Вакуумный усилитель тормозов – назначение, устройство, принцип действия

Главная  » 
Тормозная система »  Вакуумный усилитель тормозов

Вакуумный усилитель тормозов является самым распространенным видом усилителя, который применяется в тормозной системе современного автомобиля. Он создает дополнительное усилие на педали тормоза за счет разряжения. Применение усилителя значительно облегчает работу тормозной системы автомобиля, и тем самым уменьшает усталость водителя.

Конструктивно вакуумный усилитель образует единый блок с главным тормозным цилиндром и включает корпус, диафрагму, следящий клапан, толкатель, шток поршня главного тормозного цилиндра, возвратную пружину.

Корпус усилителя разделен диафрагмой на две камеры. Камера, обращенная к главному тормозному цилиндру, называется вакуумной. Противоположная к ней камера (со стороны педали тормоза) – атмосферная.

Вакуумная камера через обратный клапан соединена с источником разряжения. В качестве источника разряжения обычно используется область в впускном коллекторе двигателя после дроссельной заслонки. Для обеспечения бесперебойной работы вакуумного усилителя на всех режимах работы автомобиля в качестве источника разряжения может применяться вакуумный электронасос. На дизельных двигателях, где разряжение во впускном коллекторе незначительное, применение вакуумного насоса является обязательным. Обратный клапан разъединяет вакуумный усилитель и источник разряжения при остановке двигателя, а также отказе вакуумного насоса.

Атмосферная камера с помощью следящего клапана имеет соединение:

• в исходном положении — с вакуумной камерой;
• при нажатой педали тормоза — с атмосферой.

Толкатель обеспечивает перемещение следящего клапана. Он связан с педалью тормоза.

Со стороны вакуумной камеры диафрагма соединена со штоком поршня главного тормозного цилиндра. Движение диафрагмы обеспечивает перемещение поршня и нагнетание тормозной жидкости к колесным цилиндрам.

Возвратная пружина по окончании торможения перемещает диафрагму в исходное положение .

Для эффективного торможения в экстренной ситуации в конструкцию вакуумного усилителя тормозов может быть включена система экстренного торможения, представляющая собой дополнительный электромагнитный привод штока.

Дальнейшим развитием вакуумного усилителя тормозов является т.н. активный усилитель тормозов. Он обеспечивает работу усилителя в определенных случаях и, следовательно, нагнетание давления без участия водителя. Активный усилитель тормозов используется в системе ESP для предотвращения опрокидывания и ликвидации избыточной поворачиваемости.

Принцип действия вакуумного усилителя тормозов основан на создании разности давлений в вакуумной и атмосферной камерах. В исходном положении давление в обеих камерах одинаковое и равно давлению, создаваемому источником разряжения.

При нажатии педали тормоза усилие через толкатель передается к следящему клапану. Клапан перекрывает канал, соединяющий атмосферную камеру с вакуумной. При дальнейшем движении клапана атмосферная камера через соответствующий канал соединяется с атмосферой. Разряжение в атмосферной камере снижается. Разница давлений действует на диафрагму и, преодолевая усилие пружины, перемещает шток поршня главного тормозного цилиндра.

Конструкция вакуумного усилителя обеспечивает дополнительное усилие на штоке поршня главного тормозного цилиндра пропорциональное силе нажатия на педаль тормоза. Другими словами, чем сильнее водитель нажимает на педаль, тем эффективнее будет работать усилитель.

При окончании торможения атмосферная камера вновь соединяется с вакуумной камерой, давление в камерах выравнивается. Диафрагма под действием возвратной пружины перемещается в исходное положение.

Максимальное дополнительное усилие, реализуемое с помощью вакуумного усилителя тормозов, обычно в 3-5 раз превышает усилие от ноги водителя. Дальнейшее повышение величины дополнительного усилия достигается увеличением числа камер вакуумного усилителя, а также увеличением размера диафрагмы.

Вакуумный усилитель тормозов – устройство, неисправности и самостоятельная диагностика

Вакуумный усилитель тормозов, как и любой другой механизм, имеет свой срок службы. Чтобы вовремя выявить поломку и найти ее причину, необходимо понимать, как устроен данный механизм. Поэтому предлагаем далее разобраться со схемой его работы, наиболее распространенными причинами неисправностей и способами самостоятельного диагностирования этого узла.

Вакуумный усилитель тормозов ВАЗ 21099

Предназначение

Вакуумный усилитель тормозов, не сложно догадаться, усиливает давление, которое водитель оказывает на педаль тормоза. В результате осуществлять торможение гораздо проще. Без него водителю приходилось бы изо всех сил давить на педаль тормоза, и все равно, торможение не было бы столь эффективным.

Таким образом, «вакуумник» является важным помощником водителя, который делает движение более безопасным.

Устройство «вакуумника» и принцип работы

Вакуумный усилитель представляет собой герметичную емкость, разделенную резиновой мембраной со штоком на две камеры. Одна камера является атмосферной, то есть. давление в ней равняется давлению атмосферы, а вторая – вакуумная. В действительности полного вакуума в ней нет, а возникает лишь сильно пониженное давление, однако принято называть ее именно вакуумной. Отсюда и такое название усилителя.

Устройство вакуумника

Правда, в некоторых случаях для стабильной работы системы за обеспечение вакуума отвечает вакуумный насос. К примеру, в дизельных двигателях давление в коллекторе снижается в меньшей степени, чем в бензиновых, поэтому использование вакуумного насоса просто необходимо. Последний бывает как электрическим, так и механическим, работающим от распредвала. Но в любом случае насос выполняет только вспомогательную функцию.

В состоянии покоя, т.е. когда на педаль тормоза не воздействует нога человека, обе камеры сообщаются между собой посредством вакуумного клапана, при этом атмосферный клапан, расположенный в атмосферной камере, закрыт. Так как давление в обоих камерах одинаковое, мембрана тоже находится в первоначальной своей точке, то есть по центру насоса.

Когда педаль тормоза нажимается, вакуумный клапан закрывается, при этом открывается атмосферный клапан. В результате в камерах возникает разное давление, соответственно, мембрана изгибается в сторону вакуумной камеры, так как на нее с огромной силой давит атмосферное давление. При этом шток, который связан с педалью тормоза и поршнем гидроцилиндра, отклоняется в сторону вместе с мембраной и приводит в действие поршень главного цилиндра, тот в свою очередь повышает давление тормозной жидкости. В результате оно передается на поршни тормозных цилиндров колес, связанных с колодками. В результате и происходит процесс торможения.

Надо сказать, что педаль тормоза обязательно связывается не только со штоком вакуумной мембраны, но и с поршнем гидроцилиндра. Это необходимо для того, чтобы тормозная система могла работать даже в случае выхода из строя вакуумного усилителя. К примеру, если двигатель заглохнет, все равно можно осуществить торможение. Когда педаль возвращается в первоначальное положение, атмосферный клапан блокируется и одновременно открывается вакуумный клапан. Соответственно, в обоих камерах возникает разряженное давление, в результате чего мембрана со штоком также возвращается в исходное положение.

Самые распространенные неисправности

Чаще всего автомобилистам приходится сталкиваться со следующими проблемами, связанными с работой «вакуумника»:

• Разгерметизация шланга, соединяющего усилитель со впускным коллектором;

Порванный шланг ВУТ

• Износ вакуумного клапана;

• Разгерметизация рабочих камер.

Обычно автолюбителям приходится сталкиваться именно с первыми двумя поломками. Как правило, определить разгерметизацию системы можно даже по звуку мотора. При нажатии на тормоз обороты двигателя повышаются либо наоборот сильно падают вплоть до того, что двигатель глохнет. Это связано с тем, что подсос воздуха влияет на качество топливной смеси, попадающей в цилиндры, соответственно, происходят изменения в работе мотора.

Вакуумник от Нива 21214М

Обратите внимание! Если при нажатии на педаль тормоза вы слышите шипение – это явный признак разгерметизации системы, в результате чего возникает подсос воздуха. Он и является источником этого звука.

Полный отказ «вакуумника» определить еще проще, так как нажимать на тормоз становится очень тяжело, примерно так же, как и при выключенном моторе. Но бывают ситуации, когда данный узел не полностью выходит из строя, поэтому определить неисправность сложней. Но для опытного автомобилиста нет ничего невозможного.

Диагностируем неисправность

Прежде всего отметим, что вакуумный усилитель – это не гидроусилитель, с которым автомобилисты зачастую его путают. Если при выходе из строя последнего появляется течь и педаль тормоза может провалиться, то, как уже было сказано выше, выход из строя вакуумника только делает педаль тормоза жестче.

Правда, в случае выхода главного тормозного цилиндра тормозную жидкость может забрасывать в усилитель, и возможны провалы педали. Но это уже отдельная деталь тормозной системы, поэтому обсуждать ее будем в другой теме.

Итак, вернемся к нашему «вакуумнику» – если у вас возникли подозрения относительно его исправности, продиагностировать систему можно несколькими способами:

• Заведите мотор, дайте ему поработать несколько минут, после чего заглушите. Далее несколько раз выжмите педаль тормоза до упора, то есть насколько это возможно. При каждом нажатии ход педали должен заметно сокращаться, что свидетельствует об исправности системы. Если этого не произошло, значит «вакуумник» разгерметизирован.

• Когда двигатель заглушен, нажмите несколько раз педаль тормоза, а потом выжмите ее до упора и заведите двигатель. Если система исправна, педаль должна стать «мягче» и немного опуститься. Если этого не произошло, возможно проблемы связаны с клапанами «вакуумника» либо разгерметизирована вакуумная камера или шланг, который идет от коллектора к усилителю;

• Заведите двигатель и нажмите педаль тормоза до упора. Затем заглушите двигатель, не отпуская педаль. В таком положении удерживайте ее полминуты. Если система разгерметизирована, давление начнет возрастать, в результате чего педаль немного поднимется.

Если после такой диагностики оказалось, что в работе вакуумного усилителя имеются проблемы, необходимо его демонтировать. В большинстве случаев вернуть механизму работоспособность можно путем замены пыльников и других изнашивающихся деталей. Для этого необходимо приобрести ремкомплект. В редких случаях требуется полная замена усилителя.

ВУТ в разобранном виде

Совет! При демонтаже вакуумного усилителя уделите максимум внимания трубке, соединяющей его со впускным коллектором. Зачастую для устранения неисправности достаточно ее заменить или даже просто подтянуть хомуты.

Трубка в коллектор

И напоследок – не забывайте, что тормозная система является крайне ответственной, поэтому при малейших подозрениях на ее неисправность необходимо сразу же прекратить движение и предпринять необходимые меры.

Как работает усилитель тормозов?

Усилитель тормозов — это компонент, который многократно увеличивает тормозное усилие, когда водитель нажимает педаль тормоза. Это приводит к остановке автомобиля с уменьшенным давлением ноги на педаль. До усилителей тормозов ручные тормоза требовали гораздо больше усилий, чтобы нажать на педаль тормоза и остановить автомобиль. Усилитель тормозов обеспечивает максимальную мощность торможения при минимальном нажатии на педаль.

В настоящее время используется несколько различных типов усилителей тормозов:

• Вакуумные системы усилителей тормозов
• Системы гидроусилителей тормозов
• Электрогидравлические системы усилителей тормозов

Ниже приведены пояснения по каждому типу системы.

Вакуумный усилитель тормозов

Вакуумный усилитель тормозов наиболее распространен в легковых автомобилях. Вакуумный усилитель, используемый на большинстве автомобилей с бензиновым двигателем, устанавливается на противопожарной перегородке между педалью тормоза и главным тормозным цилиндром. Бустер представляет собой металлическую камеру с гибкой диафрагмой, разделяющей обе стороны. Вакуумные усилители обычно имеют диаметр 6-8 дюймов и толщину 3-4 дюйма. Разрежение двигателя подается к обеим сторонам диафрагмы до тех пор, пока не будет нажата педаль тормоза. При нажатии на педаль металлический стержень прижимает клапан к диафрагме и позволяет атмосферному давлению поступать в камеру со стороны педали. Поскольку сторона камеры главного цилиндра все еще находится под вакуумом, разница в давлении создает помощь или «ускорение», необходимое при торможении.

В случаях, когда вакуум в двигателе недостаточен, можно использовать вакуумный насос для создания вакуума, необходимого для правильной работы бустера. Ищете новый вакуумный усилитель тормозов? Найдите подходящую запасную часть для вашего автомобиля здесь.

Hydro-Boost

Гидроусилитель тормозов устанавливается на противопожарной перегородке между педалью тормоза и главным цилиндром, как и вакуумный усилитель. Вместо разрежения в двигателе гидравлическое давление подается насосом гидроусилителя руля для помощи при торможении. При нажатии педали тормоза золотниковый клапан перемещается внутри корпуса и направляет давление жидкости в камеру. Сила жидкости в камере заставляет поршень двигаться вперед и обеспечивает ускорение при торможении. Аккумулятор сохраняет давление на случай потери давления в гидроусилителе руля.

Гидроусилитель используется в тех случаях, когда разрежение в двигателе может быть слабым (двигатели с наддувом или турбонаддувом) или отсутствовать (дизельные двигатели).

Электрогидравлический

Электрогидравлический усилитель — это новый тип помощи при торможении, применяемый в гибридных и электрических транспортных средствах. Упомянутый как «тормоз по проводам», нет прямой связи между педалью тормоза и тормозной системой. Система частично электрическая, частично гидравлическая. Датчики измеряют силу нажатия на педаль тормоза и отправляют эти сигналы в электронный блок управления (ЭБУ). Используя входные данные от нескольких датчиков, ЭБУ определяет, какое тормозное давление необходимо для каждого колеса. Электрогидравлическая тормозная система объединяет в себе функции антиблокировочной системы торможения и контроля устойчивости. Система также интегрируется с рекуперативным торможением на электромобилях. Это происходит, когда электродвигатель реверсирует, чтобы замедлить транспортное средство и перезарядить аккумуляторы. Ввод педали тормоза используется для определения того, требуется ли дополнительное гидравлическое усилие для остановки автомобиля.

Несмотря на то, что вакуумные и гидроусилители тормозов были широко распространены на протяжении десятилетий, постепенно они могут быть заменены электрогидравлическими системами для более точного управления торможением и интеграции с системами безопасности транспортных средств.

Необходимо заменить или модернизировать усилитель тормозов вашего автомобиля? BuyBrakes предлагает лучшие цены на запасные тормозные усилители для вашего автомобиля. Мы предлагаем как вакуумные, так и гидравлические усилители, в зависимости от вашей модели.

Что такое усилитель тормозов?

Мы можем получать доход от продуктов, доступных на этой странице, и участвовать в партнерских программах. Узнать больше ›

В огромном-огромном мире автомобильной терминологии есть ряд частей с довольно логичными названиями, помогающими понять, как работают автомобили. Сленговые слова в стороне, как паутинный шланг, некоторые вещи просто имеют смысл. А именно усилитель тормозов.

Усилитель тормозов (также называемый сервоприводом) — это то, что отличает тормоза с усилителем от ручных. Это означает, что существует нечто иное, чем человеческое усилие, способствующее давлению на педали — скажем, в пять раз быстрее. Это приводит к повышенному прижимному давлению в тормозной системе автомобиля, будь то вакуум, гидравлическое давление или даже электронное срабатывание. Это происходит внутри усилителя тормозов.

Вот как работает усилитель тормозов и почему он так важен для безопасной эксплуатации любого современного автомобиля.

Усилитель тормозов — это кусок круглого металла за желтой крышкой в ​​правом верхнем углу рамы. Питер Нельсон

Как работает вакуумный усилитель тормозов?

Наиболее распространенная форма повышения эффективности торможения автомобиля работает за счет подачи вакуума от двигателя автомобиля. Вот простой обзор того, как это выглядит.

Во-первых, усилитель тормозов прикрепляется к главному цилиндру, который крепится болтами к брандмауэру со стороны двигателя в пределах легкой досягаемости для остальной части тормозной системы, а также педали тормоза внутри автомобиля.

Само устройство представляет собой простую металлическую камеру, разделенную диафрагмой, с валом посередине, на котором расположены клапаны и пружины. Когда педаль тормоза не нажата, вакуум занимает обе камеры. Когда он нажат, атмосферное давление (или давление, которое накапливается снаружи вакуумной системы) поступает через клапан на стороне, обращенной к педали тормоза.

Односторонний обратный клапан предотвращает попадание этого атмосферного давления в сторону вакуумной камеры, обращенную к главному цилиндру.

В дополнение к давлению на педаль, оказываемому ногой водителя на толчок вала вперед, разница давлений между двумя половинами увеличивает тормозное давление еще больше. Эта атмосферная сила накапливается, чтобы сильнее давить на главный тормозной цилиндр, который, в свою очередь, выталкивает гидравлическую жидкость системы к каждой тормозной магистрали (не раньше, чем достигает насоса ABS), а затем к каждому суппорту и / или барабану.

Ну, это 21-й век, и суппорты обеспечивают большую часть усилия зажима.

Посмотрите это видео, чтобы более подробно узнать, что именно происходит внутри усилителя тормозов.

Что такое гидравлический усилитель тормозов?

Гидравлические усилители чаще всего используются на автомобилях с дизельными двигателями, поскольку они не создают вакуум. Он забирает гидравлическую жидкость под давлением из гидравлической системы рулевого управления и сохраняет ее в аккумуляторе, который затем направляет ее в главный цилиндр для облегчения торможения.

Часто под капотом электромобиля не увидишь электрический усилитель тормозов. Питер Нельсон

Но тогда что такое электрический усилитель тормозов?

Автомобили без вакуумной или гидравлической подачи, чаще всего электромобили, используют электрические усилители тормозов. Тем не менее, они распространены на вторичном рынке для пользовательских приложений, в которых нет сильных вакуумных систем.

Предлагается в двух вариантах: полностью электрическая система или система, в которой используются электронные актуаторы для создания гидравлического давления, а затем увеличения усилия зажима.

Питер Нельсон

Признаки неисправного усилителя тормозов

Существуют различные признаки того, что усилитель тормозов находится в процессе выхода из строя. Одним из них может быть увеличение шума, так как все вакуумные усилители тормозов издают легкий шум, похожий на насос. Но если он становится громче, чем обычно, это может указывать на то, что он уходит.

Утечки жидкости вокруг узла усилителя/главного цилиндра также могут указывать на неисправность тормозной системы.

Как можно увеличить ход педали тормоза. Если вы обнаружите, что нажимаете на педаль сильнее, чем обычно, а ваши тормозные колодки, тормозные диски (или диски) и жидкость находятся в хорошем состоянии, включая отсутствие утечек в тормозных магистралях, это может означать, что усилитель тормозов либо вышел из строя. утечка в подсоединенных к нему вакуумных линиях или в самом усилителе.

Другим признаком является увеличение жесткости педали. Если педаль кажется твердой как камень и требуется дополнительное усилие для замедления или остановки с разумной скорости, это может означать, что ваша тормозная система нуждается в ремонте, и вы, по сути, вернулись к полностью ручному управлению.