На сегодняшний день вакуумный усилитель тормозов является одной из самых важных деталей в автомобиле. Он очень удобен для тормозов, поскольку экономит силы водителю и облегчает работу системы тормозов автомобиля. Рассмотрим его более подробно и разберем замену усилителя на примере ВАЗ 2110.
Данный механизм состоит из следующих деталей:
- Корпус;
- Диафрагма;
- Клапан;
- Толкатель для тормозной педали;
- Шток, принадлежащий гидроцилиндру тормоза;
- Пружина возврата.
По форме является округлым, с герметичным корпусом, находится перед педалью тормоза в моторном отсеке. Кронштейн крепится к кузову четырьмя гайками, сам кронштейн с усилителем соединен двумя гайками.
Как работает вакуумный усилитель тормозов
Его принцип действия основан на разности давлений в камерах вакуумной и атмосферной. В начальном положении давление одинаково в обеих частях и равно давлению источника разряжения.
Нажав на педаль тормоза, вы активизируете передачу усилия в другой клапан через толкатель. Затем клапан перекрывает канал между вакуумной и атмосферной камерой. После этого клапан продолжает движение, и соединяются атмосфера и атмосферная камера. Разряжение снижается, вследствие чего разница давлений действует на диафрагму и перемещает через преодоление усилия пружины шток поршня тормозного цилиндра.
Когда торможение оканчивается, атмосферная камера воссоединяется с вакуумной камерой, давление в них выравнивается, а диафрагма возвращается в начальное положение. Эта конструкция исключительно эффективна, поскольку дает возможность не прилагать гигантских усилий для торможения, а получить значительный результат при маленьком нажатии . Именно поэтому современные усилители проектируются со значительным сроком службы, что обеспечивает высокую степень безопасности водителя и пассажиров.
Когда менять усилитель тормозов и сколько это будет стоить
Как и любой узел машины, усилитель нуждается со временем в замене. Причиной выхода его из строя служит разгерметизация шланга, который стыкует усилитель и впускной коллектор двигателя.
Есть несколько способов проверить усилитель на наличие неисправностей:
- Пуск двигателя, через несколько минут выключаем его. Некоторое число раз жмем на педаль тормоза с обычным усилием. При исправном усилителе педаль выжмется до упора. Второе и последующее нажатие снизят ход педали. Если разницы не чувствуется, то тогда прибор не обеспечивает дополнительное усиление в главном тормозном усилителе.
- При выключенном двигателе жмем на педаль несколько раз подряд. Заводим двигатель, исправный усилитель дает возможность педали немного опуститься за счет того, что шток тянет толкатель за собой. В ином случае усилитель неисправен и требуется его замена.
- Мотор работает, жмем на педаль тормоза, удерживая ее, глушим машину. Если усилитель неисправен, то диафрагма, за счет отсутствия герметичности, будет поднимать педаль, давя на толкатель, что также свидетельствует о неисправности вакуумника.
Теперь скажем немного о цене вакуумного усилителя тормозов на ВАЗ 2110. Так как данная модель весьма популярна, то стоимость может разниться от 1000 до 3000 рублей, средняя цена будет в районе 1500 рублей.
Можно отыскать и подержанные варианты, но они недолговечны и их придется чаще менять, что будет стоить дороже, чем купить новый усилитель.
Лучше всего вакуумные усилители приобретать в магазинах запасных частей, поскольку вы получите гарантию надежности детали и сможете рассмотреть ее во всех подробностях, а также подобрать ту, которая вам подходит по всем необходимым параметрам. Если же вы делаете заказ в интернет-магазинах, то придется столкнуться с некоторым сроком ожидания доставки. Также стоит подготовиться к тому, что можно нарваться на некачественный товар и появится повод для разбирательства, дабы избежать этого, вам нужно заказывать деталь только у проверенных поставщиков.
Как заменить усилитель на ВАЗ 2110 самостоятельно
Если у вас уже имеется в наличии новый усилитель и вы умеете разбирать узлы автомобиля ВАЗ 2110, то у вас есть возможности для самостоятельной замены вакуумного усилителя тормозов ВАЗ 2110. Рассмотрим, как это сделать без трудностей и чтобы все работало как прежде.
Начинается все со снятия вакуумного усилителя тормозов ВАЗ 2110. Для этого выкручиваем все винты, отстегиваем ремень, который крепит расширительный бачок охлаждающей системы, вынимаем его из местоположения, слегка приподняв его. Кладем его аккуратно и фиксируем, затем вынимается левая часть материала шумоизоляции и отложим его в сторону. Процесс повторяется также и с правой частью.
После проделанной процедуры отсоединяется колодка с проводами от крышки бачка тормозного назначения, отсоединяем шланг от обратного клапана усилителя тормозов вакуумного действия, откручиваем две гайки крепления основного тормозного цилиндра к тормозному усилителю, затем аккуратно данный цилиндр отводим в сторону.
Перебираемся в салон, выкручиваем четыре гайки, крепящие кронштейн усилителя к кузову, а также отсоединяем проводные колодки от выключателя стоп-сигнала. Когда все проделано, можно переместиться повторно под капот автомобиля и вытащить вакуумный усилитель с кронштейном.
Кладем или зажимаем усилитель в тисках, плоскогубцами вытащите маленький металлический стопор, затем выбейте шток, надавив на него с любой стороны.
В конце выкрутите две гайки, которые скрепляют вакуумник и кронштейн, вынимайте их, процесс снятия данного механизма завершен. Установка производится в обратном порядке, в точности до каждого момента, например, не нужно надевать шумоизоляционный материал сразу, а проверьте сначала его работу, только в случае отсутствия неисправностей завершайте установку всех компонентов.
Как видно, при должном умении и следовании всем важным шагам вы сможете без проблем заменить вакуумный усилитель своими руками, не прибегая к посторонней помощи и лишним затратам.
Подробную видео-инструкцию снятия вакуумника на ВАЗ 2110 вы найдете здесь:
Итог
Вакуумный усилитель – это неотъемлемая часть современного автомобиля. Он позволяет водителю тратить меньше сил на торможение и улучшает ходовые качества автомобиля. Ремонт данного узла кажется весьма сложным, но при должном умении и наличии опыта ремонтных работ, а также точном следовании инструкциям, вы сможете самостоятельно заменить вакуумник, не прибегая к услугам мастеров. Однако не всем данная процедура под силу, поскольку процесс замены усилителя предполагает не только разборку, но и сборку, которая также должна вестись по всем правилам. Если чувствуется неуверенность в собственных силах или замена усилителя для вас сложна, то стоит обратиться к специалистам. Также помните, что при малейших неисправностях данная деталь нуждается в ремонте, ибо без должной качественной работы тормозов ваш автомобиль находится в потенциальной опасности, а вместе с ним и ваша жизнь.
В ваших силах обеспечить долгую работу вакуумного усилителя и сделать машину более управляемой и комфортабельной.
Принцип действия вакуумного усилителя тормозов
Как работает вакуумный усилитель тормозов? Решение достаточно элегантно и использует ресурс, который у нас "под ногами", а еще точнее - "над головой". Помните, Остап Бендер говорил о большом столбе воздуха, который давит на каждого человека? Так вот, он давит и достаточно серьезно на все вокруг. Мы этого не замечаем, благодаря тому, что у нас есть внутреннее давление. Шины нам приходится накачивать, чтобы создать давление больше атмосферного. А помните, что будет с жестяной банкой если из нее откачать воздух? Правильно - из нее атмосферное давление сделает "плюшку". Или магдебургские полушария, которые не могли разорвать две упряжки лошадей? Сила атмосферного давления очень велика. Давайте попробуем применить ее в мирных целях - для усиления тормоза. Вы уже поняли, что чтобы ее использовать, и она начала действовать, из некоей камеры должно быть убрано давление воздуха или проще - он должен быть откачан. Либо с одной стороны тела нужно создать давление меньше атмосферного (так летают самолеты, кстати, и поэтому же принципу крученый мяч летит по искривленной траектории). Иначе, согласно третьему закону Ньютона сила действия будет равна силе противодействия, и ничего происходить не будет. Возьмем теперь герметичную камеру и снабдим ее мембраной, разделив камеру на 2 части. Поставим в одну половину некий "умный клапан", который будет открываться, когда нам нужно, соединяя эту половинку камеры с атмосферой. Закроем этот клапан. И в мембране сделаем тоже клапан, который изначально будет открыт. Т.е. обе половинки будут свободно сообщаться.
Источник разряжения в вакуумном усилителе - двигатель
Теперь откачаем из камеры воздух. Там создастся разрежение, в обеих половинках одинаковое, благодаря открытому клапану. Ничего происходить не будет. Теперь давайте одновременно закроем клапан между половинками камеры и запустим атмосферу в одну из половинок. Нетрудно догадаться, что вся сила атмосферы направится на мембрану и начнет давить с присущей ей силой в 10 с небольшим тонн (!) на метр квадратный. Мембрана будет двигаться и выполнять нужную нам работу за счет силы атмосферного давления, а не нашей собственной. Какие мы хитрые с вами. Теперь осталось прикрепить стержень к мембране и соединить ее с главным тормозным цилиндром, который подает тормозную жидкость в рабочие цилиндры, которые, в свою очередь, перемещают тормозные колодки. А со второй стороны мембраны присоединим стержень к педали и нашему атмосферному клапану. И на открытие клапанов нам теперь нужно совсем небольшое усилие. Его нам даже придется усилить, для ощущения усилия торможения.
Теперь, когда торможение выполнено, нам остается с обратным движением педали закрыть атмосферный клапан и открыть, соединяющий наши половинки, клапан. Из камер вновь откачается воздух? и восстановится разрежение во всей камере. Система опять готова к торможению! Осталось придумать, чем поддерживать разрежение. Двигатель внутреннего сгорания потребляет или даже "всасывает" воздух для сгорания топлива с огромной прожорливостью. Соответственно, во впускном коллекторе (это труба по которой двигатель засасывает воздух) будет приличное разрежение. Теперь просто соединим его, опять же, через "умные" клапаны, с камерой усилителя. И когда нам будет нужно, мы будем открывать клапан, и двигатель сам будет высасывать весь воздух из камеры усилителя. Элегантно? Безусловно. Но иногда все же ставят специальный вакуумный электронасос, чтобы исключить неравномерность отбора воздуха коллектором, особенно для дизельных двигателей, где отрицательное давление совсем невелико. Что же будет, если мы выключим двигатель или отключим вакуумный насос? Вспомним, что мембрана у нас соединена и с главным тормозным цилиндром и с педалью. Механическая (кинематическая) связь-то не потеряна! Наша педаль будет двигать напрямую главный цилиндр, как и раньше, одновременно вызывая уже бесполезное открытие/закрытие соответствующих клапанов. Усиления уже не будет. С обеих сторон мембраны будет одинаковое давление, благодаря специальному обратному клапану, который отключит вакуумную магистраль при выключении двигателя или электронасоса. Да, усилие будет существенно выше, но до сервиса вы доехать сможете.
Схема вакуумного усилителя тормозов
А теперь, когда вы все знаете, посмотрите на реальную схему усилителя
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; А – вакуумная камера; В – атмосферная камера; С, D – каналы.
К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.
Что такое детонация? Как она возникает, проявляется в двигателе внутреннего сгор...
Передний, задний, полный привод. Шрус. Кардан. Карданный вал. Переднеп...
Передний, задний и полный привод. Элементы привода: Шрус, Кардан, Раздатка...
Трансмиссия. Механическая коробка переключения передач. МКПП. Принцип...
Устройство трансмиссии. Коробка передач....
Неисправности двигателя внутреннего сгорания. Не заводится. Не включае...
Обзор неисправностей автомобильного двигателя. Не заводится, не включается старт...
Торможение автомобиля иногда требует приложения большого усилия на педаль, что приводит к утомляемости водителя и несет в себе потенциальную угрозу — в какой-то момент у водителя просто не хватит сил для нормального торможения. Решает все эти проблемы специальный узел — вакуумный усилитель тормозов. О том, что это такое, о работе усилителя и его эксплуатации читайте в данной статье.
Назначение вакуумного усилителя тормозов
В большинстве современных автомобилей используется гидравлическая тормозная система, в которой усилие, необходимое для сжатия колодок, передается от главного цилиндра к тормозным цилиндрам на колесах с помощью несжимаемой жидкости. Давление, необходимое для прижима колодок, создается главным цилиндром, поршень которого, в свою очередь, приводится в движение педалью тормоза, то есть — самим водителем.
Недостаток гидравлических тормозов в их «чистом виде» — достаточно большое усилие, которое необходимо приложить к педали для эффективного торможения. При этом, чем тяжелее автомобиль, и чем большую скорость он развивает, тем большее усилие необходимо для торможения. И не стоит забывать, что во время поездки, даже непродолжительной, мы нажимаем на педаль тормоза десятки раз, а при длительной поездке, да еще и с тугими тормозами, быстро наступает утомление, торможение из-за усталости становится менее эффективным, и в какой-то момент просто-напросто может произойти авария.
Решение этих проблем найдено, и оно весьма эффективно — это усилитель тормозов . Существует несколько типов и конструкций этого компонента тормозной системы, однако здесь мы рассмотрим один из наиболее простых и надежных из них — вакуумный усилитель тормозов. Данное устройство, объединенное в одну конструкцию с главным тормозным цилиндром, повышает усилие, передаваемое от педали к цилиндру, чем и достигается меньшая усталость водителя и более эффективное торможение. Кроме того, вакуумный усилитель является одним из основных компонентов системы экстренного торможения.
На сегодняшний день типичный вакуумный усилитель тормозов легкового автомобиля повышает усилие, передаваемое ногой через педаль на главный тормозной цилиндр, в среднем в 3-5 раз. Существуют и более мощные усилители, используемые в более массивных автомобилях, однако принцип действия и основные конструктивные элементы всех вакуумных усилителей идентичны, поэтому мы здесь рассмотрим лишь наиболее простую и распространенную конструкцию.
Устройство вакуумного усилителя тормозов
Вакуумный усилитель тормозов имеет не слишком сложное устройство. Он, как было сказано, объединен в единую конструкцию с главным тормозным цилиндром, и оба этих узла работают согласованно. Основу усилителя составляет цилиндрический корпус, внутренний объем которого разделен на две герметичные камеры подвижной диафрагмой. Камера, расположенная со стороны тормозного цилиндра, называется вакуумной, вторая камера, расположенная со стороны педали тормоза — называется атмосферной.
Диафрагма со стороны вакуумной камеры соединена штоком с поршнем главного тормозного цилиндра, здесь же находится возвратная пружина. Также в вакуумной камере предусмотрен обратный клапан, через который камера сообщается с источником разрежения (вакуума), о котором скажем чуть позже.
В атмосферной камере, над диафрагмой, расположен следящий клапан, который с помощью толкателя связан с педалью тормоза. С помощью клапана атмосферная камера может сообщаться либо с вакуумной камерой (через вакуумный канал в диафрагме), либо с атмосферой (через атмосферный канал в корпусе следящего клапана) — именно на этом основан принцип действии вакуумного усилителя тормозов.
Как понятно из названия, для работы усилителя необходим вакуум — он создается подключением вакуумной камеры с впускным коллектором (на участке, расположенном после дроссельной заслонки) двигателя. Однако такое решение возможно только в бензиновых моторах, где разрежение во впускном коллекторе достигает значительных величин, а совместно с дизельным двигателем вакуумный усилитель работать просто не будет (слишком мало разрежение во впускном коллекторе). Поэтому в дизелях используется иной источник вакуума — специальный насос. Но и в автомобилях с бензиновыми моторами часто используются насосы, они нужны, главным образом, для работы системы экстренного торможения.
 |
01 — фланец крепления наконечника; |
Принцип действия вакуумного усилителя тормозов
Работа вакуумного усилителя основана на перепаде давлений в камерах, разделенных диафрагмой. В начальный момент времени, когда педаль тормоза отжата, вакуумная и атмосферная камеры сообщаются через вакуумный канал в диафрагме, в них обеих поддерживается одинаковое низкое давление — тормозной цилиндр находится в покое.
При нажатии на педаль срабатывает следящий клапан, которые постепенно закрывает вакуумный канал между камерами и открывает атмосферный канал в атмосферной камере — в этот момент давление в атмосферной камере превышает давление в вакуумной камере, и диафрагма, испытывая повышенное давление со стороны атмосферной камеры, движется в сторону тормозного цилиндра. При движении диафрагма создает значительное усилие на штоке цилиндра, превышающее в 3-5 раз усилие ноги на педали — так и происходит процесс усиления.
Следящий клапан устроен таким образом, что чем сильнее водитель давит на педаль тормоза, тем сильнее и то усилие, которое передается на поршень тормозного цилиндра. Однако если педаль остановлена в нажатом положении, то останавливается и движение диафрагмы, а вместе с ней и движение поршня — тормозная система затормаживает колеса автомобиля, и готова отозваться на любое движение педали тормоза.
При отпускании педали следящий клапан вновь перекрывает атмосферный канал и открывает вакуумный канал, давление в камерах выравнивается, и система приходит к первоначальному состоянию. Возврат поршня тормозного цилиндра и диафрагмы в начальное положение обеспечивается возвратной пружиной в корпусе усилителя.
Необходимо отметить, что вакуумный усилитель тормозов не «выключается» просто так после остановки или поломки двигателя — это обеспечивает обратный клапан в вакуумной камере. Клапан дает возможность только выходить воздуху из камеры, но стоит двигателю заглохнуть (или остановиться насосу), как клапан из-за возросшего с обратной стороны давления закроется, и будет препятствовать росту давления в камере.
Интересно, что эффективность вакуумного усилителя тормозов зависит от атмосферного давления, и чем оно ниже, тем хуже работает усилитель. Понять это нетрудно. Обычное давление в вакуумной камере усилителя достигает величин 0,067 МПа, это примерно в 1,4 раза меньше нормального атмосферного давления. Такое же давление наблюдается на высоте около 3,5 км над уровнем мора, а это значит, что в условиях высокогорья давление в вакуумной камере сравняется с давлением в атмосферной камере, и усилитель просто-напросто работать не будет!
Понятно, что ежедневные изменения атмосферного давления не могут оказать сколько-либо заметного влияния на работу вакуумного усилителя, да и его эксплуатация в регионах, имеющих возвышенности, тоже не вызывает проблем. А в технике, используемой в условиях высокогорья, применяются усилители тормозов иных конструкций, которые не зависят от факторов окружающей среды.
Особенности эксплуатации автомобиля с вакуумным усилителем тормозов
Никаких особенностей эксплуатация автомобиля с вакуумным усилителем тормозов не имеет, однако здесь есть пара моментов, на которые необходимо обратить внимание.
Во-первых, в работе вакуумного усилителя решающее значение имеет герметичность камер, поэтому любые неисправности, ведущие к потере герметичности, влекут за собой значительное ухудшение в работе тормозной системы. А, во-вторых, неисправный усилитель необходимо сразу же заменить, так как на кону стоят безопасность и жизни людей.
О диагностике и замене вакуумного усилителя стоит задуматься в том случае, если для торможения приходится давить на педаль сильнее, о неполадке свидетельствует и уменьшенный ход педали (причем такое явление наблюдается как при работающем, так и при заглушенном двигателе). При любом подозрении на нарушение работы вакуумного усилителя стоит обратиться в автосервис.
Здесь нужно заметить, что вакуумные усилители тормозов при потере герметичности перестают выполнять свои функции, однако тормозная система в целом не теряет своей работоспособности — в этом случае усилитель просто передает усилие от педали к главному тормозному цилиндру. Это сделано в целях безопасности, да и в этом случае водитель, по увеличению сопротивления педали, поймет, что с усилителем что-то не так.
Как показывает практика, вакуумные усилители тормозов достаточно надежны, они нечасто выходят из строя, и средний водитель за все время владения автомобилем даже и не вспоминает, что у него в тормозной системе есть такой узел.
Вакуумный усилитель тормозов появился на серийных автомобилях ещё в 50 — 60 годах прошлого века и позволил значительно облегчить усилие на тормозную педаль и эффективность тормозов. В этой статье будет подробно описано устройство и принцип работы вакуумного усилителя, знание которых существенно поможет даже начинающим водителям самостоятельно выявить и устранить самые распространённые неисправности усилителя, которые так же будут описаны в этой статье (и как их устранить).
Вакуумный усилитель служит для уменьшения усилия, которое прикладывает водитель к тормозной педали, тем самым облегчая управление машиной и повышая эффективность тормозов. Усилитель расположен в подкапотном пространстве (моторном отсеке) автомобиля и крепится задним фланцем к кронштейну педалей и перегородке, разделяющей моторный отсек от салона.
Далее будет подробно описано устройство вакуумного усилителя тормозов ваз, который достаточно распространён и не сильно отличается по конструкции от усилителей других машин, в том числе и иномарок. Принцип работы у многих усилителей разных машин одинаков, за исключением некоторых мелочей.
Работа усилителя тормозов разумеется возможна при работающем двигателе машины, то есть когда в впускном коллекторе двигателя создаётся разряжение воздуха, но о работе усилителя немного позже, а сначала рассмотрим его устройство, знание которого позволит новичкам лучше понять принцип работы и возможные неполадки.
Устройство вакуумного усилителя тормозов ваз .
Рисунок 1 — вакуумный усилитель в момент торможения. 1 — главный тормозной цилиндр, 2 — шток, 3 — вакуумный клапан, 4 — возвратная пружина, 5 — корпус клапана, 6 — диафрагма, 7 — корпус усилителя, 8 — крышка усилителя, 9 — буфер штока, 10 — упорная пластина поршня, 11 — поршень, 12 — клапан усилителя, 13 — пружина клапана, 14 — возвратная пружина клапана, 15 — воздушный фильтр, 16 — толкатель, 17 — оттяжная пружина, 18 — наконечник включателя стопсигнала, 19 — вилка толкателя, 20 — тормозная педаль, 21 — пыльник, 22 — манжета, 23 — уплотнитель, 24 — регулировочный болт.
Вакуумный усилитель тормозов состоит из корпуса 7 (см. рисунок 1) крышки 8 и корпуса клапана 5 с диафрагмой 6. Благодаря корпусу 5 и резиновой диафрагмы 6 усилитель разделяется на две полости, одна из которых вакуумная А, а вторая полость атмосферная Д. К тому же корпус клапана 5 не только делит усилитель на две полости, но ещё и выполняет роль большого поршня, который двигается в общем корпусе 7.
На большинстве автомобилей корпус клапана 5 выполнен из пластмассы и имеет сквозное отверстие, из которого идут каналы В и С. Канал обозначенный на рисунке буквой В соединяет центральное отверстие с вакуумной полостью, а канал С соединяет центральное отверстие с атмосферной полостью.
В центр корпуса клапана 5 заходит толкатель 16, который через вилку 19 шарнирно соединён с тормозной педалью 20. Передний конец толкателя имеет шаровый наконечник, который зафиксирован в поршне 11.
Продольное перемещение поршня 11 относительно корпуса клапана ограничено упорной пластиной 10, которая неподвижно зафиксирована в корпусе клапана и которая заходит в кольцевую проточку в поршне. И ширина поршня немного больше пластины.
Кольцевой зазор между корпусом клапана 5 и горловиной крышки 8 уплотняется манжетой 22, которая должна быть в хорошем состоянии. А поверхность корпуса клапана должна быть смазана консистентной смазкой (Литолом 24 или ЦИАТИМом-221).
От попадания пыли и грязи горловина крышки 8 защищена резиновым гофрированным пыльником 21 (разумеется этот пыльник не должен иметь трещин, а тем более разрывов). Так же вокруг толкателя установлен фильтр 15 очистки воздуха, поступающего в полость усилителя и ещё установлены опорные чашки пружин, сами пружины 13 и 14 и резиновый клапан 12.
В передней части корпуса 7 вакуумного усилителя, на выходе штока 2, вставлен уплотнитель 23. А на конце штока 2 стоит регулировочный болт 24, который при торможении машины упирается в посадочное место в поршне 1. Своей задней частью шток 2 упирается в резиновый буфер 9, который установлен между штоком и поршнем 11.
При отсутствии вакуума или механического воздействия, возвратная пружина 4 перемещает корпус клапана 5 в крайнее правое положение. А вакуумная полость А соединяется шлангом с внутренней полостью впускного коллектора двигателя через штуцер, в котором располагается обратный клапан 3. Этот обратный клапан открывается при перепаде давления между полостью А усилителя и впускным коллектором двигателя.
Как было сказано выше, работоспособность усилителя возможна только при заведённом двигателе машины, когда во впускном коллекторе имеется разряжение воздуха, которое передаётся в полости А.
Работа вакуумного усилителя тормозов .
Рисунок 2. Вакуумный усилитель когда тормозная педаль не нажата.
Принцип работы вакуумного усилителя основан на разности давлений в вакуумной и атмосферной камерах. И создаваемое в вакуумной камере давление, перемещает шток и давит на поршень главного тормозного цилиндра, тем самым облегчая водителю давить на тормозную педаль. Выше был кратко описан принцип работы, а если намного подробнее, то читаем далее.
Работа усилителя заключается в следующем: при опущенной педали тормоза (см. рисунок 2) вакуумная полость А, через каналы С и В сообщается с атмосферой полостью Д, с помощью кольцевой щели между передним торцом клапана 12 и расположенным перед ним кольцевым выступом корпуса клапана 5.
Атмосферная полость Д при этом изолирована от атмосферы торцом резинового клапана 12, который от усилия пружины 13 прижимается к заднему торцу поршня 11. И при этом по обе стороны диафрагмы имеется вакуум, и диафрагма и корпус клапана под действием пружины 4 прижимаются к крышке 8 корпуса усилителя.
При торможении автомобиля толкатель 16 совместно с поршнем 11 и прижатой к нему подвижной частью резинового клапана 12, передвигается вперёд до того момента, пока не исчезнет кольцевая щель и торец клапана 12 не упрётся в кольцевой выступ корпуса клапана 5. При этом вакуумная полость А будет изолирована от атмосферной полости Д.
При торможении дальнейшее перемещение тормозной педали 20 и её толкателя 16 отодвинет поршень 11 от клапана 12 (как показано на рисунке 1) и это приведёт к образованию кольцевой щели между ними и в атмосферную полость Д пойдёт воздух из полости Е, которая соединена с атмосферой через вористый воздушный фильтр 15.
Из-за разности давлений корпус клапана 5 и диафрагма 6 начнут перемещаться вперёд, от этого головка регулировочного болта 24 штока 2 начнёт давить на поршень главного тормозного цилиндра. При этом поршень создаст избыточное давление в гидравлической тормозной системе автомобиля.
Рисунок 3. Работа вакуумного усилителя, когда нажатие на тормозную педаль приостановлено.
Когда тормозная педаль прекратит перемещаться вперёд (см. рисунок 3), от действия разряжения в полости А, корпус клапана 5 совместно с прижатым к нему торцом резиновым клапаном 12 будет перемещаться вперёд до тех пор, пока клапан 12 не упрётся в задний торец поршня 11. От этого сообщение полости Д и полости Е прекратится, как и прекратится передвижение корпуса клапана 5.
При этом установится равновесие и тормозная жидкость в гидравлической тормозной системе будет находиться под постоянным давлением.
В случае экстренного торможения машины, поршень 11 упрётся через резиновый буфер 9 в шток 2 и начнёт механически воздействовать на поршень главного тормозного цилиндра. К тому же поршень 11, отходя от клапана 12, будет обеспечивать его упор в кольцевой выступ корпуса клапана 5. Это приведёт к разобщению полости Д и полости А и сообщению полости Д с атмосферой, а это увеличит давление, создаваемое в гидроприводе тормозной системы.
Рисунок 4. Работа вакуумного усилителя, когда водитель отпустил педаль тормоза (происходит растормаживание)
Когда торможение машины уже не требуется и водитель отпускает педаль тормоза, подвижные детали привода вернутся назад в начальное положение (как на рисунке 4) от действия возвратной пружины 17 тормозной педали и от действия возвратной пружины 4 вакуумного усилителя тормозов, ну и от действия возвратных пружин главного тормозного цилиндра.
При этом поршень 11 отожмёт клапан 12 от кольцевого выступа корпуса клапана 5 и при этом образуется кольцевая щель, через которую воздух начнёт по каналам В и С поступать из полости Д в полость А и при этом отсасываться разряжением во впускном коллекторе двигателя. При этом сообщение полости Д с полостью Е прекратится, так как торец клапана 12 от усилия пружины 13 прижат к поршню 11.
Когда двигатель автомобиля не работает (или при неисправном вакуумном усилителе тормозов) торможение машины возможно, но ход тормозной педали несколько увеличится и снизится эффективность тормозов. В таком случае привод поршней главного тормозного цилиндра будет осуществляться только механически, от тормозной педали через толкатель 16, поршень 11, резиновый буфер 9 и шток 2.
Основные неисправности и ремонт вакуумного усилителя .
Как и любой механизм, вакуумный усилитель, точнее его детали, со временем изнашиваются и требуют замены, обслуживания, или ремонта. Подсказкой для водителя, что с вакуумным усилителем что то не в порядке, послужит увеличение усилия, прилагаемого к тормозной педали и снижение эффективности торможения.
Снижение эффективности торможения конечно же может произойти и по другим причинам, например из-за неисправности суппортов (подробнее о их восстановлении советую почитать ) или по другим причинам, описанным в статье «Тормозная система, её устройство и неисправности» (статья находится ), но вот увеличение усилия на тормозную педаль служит верным признаком неисправности вакуумного усилителя.
Частая причина неисправности усилителя, которая появляется со временем, особенно если машина часто ездит по пыльным дорогам — это засорение грязью или пылью воздушного фильтра 15 (см. рисунок 1). Грязный фильтр следует промыть, просушить, или заменить новым.
А при достаточно большом пробеге машины, неисправности могут появиться из-за заедания корпуса клапана 5 от разбухания (от старости) диафрагмы 6. Так же неисправности могут возникнуть из-за неплотного крепления вакуумного шланга, который соединяет вакуумный усилитель тормозов с штуцером впускного коллектора двигателя. Или из-за старения шланга на нём появляются трещины или разрывы.
Определить трещины или разрывы визуально достаточно легко, или можно услышать по характерному шипению (подсосу воздуха). Кстати при такой неисправности (негерметичности или порчи шланга) двигатель автомобиля как правило работает с перебоями, или теряет мощность, так как во впускной коллектор попадает лишний воздух и горючая смесь обедняется на всех режимах работы двигателя.
Ну и ещё менее распространённая неисправность, которая может возникнуть при небрежном уходе или от применения некачественной (поддельной и дешёвой) тормозной жидкости, или из-за попадания в тормозную жидкость бензина, масла — это разбухание уплотнителей гидроцилиндров тормозной системы. И появляется заедание подвижных деталей в гидроцилиндрах.
Чтобы выявить неисправность, следует промыть воздушный фильтр (если он грязный), проверить работу системы вентиляции картера (как её усовершенствовать я написал ), заменить вакуумный шланг, если он разбух или имеет трещины, а тем более разрывы, и надёжно закрепить вакуумный шланг с помощью нового хомута (лучше более прочного из нержавеющей стали).
В случае заедания штока, следует разобрать главный тормозной цилиндр и заменить разбухшие манжеты новыми. При такой неисправности (разбухании уплотнителей) перед заменой резинок, следует обязательно промыть всю тормозную систему изопропиловым спиртом (если его нет, то промываем свежей тормозной жидкостью, той же марки, которая будет использоваться в системе). После промывки системы и установке новых манжет, заливаем свежую тормозную жидкость и .
Если после проведения выше описанных работ, неисправность не устранится (усилие к тормозной педали, при работающем двигателе, останется таким же тяжёлым как и при заглушенном моторе) то скорей всего причина неисправности в разбухшей или порванной диафрагме 6.
Заменить диафрагму новой не так просто, так как большинство усилителей имеют неразборный корпус (крышка 8 завальцована к корпусу 7), да и новую диафрагму не всегда удаётся купить. В таком случае вакуумный усилитель тормозов подлежит замене.
Проверить исправность вакуумного усилителя можно не только по уменьшению усилия на тормозную педаль при работающем моторе, но и другим способом. При неработающем двигателе нажимаем на тормозную педаль с небольшим усилием, затем заводим мотор. После того, как мотор завёлся, если тормозная педаль уйдёт немного вперёд (немного провалится), значит с вакуумным усилителем всё в порядке.
И последнее: на вакуумном усилителе и примыкающем к нему главному тормозному цилиндру не должно быть запотеваний и тем более потёков тормозной жидкости. Обнаружить точно откуда течёт можно если тщательно отмыть корпус усилителя и главного тормозного цилиндра и затем заведя двигатель понажимать на тормозную педаль несколько раз. После этого течи как правило обнаруживаются сразу, и разумеется негодные уплотнения следует заменить новыми.
Вот вроде бы и всё, надеюсь эта статья поможет начинающим водителям определить неисправность вакуумного усилителя тормозов и устранить большинство его неисправностей, успехов всем.
Для обеспечения требуемого усилия прижатия тормозных колодок или барабанов во время торможения, особенно экстренного, требуется большое усилие. Оно примерно соответствует 80 кг. Применение такого усилия с помощью давления на педаль тормоза одной ногой создает большую физическую нагрузку водителю.
Поэтому, начиная с 70-х годов двадцатого века, практически на все автомобили начали устанавливать вакуумные усилители тормозов (ВУТ). Они уменьшают требуемое усилие в три-четыре раза.
В принципе, можно уменьшить усилие еще больше. Но тогда теряется информативность педали тормоза, увеличивается ускорение торможения, значительно уменьшается управляемость автомобилем. От работоспособности ВУТ, соблюдения его штатных параметров напрямую зависит безопасность движения и комфортность езды.
Как работает вакуумный усилитель тормозов (принцип работы)
ВУТ обычно представляет собой цилиндрический блок, внутреннее пространство которого разделено на две камеры с диафрагмой, которая может перемещаться. Со стороны главного тормозного цилиндра, конструктивно объединенного с ВУТ, находится вакуумная камера, со стороны педали тормоза – атмосферная.
Диафрагма в вакуумной камере соединена с приводящим штоком тормозного цилиндра. Обратный клапан вакуумной камеры, соединен с помощью шланга с источником разряжения.
Следящий клапан, находящийся в атмосферной камере, механически соединен толкателем с тормозной педалью. Посредством этого клапана атмосферная камера сообщается с вакуумной камерой через вакуумный канал, либо атмосферой через атмосферный канал.
В качестве «поставщика» вакуума в бензиновых двигателях используют разряжение, создаваемое после дроссельной заслонки в области впускного коллектора.
В дизельных двигателях такого разряжения обычно недостаточно для нормальной работы вакуумного усилителя тормозов. В этом случае устанавливают дополнительный вакуумный насос, механически соединенный с вращающимся коленвалом либо распредвалом. На некоторые автомобили с бензиновыми двигателями также устанавливается вакуумный насос.
В основе принципа работы вакуумного усилителя лежит разность величин давлений в камерах, которые разделяются диафрагмой. При отжатой педали атмосферная и вакуумная камеры ВУТ связаны вакуумным каналом. Таким образом, в них устанавливается одинаковое давление. Шток главного цилиндра остается на месте.
Во время торможения следящий клапан перекрывает вакуумный канал и одновременно открывает атмосферный. Диафрагма, испытывая различные давления атмосфера-вакуум, начинает перемещаться в направление главного тормозного цилиндра. Усилие, создаваемое штоком цилиндра, в несколько раз больше усилия, создаваемого водительской ногой на тормозную педаль. В этом заключается эффект вакуумного усиления торможения.
Если педаль тормоза прекращает движение, диафрагма также остается на месте, фиксируя текущее усилие. При отпускании педали возвратный клапан вновь открывает вакуумный канал. Возврат штока в главном тормозном цилиндре обеспечивается действием возвратной пружины.
Вакуумный усилитель тормозов, исходя из своего принципа действия, имеет неприятную особенность эксплуатации: эффективность усиления напрямую зависит от атмосферного давления. Чем ниже атмосферное давление, тем меньше степень его превышения над давлением в вакуумной камере, меньше коэффициент усиления.
Теоретически (и практически тоже) на высоте более 3500 метров над уровнем моря ВУТ теряет свою эффективность. В условиях обычной эксплуатации транспортного средства при небольших перепадах атмосферного давления и негористой местности изменение его эффективности незаметно. В условиях высокогорья применяются иные типы усилителей тормозов.
Основные признаки неисправности ВУТ
В процессе эксплуатации автомобилей с ВУТ особое внимание уделяется вопросам герметичности его конструкции и трубок, идущих к нему. Признаками неисправности являются:
- необходимость увеличения давления на педаль тормоза для эффективного торможения;
- уменьшенная величина хода педали тормоза;
- продолжение торможения после отжатия педали;
- неровные обороты двигателя вследствие подсоса из вакуумного шланга;
- наличие дополнительных звуков типа «подсос» в момент торможения;
- полный отказ работы усилителя.
Если ВУТ по каким-либо причинам выходит из строя, либо глохнет двигатель, тормозная система в целом остается исправной, но требует больших усилий нажатия на педаль тормоза, как при его отсутствии. Это есть одно из основных условий безопасного движения. Однако, эффективность экстренного торможения при этом значительно уменьшается.
Поэтому во время аварийного буксирования автомобиля, если исправен двигатель, рекомендуется его завести, чтобы тормозная система работала в штатном режиме.
Основные причины неисправности
Основные причины отказа работоспособности вакуумного усилителя тормозов:
- потеря герметичности вакуумного шланга;
- неисправность диафрагмы;
- потеря свойств клапанов;
- нарушение герметичности камер;
- поломка возвратной пружины.
Механизм ВУТ технологически давно отработан, поэтому большинство автовладельцев редко встречается с проблемой его неисправности. Учитывая важность эксплуатации исправной системы торможения, периодически, особенно перед дальними поездками, следует тестировать систему торможения.
Как проверить вакуумный усилитель тормозов не снимая
Способ 1
Наиболее простой способ проверить работу ВУТ заключается в следующем. Необходимо завести и прогреть двигатель. Далее следует заглушить двигатель. После этого неоднократно нажать на педаль тормоза. Во время первого нажатия она должна выжаться до упора. После второго и дальнейших нажатий ход тормозной педали уменьшается. Если разницы между первым и последующими нажатиями не ощущается, значит, разряжение в усилителе не создается.
Видео — как проверить вакуумный усилитель тормозов на автомобиле:
Способ 2
Двигатель заглушен. Нажимается до предела педаль тормоза, лучше несколько раз, и фиксируется в нажатом состоянии. Затем двигатель заводится. Педаль должна немного податься вниз при исправном усилителе.
Определить наличие возможных утечек воздуха позволяет следующий простой тест. При заведенном двигателе максимально выжимается педаль тормоза. Глушится двигатель. Если в течение минуты после того, как двигатель остановится, педаль подастся немного вверх, следовательно, в системе есть утечка воздуха.
Видео — как проверить подсос воздуха через вакуумный усилитель тормозов:
Его ремонт и замена
В случае отказа работоспособности ВУТ необходимо сразу принять меры к восстановлению его работоспособности.
Самостоятельно можно произвести замену вакуумного шланга. Также возможна замена вакуумного насоса в автомобилях с дизельными двигателями.
Более сложные ремонтные работы, связанные с восстановлением герметичности камер ВУТ, исправности диафрагмы, клапанов, других элементов конструкции, лучше доверить профессионалам на сертифицированной СТО. Следует помнить, что исправные тормоза – основа безопасности, на этом экономить не следует.
После ремонта необходимо проверить синхронность торможения колес, диагностировать системы ABS и ESP. Это следует делать на специальных стендах и соответствующем диагностическом оборудовании.
