Enklast är nog om vi börjar att beskriva ett enkelt hydrauliskt system.
Själva principen bakom ett hydrauliskt system är att vätskor (bromsvätskan i ett bromssystem) inte kan komprimeras. Enkelt förklarat, rör man något i ena änden måste något röra sig i andra änden
Antag vi har ett slutet system med två kolvar, #1 och #2.
Antag nu att kolv #1 motsvarar kolven i en huvudbromscylinder.
Antag även att kolven har en AREA på 0.1 kvadradmeter (m^2).
Jo, jag vet - är en sjujäkla huvudbromscylinder - men det är bara ett räkneexempel
Om du nu trycker ned kolv #1 med en kraft på 100 kg, då kommer det att skapas ett tryck i vätskan.
Tryck är helt enkelt kraft per area. Så hur mycket tryck får vi i systemet? Tokenkelt!
P (tryck) = Kraft (F) / Area (A)
Vår kraft F1 är 100 kg, det är samma sak som 1000 N(ewton)
Vår area A1 är 0.1 m^2
Vårt tryck blir då P1 = F1 / A1 = 1000 / 0.1 = 10 000 N / m^2 = 0.1 bar
Nice!
Antag nu att kolv #2 i andra änden av systemet är kolven i vårt bromsok.
Antag att denna kolv har en area på 1 kvadratmeter, dvs mycket större än den första kolven.
Vi vet redan att vätskan i systemet har ett tryck på 0.1 bar.
Vår kolv #2 utsätts alltså för ett tryck på 0.1 bar.
Så hur kraft trycket kolv #2 med isåfall?
Jo, använd formeln Tryck = Kraft / Area och skriv om den till Kraft = Tryck / Area
Trycket vet vi redan är 0.1 bar = 10 000 N / m^2
Arean vet vi att denna är 1 m^2.
Trycket från kolv #2 blir således 10 000 / 1 = 10 000 N = 1 000 kg
Den trycker alltså med 1000 kg! Tjo!
Så genom att trycka med liten kraft på en liten kolv kan jag få ut stor kraft på en stor kolv!
Det är tex så domkrafter fungerar.
Ok, vad har detta med bromssystem att göra? Jo, genom ovanstående exempel och räkneexempel så inser man att om man ändrar en kolvs storlek i ett bromssystem kommer kraften som denna producerar att ändras.
Ett enkelt exempel. Antag du har ett enkelt bromssystem med en frambroms som har en bromsokskolv med diameter på 50 mm, samt en bakbroms med diameter på 30 mm. Frambromsen kommer alltså att skapa ett högre tryck, då dess kolv är större.
Säg nu att vi byter ut bromsoket fram till ett från FetaBromsar AB vars kolv har en diameter på 60 mm. Detta gör att kraften (som nyper åt kring bromsskivan) ökar. Vilket betyder att bromsbalansen har ändrats till att ge frambromsarna mer kraft. Om vi överdriver detta förhållande kommer framhjulen att låsa innan bakbromsarna ens gjort någon större nytta - dvs du använder endast två däck för att bromsa och således utnyttjar inte alla fyra kontaktytor (däck) för att skapa den effektivaste inbromsningen.
På motsvarande sätt kommer en ökning av endast kolvens diameter bak betyda att bromsarna bak nyper hårdare och man kan börja riskera att bakhjulen låser sig före framhjulen.
Tänk på att det är AREAN man alltid ska räkna på när det gäller tryck och kraft. Fast man anger alltid en kolv i dess diameter. Vi alla vet att aran av en cirkel (ytan av en kolv) är pi * (d/2)^2 - det betyder att arean är kvadratiskt proportionell mot diametern! Vad betyder det?
Jo, i ovanstående fall där vi hade 50 mm fram och 30 mm bak så har vi ett kraftförhållande mellan fram/bak-bromsarna på 50^2 / 30^2 = 2.78
När vi sedan ändrade från 50 mm till 60 mm så får vi ett kraftförhållande på 4 !
Dvs en ganska liten skillnad i kolvdiameter kan tyckas, men förhållandet mellan fram/bak-bromskraften ändras mer (just pga av ökningen är kvadratisk).