41 Toe eller hjulskränkning · 41 Kurvtagningsvinkel eller toe-out · 42 Thrustvinkel eller axelförskjutning · 42 Set back · 43 Bakhjulsvinklar · 43 Camber · 43 Toe-in · 43 Hjulkinemtaik · 43

6 Kursstabilitet · 44 Understyrning · 44 Överstyrning · 45 Aerodynamisk stabilitet, sidvindspåverka · 45 Spoiler · 46 Antisladdsystem ESP · 47 Olika programmering · 48 Rollstabilisering · 50 ESP på halka · 51 Släpvagnsstabilisering · 51 7 Fjädrar och stötdämpare · 52 Bladfjädrar av stål · 52 Progressiv fjädring · 53 Hjälpfjädrar · 54 Bladfjädrar med gummifjädrar · 54 Flerbladiga parabelfjädrar · 55 Tvärställda bladfjädrar · 55 Skruvfjädrar av stål · 56 Vrid- eller torsionsfjädrar av stål · 57 Luftfjädring på personbil · 58 Tryckluft · 59 Luftfjädring på lastbil och buss . 61 Gasvätskefjädring · 64 Gummifjädrar · 65 Genomslagsskydd · 66 Stötdämpare · 66 Hydraulisk teleskopstötdämpare · 67 Tvårörsdämpare · 68 Enrörs- eller gastrycksdämpare · 69 Variodämpare · 70 Nivomatdämpare · 70 Ställbara stötdämpare · 70 Magnetventiler · 70 Krängningshämmare · 74 Ställbara krängningshämmare · 75 Chassisättning · 75 Nav och hjullager · 76 Fälg · 76 Fälgbeteckningar och fälgmått · 78 Fälg för tunga fordon · 79

4

9789147084906.indd 4

09-09-08 11.05.33

Innehåll

8 Däck · 80 Diagonaldäck · 80 Radialdäck · 81 Vinterdäck · 82 Terrängdäck · 83 Självbärande däck eller run-flat-tire · 83 Däckbeteckningar · 84 Däcktryck · 85 Nitrogen/kvävgas · 86 Däckmönster · 86 Regummering · 88 Punktering · 88 Reservhjul · 89 Däckreparationssats · 89 Lastbilsdäck · 90 Hjulbalans · 91 Hjulbalansering · 91 9 Bromsar · 92 Färdbroms och parkeringsbroms · 92 Bromssystemets uppbyggnad · 92 Bromssträcka, reaktionssträcka, stoppsträcka · 93 Trumbroms · 94 Skivbroms · 96 Bromsskivan · 97 Bromsok · 97 Bromsklotsar · 98 Keramiska skivor · 100 Mekanisk bromsmanövrering · 100 Hydraulisk bromsmanövrering · 100 Huvudcylindern · 102 Bromsrör och bromsslangar · 103 Hjulcylindrar · 104 Bromsservo · 104 Vakuumpump för bromsservo · 106 Reglering av bromskraften · 107 ABS · 107 Så fungerar ABS·. 108 Bromsassistent EBA · 110 Elektronisk bromskraftfördelning EBD · 111 Kurvbromskontroll CBC · 111 Torrsvepning · 112 Hill-hold control HHC · 112 Hill-descent control HDC · 112 Autobroms · 112 Radarsystem och automatisk bromsning · 113 Antispinnsystemet ASR · 114 Motorbromsreglering MSR · 115 Elektrohydrauliskt bromssystem · 115 Bromsvätska · 116 Luft i hydraulsystemet · 117 Parkeringsbroms · 117 Elektriskt manövrerad parkeringsbroms · 118 Bromsar på tunga fordon · 119 Tryckluftshydrauliska bromsar · 119 Tryckluftsbromsar · 119

Matarsystemet · 121 Manöversystemet · 123 Hjulbromssystemet · 123 Våt skivbroms · 124 Parkeringsbroms · 124 Tilläggsbromsar · 125 Släpvagnsbroms · 126 Elektronisk reglering av bromskraften · 126 Påskjutsbroms på lätta släpvagnar · 128

10

Styrning · 129 Styrgeometri och ackermannstyrning · 130 Styrutväxling · 130 Kuggstångsstyrning på personbilar · 131 Kuggstång med variabel utväxling · 131 Hydraulisk servostyrning · 131 Elektrohydraulisk servostyrning · 132 Elektrisk servostyrning · 133 Elektroniskt varierad styrutväxling · 133 Fyrhjulsstyrning på personbilar · 134 Styrsystem på tunga fordon · 135 Kulmutter med servo · 135 Styrning på dubbla framaxlar · 135 Styrbar stödaxel · 136 Skadeförebyggande rattsystem · 137 Ställbar ratt · 137 Ramstyrning · 138 Bandstyrning · 138 Register · 139

5

9789147084906.indd 5

09-09-08 11.05.34

Chassi & bromsar Förord I likhet med motorn och kraftöverföringen har bilens chassi och bromssystem utvecklats mycket snabbt under de senaste åren. Avancerade mekaniska och elektroniska system har ersatt de tidigare använda, enkla mekaniska systemen. Ta exempelvis den på personbilar allt oftare använda hjulupphängningen av multilänktyp som ger hjulen en lämplig styreffekt och bilen därmed en säkrare kurshållning. För att hjälpa föraren att stabilisera bilen i nödlägen förses nästa alla personbilar och en hel del lastbilar med det elektroniska stabiliseringsprogrammet ESP, i vardagsspråk kallat antisladdsystemet. Allt fler personbilar utrustas med elektroniskt reglerad fjädring och stötdämpning som ger föraren möjlighet att under körning sekundsnabbt växla mellan komfortabelt mjuk eller sportigt hård fjädring. Det elektroniskt reglerade, låsningsfria bromsystemet ABS förses med tilläggsfunktioner såsom bromskraftförstärkningen EBA, elektroniska bromskraftfördelningen EBD, kurvbromskontrollen CBC, automatiska torrsvepningen av bromsskivor vid regn, backstarthjälpen HHC och den automatiska bromsningen Autobroms som förhindrar en kollision eller lindrar följderna av den. På allt fler personbilar ersätts den energislukande hydrauliska servostyrningen med en elektrohydraulisk eller elektrisk servostyrning, som förbrukar bara femtedelen så mycket energi. Några personbilar utrustas med en elektroniskt reglerad fyrhjulsstyrning eller en styrning med variabel utväxling. I denna lärobok beskrivs såväl de konventionella, mekaniska systemen som de nya mekaniska och elektroniska systemen, hur de fungerar och till vilken nytta de är.

Eftersom det ständigt tillkommer nya mekaniska och elektroniska system finns här inte utrymme att i detalj beskriva alla systemen.

3

9789147084906.indd 3

09-09-08 11.05.33

3

Bottenplattan eller plattformen är den del som kostar mest att utveckla. Den måste göras så stadig att bilen inte böjer eller vrider sig för mycket vid körning på ojämn väg men får inte bli för tung. Mittdelen ska ta upp en stor krockkraft utan att pressas ihop medan fram- och bakdelen ska tryckas samman på lämpligt sätt och därmed dämpa krockkraften.

Bottenplattan ensam är inte tillräckligt böj- och vridstyv utan måste svetsas samman med karossen för att bli tillräckligt stark. Den visade bottenplattan är gemensam för flera Nissan- och Renaultmodeller i den lilla mellanklassen.

(Renault)

Självbärande kaross på en bottenplatta De flesta personbilar har en självbärande kaross av stål. Den nedre delen av karossen kallas bottenplatta eller plattform och är oftast gemensam för flera olika bilmodeller. Den självbärande karossen lämpar sig för en mer eller mindre automatiserad produktion i stora serier. Mera om detta kan du läsa i läroboken System Kaross.

Bottenplattan har förstärkande balkar eller profiler av pressad stålplåt med fästen för motor, kraftöverföring och hjulupphängningar.

Mellan fästena och motorn, kraftöverföringen och hjulupphängningarna sätts oftast dämpande gummielement (gummimetallager) för att minska överföringen av vibrationer och buller till karossen samt tillåta en viss rörelse. Dessa gummielement kan ha en integrerad hydraulisk dämpare (hydrolager) med en fast dämpning eller en dämpning som varieras med hjälp av en elektroniskt reglerad dämparventil.

Bakhjulsupphängning

Bottenplatta Framhjulsupphängning

21

9789147084906.indd 21

09-09-08 11.07.50

På bottenplattan svetsas karossidorna med tillhörande takstolpar och takbalkar. Den självbärande karossen på BMW X5 med förstärkande balkar och profiler som tar upp krafter från hjulupphängningar, motor och kraftöverföring. Dessutom bildar balkarna en bur runt de åkande som därmed skyddas vid en krock.

(BMW)

Förstärkt bottenplatta på öppna bilar Öppna bilar, såsom cabrioleter, coupecabrioleter (cabrioleter med fällbart tak av fasta paneler), roadster och spider saknar överbyggnaden med sina förstärkande balkar och profiler. För att krafter från hjulupphängningar när hjulen kör över gropar eller upphöjningar inte ska få den öppna bilen att skaka, vibrera och gnissla, förstärks bottenplattan med extra balkar och profiler.

Dragkrok På lätta fordon, som personbilar, används dragkrok med kula, ofta med 50 mm diameter. Dragkroken sitter på en dragbalk som skruvas fast i bärande delar på bottenplattan. Bilen ska besiktigas efter montering av dragkrok/dragbalk. Dragkroken kan vara, fast, löstagbar eller nedfällbar.

Monocoque På påkostade supersportbilar och racerbilar görs själva bottenplattan helt självbärande. Då behövs ingen kaross för att ta upp krafter från hjulupphängningar, motor och kraftöverföring. En sådan bärande bottenplatta kallas monocoque, vilket översatt från franska blir enskrov eller enskal.

Löstagbar dragkrok med kula.

(Ian Maasing)

Chassit på den amerikanska supersportbilen Corvette. Bottenplattan av typ monocoque i sig är kraftig nog att ta upp alla krafter från motor och hjulupphängningar och bilen kan köras utan påbyggd kaross. (General Motors) 22

9789147084906.indd 22

09-09-08 11.08.01

Självbärande kaross på bottenplatta

Spaceframe Förr byggdes en del tävlingsbilar med ramen i form av ett rymdfackverk, på engelska spaceframe, av sammansvetsade, tunna stålrör för att få ned vikten. Men en sådan ram, med smeknamnet ”fågelbur”, var mycket dyr att bygga och kom aldrig till någon användning på seriebyggda bilar.

Rymdfackverk av aluminiumprofiler på lyxlimousinen Audi A8. Karosspanelerna av aluminium limmas eller nitas på rymdfackverket. (Audi)

Ett fåtal personbilar, däribland Audi A8 och R8 samt Jaguar XJ, har för att få ned vikten en aluminiumkaross. Karosspaneler är fästa på ett bärande rymdfackverk av aluminiumprofiler och aluminiumbalkar. Krafterna från hjulupphängningar, motor och kraftöverföring tas upp av detta rymdfackverk.

Fjäderben

Aluminiumpanel Aluminiumprofil

Krängningshämmare

Hjälpram Hjälpram Tvärlänk

Aluminiumgjutstycke

På allt fler personbilar finns vibrationsisolerande hjälpramar, även kallade underramar eller aggregatbalkar, fram och bak.

Hjälpramen kan vara av sammansvetsade rör eller balkar av stål eller aluminium. Fästen för hjulupphängningar och ibland även fästen för motor och kraftöver­föring finns på hjälpramen.

Gummiupphängd främre hjälpram på Opel Vectra, med fästen för krängningshämmare och fjäderbensupphängningens nedre, L-formade tvärlänkar. (General Motors)

Hjälpram

Gummiupphängd bakre hjälp­ ram på fyrhjulsdrivna Audi A4 Quattro med fästen för multilänkupphängningens olika länkar. (Audi) 23

9789147084906.indd 23

09-09-08 11.08.12

Hjulupphängning Ofjädrad och fjädrad massa Hjulen är fjädrande upphängda vid ramen eller den självbärande karossen. Utan den fjädrande upphängningen av hjulen skulle vägbanans ojämnheter överföras direkt till karossen och bilen hoppa till för varje liten upphöjning eller grop i vägen.

4

Bilkonstruktörer strävar efter att göra bilens ofjädrade massa, det vill säga hjul och hjulnav samt den del av axeln som är orörligt förenad med hjulen, så lätt som möjlig. Ju lättare ofjädrad massa desto snabbare följer hjulen vägbanans upphöjningar och gropar utan att den fjädrade massan, alltså resten av bilen, rör sig så mycket. Fjädrarna kan kvickare pressa ned hjulen i vägbanans gropar.

Hjulen får därmed en jämnare kontakt med vägen och ger en bättre åkkomfort och även säkrare köregenskaper. Har hjulen markkontakt kan de ju hela tiden överföra styr-, driv- och bromskraft.

Bilens ofjädrade och fjädrade massa.

24

9789147084906.indd 24

09-09-08 11.08.16

Hjulupphängning

Stel axel Stela axlar är stryktåliga och hållbara samt billiga att tillverka och underhålla. De används därför ofta på lastbilar, terrängfordon och en del robust byggda, terränggående personbilar, även om de i regel ger en tung ofjädrad massa. Den stela axeln ger en stötigare gång och sämre överföring av styr-, driv- och bromskraft på ojämn väg än separat hjulupphängning.

Enkel, bladfjädrad framaxel för lastbil.

Stel, drivande bakaxel på en lätt lastbil. (Mazda)

Stel framaxel Den stela framaxeln är i regel formad som en I-balk med en nedböjd profil för att bilen ska få en lägre tyngdpunkt och motorn få plats ovanför framaxeln. På en del bilar har man dock en rak framaxel utan någon nedböjning för att få högre markfrigång och därmed bättre framkomlighet på ojämn mark.

På många fordon fjädras och styrs den stela axeln av bladfjädrar, med fjäderfästena fastskruvade vid rambalkarna. Det är en enkel, robust och kostnadseffektiv konstruktion. Kostnadseffektiv betyder att den kostar mindre att tillverka än andra konstruktioner.

Dubbla stela framaxlar Dubbla framaxlar används på en del tunga anläggnings- och entreprenadfordon som bär last med tyngdpunkten långt fram. De dubbla framaxlarna ökar lastkapaciteten och ger bättre framkomlighet på lösa underlag eftersom hjultrycket fördelas på fler hjul. Styrutslag överförs med stag och länkar från den främre till den bakre framaxeln.

Stel bakaxel med drivning Det är en enkel, hållbar och kostnadseffektiv konstruktion att sätta Stel, drivande bakaxel på en grovdumper. slutväxeln och de odelade (AB Volvo) drivaxlarna till hjulen inuti den stela axelns axelkåpa.

Axelkåpan är i regel sammansvetsad av kraftig stålplåt.

Stel, drivande bakaxel på en tung lastbil. Hjulen bromsas med skivbromsar. (Daimler) 25

9789147084906.indd 25

09-09-08 11.08.27

Boggi På tunga fordon kan flera stela bakaxlar kombineras på olika sätt för att utjämna eller öka lasten samt förbättra drivförmågan, ofta i en boggi med två axlar.

Balansboggi På en balansboggi är i regel båda axlarna drivande (tandemdrivning).

Det finns dock balansboggin där bara den främre axeln driver och den bakre axeln vid körning med lätt last eller i tvär sväng kan lyftas med hjälp av en tryckluftdriven boggilyft. Båda axlarna fjädras med ett enda fjäderpaket på respektive sida. Fjäderpaketets mittdel sitter och ”balanserar” på en central bäraxel mellan de två hjulaxlarna. Bäraxeln är stadigt fäst på rambalkarna.

Denna konstruktion medger mycket stora fjädringsrörelser på hjulen, men kräver att hjulaxlarna är kopplade till ramen med reaktionsstag, som överför driv- och bromskraft.

Balansboggi med två drivande axlar, tandemdrivning, på en tung lastbil. (AB Volvo)

Så rör sig axlarna och hjulen på en balansboggi.

Balansboggin ger stora fjädringsrörelser varför hjulen behåller markkontakten och därmed drivförmågan även vid körning på mycket ojämn mark, såsom här vid ett anläggningsarbete. Lastbilen är en Mercedes-Benz Actros.

(Daimler)

26

9789147084906.indd 26

09-09-08 11.08.37

Hjulupphängning

Stödaxelboggi I en stödaxelboggi är bara den främre axeln drivande, och den bakre en stöd- eller löpaxel. Med hjälp av en hydraulisk eller tryckluftsdriven boggilyft kan stödaxelns hjul lyftas när man kör med lätt last eller skall vända lastbilen i ett trångt utrymme.

Så rör sig axlarna och hjulen på en stödaxelboggi. (Scania)

Så lyfts stödaxeln upp med boggilyften.

27

9789147084906.indd 27

09-09-08 11.08.39

Dubbelmembranservo har som namnet anger två membran som vardera har en kammare med atmosfärstryck och en med undertryck. Med hjälp av ventilsystemet varieras trycken i respektive kammare så att man får en exaktare anpassning av servokraften till pedaltrycket, med en större ökning av servokraften vid kraftigare pedaltryck. En sådan servo kallas även dual rate-servo.

Vakuum

Vakuum Membrankolv Från bromspedal

Kammare med atmosfärstryck Huvudcylinder

Så är en dubbel servo uppbyggd. (ATE) Vakuumpump för bromsservo Dieselmotorer har ofta inget gasspjäll och därmed inget undertryck (vakuum) i inloppsröret vid uppsläpp av gaspedalen, och vissa bensinmotorer har ett för litet undertryck, varför sådana motorer måste ha en separat vakuumpump för bromsservon. Vakuumpumpen är ofta en enkel vingpump som drivs mekaniskt av bilens motor.

På enstaka personbilar har använts bromsservo med hydraulisk förstärkning av bromskraften. Vid huvudcylindern finns en hydraulcylinder. I kolven finns en reglerventil som vid bromsning släpper på tryckolja så att kolven trycker mot huvudcylinderns primärkolv och därmed förstärker pedalkraften.

Varning! När bilens motor inte går, till exempel vid bogsering, fungerar inte någon av nämnda bromsservon varför det kan krävas ett mycket stort pedaltryck för att bromsa bilen!

106

9789147084906.indd 106

09-09-08 11.13.52

Skivbroms

Reglering av bromskraften Framhjulens och bakhjulens bromsar kan inte ha samma bromskraft eftersom hjulen är olika belastade. De flesta bilar har den tunga motorn och växellådan monterade i framvagnen varför framhjulen är mera belastade än bakhjulen och kan ha en större bromskraft. Vid en bromsning ger bromskraften bilen ett framåttippande moment vilket gör att framhjulen trycks hårdare mot vägbanan medan bakhjulen lättar lika mycket. Denna dynamiska belastningsförändring gör att framhjulen kan ha en större bromskraft medan bakhjulens bromsförmåga minskar.

Ju kraftigare bilen bromsas desto större blir det framåttippande momentet och därmed den dynamiska belastningsförändringen. De kraftigt belastade framhjulen kan ha upp till ca 75 % av bromskraften och de lättande bakhjulen bara ca 25 %.

Den dynamiska belastningsförändringen orsakas enbart av det framåttippande momentet och inte av någon ”viktförskjutning” eller ”tyngdkraftförskjutning”. Det är ju ingen vikt som förskjuts inne i bilen när man bromsar och tyngdkraften ändrar sig inte under bromsningen!

Hjulen är olika belastade varför bromskraften blir olika.

Elektronisk bromskraftreglering Alla personbilar och allt fler tunga fordon har det elektroniskt reglerade, låsningsfria bromsystemet ABS (Anti Blockier System eller Antilock Brake System). Till ABS finns olika tilläggsfunktioner som bromskraftförstärkningen EBA (Emergency Brake Assistance), elektroniska bromskraftfördelningen EBD (Electronic Brakeforce Distribution) och kurvbromskontrollen CBC (Cornering Brake Control). ABS samverkar med och har en del gemensamma komponenter med antispinnregleringen ASR, motorbromsregleringen MSR och antisladdsystemet ESP.

ABS

Om hjulen låsa sig vid inbromsning ger de för det första en lägre bromskraft än rullande hjul och har för det andra ingen styrförmåga.

107

9789147084906.indd 107

09-09-08 11.13.53

Bilen kanar rakt fram med låsta hjul och kan inte styras. ABS hindrar genom elektronisk bromskraftreglering bilens hjul att låsa sig. Detta oavsett hur hårt föraren trycker på bromspedalen eller hur hal vägen är.

Med ABS får bilen i många situationer en något kortare bromssträcka. Ännu viktigare är att den kan styras under hela bromsningen. Föraren kan alltså bromsa maximalt och samtidigt styra genom en kurva eller väja undan för ett hinder.

Så fungerar ABS Vid varje hjulnav finns en sensor som registrerar hjulets varvtal. På moderna ABS sker det för varje decimeter som bilen rullar. ABS elektroniska styrdon bearbetar kontinuerligt informationerna från hjulsensorerna. Visar det sig vid en bromsning att ett hjul saktar in fortare än de övriga och är på väg att låsa sig, signalerar styrdonet till ventilerna i ABS hydraulikenhet att sänka bromstrycket till det hjulet.

När ABS styrdon registrerar att hjulet åter roterar med samma fart som övriga hjul, ställer det om ventilerna i hydraulikenheten och sätter igång den inbyggda högtryckspumpen så att bromstrycket till hjulet ökar igen. Bromstrycket och därmed bromskraften regleras upp till 10 gånger per sekund, på en del ABS ännu snabbare.

2-, 3- och 4-kanals ABS

Ett 4-kanals ABS med 4 sensorer ger varje hjul en individuell reglering av bromstrycket och därmed bromskraften. Med 4 kanaler menas att det är separat bromsledning till var och en av de fyra hjulbromsarna.

I 3-kanals ABS har framhjulet var sin sensor och kanal och får individuell reglering av bromstrycket, medan bakhjulen har antingen var sin sensor eller, om bilen är bakhjulsdriven, en sensor vid differentialen, och en gemensam kanal. Bromstrycket till bakhjulen regleras gemensamt enligt principen ”select low”. Det innebär att det bakhjul som har det sämre väggreppet och vill låsa sig först kommer att bestämma bromstrycket till båda hjulen.

Den induktiva hjulsensorn har en magnetspole monterad på hjulupphängningen (hjulspindeln) och ett tandhjul på hjulnavet. När en tand sveper förbi spolen på milimeteravstånd induceras en elpuls i spolen. (ATE) Kanal betyder en hydraulisk krets med en egen bromsledning från hydraulikenheten till hjulbromsen. Fyrkanals innebär således att det går en separat bromsledning till varje hjulbroms

Enkla och prisbilliga 2-kanal ABS kan ha en sensor vid vardera framhjulet och på bakhjulsdrivna bilar eventuellt en sensor vid differentialen. Framhjulen har en gemensam kanal och bakhjulen en gemensam kanal.

108

9789147084906.indd 108

09-09-08 11.13.55

Skivbroms

= Styrdon och hydraulikenhet = Hjulsensor

ABS bromsfömåga

För att få den effektivaste

bromsningen med kortast möjliga bromssträcka

måste föraren

utnyttj ABS

till fullo.

Det gör man

genom att trycka

med full kraft

på bromspedalen och

hålla den hårt nedtrampad under hela bromsningen oavsett om det är sträv asfalt eller hal is under hjulen.

De pulseringar som känns i bromspedalen och det dunkande eller tickande ljud som hörs visar att ABS arbetar som det ska.

Pulseringarna och ljuden märks mindre på nyare ABS.

ABS-systemen. (Bosch)

ABS kan ge litet kortare bromssträcka på asfalt eller betong.

Men ge något sämre bromsförmåga och litet längre bromssträcka än gammaldags låsande bromsar på rullgrus, sand och lössnö, där de låsta hjulen framför sig hade bromsande kilar av grus, sand eller snö. Moderna ABS är dock programmerade att ge korta bromssträckor även på sådana lösa underlag.

Så varierar ABS bromstrycket. Signalerar en hjulsensor att hjulhastigheten minskar snabbt och hjulets acceleration blir starkt negativ, signalerar styrdonet till hydraulikenheten att minska bromstrycket, så att hjulet åter roterar hastigare.

109

9789147084906.indd 109

09-09-08 11.13.57

ABS-hydraulsystemets uppbyggnad i schema. (Bosch) Bromsassistent EBA EBA (Emergency Brake Assistance), även kallad BA (Broms Assistent) eller BAS (Broms Assistent System), har en sensor som registrerar hur snabbt föraren trycker ned bromspedalen. Är det en snabb nedtryckning höjer EBA automatiskt bromstrycket så att en maximal bromsning uppnås på bråkdelen av en sekund. Då blir bromssträckan den kortast möjliga även om föraren inte vill eller vågar trampa för fullt på bromspedalen.

EBA arbetar antingen med hjälp av bromssystemets vakuumservo, som genom en elektroniskt reglerad ventil ges full servoverkan, eller med hjälp av ABS/ESP-hydrauliksystemet som omedelbart bygger upp högsta möjliga bromstryck. När EBA arbetar sjunker bromspedalen något. Lättar föraren på bromspedalen upphör EBA-funktionen.

110

9789147084906.indd 110

09-09-08 11.13.59

Skivbroms

Under den tid EBA fungerar ser ABS till att inget hjul överbromsas och låser sig. Det är därför viktigt att ABS fungerar felfritt och registrera den reglerande elektroniken något fel på ABS kopplas EBA-funktionen automatiskt ur.

Vid 50 km/h stoppar bilen med EBA 0,7 m tidigare, medan bilen utan EBA fortfarande har hastigheten 10 km/h. Vid 100 km/h stoppar bilen med EBA 7,6 m tidigare, medan bilen utan EBA fortfarande har hastigheten 45 km/h.

(Bosch)

Med EBA

Utan EBA

Med EBA

Utan EBA

Elektronisk bromskraftfördelning EBD Den elektroniska bromskraftfördelningen EBD, på tyska EBV (Elektronische Bremskraft Verteilung), är numera en standardiserad tilläggsfunktion på de flesta ABS. Den ger alltid en optimal bromskraft till bakhjulen i förhållande till hur snabbt bilen körs eller hur den är lastad. EBD ser dock till att bakhjulens bromskraft aldrig blir så stor att bakhjulen vill låsa sig före framhjulen eftersom även en mycket kort låsning av bakhjulen kan leda till att de börjar slira och inte längre kan styra bakvagnen.

Kurvbromskontroll CBC Kurvbromskontrollen förbättrar körstabiliteten vid bromsning i kurva. Krängmomentet vid kurvkörning gör att de kurvyttre hjulen trycks hårdare mot vägbanan och de kurvinre hjulen lättar i samma grad, vilket vid lättare bromsning framförallt i högre hastighet gör att bilen vill svänga inåt i kurvan, det vill säga överstyra. CBC ökar bromskraften på de kurvyttre hjulen så att det uppkommer ett stabiliserande motmoment som vrider bilen tillbaka till den önskade kursen.

111

9789147084906.indd 111

09-09-08 11.14.00

SYSTEM

Chassi & bromsar

FORDON · SYSTEM/CHASSI & BROMSAR

D

e n h ä r b o k e n riktar sig till alla som behöver kunskaper om olika fordons chassin och bromsar. Hur olika chassin och hur olika bromssystem är konstruerade för att uppfylla de funktionskrav som ställs på ett modernt fordon. Du får en överblick hur de är anpassade för olika typer av fordon.

Serien Fordon, där den här boken Chassi och bromsar ingår, kommer att omfatta faktaböcker och webbtjänster.

Webbtjänsten har animeringar och annat kompletterande material till faktaböckerna, där finns också kontrolluppgifter och självtester.

Webbtjänsten kommer också att ge förslag på olika praktiska moment och hur de kan genomföras.

Best.nr 47-08490-6

FORDON

SYSTEM

Chassi & bromsar

Tryck.nr 47-08490-6

FORDON

Chassi & bromsar, omslag.indd 1

09-09-08 14.49.17