Вакуумний підсилювач гальм з'явився на серійних автомобілях ще в 50-60 роках минулого століття і дозволив значно полегшити зусилля на гальмівну педаль і ефективність гальм. У цій статті буде докладно описано пристрій і принцип роботи вакуумного підсилювача, знання яких істотно допоможе навіть водіям-початківцям самостійно виявити і усунути найпоширеніші несправності підсилювача, які так само будуть описані в цій статті (і як їх усунути).
Вакуумний підсилювач служить для зменшення зусилля, яке прикладає водій до гальмівної педалі, полегшуючи керування машиною і підвищуючи ефективність гальм. Підсилювач розташований в підкапотному просторі (моторному відсіку) автомобіля і кріпиться заднім фланцем до кронштейна педалей і перегородки, що розділяє відсік моторний відсік.
Далі буде докладно описано пристрій вакуумного підсилювача гальм ваз, досить поширений і не сильно відрізняється по конструкції від підсилювачів інших машин, у тому числі і іномарок. Принцип роботи у багатьох підсилювачів різних машин однаковий, крім деяких дрібниць.
Робота підсилювача гальм можлива при працюючому двигуні машини, тобто коли у впускному колекторі двигуна створюється розрядження повітря, але про роботу підсилювача трохи пізніше, а спочатку розглянемо його пристрій, знання якого дозволить новачкам краще зрозуміти принцип роботи і можливі неполадки.
Влаштування вакуумного підсилювача гальм ваз .
Малюнок 1 - вакуумний підсилювач у момент гальмування. 1 — головний гальмівний циліндр; 2 — шток; 3 — вакуумний клапан; 11 - поршень, 12 - клапан підсилювача, 13 - пружина клапана, 14 - зворотна пружина клапана, 15 - повітряний фільтр, 16 - штовхач, 17 - відтяжна пружина, 18 - наконечник вмикача стопсигналу, 19 - вилка штовхача, 20 21 - пильовик, 22 - манжета, 23 - ущільнювач, 24 - регулювальний болт.
Вакуумний підсилювач гальм складається з корпусу 7 (див. малюнок 1) кришки 8 і корпусу клапана 5 з діафрагмою 6. Завдяки корпусу 5 і гумової діафрагми 6 підсилювач поділяється на дві порожнини, одна з яких вакуумна А, а друга атмосферна порожнина До того корпус корпусу 5 не тільки ділить підсилювач на дві порожнини, але ще й виконує роль великого поршня, який рухається в загальному корпусі 7.
На більшості автомобілів корпус клапана 5 виконаний з пластмаси і має наскрізний отвір, з якого йдуть канали і С. Канал позначений на малюнку буквою В з'єднує центральний отвір з вакуумною порожниною, а канал З'єднує центральний отвір з атмосферною порожниною.
У центр корпусу клапана 5 заходить штовхач 16, який через вилку 19 шарнірно з'єднаний з педаллю гальмівною 20. Передній кінець штовхача має кульовий наконечник, який зафіксований в поршні 11.
Поздовжнє переміщення поршня 11 щодо корпусу клапана обмежена упорною пластиною 10, яка нерухомо зафіксована в корпусі клапана і яка заходить в кільцеву проточку в поршні. І ширина поршня трохи більша за пластину.
Кільцевий зазор між корпусом 5 клапана і горловиною кришки 8 ущільнюється манжетою 22, яка повинна бути в хорошому стані. А поверхня корпусу клапана повинна бути змащена консистентним мастилом (Літолом 24 або ЦИАТИМ-221).
Від попадання пилу та бруду горловина кришки 8 захищена гумовим гофрованим пильником 21 (зрозуміло цей пильовик не повинен мати тріщин, а тим більше розривів). Також навколо штовхача встановлений фільтр 15 очищення повітря, що надходить у порожнину підсилювача і ще встановлені опорні чашки пружин, самі пружини 13 і 14 і гумовий клапан 12.
У передній частині корпусу 7 вакуумного підсилювача, на виході штока 2, вставлений ущільнювач 23. А на кінці штока 2 стоїть регулювальний болт 24, який при гальмуванні машини упирається в посадкове місце в поршні 1. Своєю задньою частиною шток 2 упирається в гумовий буфер 9 який встановлений між штоком та поршнем 11.
При відсутності вакууму або механічного впливу, пружина зворотна 4 переміщає корпус клапана 5 в крайнє праве положення. А вакуумна порожнина А з'єднується шлангом із внутрішньою порожниною впускного колектора двигуна через штуцер, в якому розташовується зворотний клапан 3. Цей зворотний клапан відкривається при перепаді тиску між порожниною підсилювача А і впускним колектором двигуна.
Як було сказано вище, працездатність підсилювача можлива тільки при заведеному двигуні машини, коли у впускному колекторі є розрядження повітря, що передається в порожнині А.
Робота вакуумного підсилювача гальм .
Малюнок 2. Вакуумний підсилювач коли гальмівна педаль не натиснута.
Принцип роботи вакуумного підсилювача заснований на різниці тисків у вакуумній та атмосферній камерах. І тиск, що створюється у вакуумній камері, переміщує шток і тисне на поршень головного гальмівного циліндра, тим самим полегшуючи водієві тиснути на гальмівну педаль. Вище було коротко описано принцип роботи, і якщо набагато докладніше, то читаємо далі.
Робота підсилювача полягає в наступному: при опущеній педалі гальма (див. малюнок 2) вакуумна порожнина А, через канали С і повідомляється з атмосферою порожниною Д, за допомогою кільцевої щілини між переднім торцем клапана 12 і розташованим перед ним кільцевим виступом корпусу клапана 5.
Атмосферна порожнина Д при цьому ізольована від атмосфери торцем гумового клапана 12, який від зусилля пружини 13 притискається до заднього торця поршня 11. І при цьому по обидва боки діафрагми є вакуум, і діафрагма і корпус клапана під дією пружини 4 притиск .
При гальмуванні автомобіля штовхач 16 спільно з поршнем 11 і притиснутою до нього рухомою частиною гумового клапана 12, пересувається вперед до того моменту, поки не зникне кільцева щілина і торець клапана 12 не упрється в кільцевий виступ корпусу клапана 5. При цьому вакуумна порожнина від атмосферної порожнини Д.
При гальмуванні подальше переміщення гальмівної педалі 20 і її штовхача 16 відсуне поршень 11 від клапана 12 (як показано на малюнку 1) і це призведе до утворення кільцевої щілини між ними і в атмосферну порожнину Д піде повітря з порожнини Е, яка з'єднана з фільтр повітря 15.
Через різницю тисків корпус клапана 5 і діафрагма 6 почнуть переміщатися вперед, від цього головка регулювального болта 24 штока 2 почне давити на поршень головного гальмівного циліндра. При цьому поршень створить надлишковий тиск у гідравлічній гальмівній системі автомобіля.
Рисунок 3. Робота вакуумного підсилювача, коли натискання на гальмівну педаль зупинено.
Коли гальмівна педаль припинить переміщатися вперед (див. малюнок 3), від дії розрядження в порожнині А корпус клапана 5 спільно з притиснутим до нього торцем гумовим клапаном 12 буде переміщатися вперед до тих пір, поки клапан 12 не упрється в задній торець поршня . Від цього повідомлення порожнини Д та порожнини Е припиниться, як і припиниться пересування корпусу клапана 5.
При цьому встановиться рівновага та гальмівна рідина в гідравлічній гальмівній системі буде під постійним тиском.
У разі екстреного гальмування машини поршень 11 упрється через гумовий буфер 9 в шток 2 і почне механічно впливати на поршень головного гальмівного циліндра. До того ж поршень 11, відходячи від клапана 12, забезпечуватиме його упор в кільцевий виступ корпусу клапана 5. Це призведе до роз'єднання порожнини Д і порожнини А і повідомлення порожнини Д з атмосферою, а це збільшить тиск, створюваний гідропривод гальмівної системи.
Рисунок 4. Робота вакуумного підсилювача, коли водій відпустив педаль гальма (відбувається розгальмовування)
Коли гальмування машини вже не потрібно і водій відпускає педаль гальма, рухливі деталі приводу повернуться назад у початкове положення (як на малюнку 4) від дії поворотної пружини 17 гальмівної педалі і від дії зворотної пружини 4 вакуумного підсилювача гальм, ну і від дії гальмівного циліндра.
При цьому поршень 11 відіжме клапан 12 від кільцевого виступу корпусу клапана 5 і при цьому утворюється кільцева щілина, через яку повітря почне по каналах і З надходити з порожнини Д в порожнину А і при цьому відсмоктуватися розрядження у впускному колекторі двигуна. При цьому повідомлення порожнини з порожниною Е припиниться, так як торець клапана 12 від зусилля пружини 13 притиснутий до поршня 11.
Коли двигун автомобіля не працює (або при несправному вакуумному підсилювачі гальм), гальмування машини можливе, але хід гальмівної педалі дещо збільшиться і знизиться ефективність гальм. У такому випадку привід поршнів головного гальмівного циліндра буде здійснюватися тільки механічно, від гальмівної педалі через штовхач 16, 11 поршень, гумовий буфер 9 і шток 2.
Основні несправності та ремонт вакуумного підсилювача .
Як і будь-який механізм, вакуумний підсилювач, точніше його деталі, з часом зношуються та вимагають заміни, обслуговування або ремонту. Підказкою для водія, що з вакуумним підсилювачем щось не в порядку, послужить збільшення зусилля, що додається до гальмівної педалі та зниження ефективності гальмування.
Зниження ефективності гальмування звичайно може статися і з інших причин, наприклад, через несправність супортів (докладніше про їх відновлення раджу почитати) або з інших причин, описаних у статті «Тормозна система, її пристрій і несправності» (стаття знаходиться), але ось збільшення зусилля на гальмівну педаль є правильною ознакою несправності вакуумного підсилювача.
Часта причина несправності підсилювача, яка з'являється з часом, особливо якщо машина часто їздить по запилених дорогах - це засмічення брудом або пилом повітряного фільтра 15 (див. рисунок 1). Брудний фільтр слід промити, просушити або замінити новим.
А при досить великому пробігу машини, несправності можуть з'явитися через заїдання корпусу клапана 5 від розбухання (від старості) діафрагми 6. Так само несправності можуть виникнути через нещільне кріплення вакуумного шланга, який з'єднує вакуумний підсилювач гальм зі штуцером впускного колектора. Або через старіння шлангу на ньому з'являються тріщини або розриви.
Визначити тріщини або розриви візуально досить легко, або можна почути по характерному шипінню (підсмоктування повітря). До речі при такій несправності (негерметичності або псування шланга) двигун автомобіля зазвичай працює з перебоями, або втрачає потужність, так як у впускний колектор потрапляє зайве повітря і горюча суміш збіднюється на всіх режимах роботи двигуна.
Ну і ще менш поширена несправність, яка може виникнути при недбалому догляді або від застосування неякісної (підробленої та дешевої) гальмівної рідини, або через попадання в гальмівну рідину бензину, масла - це набухання ущільнювачів гідроциліндрів гальмівної системи. І з'являється заїдання рухомих деталей у гідроциліндрах.
Щоб виявити несправність, слід промити повітряний фільтр (якщо він брудний), перевірити роботу системи вентиляції картера (як її вдосконалити я написав), замінити вакуумний шланг, якщо він набухає або має тріщини, а тим більше розриви, і надійно закріпити вакуумний шланг за допомогою нового хомута (краще міцнішого з нержавіючої сталі).
У разі заїдання штока, слід розібрати головний гальмівний циліндр і замінити набряклі манжети новими. При такій несправності (розбуханні ущільнювачів) перед заміною гумок, слід обов'язково промити всю гальмівну систему ізопропіловим спиртом (якщо його немає, то промиваємо свіжою гальмівною рідиною, тієї ж марки, яка використовуватиметься в системі). Після промивання системи та встановлення нових манжет, заливаємо свіжу гальмівну рідину та .
Якщо після проведення вище описаних робіт, несправність не усунеться (зусилля до гальмівної педалі, при працюючому двигуні, залишиться таким же важким як і при заглушеному моторі), швидше за все, причина несправності в набряклій або порваній діафрагмі 6.
Замінити діафрагму новою не так просто, оскільки більшість підсилювачів мають нерозбірний корпус (кришка 8 завальцована до корпусу 7), та й нову діафрагму не завжди вдається купити. У такому разі вакуумний підсилювач гальм підлягає заміні.
Перевірити справність вакуумного підсилювача можна не тільки по зменшенню зусилля на педаль гальм при працюючому моторі, але і іншим способом. При двигуні, що не працює, натискаємо на гальмівну педаль з невеликим зусиллям, потім заводимо мотор. Після того, як мотор завівся, якщо гальмівна педаль піде трохи вперед (трохи провалиться), значить із вакуумним підсилювачем все гаразд.
І останнє: на вакуумному підсилювачі і головному гальмівному циліндрі, що примикає до нього, не повинно бути запотівань і тим більше потік гальмівної рідини. Виявити точно, звідки тече можна, якщо ретельно відмити корпус підсилювача і головного гальмівного циліндра і потім завівши двигун натискати на педаль гальма кілька разів. Після цього течі зазвичай виявляються відразу, і очевидно непридатні ущільнення слід замінити новими.
Ось начебто і все, сподіваюся ця стаття допоможе водіям-початківцям визначити несправність вакуумного підсилювача гальм і усунути більшість його несправностей, успіхів усім.
