Was ist ein Vakuum-Servo?

Vakuumservos sind Geräte, die in vielen Pkw und Lkw eingesetzt werden, um den Kraftaufwand für die Bremsbetätigung zu reduzieren. Dieses auch als Unterdruckbremskraftverstärker bezeichnete Bauteil besteht aus einem großen Unterdruckbehälter, der in zwei Kammern unterteilt ist. Ein Ende der Vorrichtung ist durch ein Gestänge mit einem Bremspedal verbunden und das andere Ende besteht aus einem Kolben, der mit dem Hauptbremszylinder in Kontakt steht. Wenn der Fahrer das Bremspedal niederdrückt, dringt Atmosphäre in eine der Kammern des Reservoirs ein. Diese Druckdifferenz verstärkt die über das Bremspedal aufgebrachte Kraft, so dass der Fahrer weniger Kraft aufwenden muss, als wenn das Fahrzeug kein Unterdruckservo hätte.

Verbrennungsmotoren erzeugen als natürlichen Teil des Verbrennungsprozesses Unterdruck. Dies wird typischerweise als Krümmervakuum bezeichnet und kann verwendet werden, um Komponenten wie Scheibenwischermotoren und Vakuumbackverstärker mit Strom zu versorgen. Fahrzeuge, die Diesel- oder Elektromotoren verwenden, können auch einen Vakuumservo verwenden, indem sie eine als Vakuumpumpe bekannte Komponente verwenden. Diese Geräte werden entweder mechanisch oder elektrisch angetrieben und arbeiten, indem sie die Luft aus einem verschlossenen Behälter pumpen.

Frühe Kraftfahrzeugbremssysteme verwendeten direkte mechanische Verbindungen zwischen Bremspedalen und Hauptzylindern. Diese Art von System verwendet nur die Kraft, die vom Fuß des Fahrers zur Verfügung steht, um den Hauptbremszylinder zu drücken, um die Bremsen zu aktivieren. Dadurch ist oft ein hoher Kraftaufwand erforderlich und es kann einige Zeit dauern, bis sich der Druck aufbaut und die Bremsen aktiviert werden. Ein Unterdruckservo reduziert nicht nur den Kraftaufwand zum Betätigen des Hauptbremszylinders, sondern stellt typischerweise auch die volle Bremsleistung bereit, sobald das Pedal eine gewisse Distanz durchgetreten ist.

Unterdruckbremskraftverstärker arbeiten, indem sie eine Druckdifferenz erzeugen und dann ausnutzen. Ein typisches Vakuumservo besteht aus zwei verschlossenen Gefäßen ineinander. Ein Vakuum wird angelegt, um Luft aus dem Inneren beider Behälter zu entfernen, und ein Rückschlagventil verhindert normalerweise, dass die Atmosphäre versehentlich wieder eindringt.

Typische Vakuum-Servokonstruktionen beinhalten auch eine Membran zwischen den beiden abgedichteten Gefäßen. Wenn sich das Bremspedal nach unten bewegt, kann Luft in eine der Kammern eintreten, wodurch ein Druckunterschied entsteht und die Membran bewegt wird. Solange das Pedal gedrückt wird, kann zusätzliche Luft in das Gerät eindringen, wodurch eine größere Druckdifferenz und mehr Bremskraft erzeugt wird.

Einige Fahrzeuge, insbesondere große Kombi-Lkw, verwenden Druckluftbremsen, die keinen Unterdruckservo benötigen. Andere Fahrzeuge verwenden einen hydraulischen Bremskraftverstärker, unabhängig davon, ob Unterdruck vorhanden ist. Eine spezielle Anwendung verwendet das gleiche unter Druck stehende Fluid, um die Servolenkungszahnstange zu betätigen und den Bremsen eine Verstärkungskraft zu verleihen.