Усилители тормозных приводов.



Для облегчения работы водителя при торможении, а также сокращения тормозного пути автомобиля в гидравлических тормозных приводах применяются усилители, использующие для работы разрежение во впускном трубопроводе двигателя. Пневматический привод не нуждается в специальном усилителе – энергия сжатого воздуха позволяет создавать в тормозных механизмах моменты, достаточные для торможения автотранспортного средства любой массы и на любой скорости.

Усилители гидравлических тормозных приводов подразделяют на вакуумные и гидровакуумные. Если усилитель расположен между тормозной педалью и главным цилиндром, его называют вакуумным, если усилитель включен непосредственно в гидравлическую часть привода, его называют гидровакуумным.

***

Гидровакуумный усилитель тормозного привода

Гидровакуумный усилитель (рис. 1) состоит из трех основных частей: гидроцилиндра, вакуумной камеры и клапана управления.

В цилиндре гидровакуумного усилителя, соединенного с главным цилиндром, перемещается поршень с шариковым клапаном. Поршень связан с толкателем штифтом, который плотно прилегает к отверстию поршня, а с отверстием толкателя образует некоторый зазор.

В поршне выполнены прорезы для толкателя клапана, представляющего собой плоскую скобу с шипом на конце, которая может перемещаться относительно поршня на небольшую величину.

В цилиндре установлены перепускной клапан для выпуска воздуха и штуцер для подсоединения трубопроводов. Перемещение поршня ограничено упорной шайбой со стороны вакуумной камеры.

Корпус вакуумной камеры состоит из двух штампованных чашек, связанных хомутами. Между чашками, поджимаемыми пружиной, соединенной через тарелку с толкателем поршня, зажаты края мембраны. Левая полость вакуумной камеры перед мембраной соединена шлангом с полостью корпуса клапана управления, а правая полость за мембраной – с впускным трубопроводом двигателя.

Клапан управления состоит из поршня и мембраны, зажатой между двумя частями корпуса клапана управления. Вакуумный и воздушный клапаны соединены стержнем, удерживаемым в нижнем положении пружиной.

Воздушный фильтр клапана управления соединяется с внешней средой (атмосферой).

В исходном положении под воздействием пружины воздушный клапан, находящийся на одном стержне с вакуумным клапаном, закрыт. При этом правая полость вакуумной камеры, где создалось разрежение, сообщается через открытый вакуумный клапан с левой полостью. Мембрана вакуумной камеры находится в состоянии покоя.

Под действием силы, приложенной к тормозной педали, жидкость из главного цилиндра по трубопроводу поступает в гидроцилиндр усилителя и через открытый шариковый клапан поступает к колесным цилиндрам. При увеличении силы, действующей на педаль, давление жидкости возрастает, и поршень клапана управления вместе с мембраной и седлом вакуумного клапана поднимается вверх, преодолевая сопротивление возвратной пружины мембраны. При этом седло прижимается к вакуумному клапану, вследствие чего полости мембраны усилителя разобщаются.

При дальнейшем перемещении поршня и движении вакуумного клапана, связанного стержнем с воздушным клапаном, последний открывается, преодолевая сопротивление своей пружины, в результате чего воздух из окружающей среды поступает из полости клапана управления в левую полость вакуумной камеры усилителя.

Правая полость вакуумной камеры остается соединенной с впускным трубопроводом двигателя. Из-за разности давлений в полостях вакуумной камеры ее мембрана прогибается, перемещая вместе со штоком и поршень гидроцилиндра.

Шариковый клапан закрывается, и поршень гидроцилиндра создает дополнительное давление на жидкость, в результате чего в колесных тормозных цилиндрах давление увеличивается.



Следящее действие клапана управления обеспечивает пропорциональность усилия, прикладываемого к тормозной педали, и дополнительного усилия, развиваемого гидровакуумным усилителем. Отсутствие следящего механизма в усилителе привело бы к прогрессирующему возрастанию давления жидкости в приводе вплоть до полной остановки автомобиля даже при незначительном усилии на тормозную педаль.

Работа следящего устройства гидровакуумного усилителя заключается в следующем.

При торможении автомобиля давление тормозной жидкости, действующее на поршень клапана управления снизу, и давление пружины клапана и воздуха сверху в какой-то момент находятся в равновесии. Мембрана клапана управления опускается вниз, воздушный клапан закрывается, и поступление воздуха в левую полость вакуумной камеры усилителя прекращается.

Если водитель сильнее нажал на педаль, то под действием дополнительной порции тормозной жидкости поршень клапана управления поднимается, равновесие нарушится, воздушный клапан вновь приоткроется, впустив дополнительную порцию воздуха в левую полость вакуумной камеры. Давление на мембрану вакуумной камеры увеличится, соответственно возрастет усилие, создаваемое поршнем гидроцилиндра усилителя, затем вновь наступает состояние равновесия.

При растормаживании давление жидкости, действующей на поршень клапана, снижается. Мембрана клапана опускается, воздушный канал закрывается, вакуумный клапан открывается. Левая полость вакуумной камеры сообщается с правой полостью, и давление в них выравнивается. Возвратная пружина мембраны вакуумной камеры возвратит толкатель вместе с поршнем гидроцилиндра в исходное положение.

Толкатель клапана, дойдя до упорной шайбы, остановит и откроет своим шипом шариковый клапан.

При остановке двигателя запорный клапан автоматически разъединяет гидровакуумный усилитель и впускной трубопровод, вследствие чего в усилителе некоторое время поддерживается низкое давление, позволяющее выполнить одно-два торможения при неработающем двигателе. После этого эффективность торможения заметно снизится, что отразится в необходимости прикладывать существенное усилие к тормозной педали, поскольку при неработающем двигателе усилитель не работает.

***

Вакуумный усилитель тормозного привода

Вакуумный усилитель отличается от гидровакуумного тем, что механически непосредственно связан с тормозной педалью, поэтому на автомобилях располагается рядом с этой педалью со стороны моторного отсека.

Гидровакуумный усилитель встраивается в гидропривод после главного тормозного цилиндра и связан с ним посредством трубопроводов, поэтому может располагаться на автомобиле где угодно.

В корпусе вакуумного усилителя (рис. 2) размещается мембрана и поршень, обеспечивающий ее деформацию путем удлинения ее цилиндрической направляющей.

В трубчатой части поршня располагается плоский клапан, взаимодействующий с двумя седлами – наружным и внутренним. Наружное седло принадлежит телу поршня и позволяет разобщать левую и правую полости усилителя. Внутреннее седло принадлежит плунжеру, связанному со штоком тормозной педали.

В расторможенном состоянии при отпущенной педали седло внутреннего клапана прижато к клапану, а между наружным седлом и клапаном имеется щель, соединяющая каналом левую и правую (от тормозной педали) полость, в результате чего в обеих полостях устанавливается одинаковое низкое давление.

При нажатии на педаль плунжер выбирает зазор, после чего продолжает движение влево вместе с поршнем и, толкая перед собой резиновый диск, вызывает срабатывание главного цилиндра. Одновременно происходит закрытие наружного клапана и открытие внутреннего клапана. Воздух через фильтр и канал поступает в правую полость усилителя.

Перепад давлений между полостями создает силу, которая через пружину передается на шток главного цилиндра, суммируясь с силой, прикладываемой к этому штоку водителем через педаль, шток и плунжер. Давление воздуха в правой полости, определяющее силу, создаваемую усилителем, устанавливается в момент закрытия внутреннего клапана.

Недостатком данной конструкции усилителя является то, что он, будучи конструктивно связан с тормозной педалью, может располагаться только в двигательном отсеке, который в современных автомобилях (особенно легковых) недостаточно большой. Поэтому на легковых автомобилях применяют исполнительный механизм усилителя, состоящий из двух мембран, что позволяет уменьшить диаметр усилителя.

Как и в гидровакуумном, в вакуумном усилителе имеется запорный клапан, позволяющий некоторое время поддерживать разрежение в вакуумной камере после остановки двигателя и выполнять одно-два торможения. После израсходования этого запаса эффективность торможения будет зависеть только от физического усилия, оказываемого водителем на педаль тормоза.

***

Тормозные механизмы



Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики




• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

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.

Что такое усилитель тормозов?

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 тормозной способности 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 что же 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 приводы для создания гидравлического давления, а затем повышения 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. тормоза.

Педаль тормоза, которая возвращается в ненажатое положение медленнее или вообще не возвращается, является еще одним признаком неисправности одного или нескольких компонентов усилителя.

Интересно, что утечка вакуума в усилителе может привести к плохой работе двигателя, поскольку его система вакуумных линий взаимосвязана. Весьма пугающе, если электрический усилитель тормозов выйдет из строя, это может привести к полной потере тормозного усилия. К счастью, многие современные автомобили сообщают вам об этом с помощью индикатора проверки двигателя или АБС, что побуждает вас или техника к дальнейшему расследованию причины.

Хэнк О’Хоп

Усилители тормозов очаровательны

Эти маленькие удобные помощники прикручиваются к автомобилям уже много десятилетий, и очень здорово, что такая важная технология, как использование вакуума для повышения давления, все еще широко используется .

Еще из

The Drive

Power Brake Booster

Power Brake Booster

CARDONE предлагает самый широкий ассортимент восстановленных и новых усилителей тормозов в отрасли. Имея почти 2000 артикулов, которые охватывают импортные и отечественные легковые и грузовые автомобили, мы, скорее всего, найдем нужный вам вакуумный, гидроусилительный или гидровакуумный усилитель тормозов.

• Новые агрегаты имеют высококачественную отделку для превосходной защиты от коррозии.