El cilindre mestre (Master Cylinder), també conegut com a oli principal de fre (aire), la seva funció principal és impulsar el líquid de fre (o gas) que es transmetrà a cada cilindre de fre per empènyer el pistó.
El cilindre mestre de fre és un cilindre hidràulic de pistó d'acció unidireccional, i la seva funció és convertir l'energia mecànica d'entrada del mecanisme del pedal en energia hidràulica. Hi ha dos tipus de cilindres mestres de fre, de cambra única i de cambra doble, que s'utilitzen respectivament en sistemes de frenada hidràulica de circuit únic i de circuit doble.
Per tal de millorar la seguretat de conducció dels automòbils, d'acord amb els requisits de les normes de trànsit, el sistema de frenada de servei dels automòbils ara adopta un sistema de frenada de doble circuit, que es compon d'una sèrie de cilindres mestres de doble cambra (s'han eliminat els cilindres mestres de fre d'una sola cambra). sistema de frenada hidràulica de doble circuit.
Actualment, gairebé tots els sistemes de frenada hidràulica de doble circuit són sistemes de frenada servo o sistemes de frenada dinàmica. Tanmateix, en alguns vehicles miniatura o lleugers, per tal de simplificar l'estructura i amb la condició que la força del pedal de fre no superi el rang de força física del conductor, també hi ha alguns models que utilitzen un cilindre mestre de fre de doble cambra en tàndem per formar un sistema de fre hidràulic manual de doble circuit.
Estructura del cilindre mestre de fre de doble cambra en tàndem
Aquest tipus de cilindre mestre de fre s'utilitza en un sistema de frens hidràulics de doble circuit, que equival a dos cilindres mestres de fre d'una sola cambra connectats en sèrie.
La carcassa del cilindre mestre de fre està equipada amb un pistó del cilindre davanter 7, un pistó del cilindre posterior 12, una molla del cilindre davanter 21 i una molla del cilindre posterior 18.
El pistó del cilindre davanter està segellat amb un anell de segellat 19; el pistó del cilindre posterior està segellat amb un anell de segellat 16 i està posicionat amb un anell de retenció 13. Els dos dipòsits de líquid estan comunicats respectivament amb la cambra davantera B i la cambra posterior A, i estan comunicats amb els cilindres de les rodes de fre davantera i posterior a través de les seves respectives vàlvules de sortida d'oli 3. El pistó del cilindre davanter és empès per la força hidràulica del pistó del cilindre posterior, i el pistó del cilindre posterior és accionat directament per la vareta d'empenta. 15 empenta.
Quan el cilindre mestre de fre no funciona, el cap del pistó i la copa de les cambres davantera i posterior es troben just entre els forats de bypass 10 i els forats de compensació 11 respectius. La força elàstica de la molla de retorn del pistó del cilindre davanter és més gran que la de la molla de retorn del pistó del cilindre posterior per garantir que els dos pistons estiguin en la posició correcta quan no funcionen.
Quan frena, el conductor trepitja el pedal del fre, la força del pedal es transmet a la vareta d'empenta 15 a través del mecanisme de transmissió i empeny el pistó 12 del cilindre posterior per avançar. Després que la copa de cuir cobreixi el forat de derivació, la pressió a la cavitat posterior augmenta. Sota l'acció de la pressió hidràulica a la cambra posterior i la força de la molla del cilindre posterior, el pistó 7 del cilindre davanter es mou cap endavant i la pressió a la cambra davantera també augmenta. Quan es continua prement el pedal del fre, la pressió hidràulica a les cambres davantera i posterior continua augmentant, fent que els frens davanter i posterior frenin.
Quan s'allibera el fre, el conductor allibera el pedal del fre, sota l'acció de les molles del pistó davanter i posterior, el pistó i la vareta d'empenta del cilindre mestre del fre tornen a la posició inicial, i l'oli de la canonada empeny la vàlvula de retorn d'oli 22 i flueix cap enrere. El cilindre mestre es frena, de manera que l'efecte de frenada desapareix.
Si falla el circuit controlat per la cambra davantera, el pistó del cilindre davanter no genera pressió hidràulica, però sota la força hidràulica del pistó del cilindre posterior, el pistó del cilindre davanter s'empeny cap a l'extrem davanter, i la pressió hidràulica generada per la cambra posterior encara pot fer que la roda posterior produeixi força de frenada. Si falla el circuit controlat per la cambra posterior, la cambra posterior no genera pressió hidràulica, però el pistó del cilindre posterior es mou cap endavant sota l'acció de la vareta d'empenta i entra en contacte amb el pistó del cilindre davanter per empènyer el pistó del cilindre davanter cap endavant, i la cambra davantera encara pot generar pressió hidràulica que frena les rodes davanteres. Es pot veure que quan falla qualsevol conjunt de canonades del sistema de frens hidràulics de doble circuit, el cilindre mestre de fre encara pot funcionar, però augmenta la carrera del pedal necessària.
