Принцип работы вакуумного усилителя тормозов
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Усилители тормозов

Для снижения усилия, прилагаемого водителем на тормозную педаль, в гидравлическом приводе получили распространение специальные устройства — усилители. Усилители, устанавливаемые в гидравлический привод в качестве постороннего источника энергии, позволяют использовать энергию сжатого воздуха (пневмоусилители); разрежение, образующееся во впускном трубопроводе работающего двигателя или создаваемое вакуумным насосом (вакуумные усилители); или энергию давления рабочей жидкости, создаваемого насосом высокого давления (гидроусилители). В последнее время также разработаны конструкции электроусилителей. Усилители значительно облегчают тормозное управление. Неработающий усилитель не препятствует штатному торможению автомобиля от педали.

Схемы гидропривода тормозов с вакуумным усилителем (а):
А — атмосферная полость;
Б — вакуумная полость;
1 — бачок главного тормозного цилиндра;
2 — запорный клапан;
3 — вакуумная камера;
4 — диафрагма;
5 — воздушный фильтр;
6 — шток педали тормоза;
с пневматическим (гидравлическим) усилителем (б):
1 — подвод воздуха;
2 — шток;
3 — педаль;
4 — тормозные механизмы;
5 — главный цилиндр;
6 — силовой цилиндр;
7 — следящий клапан (распределитель)

На рисунке изображены схемы гидропривода тормозов с вакуумным и пневматическим (гидравлическим) усилителями.
Также встречаются усилители гидровакуумного типа, которые по принципу действия являются разновидностью усилителей вакуумного типа. В отличие от вакуумных, которые всегда установлены между тормозной педалью и главным цилиндром, гидровакуумные усилители могут размещаться в любом месте, что облегчает их компоновку на автомобиле.
Наибольшее распространение получил вакуумный усилитель (а). Он имеет камеру, разделенную резиновой диафрагмой на две полости: вакуумную Б и атмосферную А. Вакуумная полость Б соединена трубопроводом с источником разрежения, и давление в ней ниже атмосферного. Атмосферная полость А через следящий клапан соединяется либо с вакуумной камерой в расторможенном состоянии, либо с атмосферой при торможении.
Диафрагма с одной стороны соединена со штоком для привода поршня главного цилиндра, а с другой стороны через следящий клапан в нее упирается толкатель от тормозной педали. В исходном положении давление в обеих камерах усилителя одинаковое и равно давлению источника разрежения. Имеется возвратная пружина, которая отводит в первоначальном положении диафрагму со штоком от поршня главного цилиндра.
При нажатии педали тормоза усилие от нее передается через толкатель к следящему клапану усилителя, который сначала закрывает вакуумное отверстие и отсоединяет атмосферную камеру А от источника разрежения, а затем соединяет ее через открывшееся атмосферное отверстие клапана с атмосферой. Давление в полостях А и Б оказывается различным, в результате диафрагма перемещается в сторону меньшего давления, а на ее штоке появляется сила, которая суммируется с усилием толкателя педали и перемещает поршень главного цилиндра. Усилитель устроен таким образом, что дополнительное усилие всегда пропорционально усилию на толкателе. Чем сильнее водитель воздействует на педаль, тем эффективнее работа усилителя. Максимальное дополнительное усилие в 3–5 раз превосходит усилие ноги водителя. Его дальнейшее увеличение возможно только за счет увеличения числа камер или диаметра диафрагмы.
При растормаживании атмосферная камера А через следящий клапан вновь соединяется с источником разрежения, давление в камерах А и Б выравнивается, диафрагма возвращается в исходное положение.
В трубе, соединяющей вакуумную камеру Б с источником разрежения, устанавливают обратный клапан. Он разъединяет усилитель и источник разрежения при остановке двигателя или отказе вакуумного насоса. Вследствие этого в камере усилителя поддерживается разрежение, которое позволяет произвести 3–4 эффективных торможения даже при неработающем двигателе или насосе.
Пневматический усилитель (б) имеет баллон с запасом сжатого воздуха, следящий клапан и силовой цилиндр с поршнем или диафрагмой. Шток силового цилиндра приводит в движение поршни главного тормозного цилиндра. При торможении толкатель педали воздействует на шток, который передает усилие одновременно на шток силового цилиндра и на следящий клапан. Последний открывается и пропускает воздух под давлением из баллона в полость силового цилиндра.
Гидравлический усилитель имеет гидронасос, бачок с запасом рабочей жидкости, следящий распределитель, соединенный со штоком и поршнем силового цилиндра. Как и в пневмоусилителе, шток силового цилиндра воздействует на поршень главного тормозного цилиндра. Иногда поршень силового цилиндра отсутствует и его функции выполняет непосредственно поршень главного цилиндра.
Если торможение не осуществляется, нагнетаемая насосом жидкость проходит через каналы распределителя и сливается обратно в бачок. При нажатии педали в распределителе перекрывается слив жидкости в бачок и открывается его проход в полость силового цилиндра. Усилия на штоке от педали и от давления жидкости на поршень силового цилиндра складываются и передаются на поршень главного тормозного цилиндра.
При торможении происходит динамическое перераспределение воздействующих на переднюю и заднюю оси нагрузок, заключающееся в увеличении доли общей нагрузки на передние колеса и уменьшении на задние. Это может часто приводить к тому, что тормозные силы на задних колесах превышают силы сцепления шин с дорогой, в результате чего происходит блокировка и скольжение колес. Наличие регулятора давления снижает вероятность этого явления.
Регулятор тормозных сил автомобиля автоматически изменяет давление жидкости в приводе задних тормозов в зависимости от нагрузки на заднюю ось. При этом ограничивается возрастание тормозных сил на задних колесах при частичной загрузке автомобиля с целью установить желаемую очередность блокирования колес. Для предотвращения заноса автомобиля при торможении желательна следующая очередность блокирования колес: сначала передние, а затем задние. Уменьшение возможности блокировки задних колес повышает безопасность движения.
Степень снижения давления в контуре задних колес относительно передних устанавливают пропорционально величине загрузки автомобиля, которую определяют по загрузке задней подвески. Но полностью защитить колеса от блокировки и скольжения регулятор тормозных сил все-таки не может.

Неисправности вакуумного усилителя

Смотрите также

Машина глохнет при торможении

    139 1 106k

Вакуумный усилитель тормозов

Неисправности вакуумного усилителя приводят к тому, что водитель не в состоянии прикладывать необходимое усилие для нормальной работы тормозной системы автомобиля. Так, выделяют всего три неисправности вакуумного усилителя тормозов (сокращенно — ВУТ). Это разгерметизация трубопровода (мест его присоединения), поломка обратного клапана ВУТ, разгерметизация его рабочих камер.

Третья причина достаточно редкая, а вот первые являются основными. Проверка усилителя обычно не составляет труда, и под силу даже начинающему автолюбителю. Что касается ремонта, то восстановление герметичности имеет смысл только на стыках (хомутах), в остальных же случаях, как правило, меняют целиком ВУТ, либо его соединительные трубки.

Что такое и для чего нужен ВУТ

Чтобы определить неисправность ВУТ, имеет смысл описать его предназначение, принцип работы, а также влияние вакуумного усилителя на работу двигателя. Итак, основная задача «вакуумника» заключается в усилении физической силы (обычно в 3…5 раз), прилагаемой водителем на педаль тормоза автомобиля. Это жизненно необходимо, поскольку даже очень сильный человек не в состоянии создать достаточное усилие в гидравлической тормозной системе, чтобы все тормозные колодки сжались до нужного значения в критический момент. Создается такое усилие за счет разряжения воздуха, а в качестве его источника используется область в впускном коллекторе двигателя либо нагнетается дополнительным насосом.

Конструкционно ВУТ состоит из двух камер — атмосферной ( со стороны водителя) и вакуумной (со стороны двигателя). Вакуумная камера с помощью соответствующего трубопровода соединена с впускным коллектором. При нажатии на педаль тормоза вакуумная камера соединяется с атмосферной с помощью толкателя, на котором имеется так называемый клапан слежения. Далее диафрагма соединяется со штоком и происходит нагнетание тормозной жидкости к тормозным цилиндрам. Если на тормозную педаль не оказывается усилие, то под воздействием обратной пружины диафрагма возвращается на место, давление на тормозную жидкость ослабевает, из-за чего тормозные колодки расходятся и торможение прекращается.

В самом простом случае вакуумный усилитель тормозов берет разрежение из впускного коллектора. Для этого он соединен с ним соответствующим трубопроводом. Однако во многих современных автомобилях для «вакуумника» существуют отдельные вакуумные насосы. Они бывают двух типов. Первый — механический, он имеет привод от распределительного вала двигателя. Второй — электрический, он приводится в действие отдельным электрическим двигателем. Использование дополнительных насосов не только повышает комфорт использования тормозной системы, но и повышает ее надежность (например, в случае повреждение и/или разгерметизации). Но все же насос — лишь вспомогательный элемент, и основное разрежение берется из впускного коллектора.

Признаки неисправности ВУТ

Частичный выход вакуумного усилителя тормозов обязательно проявит себя, причем с худшей стороны и достаточно явно. Так, к симптомам неисправности усилителя относится:

  • Значительные усилия при нажатии на педаль тормоза. Чтобы почувствовать это на себе, можно при заведомо исправном «вакуумнике» и заглушенном моторе нажать на педаль четыре-пять раз. При последнем выжиме усилие на педали значительно возрастет. Иногда бывает обратная ситуация — педаль слишком мягкая. Это говорит о «завоздушивании» тормозной системы.
  • Влияние вакуумного усилителя на работу двигателя. Поскольку ВУТ берет разрежение из впускного коллектора, то в процессе торможения двигатель может изменять режим работы (хотя в нормальном режиме этого происходить не должно). Это происходит по той причине, что в коллектор подсасывается лишний воздух, влияющий на состав топливовоздушной смеси.
  • Вакуумный усилитель тормозов шипит. В частности, шипение происходит при выжиме педали. Шипящий звук явно указывает на наличие разгерметизации либо в самом вакуумном усилителе (например, при разрыве диафрагмы), либо же в его трубопроводе или в обратном клапане (например, при значительном износе его резиновых уплотнений).
  • Стук вакуумных насосов. Если выходит из строя механический вакуумный насос, то обычно признаком этого является гул, издаваемый его приводным штоком (также может появляется ошибка р1479). Если на машине установлен электрический вакуумный насос, то зачастую автолюбители сталкиваются с перегревом его приводного электродвигателя.
  • Стук при резком торможении. Причем звук носит инерционный характер, поскольку он вызван разбалтыванием крепления мембраны.

Соответственно, возникновение одного или несколько признаков прямо указывает автовладельцу на то, что необходимо проверить вакуумный усилитель тормозов и его составляющие.

Ошибка p1479

У современных автомобилей, оборудованных электронным блоком управления (ЭБУ) зачастую в памяти устройства формируется ошибка с кодом p1479 — “Вакуумная система усилителя тормозов механическая неисправность”. Сталкиваются с ней владельцы самых разных автомобилей — Audi, Volkswagen (Touareg, Passat), Ford и других. Причина возникновения ошибки в блоке управления могут быть самыми разными. Например, при подсасывании воздуха в шланге между впускным коллектором и непосредственно вакуумным усилителем тормозов.

Еще один распространенный вариант — результат замера величины вакуума датчиком разрежения. В частности, она возникает, если внутри вакуумного усилителя и/или его трубок появляется влага. Решение заключается в чистке и осушке трубок, в редких случаях — замена самого датчика.

Также имеет смысл проверить целостность предохранителя, идущего от управления до датчика. У каждой машины будет своя электросхема, поэтому в рамках данного материала конкретную информацию привести невозможно.

Еще вариант — работоспособность электровакуумного насоса. В частности его электродвигателя, крыльчатки, подшипников, крепления, колодки подключения, а также реле и предохранителя.

Причины неисправности вакуумного усилителя

Вакуумный усилитель тормозов и его сопутствующие элементы — достаточно простые устройства, поэтому специалисты выделяют следующие основные и возможные неисправности ВУТ:

  • Разгерметизация вакуумного трубопровода. По нему происходит разрежение, необходимое для нормальной работы тормозной системы. Соответственно, если в него будет подсос воздуха извне, то ВУТ работать не будет. Разгерметизация (подсос воздуха) от старости резины может произойти в самых разных местах — в резиновых шлангах, местах соединений, хомутах.
  • Неисправность обратного клапана. Его задача состоит в удалении воздуха из тормозной системы и недопущения попадания его как в саму систему, так и в главный тормозной цилиндр. Неисправным может быть как сам клапан, например, по причине естественного износа, так и по причине значительного износа резиновых его уплотнений.
  • Разгерметизация рабочих камер вакуумного усилителя. Это достаточно редкая причина, которая происходит, чаще всего, из-за механического повреждения ВУТ. Например, при ремонте или ДТП.
  • Разрыв диафрагмы. Это критическая поломка, поскольку она возникает внутри самого усилителя, а он обычно является неремонтопригодным, соответственно, подлежит замене. При этом усилитель будет травить воздух, и издавать шипение.
  • Образование в ВУТ дополнительного зазора. Дело в том, что в результате эксплуатации машины и в частности механизма крепления вакуумного усилителя его мембрана немного сдвигается вперед, из-за чего на самом деле водителю легче давить на педаль тормоза. Однако в результате этого возникает лишний зазор в креплении, из-за которого порой может возникать стук при резком торможении. Чтобы решить эту проблему достаточно отрегулировать шток, переместив его немного вперед. Подобный ремонт возможен как в условиях гаража, так и в автосервисе.
Читать еще:  Принцип работы вариатора

В случае, если автомобиль комплектуется дополнительным вакуумным насосом, то обычно выделяют и четвертую неисправность — частичный или полный выход этого узла из строя. При этом сама тормозная система будет работать, однако не в оптимальном режиме. В частности, при резких торможениях значительно вырастет усилие, которое нужно будет физически оказать водителю на педаль.

Как проверить вакуумный усилитель тормозов

Возникает логический вопрос, как определить неисправность вакуумного усилителя тормозов. На самом деле сделать это достаточно просто, причем без использования дополнительного оборудования, проверку можно выполнить в условиях гаража и даже на улице.

Простейшая проверка выполняется по следующему алгоритму:

  • При заглушенном двигателе необходимо накачать вакуумный усилитель (тормозную систему). Делается путем нажатия на педаль тормоза примерно 4…5 раз.
  • В конце последнего нажатия педаль нужно зафиксировать в нажатом положении.
  • Запустить двигатель на холостых оборотах.
  • Если «вакуумник» работает исправно, то в него при запуске двигателя сразу пойдет разрежение, в результате чего педаль тормоз немного опустится вниз, что будет явно ощущаться поставленной на нее ногой.
  • Соответственно, если педаль не двигается и не реагирует на запуск двигателя, то имеет место разгерметизация в системе.

Другую проверку имеет смысл выполнить в случае, если тормозная система работает, вроде бы, исправно, но при нажатии на педаль тормоза наблюдается изменение в режиме работы ДВС. Так, проверка выполняется по следующему алгоритму:

Отсоединить трубопровод от впускного коллектора.

  • Его штуцер необходимо герметично «заглушить». Для этого можно воспользоваться хомутом или перетянутой резиновой трубкой с хомутом.
  • Запустить двигатель и дать ему немного прогреться.
  • Несколько раз нажать на педаль тормоза.
  • Если в момент нажатия на соответствующую педаль в режиме работы двигателя не произошло изменений (его обороты не повысились и не понизились), значит, в системе вакуумного усилителя тормозов имеет место разгерметизация.
  • Соответственно, если при нажатии педали двигатель начинает «захлебываться», значит, «вакуумник» и его система работают нормально.

Если проверка выявила наличие разгерметизации, то следующим шагом будет локализация места повреждения. Сделать это не всегда просто, поскольку трещина или место утечки может быть очень маленьким и порой находиться в самых неожиданных местах. Однако в качестве проверки и профилактики необходимо проверить следующие элементы системы вакуумного усилителя:

  • затяжка и общее состояние хомутов трубопровода ВУТ;
  • трубка герметичности ВУТ в местах зажимов и по всей длине (по возможности), зачастую причиной разгерметизации является появление трещины именно в упомянутой трубке;
  • состояние уплотнителя обратного клапана вакуумного усилителя, это также распространенная причина, особенно на старых автомобилях (например, ВАЗ-классика).

Если проверка не дала результатов, то имеет смысл попросту заменить все трубки вакуумного усилителя с хомутами.

Проверка обратного клапана

Проверить обратный клапан ВУТ можно с помощью одного из двух методов. Первый из них подразумевает демонтаж указанного элемента, а второй — на запущеном двигателе зажав педаль тормоза.

Как проверить снятый вакуумный усилитель тормозов

После того, как клапан снят, необходимо просто ртом или при помощи воздушного компрессора подуть в штуцер, который был подсоединен к усилителю. Если клапан исправен, то воздух должен проходить беспрепятственно. Следующий шаг в данном случае — втянуть воздух из того штуцера. Лучше всего ртом. Соответственно, обратно воздух клапан пропускать не должен. В противном случае обратный клапан частично или полностью вышел из строя и подлежит замене. Вместо рта можно воспользоваться плотной резиновой грушей, например, от ареометра.

Однако демонтировать обратный клапан — не лучшее решение, поскольку в процессе его снятия можно повредить герметичность системы вакуумного усилителя тормозов. Лучше проверять обратный клапан вакуумного усилителя тормозов на авто самым простым способом. В соответствии со вторым методом проверки рекомендуется действовать следующим образом:

  • запустить двигатель и дать поработать около одной-двух минут;
  • до упора нажать на педаль тормоза и заглушить двигатель;
  • если обратный клапан исправен, то он закроется, поскольку со стороны коллектора нет разрежения, а в камере сохранится вакуум, соответственно, педаль не будет давить вверх (не надо будет оказывать дополнительного усилия для ее удержания);
  • в противном случае (если педаль резко потянется вверх) имеет место повреждение обратного клапана ВУТ.

Как и в случае с трубопроводом, проще и быстрее заменить обратный клапан на новый, поскольку обычно этот агрегат является неразборным и неремонтопригодным, а цена его относительно невелика.

Как устранить неисправность

Выполнять ремонт системы вакуумного усилителя тормозов имеет смысл лишь в случае частичного выхода из строя трубопровода усилителя, его обратного клапана либо же уплотнителя клапана. Если замена перечисленных элементов не дала результатов, то необходимо менять весь ВУТ целиком, поскольку его конструкция является неразборной и ремонту не подлежит.

Замена трубопровода с крепежными хомутами имеет смысл по нескольким причинам:

  • невысокая цена материалов;
  • сложность локализации места разгерметизации;
  • сложность с заделкой возникших в магистрали трещин или других повреждений.

Сама по себе замена трубопровода несложная, и с ней легко справится даже начинающий автолюбитель. Главное купить в автомагазине новый комплект трубок, хомутов и соответствующих прокладок. Далее, с помощью слесарных инструментов просто поменять одни трубки на другие.

Ремонт вспомогательных насосов

Как указывалось выше, при частичном выходе из строя механического вакуумного насоса некоторые автолюбители попросту удаляют их шток, тем самым отключая их и устраняя стук, возникающий при работе насоса. При этом усилитель тормозов будет работать, однако не так эффективно, что будет выражаться в том, что педаль будет более «тугая». Некоторые автолюбители выходят из положения разворотом штока на 180 градусов. Иногда это помогает, поскольку имеется лишь на одной их части.

Что касается электрических вакуумных насосов, то обычно эти узлы являются неремонтопригодными, соответственно, их попросту заменяют на новые.

Устройство и принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Вакуумный усилитель является одним из неотъемлемых элементов тормозной системы автомобиля. Главное его предназначение — увеличение усилия, передаваемого от педали к главному тормозному цилиндру. За счет этого управление автомобилем становится более легким и комфортным, а торможение эффективным. В статье разберем, как работает усилитель, узнаем из каких элементов он состоит, а также выясним, можно ли без него обойтись.

Функции вакуумного усилителя

Основными функциями вакуумника (простонародное обозначение устройства) являются:

  • увеличение усилия, с которым водитель давит на педаль тормоза;
  • обеспечение более эффективной работы тормозной системы при экстренном торможении.

Дополнительное усилие вакуумный усилитель создает за счет возникающего разряжения. И именно это усиление в случае экстренного торможения автомобиля, двигающегося с большой скоростью, позволяет всей системе тормозов отработать с высоким КПД.

Устройство вакуумного усилителя тормозов

Конструктивно вакуумный усилитель представляет собой герметичный корпус округлой формы. Он устанавливается перед тормозной педалью в моторном отсеке. На его корпусе располагается главный тормозной цилиндр. Существует еще одна разновидность устройства – гидровакуумный усилитель тормозов, который включен в гидравлическую часть привода.

Схема вакуумного усилителя тормозов

Вакуумный усилитель тормозов состоит из следующих элементов:

  1. корпус;
  2. диафрагма (на две камеры);
  3. следящий клапан;
  4. толкатель педали тормоза;
  5. шток поршня гидроцилиндра тормозов;
  6. возвратная пружина.

Корпус устройства разделен диафрагмой на две камеры: вакуумную и атмосферную. Первая расположена со стороны главного тормозного цилиндра, вторая — со стороны педали тормоза. Через обратный клапан усилителя вакуумная камера соединена с источником разряжения (вакуума), в качестве которого на автомобилях с бензиновым двигателем используется впускной коллектор перед подачей топлива в цилиндры.

Вакуумный насос

В дизеле же источником разряжения служит электрический вакуумный насос. Здесь разряжение во впускном коллекторе незначительное, поэтому насос является обязательным элементом. Обратный клапан вакуумного усилителя тормозов разъединяет его с источником разряжения при остановке двигателя, а также в случае, при котором вышел из строя электровакуумный насос.

Диафрагма соединена со штоком поршня главного тормозного цилиндра со стороны вакуумной камеры. Ее движение обеспечивает перемещение поршня и нагнетание тормозной жидкости к колесным цилиндрам.

Атмосферная камера в исходном положении соединена с вакуумной камерой, а при нажатой педали тормоза – с атмосферой. Сообщение с атмосферой обеспечивает следящий клапан, перемещение которого происходит при помощи толкателя.

В конструкцию вакуумника в целях увеличения эффективности торможения в экстренной ситуации может быть включена система экстренного торможения в виде дополнительного электромагнитного привода штока.

Принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Работает вакуумный усилитель тормозов за счет разного давления в камерах. При этом в исходном положении давление в обеих камерах будет одинаковое и равное давлению, создаваемому источником разряжения.

При нажатии на педаль тормоза толкатель передает усилие к следящему клапану, который перекрывает канал, соединяющий обе камеры. Дальнейшее движение клапана способствует соединению атмосферной камеры через соединяющий канал с атмосферой. Вследствие чего разряжение в камере снижается. Разница давления в камерах перемещает шток поршня главного тормозного цилиндра. Когда торможение заканчивается, камеры вновь соединяются и давление в них выравнивается. Диафрагма под действием возвратной пружины занимает свое исходное положение. Вакуумник работает пропорционально силе нажатия на тормозную педаль, т.е. чем сильнее водитель будет нажимать на педаль тормоза, тем эффективнее будет работать устройство.

Датчики вакуумного усилителя

Эффективную работу вакуумного усилителя с наиболее высоким коэффициентом полезного действия обеспечивает пневматическая система экстренного торможения. В состав последней входит датчик, измеряющий скорость перемещения штока усилителя. Он расположен непосредственно в усилителе.

Также в вакуумнике присутствует датчик, определяющий степень разряжения. Он предназначен для сигнализации о недостатке вакуума в усилителе.

Заключение

Вакуумный усилитель тормозов является незаменимым элементом тормозной системы. Без него обойтись, конечно, можно, но не нужно. Во-первых, придется тратить больше усилия при торможении, возможно, даже придется жать на педаль тормоза двумя ногами. А во-вторых, езда без усилителя небезопасна. В случае экстренного торможения может просто не хватить тормозного пути.

Читать еще:  Стабилизатор зачем нужен

Как работает вакуумный усилитель тормозов

Если ваш дедушка, а возможно и отец ездили когда-то на старых автомобилях, возможно они еще застали ситуацию, когда для эффективного и быстрого торможения, приходилось привставать, всем весом наваливаясь, на несчастную педаль. Сегодня же такой экстрим ушел в историю и в основном благодаря вакуумному усилителю тормозов или ВУТ. Что же оно такое, как работает вакуумный усилитель тормозов, как он ломается и можно ли эти поломки устранить, обо всем этом, мы вам и поведаем прямо сейчас.

Принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Всем наверняка известно, что тормозная система современного автомобиля, это система гидравлическая. Нажатие педали создает давление в тормозной жидкости, которая давит на поршни, а уже поршни в свою очередь прижимают тормозные колодки к поверхности тормозных дисков. Соответственно, основным усилием и усилием, с которого все начинается, является сила воздействия ноги человека на педаль тормоза. Так вот, благодаря ВУТ, это усилие удается повысить в несколько раз.

Состоит вакуумный усилитель тормозов из двух камер, разделенных специальной мембраной. Камера, расположенная ближе к главному тормозному цилиндру, это вакуумная камера, в ней поддерживается низкое давление. Камера же обращенная к педали тормоза называется атмосферной. Эта, атмосферная камера при помощи следящего клапана может соединяться либо с камерой, где у нас создается вакуум, либо с непосредственно окружающей средой, то есть со средой, в которой давление воздуха составляет определенную и достаточно солидную величину. Так же ВУТ включает в себя толкатель следящего клапана, который соединяется прямо с педалью тормоза, ну и еще одной важной составляющей усилителя тормозов, является возвратная пружина мембраны.

Что касается диафрагмы, которая разделяет две камеры, то она по центру снабжена специальным пятаком, который давит на шток поршня главного тормозного цилиндра. Когда же вы отпускаете педаль тормоза, возвратная пружина, оправдывая свое название, возвращает мембрану в ее исходное положение.

Теперь распишем работу вакуумного усилителя тормозов, так сказать, в динамике. Вакуумная камера соединяется через специальный шланг с устройством, способным создать разрежение, а говоря проще, подобие вакуума. Таким устройством может служить, либо сам двигатель, если это бензиновый мотор, либо специальный вакуумный насос. Такие насосы в обязательном порядке устанавливаются в автомобилях с дизельными силовыми установками. Хотя, в последнее время насосами стали оснащаться и ВУТ в машинах, работающих на бензине. Это нужно для стабильно высокой эффективности работы усилителя на разных режимах работы мотора.

Когда автомобиль едет и тормозить не требуется, в обеих камерах поддерживается разреженная область. Но, как только вы нажимаете на педаль тормоза, клапан перекрывает соединение между камерами и открывает доступ в атмосферную камеру, атмосферного же воздуха под соответствующим давлением. Вот этот-то воздух да еще усилие нажимающего на педаль, и воздействуют на поршень главного тормозного цилиндра, который обеспечивает нагнетание тормозной жидкости в систему. По сути, вакуумный усилитель позволяет нам использовать атмосферное давление, для повышения тормозного усилия. Как говорится: все гениальное, просто. Что же касается усилителей, которые оснащаются вакуумными насосами, то такое решение, кроме повышения стабильности работы ВУТ, практически всегда используется для работы электронных помощников в управлении авто. К примеру, именно такие вакуумные насосы обеспечивают работу системы ESP, отвечающей за устойчивость автомобиля на виражах и в поворотах.

Схема внутреннего устройства

  1. фланец крепления наконечника;
  2. шток;
  3. возвратная пружина диафрагмы;
  4. уплотнительное кольцо фланца главного цилиндра;
  5. главный тормозной цилиндр;
  6. шпилька усилителя;
  7. корпус усилителя;
  8. диафрагма;
  9. крышка корпуса усилителя;
  10. поршень;
  11. защитный чехол корпуса клапана;
  12. толкатель;
  13. возвратная пружина толкателя;
  14. пружина клапана;
  15. следящий клапан;
  16. буфер штока;
  17. корпус клапана;
  1. вакуумная камера;
  2. атмосферная камера;
  3. каналы
  4. каналы

Читайте также: Скрипят тормоза при торможении на машине — почему и что делать?

Признаки неисправности вакуумного усилителя тормозов и его ремонт

Прежде всего, следует отметить что поломка или полный выход из строя ВУТ не проявляются какими-то явными и характерными лишь для этой ситуации симптомами. Другими словами, причиной того или иного признака поломки ВУТ, может быть и что-то иное. И все-таки, мы перечислим наиболее характерные признаки поломки усилителя тормозов:

  • снижение эффективности торможения;
  • троение двигателя на холостых оборотах;
  • педаль тормоза при нажатии не продавливается или продавливается очень туго;

Что касается троения мотора, то вызывается оно разгерметизацией вакуумного шланга усилителя тормозов, и как следствие этого, не штатным поступлением воздуха во впускной коллектор. Если при нажатии педали тормоза мотор перестает троить, значит нужно проверить все соединения, хомуты, шланги в усилителе тормозов. Соответственно в дизельных автомобилях, такой признак не встречается, ибо, во впускном коллекторе дизеля, разрежение значительно слабее, а потому, там используются вакуумные насосы.

Есть разные способы проверки работоспособности ВУТ. Можно просто внимательно его осмотреть. Если вы обнаружите потеки, повреждения, перекосы и нарушения герметичности, их нужно устранить или же заменить поврежденный узел или сам усилитель. Также можно обратиться на СТО, если вас не устраивает эффективность работы тормозов. Особенно, если вы не очень хорошо разбираетесь в устройстве и работе этой системы.

Существует и достаточно простой способ проверки усилителя тормозов, самостоятельно. Для этого, прокачиваем тормоза, при выключенном двигателе, то есть, несколько раз нажимаем и отпускаем педаль. Далее выжимаем педаль тормоза примерно до середины и запускаем мотор. Если педаль проваливается, с вашим ВУТ все в порядке, если же педаль остается на месте, усилитель нуждается в ремонте или замене.

Читайте также: Вибрация руля при торможении — основные причины

Видео о вакуумном усилите тормозов

Как устроен вакуумный усилитель тормозов автомобиля

Смотрите принцип работы и устройство вакуумного усилителя тормозов автомобиля. Наведен принцип работы, характеристики, устройство механизма и другие подробности системы. В конце статьи видео-обзор принцип работы вакуумника тормозов авто.

Содержание статьи:

  • Функции усилителя
  • Схема
  • Принцип работы
  • Датчики
  • Возможные поломки
  • Цена ремонта
  • Видео

Современный вакуумный усилитель является основным и неотъемлемым элементом тормозной системы автомобиля. С названия можно понять, что основным предназначением считается увеличение усилия, которое передается от педали до тормозного цилиндра. Благодаря такой слаженной работе, управление автомобилем становится комфортным, легким, а сам процесс торможения более эффективным. Чтоб понять, как работает весь механизм вакуумника, рассмотрим его детали и основные нюансы.

Для чего предназначен вакуумный усилитель тормозов?

Как уже говорили, основными функциями вакуумного усилителя тормозов автомобиля считается увеличение усилия, в момент нажатия на педаль тормоза. Благодаря этому усилитель обеспечивает эффективную работу тормозной системы. Особенно это заметно при экстренном торможении. Без усилителя реакция автомобиля будет медленной и тяжело предсказать, за какое время машина сможет полностью остановиться.

Благодаря слаженности механизмов, в случае экстренного торможения, вся тормозная система отработает с высоким КПД. Без вакуумника автомобиль не сможет резко остановиться, а само нажатие на педаль тормоза существенно отличается по усилию.

Как устроен вакуумный усилитель?

Если говорить в общем, о конструкции вакуумника, то это герметический корпус, зачастую круглой формы (если смотреть в торец). Как правило, он располагается в моторном отсеке, в районе педали тормоза. Именно на корпусе вакуумника чаще всего располагают основной цилиндр тормозной системы. Менее распространенным считается гидровакуумный усилитель тормозной системы. Он включен непосредственно в гидравлическую часть привода.

  1. Диафрагма;
  2. Атмосферный канал;
  3. Толкатель;
  4. Поршень клапана;
  5. Вакуумный канал;
  6. Шток;
  7. Возвратная пружина.

Каждая деталь играет свою, не маловажную роль. Стоит отметить, что в зависимости от типа топлива, строение вакуумного усилителя будет отличаться. Так для бензинового агрегата источником разряжения вакуума служит впускной коллектор, перед подачей топлива в цилиндры. Если говорить о дизельном двигателе, то в качестве системы разряжения вакуума служит специальный электрический вакуумный насос. Само разряжение вакуума в дизеле (во впускном коллекторе) незначительное, поэтому электрический насос является обязательным элементом.

Далее по списку числится диафрагма, соединенная со штоком (главного цилиндра тормозной системы). Благодаря движению диафрагмы, поршень перемещается, тем самым нагнетая тормозную жидкость к цилиндрам тормозной системы на колесах автомобиля. Не менее важным элементом считается атмосферная камера. Если рассматривать её исходное положение, то соединена она с вакуумной камерой. Нажав на педаль тормоза, камера перемещается и соединяется с атмосферой. Для увеличения эффективности экстренного торможения, в конструкцию вакуумника может быть включен дополнительный электромагнитный привод штока, что существенно ускоряет перемещение элементов.

Как работает вакуумный усилитель тормозов?

Рассмотрев устройство вакуумника тормозов, стоит понять принцип его работы. Основой для работы вакуумного усилителя считается разница в давлениях. Сразу хочется отметить, что в исходном положении, давление в камерах будет одинаковое, что так же равняется давлению источника разряжения.

Весь процесс работы вакуумника начинается с нажатия на педаль тормоза. Толкатель в усилителе передает данное ему усилие на следующий клапан, тот в свою очередь перекрывает канал, который соединяет две камеры. Теперь камеры наглухо разделены на атмосферную камеру и вакуумную. Если клапан движется дальше, то в таком случае атмосферная камера соединяется непосредственно с атмосферой. Как результат, разряжение в камере снижается.

За счет смены давления в камерах, шток поршня, главного тормозного цилиндра начинает перемещаться. Когда тормозная система отработала задачу и торможение прекращается за счет отпускания педали тормоза, клапан возвращается в исходное положение, а давление в камерах выравнивается (камеры соединяются между собой).

Благодаря возвратной пружине, диафрагма возвращается в исходное положение. Вся работа вакуумного усилителя пропорциональна, то есть, чем сильней Вы давите на педаль тормоза, тем сильнее будут срабатывать тормоза автомобиля, соответственно быстрей тормозить и эффективней отрабатывать поставленную задачу.

Какие датчики в вакуумном усилителе тормозов?

Помимо основных деталей вакуумника тормозов, не маловажную роль выполняют датчики, расположенные по периметру конструкции. Такие датчики не только способствуют улучшению эффективности торможения, но и облегчает управление автомобилем. Чаще всего встречается датчик хода мембраны, что дает электронике понять состояние окружающей ситуации.

Так же в вакуумном усилителе может встречаться датчик перемещения штока, а так же датчик степени разряжения камер. Последний датчик сигнализирует об избытке или недостаточном вакууме в разных камерах усилителя тормозов.

Возможные поломки вакуумного усилителя

Как и любой другой механизм, вакуумник рано или поздно может выйти из строя. Самым первым признаком поломки считается появление различных проблем с тормозами при нажатии на педаль. Поломаться может любая деталь, от пружины обратного хода, до диафрагмы. Найти изношенную или поломанную деталь не так сложно, как определить наличие самой поломки вакуумника.

Вывод о вакуумном усилителе напрашивается сам, это, по сути, незаменимый элемент всей тормозной системы автомобиля. Обойтись без него можно, но лучше не стоит, так как современные системы безопасности во многом реагируют на силу торможения автомобиля. Для примера, наведем несколько случаев, по которым проще и быстрей всего можно определить неисправность.

Читать еще:  Принцип работы блока абс

Первый самый простой и эффективный способ проверки. Завести двигатель автомобиля, далее через секунд 30 заглушить его. Далее с обычным усилием нажимаем на педаль тормоза. Если вакуумник исправный, то при первом нажатии система отработает, как полагается, а вот последующие нажатия будут как в стенку. В случае, когда повторное нажатие на педаль тормоза так же легкое или с провалами, это уже показатель неисправности.

Второй способ обратный к первому. На заглушенном двигателе стоит выжать педаль тормоза и удерживая педаль завести агрегат. Должен образоваться небольшой провал и когда отпустите педаль, она вернется в исходное положение. В случае, если педаль тормоза осталась в выжатом состоянии, это показатель поломки диафрагмы или пружины обратного действия. Обычно это показатель существенных поломок деталей.

Последний третий способ это проверка на наличие утечки воздуха. Нажимаем на педаль тормоза, и не отпуская её глушим двигатель. Теперь удерживаем педаль в таком положении несколько минут. Если система не герметична, пружина потеряет свою силу, давление начнет увеличиваться и тем самым подымать педаль тормоза вверх. Это хорошо ощутимо на ногу, что и выдаст неисправность вакуумника.

Цена ремонта вакуумника тормозной системы

Определив поломку вакуумного усилителя тормозов, не стоит откладывать ремонт на потом. Тормоза в автомобиле одна из главных составных механизмов. Если Вы не боитесь и неплохо разбираетесь в автомобиле, отремонтировать данную деталь не составит никакого труда. Например ремонтный комплект резиновых деталей на ВАЗ 2108 обойдется порядка 500 рублей. Полный набор для ремонта на эту же модель автомобиля обойдется от 800 р.

Решившись на полную замену вакуумного усилителя, цена не будет заоблачной. В среднем на тот же ВАЗ 2109 составит от 1750 до 3500 рублей. Многое зависит от производителя, качества сборки и конечно же сколько в дальнейшем отслужит такой механизм.

Вывод о вакуумном усилителе напрашивается сам, это, по сути, незаменимый элемент всей тормозной системы автомобиля. Обойтись без него можно, но лучше не стоит, так как современные системы безопасности во многом реагируют на силу торможения автомобиля.

Если не использовать вакуумник, то придется жать на педаль тормоза с усилием, а может даже и двумя ногами. К тому же, ездить без вакуумного усилителя опасно, так как в случае экстренного торможения автомобиль попросту не сможет быстро остановиться, а тормозной путь будет длинным.

Видео-обзор принцип работы вакуумника тормозов автомобиля:

Вакуумный усилитель тормозов

Безопасность во время движения практически полностью зависит от работоспособности тормозной системы. И чтобы сделать эту систему простой и надежной, в ее устройстве применили гидропривод, благодаря которому усилие, прилагаемое водителем на тормозную педаль, посредством жидкости передается на рабочие механизмы, установленные на ступицах колес.

Но в таком приводе есть одна особенность – для эффективного торможения колодки должны прижиматься к дискам или барабанам со значительным усилием. Силы, прилагаемой водителем – в целом достаточно, чтобы воздействовать на тормозные механизмы. Но частое нажатие на педаль, да еще и с хорошим усилием, приведет к очень быстрой усталости. Решить эту проблему гидропривода системы тормозов помогает усилитель.

Этот элемент позволяет существенно увеличить давление рабочей жидкости в приводе системы во время воздействия на педаль, поэтому водителю при торможении не приходится прилагать значительные усилия.

Конструкция

На автотранспорте применяются четыре типа таких устройств:

  1. Вакуумный
  2. Гидравлический
  3. Электрогидравлический
  4. Электромеханический

Первый вариант – самый ходовой и очень широко используется. Электрогидравлический и гидравлический же узлы используются лишь на ряде авто. Самый совершенный и перспективный электромеханический узел, он уже внедрен на некоторых авто.

Вакуумный усилитель получил распространение благодаря конструктивной простоте. Он является промежуточным звеном между педалью и главным тормозным цилиндром (последний закрепляется на корпусе вакуумника). Такое место расположения указывает на то, что этот узел повышает усилие, прилагаемое водителем, а не воздействует на жидкость. Обнаружить вакуумник несложно – обычно он крепиться к задней стенке моторного отсека и к нему прикручен цилиндр с выходящими металлическими трубками.

В большинстве авто его можно увидеть именно там

Устройство усилителя тормозов этого типа включает в себя:

  • Корпус (состоит из двух половин, соединенных в единую конструкцию вальцовкой);
  • Диафрагма;
  • Толкатель, подходящий к педальному блоку и соединенный с педалью;
  • Шток, входящий в цилиндр и воздействующий на его поршень;
  • Возвратные пружины.

Устройство вакуумного усилителя

Диафрагма размещается внутри корпуса, деля его на полости, называемые камерами. Полость со стороны цилиндра, является вакуумной, и она через клапан соединяется с источником, создающим разрежение.

Используемый клапан называется обратным и в его задачу входит разъединение полости и источника разрежения и выполняет он две задачи. Первая из них – поддержание вакуума в одном значении при изменяющихся режимам работы мотора. Также этот элемент предотвращает оказание негативного влияния на функционирование силовой установки при повреждении корпуса или мембраны вакуумника.

Камера, расположенная со стороны педального узла, носит название атмосферной. В этой половине вакуумника сделан корпус, в котором размещен следящий клапан. В корпусе проделаны каналы, один из них соединяет полости между собой, а второй – камеру с атмосферой. Эти каналы и использует следящий клапан при работе усилителя. Сам же клапан приводится в движение толкателем.

Шток и толкатель хоть и не имеют жесткой связи и между ними располагается диафрагма с закрепленным в ней поршнем, но могут воздействовать друг на друга, что обеспечивает работоспособность системы при отказе вакуумника. Также шток и толкатель оснащены пружинами, устанавливающими эти элементы в начальное положение после прекращения торможения. Пружина штока установлена в вакуумной камере, а упругий элемент толкателя располагается в корпусе клапана.

В качестве источника вакуума выступает впускной коллектор силового агрегата. При функционировании силовой установки, в цилиндры засасывается большое количество воздуха. Соединение трубопроводом вакуумной полости с коллектором позволяет откачивать воздух из вакуумника самим двигателем и поддерживать в нем разрежение.

Принцип работы

Принцип функционирования усилителя не такой уж и сложный. При отпущенной педали следящий клапан держит открытым канал, объединяющий полости между собой, поэтому в обеих камерах воздух разрежен двигателем

При торможении водитель воздействует на педаль, при этом начинает смещаться толкатель и через поршень начинает давить на шток гидроцилиндра. Движение толкателя также приводит к смещению следящего клапана.

На начальном этапе движения клапан перекрывает первый канал и разъединяет полости – они становиться разделены и герметичны друг от друга.

При дальнейшем перемещении клапан открывает канал, объединяющий атмосферную полость с атмосферой. Поскольку полости – разъединены, то в вакуумной камере сохраняется разрежение, созданное двигателем. При соединении каналом атмосферной полости с атмосферой, воздух заходит в нее — возникает разница давления между камерами, что приводит к прогибанию мембраны (она смещается в сторону главного тормозного цилиндра). В результате мембрана поршнем, зафиксированным в ней, начинает давить на шток толкая рабочие поршни главного цилиндра.

Наглядный пример работы усилителя

При отпускании педали пружины возвращают шток, толкатель и следящий клапан в исходное положение и разница давления устраняется соединением полостей каналом.

Достоинства и недостатки

Несмотря на то, что функционирование усилителя построено на разнице давления, вакуумник показал себя очень эффективным узлом, способным увеличить усилие, приложенное водителем на 60-70%.

Широкое распространение вакуумные усилители получили благодаря:

  • высокой эффективности работы;
  • надежности;
  • простого устройства;
  • автономности работы (для функционирования требуется лишь создание давления).

Единственным же недостатком вакуумника можно считать только прекращение функционирования при остановке силового агрегата. Примечательно, что полный отказ усилителя происходит не сразу после прекращения работы мотора. Благодаря обратному клапану при остановке мотора в полостях сохраняется разрежение, поэтому узел еще способен выполнить свою функцию, но остаточного вакуума достаточно всего на 2-3 нажатия педали. Далее для срабатывания тормоза придется прилагать значительное усилие.

Влияние систем безопасности на конструкцию усилителя

Системы безопасности, которые сейчас активно внедряются в конструкцию авто, по большей части касаются тормозной системы, чтобы повысить ее эффективность.

Модернизация тормозов коснулась и усилителя. Многие автомобили сейчас оснащаются системой экстренного торможения, которая «дожимает» тормозную педаль, обеспечивая создание максимального давления на рабочих механизмах. И реализовать эту систему удалось доработкой конструкции вакуумника.

В устройство вакуумного усилителя тормозов добавили два новых элемента – датчик скорости перемещения штока цилиндра (датчик хода мембраны) и исполнительный механизм – электромагнитный привод. Работа системы контролируется электронным блоком.

Устройство активного вакуумника

Суть работы очень проста – при экстренном торможении водитель «бьет» по педали тормоза. Вакуумник срабатывает, и установленный датчик определяет быстрое перемещение штока. На основе сигнала от датчика ЭБУ подает импульс на исполнительный механизм – электромагнитный привод «дотягивает» мембрану, смещая шток, чтобы создать максимальное давление в приводе тормозов.

Следующим этапом в развитии узла стало создание так называемого активного усилителя. Такой вакуумник задействуется уже в системе стабилизации авто (ESP).

Активный усилитель отличается от обычного тем, что он может срабатывать без какого-либо участия водителя. ESP для своей работы использует ряд агрегатов и систем авто, включая и тормозную. В определенные моменты ESP для удержания авто на заданной траектории использует тормозные механизмы, и чтобы создать необходимое давление на них, в работу включается усилитель, причем самостоятельно.

Активный вакуумник для работы в автоматическом режиме использует те же составные элементы, что и система экстренного торможения – датчик и исполнительный механизм. Функционирование усилителя в таком режиме полностью контролируется электроникой.

Гидравлический и электрогидравлический усилители

Электрогидравлический усилитель работает совсем по другому принципу. Состоит он из насоса с приводом от электродвигателя, гидроаккумулятора, распределительного блока и главного тормозного цилиндра. В народе такой усилитель получил название гидроблока. У гидравлического же давление создается механическим насосом, который работает и на гидроусилитель руля.

Принцип работы усилителя тормозов этой конструкции такой – при включении зажигания, начинает работать насос, закачивая тормозную жидкость под давлением в аккумулятор. Во время торможения поршни главного цилиндра открывают каналы и жидкость под давлением из аккумулятора поступает сначала в полость перед поршнями, создавая дополнительное давление в приводе. В результате для срабатывания тормозных механизмов водителю нужно приложить значительно меньше усилия.

Электрогидравлический усилитель считается более эффективным, но из-за сложной конструкции широкого применения он не получил.

Будущее уже здесь

Самым последним созданным устройством является электромеханический усилитель iBooster от компании Bosch, он отвечает современным требованиям и может применяться в любых автомобилях. Особенно хорошо подходит для электромобилей и авто с системами автономного управления.

Электронный iBooster компании Bosch

Управляется собственным электронным блоком связанным с другими электронными системами, но при этом имеет прямую связь педали с тормозным цилиндром. Скорость работы iBooster очень высока, например он замедляет автомобиль в три раза быстрее чем система ESP.

Каждый из этих усилителей имеет свои достоинства и у производителей есть выбор, но прогресс требователен и скорее всего простые механизмы будут вытеснять более современные и производительные системы такие как iBooster.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector