O cilindro mestre (Master Cylinder), tamén coñecido como aceite principal de freo (aire), a súa función principal é impulsar o líquido de freo (ou gas) para que sexa transmitido a cada cilindro de freo para empurrar o pistón.
O cilindro mestre de freo é un cilindro hidráulico de pistón de acción unidireccional e a súa función é converter a enerxía mecánica de entrada do mecanismo do pedal en enerxía hidráulica. Hai dous tipos de cilindros mestres de freo, de cámara única e de cámara dobre, que se usan respectivamente en sistemas de freado hidráulico de circuíto único e de circuíto dobre.
Para mellorar a seguridade na condución dos automóbiles, de acordo cos requisitos das normas de tráfico, o sistema de freado de servizo dos automóbiles adopta agora un sistema de freado de dobre circuíto, que está composto por unha serie de cilindros mestres de dobre cámara (elimináronse os cilindros mestres de freado dunha soa cámara). sistema de freado hidráulico de dobre circuíto.
Na actualidade, case todos os sistemas de freado hidráulico de dobre circuíto son sistemas de servofreado ou sistemas de freado dinámico. Non obstante, nalgúns vehículos en miniatura ou lixeiros, para simplificar a estrutura e coa condición de que a forza do pedal do freo non supere o rango de forza física do condutor, tamén hai algúns modelos que empregan un cilindro mestre de freado de dobre cámara en tándem para formar un sistema de freado hidráulico manual de dobre circuíto.
Estrutura do cilindro mestre de freo de dobre cámara en tándem
Este tipo de cilindro mestre de freo utilízase nun sistema de freos hidráulicos de dobre circuíto, que equivale a dous cilindros mestres de freo dunha soa cámara conectados en serie.
A carcasa do cilindro mestre do freo está equipada cun pistón do cilindro dianteiro 7, un pistón do cilindro traseiro 12, un resorte do cilindro dianteiro 21 e un resorte do cilindro traseiro 18.
O pistón do cilindro dianteiro está selado cun anel de selado 19; o pistón do cilindro traseiro está selado cun anel de selado 16 e está colocado cun anel de retención 13. Os dous depósitos de líquido están comunicados respectivamente coa cámara dianteira B e a cámara traseira A, e están comunicados cos cilindros das rodas de freo dianteiras e traseiras a través das súas respectivas válvulas de saída de aceite 3. O pistón do cilindro dianteiro é empuxado pola forza hidráulica do pistón do cilindro traseiro e o pistón do cilindro traseiro é accionado directamente pola vara de empuxe. 15.
Cando o cilindro mestre do freo non funciona, a cabeza do pistón e a copa das cámaras dianteira e traseira están situadas entre os orificios de derivación 10 e os orificios de compensación 11 respectivos. A forza elástica do resorte de retorno do pistón do cilindro dianteiro é maior que a do resorte de retorno do pistón do cilindro traseiro para garantir que os dous pistóns estean na posición correcta cando non funcionan.
Ao frear, o condutor pisa o pedal do freo, a forza do pedal transmítese á vara de empuxe 15 a través do mecanismo de transmisión e empurra o pistón 12 do cilindro traseiro para que avance. Despois de que a cunca de coiro cubra o orificio de derivación, a presión na cavidade traseira aumenta. Baixo a acción da presión hidráulica na cámara traseira e a forza do resorte do cilindro traseiro, o pistón 7 do cilindro dianteiro móvese cara adiante e a presión na cámara dianteira tamén aumenta. Cando se continúa premendo o pedal do freo, a presión hidráulica nas cámaras dianteira e traseira continúa aumentando, facendo que os freos dianteiros e traseiros freen.
Cando se solta o freo, o condutor solta o pedal do freo, baixo a acción dos resortes do pistón dianteiro e traseiro, o pistón e a vara de empuxe no cilindro mestre do freo volven á posición inicial, e o aceite da tubaxe empurra para abrir a válvula de retorno de aceite 22 e flúe cara atrás. O cilindro mestre frénase, de xeito que o efecto de freada desaparece.
Se falla o circuíto controlado pola cámara dianteira, o pistón do cilindro dianteiro non xera presión hidráulica, pero baixo a forza hidráulica do pistón do cilindro traseiro, o pistón do cilindro dianteiro é empuxado cara ao extremo dianteiro, e a presión hidráulica xerada pola cámara traseira aínda pode facer que a roda traseira produza forza de freada. Se falla o circuíto controlado pola cámara traseira, a cámara traseira non xera presión hidráulica, pero o pistón do cilindro traseiro móvese cara adiante baixo a acción da vara de empuxe e entra en contacto co pistón do cilindro dianteiro para empurrar o pistón do cilindro dianteiro cara adiante, e a cámara dianteira aínda pode xerar presión hidráulica para frear as rodas dianteiras. Pódese observar que cando falla calquera conxunto de tubaxes no sistema de freos hidráulicos de dobre circuíto, o cilindro mestre do freo aínda pode funcionar, pero a carreira do pedal requirida aumenta.
