Brake Systems

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Text of Brake Systems

Table of Contents Brake SystemsSubject Page

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 Shop Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Asbestos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 OSHA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Basic Safety Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Eye Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Clothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Fundamentals of Braking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Heat / Kinetic Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Vehicle Kinetic Energy Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 Friction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Coefficient of Friction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Surface Effects on Maximum Deceleration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 Brake Pad Edge Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 Swept Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Weight Transfer & Weight Bias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 Brake Fade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Mechanical Fade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Lining Fade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Gas Fade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Water Fade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Brake System Hydraulics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 Hydraulic Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 Pascals Law . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 Compressibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 Hydraulic Pressure vs. Working Force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 Hydraulic Transfer of Motion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 Brake Fluid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 Brake Fluid Boiling Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 Brake Fluid Grades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 DOT 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 DOT 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 DOT4 ESL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 DOT 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 DOT 5.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21Initial Print Date: 10/11 Revision Date:

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Hydraulic Brake Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 Tandem Hydraulic Brake Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 Brake Proportioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 Electronic Brake Proportioning (EBV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 Brake Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 Power Brake Booster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 Master Cylinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 Brake Lines & Hoses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 Solid Brake Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 Flexible Brake Hoses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 Brake Calipers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 Floating Caliper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 Fixed Caliper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 Brake Discs (Rotors) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 Solid Disc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 Ventilated Disc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 Floating Disc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 Cross Drilled Disc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 Brake Pad Wear Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28 Dual Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28 Single Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 Fundamentals of Anti-Lock Brakes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 Anti-Lock Brake System Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 Brake Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 Braking Forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 Road Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 ABS Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 Normal Braking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37 Pressure Hold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 Return Pump Activation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Pressure Build . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39 Pressure Drop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 Wheel Speed Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 Inductive Type Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 Hall Type Sensor (Two Wire) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 Magneto Resistive Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 Braking Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 Hill Decent Control (HDC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 Dry Braking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 Brake Standby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

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Automatic Soft Stop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 Fading Compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 Drive-off Assistant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 Cornering Brake Control (CBC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 Service Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 Flushing Brake Fluid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 Brake Fluid Disposal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 Checking for Contaminated Brake Fluid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 Brake Bleeding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 Bleeding Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 Bleeding Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 Brake Lines and Hoses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Solid Brake Line Repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Flexible Brake Hose Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Checking Function of Brake Booster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Operation Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Leak Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Checking Function of Master Cylinder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .