Содержание
Для улучшения эксплуатационных характеристик тормозной системы, которой оборудуется современный автомобиль, используется устройство, которое называется вакуумный усилитель тормозов. Он позволяет увеличить давление на тормозные колодки после нажатия водителем на педаль. Это делает управление автомобилем более комфортным, позволяя человеку меньше утомляться при езде.
Вакуумный блок монтируется непосредственно на главный тормозной цилиндр и состоит из корпуса, в котором
заключена диафрагма, толкатель и следящий клапан. Движет поршнем главного тормозного цилиндра специальный шток, возвращает его на место специальная пружина.
Диафрагма, разделяющая корпус вакуумного усилителя, герметична. Со стороны, которая находится ближе к тормозному цилиндру со штоком, находится вакуумная камера. С другой стороны расположена атмосферная камера — в ней располагается толкатель.
Вакуумная камера подключается к впускному коллектору двигателя после дроссельной заслонки.
Это и есть источник разрежения. Если есть необходимость в постоянной работе вакуумного усилителя, то таким источником может являться обычный электронасос, создающий вакуум. Причем в дизельных двигателях, по причине недостаточного разрежения во впускном коллекторе, без использования такого насоса просто не обойтись. Вакуумная камера обязательно оборудуется обратным клапаном, который поддерживает разрежение при отключенном источнике или его поломке.
Атмосферная камера усилителя оборудована следящим клапаном и через него может соединяться с вакуумной камерой в стандартном положении или с атмосферой при нажатии на педаль тормоза. Перемещает этот клапан специальный толкатель, который напрямую связан с педалью тормоза.
В вакуумной камере находится шток, соединенный с диафрагмой, который выходит на главный тормозной цилиндр. Двигающаяся после нажатия на тормоз диафрагма приводит в движение шток и главный цилиндр, активизируя тормозную систему автомобиля. После того, как педаль тормоза отпускается, возвратная пружина выталкивает диафрагму на место и торможение прекращается.
Для того, чтобы вакуумный усилитель срабатывал при экстренном торможении, в него включается специальная система. Она представляет собой дополнительный привод штока, работающий на электромагнитном принципе. Усилитель, 
оборудованный такой системой, быстрее реагирует на нажатие педали тормоза.
Вакуумный усилитель работает за счет силы, которая обусловлена разницей давлений на диафрагму вакуумной и атмосферной камер, возникающей при нажатии на педаль тормоза. Когда педаль не нажата, клапан уравнивает давления в этих камерах.
Нажатие педали тормоза через толкатель воздействует непосредственно на следящий клапан. Он закрывается, разделяя атмосферную и вакуумную камеру. В атмосферную камеру поступает воздух, создавая в ней давление. Поскольку давление оказывается на одну и ту же диафрагму с обеих сторон, возникает разница сил, преодолевающая сопротивление возвратной пружины и выжимающая шток главного тормозного цилиндра.
Важной особенностью вакуумного усилителя является то, что он просто создает дополнительную силу на штоке главного тормозного цилиндра. Это значит, что водитель может регулировать его работу силой нажатия на педаль тормоза. Чем сильнее нажатие, тем более резко будет тормозить автомобиль за счет увеличения эффективности работы усилителя.
Когда педаль тормоза отпущена, следящий клапан снова соединяет вакуумную камеру с атмосферной, давления в них уравниваются и сила пропадает. Возвратная пружина устанавливает диафрагму обратно на место.
Выигрыш в силе при использовании вакуумного усилителя получается в 3-5 раз. Для еще большего дополнительного усилия используются устройства с большим количеством камер и увеличенной диафрагмой.
- фланец крепления наконечника;
- шток;
- возвратная пружина диафрагмы;
- уплотнительное кольцо фланца главного цилиндра;
- главный цилиндр;
- шпилька усилителя;
- корпус усилителя;
- диафрагма;
- крышка корпуса усилителя;
- поршень;
- защитный чехол корпуса клапана;
- толкатель;
- возвратная пружина толкателя;
- пружина клапана;
- следящий клапан;
- буфер штока;
- корпус клапана;
Выход из строя «вакуумника» – поломка довольно редкая, но неприятная – для замедления и остановки автомобиля водителю приходится сильно давить тормозную педаль. Внезапный отказ механизма в процессе езды может спровоцировать ДТП – шофер не успевает перестроиться и приложить требуемое усилие в нужный момент. Чтобы выявить признаки критического износа элемента, предлагается рассмотреть принцип работы вакуумного усилителя тормозов (ВУТ) и способы диагностики в условиях обычного гаража.
Конструкция и алгоритм работы
Первые легковые машины, выпускавшиеся в прошлом веке, не оснащались «вакуумниками». Для резкого замедления авто в случае экстренного торможения педаль приходилось надавливать с усилием порядка 80 кг. Устройство вакуумного усилителя тормозов, устанавливаемого на современные транспортные средства, позволяет снизить упомянутое усилие до легкого нажатия.
Чтобы диагностировать неисправности данного узла, нужно знать его конструкцию и принцип действия. Усилитель представляет собой цилиндрический корпус из металла, внутри которого размещены следующие элементы:
- диафрагма, подталкиваемая возвратной пружиной;
- воздушный клапан с двумя каналами – атмосферным и вакуумным;
- в центре корпуса установлен шток, соединенный одним концом с педалью тормоза, вторым – с главным цилиндром, к нему же прикреплена диафрагма;
- патрубок подвода разрежения от впускного коллектора двигателя, подключенный к обратному клапану.
По сути, корпус «вакуумника» разделен мембраной на 2 отдельных камеры. К первой подводится разрежение от силового агрегата, во второй давление воздуха равняется атмосферному. Камеры сообщаются между собой через каналы воздушного клапана, поочередно открывающихся при нажатии и отпускании педали водителем.
Классический вакуумный усилитель тормозов работает по такому алгоритму:
- Пока водитель не активирует тормозную систему, обе камеры сообщаются посредством вакуумного канала. Поскольку давление в них одинаковое, толкатель и шток остаются неподвижными.
- После нажатия педали шток перемещается вперед и связь двух камер через вакуумный канал прерывается. Клапан открывает другой проход, соединяющий атмосферную камеру с наружным воздухом.
- Из-за разницы давлений диафрагма изгибается в сторону разрежения, тем самым помогая давить на толкатель и поршень основного гидроцилиндра.
- Когда шофер снимает ногу с педали, клапан производит обратное действие – перекрывает атмосферный канал и открывает вакуумный. Давление в камерах уравнивается, пружина отбрасывает мембрану в первоначальное положение.
Справка. В дизельных и некоторых бензиновых автомобилях разрежение создает не впускной коллектор, а отдельный вакуумный насос тормозной системы. Подобная схема безотказно действует в условиях высокогорья с пониженным атмосферным давлением, где обычный мембранный усилитель теряет работоспособность.
Если тормозная педаль удерживается водителем в нажатом состоянии, диафрагма тоже останавливается и воздействует на шток постоянным усилием. Благодаря описанному принципу действия ВУТ работа шофера существенно облегчается, а система реагирует на педаль значительно быстрее.
Признаки и причины неисправностей
Поломка усилителя не приводит к полному отказу тормозной системы, но для замедления машины нужно прилагать гораздо больше физических усилий. Первый и главный симптом выхода из строя ВУТ – резкое снижение эффективности торможения и ощущение «жесткости» педали. Проявляются и другие признаки:
- увеличение свободного хода (примерно до половины);
- нестабильная работа силового агрегата, особенно на холостом ходу;
- механизм продолжает замедлять авто после отпускания педали – тормоза «клинят».
Примечание. Усилитель неспособен нормально функционировать без подачи разрежения от мотора. Поэтому симптомы неполадок нужно проверять только при работающем двигателе.
Указанные выше признаки неисправности вакуумного усилителя тормозов возникают по таким причинам:
- подсос воздуха через порыв либо неплотное соединение шланга отбора вакуума;
- износ диафрагмы, ведущий к потере герметичности;
- выход из строя воздушного клапана;
- разгерметизация корпуса;
- снижение упругости пружины.
Первая причина легко устраняется в собственном гараже, главное, – проверить «вакуумник» на работоспособность. Уплотнение соединений либо замена патрубка не составит большой проблемы. Другой вопрос – поломка усилителя, обычно механизм приходится менять целиком.
Способы диагностики ВУТ
При обнаружении одного из вышеперечисленных симптомов нужно сразу проверить вакуумный усилитель тормозов на работоспособность без снятия с автомобиля. Диагностика производится просто:
- Запустите и прогрейте мотор.
- Оставив двигатель работать на холостых оборотах, передавите рукой или пассатижами патрубок отбора разрежения, ведущий от коллектора. Другой вариант – отключить его от штуцера и заглушить последний деревянным клином.
- Неизменное поведение мотора указывает на герметичность системы. Исправность воздушного клапана проверяется другим способом, описанным ниже.
- Если обороты силового агрегата стабилизировались либо повысились, имеет место подсос воздуха через ВУТ или подающий шланг.
Определив неисправность усилителя, исключите из списка «подозреваемых» шланг передачи вакуума. Отсоедините патрубок и обследуйте на предмет трещин и порывов. Проверьте состояние хомутов, при необходимости установите новые затяжки.
Если герметизация патрубка не дала результата, переходите к проверке самого «вакуумника»:
- Не запуская мотор, сядьте на водительское кресло и надавите тормоз 3–5 раз. Первые нажатия будут легкими, на последних рабочий ход сильно уменьшится. При этом диафрагма втягивает воздух через шланг и накачивает внутрь корпуса, выйти ему наружу препятствует обратный клапан. Припомните, атмосферный канал закрыт.
- Совершив последнее движение, зафиксируйте педаль в нажатом состоянии и запустите двигатель.
- После запуска мотора педаль должна опуститься примерно наполовину.
Данная проверка вакуумного усилителя тормозов выявляет проблемы с обратным либо воздушным клапаном. Если первый неисправен, то накачать внутрь корпуса воздух не удастся – педаль будет проседать до упора. Изношенный воздушный клапан не откроет атмосферный канал на работающем двигателе и педальный рычаг останется в верхнем положении или опустится очень медленно.
Герметичность корпуса ВУТ проверяется так:
- Заведите силовой агрегат.
- Выжмите тормоз до упора.
- Не отпуская педаль, заглушите двигатель.
Если корпус или мембрана усилителя не пропускает воздух, педальный рычаг останется нажатым. В противном случае он вернется в первоначальное положение под действием пружины. Тогда необходимо снять механизм и заменить на новый. Отремонтировать ВУТ в гараже – задача довольно сложная, поскольку корпус элемента скреплен заводской вальцовкой.
Чтобы свести к минимуму усилия водителя при попытке остановить полностью или просто замедлить тяжелое транспортное средство, используется специальный вакуумный усилитель тормозов. Работа данного элемента основана на применении такого процесса, как разрежение. Вакуумный усилитель тормозов расположен в таком месте и работает так, чтобы даже при самом слабом усилии на педаль образовался значимый тормозящий фактор.
В статье вниманию представлены ответы на вопросы: что представляет собой данное устройство, как оно работает, как проверить его на предмет работоспособности и как провести необходимые ремонтные работы.
Что такое вакуумный усилитель тормозов и зачем нужен
Вакуумный усилитель тормозной системы в современных авто — это особый функциональный узел, без которого сложно представить себе всю конструкцию целиком. Как известно, усилий ноги человека недостаточно, чтобы замедлить или остановить движение машины, которая к тому же несётся на огромной скорости. Именно в этот момент и приходит на помощь данное устройство. Усилитель позволяет всей системе отработать с оптимальным коэффициентом полезного действия.
Водитель оказывает на педаль незначительно усиление, по сравнению с тем, как осуществляется работа его же, но уже на колодках тормозной системы. Именно вакуумный усилитель позволяет хрупким девушкам управлять многотонными внедорожниками.
Говоря иными словами, вакуумный усилитель — это достаточно эффективная конструкция, которая обеспечивает огромную разницу в усилениях, производимых человеком и осуществляемых по факту.
Устройство и месторасположение
По своей конструкции усилитель представляет собой прочный герметичный корпус, выполненный в округлой форме. Устанавливается деталь непосредственно перед педалью тормоза, в особой части моторного отсека.
Описывая устройство вакуумного усилителя тормозов, можно отметить, что состоит он из таких деталей и элементов, как:
- корпус;
- диафрагма для двух камер;
- специальный следящий клапан;
- шланг вакуумного усилителя тормозов;
- толкатель тормозной педали;
- шток поршня от основного тормозного гидроцилиндра;
- возвратная пружина.
Корпусная часть усилителя разделена на две камеры при помощи диафрагмы: атмосферную и вакуумную. Вторая находится со стороны основного тормозного цилиндра, что касается первой, то она расположена со стороны педали тормоза. Через обратный клапан встроенного усилителя вакуумная камера соединяется с источником разряжения наполняющего его вакуума.
В дизельных авто источником подобного разряжения является электрический вакуумный насос. Здесь осуществляется незначительное разряжение, потому насос должен быть использован обязательно. Присутствующий у вакуумного усилителя обратный клапан, предназначен для разъединения его с источником разряжения в процессе остановки двигателя и при выходе из строя электровакуумного насоса.
Атмосферная камера, в своем исходном положении, соединяется с вакуумной камерой. При нажатии на педаль тормоза осуществляется соединение с атмосферной. Подобное перемещение производится при помощи специального толкателя.
Принцип действия
Самым главным в данной конструкции является её надежность. Чтобы приблизительно представить себе принцип работы встроенного вакуумника, стоит представить работу механизма, в накопительный бак которого в процессе движения осуществляется подача воздуха. В результате достигается достаточно большое давление. Подобный накопленный запас воздуха, подаваемый под серьезным давлением, пропорционально подается в механизм, создавая при этом высокое усилие. В этом заключается основной принцип действия усилителя.
Несмотря на отсутствие каких-либо секретов в особенностях работы механизма, производители с особым вниманием относятся к конструкции узла. Это важно по той причине, что для современного транспортного средства, предназначенного для эксплуатации на высокой скорости, максимально надежная работа тормозной системы — это самый главный фактор.