Вакуумный усилитель тормозов: устройство и принцип работы

Как устроен вакуумный усилитель тормозов автомобиля

Смотрите принцип работы и устройство вакуумного усилителя тормозов автомобиля. Наведен принцип работы, характеристики, устройство механизма и другие подробности системы. В конце статьи видео-обзор принцип работы вакуумника тормозов авто.

Содержание статьи:

Современный вакуумный усилитель является основным и неотъемлемым элементом тормозной системы автомобиля. С названия можно понять, что основным предназначением считается увеличение усилия, которое передается от педали до тормозного цилиндра. Благодаря такой слаженной работе, управление автомобилем становится комфортным, легким, а сам процесс торможения более эффективным. Чтоб понять, как работает весь механизм вакуумника, рассмотрим его детали и основные нюансы.

Для чего предназначен вакуумный усилитель тормозов?

Как уже говорили, основными функциями вакуумного усилителя тормозов автомобиля считается увеличение усилия, в момент нажатия на педаль тормоза. Благодаря этому усилитель обеспечивает эффективную работу тормозной системы. Особенно это заметно при экстренном торможении. Без усилителя реакция автомобиля будет медленной и тяжело предсказать, за какое время машина сможет полностью остановиться.

Благодаря слаженности механизмов, в случае экстренного торможения, вся тормозная система отработает с высоким КПД. Без вакуумника автомобиль не сможет резко остановиться, а само нажатие на педаль тормоза существенно отличается по усилию.

Как устроен вакуумный усилитель?

Если говорить в общем, о конструкции вакуумника, то это герметический корпус, зачастую круглой формы (если смотреть в торец). Как правило, он располагается в моторном отсеке, в районе педали тормоза. Именно на корпусе вакуумника чаще всего располагают основной цилиндр тормозной системы. Менее распространенным считается гидровакуумный усилитель тормозной системы. Он включен непосредственно в гидравлическую часть привода.

Схема устройства обычного вакуумного усилителя тормозной системы

1. Диафрагма;
2. Атмосферный канал;
3. Толкатель;
4. Поршень клапана;
5. Вакуумный канал;
6. Шток;
7. Возвратная пружина.

Каждая деталь играет свою, не маловажную роль. Стоит отметить, что в зависимости от типа топлива, строение вакуумного усилителя будет отличаться. Так для бензинового агрегата источником разряжения вакуума служит впускной коллектор, перед подачей топлива в цилиндры. Если говорить о дизельном двигателе, то в качестве системы разряжения вакуума служит специальный электрический вакуумный насос. Само разряжение вакуума в дизеле (во впускном коллекторе) незначительное, поэтому электрический насос является обязательным элементом.

Далее по списку числится диафрагма, соединенная со штоком (главного цилиндра тормозной системы). Благодаря движению диафрагмы, поршень перемещается, тем самым нагнетая тормозную жидкость к цилиндрам тормозной системы на колесах автомобиля. Не менее важным элементом считается атмосферная камера. Если рассматривать её исходное положение, то соединена она с вакуумной камерой. Нажав на педаль тормоза, камера перемещается и соединяется с атмосферой. Для увеличения эффективности экстренного торможения, в конструкцию вакуумника может быть включен дополнительный электромагнитный привод штока, что существенно ускоряет перемещение элементов.

Как работает вакуумный усилитель тормозов?

Рассмотрев устройство вакуумника тормозов, стоит понять принцип его работы. Основой для работы вакуумного усилителя считается разница в давлениях. Сразу хочется отметить, что в исходном положении, давление в камерах будет одинаковое, что так же равняется давлению источника разряжения.

Весь процесс работы вакуумника начинается с нажатия на педаль тормоза. Толкатель в усилителе передает данное ему усилие на следующий клапан, тот в свою очередь перекрывает канал, который соединяет две камеры. Теперь камеры наглухо разделены на атмосферную камеру и вакуумную. Если клапан движется дальше, то в таком случае атмосферная камера соединяется непосредственно с атмосферой. Как результат, разряжение в камере снижается.

За счет смены давления в камерах, шток поршня, главного тормозного цилиндра начинает перемещаться. Когда тормозная система отработала задачу и торможение прекращается за счет отпускания педали тормоза, клапан возвращается в исходное положение, а давление в камерах выравнивается (камеры соединяются между собой).

Благодаря возвратной пружине, диафрагма возвращается в исходное положение. Вся работа вакуумного усилителя пропорциональна, то есть, чем сильней Вы давите на педаль тормоза, тем сильнее будут срабатывать тормоза автомобиля, соответственно быстрей тормозить и эффективней отрабатывать поставленную задачу.

Какие датчики в вакуумном усилителе тормозов?

Помимо основных деталей вакуумника тормозов, не маловажную роль выполняют датчики, расположенные по периметру конструкции. Такие датчики не только способствуют улучшению эффективности торможения, но и облегчает управление автомобилем. Чаще всего встречается датчик хода мембраны, что дает электронике понять состояние окружающей ситуации.

Так же в вакуумном усилителе может встречаться датчик перемещения штока, а так же датчик степени разряжения камер. Последний датчик сигнализирует об избытке или недостаточном вакууме в разных камерах усилителя тормозов.

Возможные поломки вакуумного усилителя

Как и любой другой механизм, вакуумник рано или поздно может выйти из строя. Самым первым признаком поломки считается появление различных проблем с тормозами при нажатии на педаль. Поломаться может любая деталь, от пружины обратного хода, до диафрагмы. Найти изношенную или поломанную деталь не так сложно, как определить наличие самой поломки вакуумника.

Вывод о вакуумном усилителе напрашивается сам, это, по сути, незаменимый элемент всей тормозной системы автомобиля. Обойтись без него можно, но лучше не стоит, так как современные системы безопасности во многом реагируют на силу торможения автомобиля. Для примера, наведем несколько случаев, по которым проще и быстрей всего можно определить неисправность.

Первый самый простой и эффективный способ проверки. Завести двигатель автомобиля, далее через секунд 30 заглушить его. Далее с обычным усилием нажимаем на педаль тормоза. Если вакуумник исправный, то при первом нажатии система отработает, как полагается, а вот последующие нажатия будут как в стенку. В случае, когда повторное нажатие на педаль тормоза так же легкое или с провалами, это уже показатель неисправности.

Второй способ обратный к первому. На заглушенном двигателе стоит выжать педаль тормоза и удерживая педаль завести агрегат. Должен образоваться небольшой провал и когда отпустите педаль, она вернется в исходное положение. В случае, если педаль тормоза осталась в выжатом состоянии, это показатель поломки диафрагмы или пружины обратного действия. Обычно это показатель существенных поломок деталей.

Последний третий способ это проверка на наличие утечки воздуха. Нажимаем на педаль тормоза, и не отпуская её глушим двигатель. Теперь удерживаем педаль в таком положении несколько минут. Если система не герметична, пружина потеряет свою силу, давление начнет увеличиваться и тем самым подымать педаль тормоза вверх. Это хорошо ощутимо на ногу, что и выдаст неисправность вакуумника.

Цена ремонта вакуумника тормозной системы

Определив поломку вакуумного усилителя тормозов, не стоит откладывать ремонт на потом. Тормоза в автомобиле одна из главных составных механизмов. Если Вы не боитесь и неплохо разбираетесь в автомобиле, отремонтировать данную деталь не составит никакого труда. Например ремонтный комплект резиновых деталей на ВАЗ 2108 обойдется порядка 500 рублей. Полный набор для ремонта на эту же модель автомобиля обойдется от 800 р.

Решившись на полную замену вакуумного усилителя, цена не будет заоблачной. В среднем на тот же ВАЗ 2109 составит от 1750 до 3500 рублей. Многое зависит от производителя, качества сборки и конечно же сколько в дальнейшем отслужит такой механизм.

Вывод о вакуумном усилителе напрашивается сам, это, по сути, незаменимый элемент всей тормозной системы автомобиля. Обойтись без него можно, но лучше не стоит, так как современные системы безопасности во многом реагируют на силу торможения автомобиля.

Если не использовать вакуумник, то придется жать на педаль тормоза с усилием, а может даже и двумя ногами. К тому же, ездить без вакуумного усилителя опасно, так как в случае экстренного торможения автомобиль попросту не сможет быстро остановиться, а тормозной путь будет длинным.

Видео-обзор принцип работы вакуумника тормозов автомобиля:

Теги

Авто схемыСмотрите принцип работы и устройство вакуумного усилителя тормозов автомобиля. Наведен принцип работы, характеристики, устройство механизма и другие подробности системы. В конце статьи видео-обзор принцип работы вакуумника тормозов авто.

Интересные статьи:

Вакуумный усилитель является одним из неотъемлемых элементов тормозной системы автомобиля. Главное его предназначение — увеличение усилия, передаваемого от педали к главному тормозному цилиндру. За счет этого управление автомобилем становится более легким и комфортным, а торможение эффективным. В статье разберем, как работает усилитель, узнаем из каких элементов он состоит, а также выясним, можно ли без него обойтись.

Функции вакуумного усилителя

Основными функциями вакуумника (простонародное обозначение устройства) являются:

• увеличение усилия, с которым водитель давит на педаль тормоза;
• обеспечение более эффективной работы тормозной системы при экстренном торможении.

Дополнительное усилие вакуумный усилитель создает за счет возникающего разряжения. И именно это усиление в случае экстренного торможения автомобиля, двигающегося с большой скоростью, позволяет всей системе тормозов отработать с высоким КПД.

Устройство вакуумного усилителя тормозов

Конструктивно вакуумный усилитель представляет собой герметичный корпус округлой формы. Он устанавливается перед тормозной педалью в моторном отсеке. На его корпусе располагается главный тормозной цилиндр. Существует еще одна разновидность устройства – гидровакуумный усилитель тормозов, который включен в гидравлическую часть привода.

Вакуумный усилитель тормозов состоит из следующих элементов:

1. корпус;
2. диафрагма (на две камеры);
3. следящий клапан;
4. толкатель педали тормоза;
5. шток поршня гидроцилиндра тормозов;
6. возвратная пружина.

Корпус устройства разделен диафрагмой на две камеры: вакуумную и атмосферную. Первая расположена со стороны главного тормозного цилиндра, вторая — со стороны педали тормоза. Через обратный клапан усилителя вакуумная камера соединена с источником разряжения (вакуума), в качестве которого на автомобилях с бензиновым двигателем  используется впускной коллектор перед подачей топлива в цилиндры.

В дизеле же источником разряжения служит электрический вакуумный насос. Здесь разряжение во впускном коллекторе незначительное, поэтому насос является обязательным элементом. Обратный клапан вакуумного усилителя тормозов разъединяет его с источником разряжения при остановке двигателя, а также в случае, при котором вышел из строя электровакуумный насос.

Диафрагма соединена со штоком поршня главного тормозного цилиндра со стороны вакуумной камеры. Ее движение обеспечивает перемещение поршня и нагнетание тормозной жидкости к колесным цилиндрам.

Атмосферная камера в исходном положении соединена с вакуумной камерой, а при нажатой педали тормоза – с атмосферой. Сообщение с атмосферой обеспечивает следящий клапан, перемещение которого происходит при помощи толкателя.

В конструкцию вакуумника в целях увеличения эффективности торможения в экстренной ситуации может быть включена система экстренного торможения в виде дополнительного электромагнитного привода штока.

Принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Работает вакуумный усилитель тормозов за счет разного давления в камерах. При этом в исходном положении давление в обеих камерах будет одинаковое и равное давлению, создаваемому источником разряжения.

При нажатии на педаль тормоза толкатель передает усилие к следящему клапану, который перекрывает канал, соединяющий обе камеры. Дальнейшее движение клапана способствует соединению атмосферной камеры через соединяющий канал с атмосферой. Вследствие чего разряжение в камере снижается. Разница давления в камерах перемещает шток поршня главного тормозного цилиндра. Когда торможение заканчивается, камеры вновь соединяются и давление в них выравнивается. Диафрагма под действием возвратной пружины занимает свое исходное положение. Вакуумник работает пропорционально силе нажатия на тормозную педаль, т.е. чем сильнее водитель будет нажимать на педаль тормоза, тем эффективнее будет работать устройство.

Датчики вакуумного усилителя

Эффективную работу вакуумного усилителя с наиболее высоким коэффициентом полезного действия обеспечивает пневматическая система экстренного торможения. В состав последней входит датчик, измеряющий скорость перемещения штока усилителя. Он расположен непосредственно в усилителе.

Также в вакуумнике присутствует датчик, определяющий степень разряжения. Он предназначен для сигнализации о недостатке вакуума в усилителе.

Заключение

Вакуумный усилитель тормозов является незаменимым элементом тормозной системы. Без него обойтись, конечно, можно, но не нужно. Во-первых, придется тратить больше усилия при торможении, возможно, даже придется жать на педаль тормоза двумя ногами. А во-вторых, езда без усилителя небезопасна. В случае экстренного торможения может просто не хватить тормозного пути.

Вакуумный усилитель тормозов (ВУТ) является важным элементом в устройстве тормозной системы и представляет собой широко распространенное устройство на авто различных марок и моделей. 

Если просто, усилитель тормозов создает усилие при нажатии на педаль тормоза, благодаря чему тормоза срабатывают более эффективно, водителю проще использовать тормозную систему и т.д. Далее мы рассмотрим, как устроен и работает ВУТ.  

Усилитель вакуумный: устройство

Итак, работает указанный усилитель за счет разрежения. Благодаря тому, что в системе образуется вакуум, тормозной усилитель создает дополнительное усилие.  В плане конструкции вакуумный усилитель интегрирован в общий блок с ГТЦ (главный тормозной цилиндр).

Общая конструкция предполагает следующий набор элементов, из которых состоит вакуумный усилитель:

• корпус;
• диафрагма;
• следящий клапан;
• толкатель;
• шток поршня ГТЦ;
• возвратная пружина;

Хотя на разных моделях автомобилей устройство может несколько отличаться, общая схема характерна как для отечественных авто разных лет выпуска, так и иномарок (например, вакуумный усилитель тормозов ВАЗ или авто иностранного производства).

В двух словах, вакуумная камера соединяется посредством обратного клапана с  областью во впускном коллекторе  за дроссельной заслонкой. Это и есть источник разряжения для ВУТ.

Также для того, чтобы  вакуумный цилиндр более точно и четко работал на разных режимах работы ДВС, в качестве источника разряжения может быть использован вакуумный электрический насос.  Как правило, данное решение используется  в авто с дизельным мотором, так как разряжение во впускном коллекторе таких ДВС небольшое.

Что касается обратного клапана, он разъединяет вакуумный усилитель и источник разряжения во время остановки мотора или при выходе из строя вакуумного насоса. В свою очередь, атмосферная камера соединена  при помощи следящего клапана с вакуумной камерой и атмосферой. Когда клапан находится в исходном положении, камера атмосферная соединяется вакуумной камерой. Если же водитель нажимает на педаль тормоза, тогда камера соединена с атмосферой.

Функцией толкателя является перемещение следящего клапана. Толкатель связан с педалью тормоза в салоне. Также диафрагма соединена со стороны вакуумной камеры со штоком поршня ГТЦ.

Еще добавим, что на современных авто для экстренного торможения в общую схему может быть интегрирована система экстренного торможения. Данная система предполагает наличие дополнительного электромагнитного привода штока.

Еще можно выделить решение под названием активный усилитель тормозов, который способен работать в отдельных случаях без необходимости нажимать на педаль тормоза. Такой активный усилитель тормозов необходим для работы системы ESP.

Как работает вакуумный усилитель тормоза

Рассмотрев, как устроены вакуумные тормоза, необходимо изучить принцип работы вакуумного усилителя. Если просто, ВУТ работает за счет разницы давлений в вакуумной, а также атмосферной камере.

Когда педаль тормоза не нажата, давление в камерах одинаковое  и является таким, которое создает источник разряжения. Если же нажать на педаль, усилие передается через толкатель на следящий клапан.  Этот клапан  перекроет канал, который соединяет атмосферную камеру и вакуумную.

При этом общая конструкция вакуумного усилителя позволяет создать дополнительное усилие на штоке поршня ГТЦ, причем усилие пропорционально той силе, с которой водитель жмет на педаль тормоза. Получается, чем сильнее нажатие, тем активнее работает усилитель.

После того, как водитель отпустит педаль тормоза, произойдет соединение атмосферной и вакуумной камеры, давление в обеих камерах выровняется и диафрагма перейдет в начальное положение за счет усилия возвратной пружины.

Само собой, наличие усилителя тормозов значительно облегчает процесс управления ТС, так как торможения при езде приходится применять часто и активно. Также повышается безопасность, так как водитель получает возможность быстро затормозить, практиковать импульсное торможение, точнее дозировать усилие на педали, причем, не прикладывая особых физических усилий. Вполне очевидно, что большую часть работы при торможении делает ВУТ. 

Как проверить вакуумный усилитель тормозов

В процессе эксплуатации ТС вакуумный усилитель тормозов  изнашивается и может выйти из строя. Если усилитель перестанет работать, тормоза полностью не пропадут,  однако потребуется прикладывать большие усилия  на педали тормоза для того, чтобы добиться эффективного торможения.

По этой причине важно знать, какие признаки неисправности вакуумного усилителя тормозов указывают на проблемы с данным элементом, а также как проверить ВУТ.

Как правило, проблемы зачастую связаны с механическим повреждением соединения шланга, который соединяет усилитель и впускной коллектор. На деле, трещины резинового шланга приводят к тому, что в рабочей камере нет вакуума.

Так или иначе, проверка вакуумного усилителя тормозов  может быть произведена быстро и без его снятия. Есть три простых способа диагностики ВУТ. 

• Первый предполагает то, что машину заводят, далее двигатель работает на холостом ходу около 5 минут, затем машину глушат и водитель полностью нажимает на педаль тормоза.

Это нужно, чтобы создать вакуум в усилителе. Далее педаль нужно отпустить и снова выжать. Если  ВУТ неисправен, при втором качке ход педали тормоза заметно уменьшится (вакуум не создается). В норме педаль не должна становиться «дубовой», как минимум, первые 3-4 качка и более при заглушенном моторе. 

• Следующий способ проверки сводится к тому, что педаль на заглушенном ДВС  сначала нажимается 5-6 раз, затем выжимается до упора и удерживается.  Не отпуская педаль, мотор заводят. Если нет неполадок вакуумного усилителя тормозов, при запуске двигателя появится разряжение (вакуум), мембрана надавит на шток, тот потянет за собой толкатель, соединенный с педалью.
  Рекомендуем также прочитать статью о том, почему педаль тормоза стала твердой или мягкой. Из этой статьи вы узнаете об основных причинах, по которым меняется жесткость педали тормоза, педаль тормоза «дубеет» или же педаль тормоза проваливается.

В результате выжатая педаль опустится еще ниже после пуска двигателя. Если этого не произошло, можно считать, что в системе нет вакуума, то есть ВУТ частично или полностью не работает.

• Еще один способ позволяет проверить механизм на предмет возможной утечки воздуха. Сначала мотор следует завести, после чего выжать педаль тормоза до упора и заглушить ДВС, не отпуская самой педали. Удерживая  тормоз нажатым около 30-40 сек., нужно проследить, не произошло ли отклонения педали от положения, которое было изначально, то есть на момент остановки ДВС.

Если отклонений нет, значит, все в  порядке. Если же педаль изменила положение, в системе есть утечка. Также при  отпускании педали она под действием возвратной пружины может начать принимать обратное положение. Это указывает, что  имеет место неисправность, приводящая к тому, что давление в рабочей камере растет.

Подведем итоги

Как видно, вакуумник ВАЗ или любой другой машины является важным и ответственным элементом.  От качества его работы напрямую будет зависеть усилие, которое водитель должен прикладывать при торможении. Само собой, любые неполадки в системе тормозов требуют немедленной диагностики и устранения. Также признаки, рассмотренные выше, позволяют определить возможные проблемы ВУТ, что позволяет вовремя выявить неисправность.

Только такой подход позволяет утверждать, что тормозная система обслужена и находится в исправном состоянии. Также исключительно в сочетании с правильно подобранной резиной/дисками и полной работоспособностью всех дополнительных систем (например, ABS) водитель получает полный контроль над авто и максимальную безопасность при езде и торможении.  

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему скрипят тормоза при торможении. Из этой статьи вы узнаете, по каким причинам появляется скрип тормозов, а также что делать водителю в подобной ситуации и как устранить скрипы.