что такое вакуумный усилитель тормозов
Принцип работы вакуумного усилителя тормозов
Как устроен вакуумный усилитель тормозов автомобиля
Современный вакуумный усилитель является основным и неотъемлемым элементом тормозной системы автомобиля.
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.
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
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.
Принцип работы
Основой для работы вакуумного усилителя считается разница в давлениях.
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.
Устройство вакуумного усилителя тормозов
Вакуумный усилитель имеет достаточно простую конструкцию. Он объединен с главным тормозным цилиндром в единую систему, в которой усилитель играет роль «передатчика» усилия от педали тормоза.
Сам усилитель представляет собой цилиндрический корпус, внутренний объем которого при разделен диафрагмой на две герметичные камеры: вакуумную и атмосферную. Вакуумная камера расположена со стороны тормозного цилиндра и соединена с его поршнем при помощи штока. Также в вакуумной камере располагается обратный клапан, препятствующий росту давления при заглушенном двигателе.
Атмосферная камера расположена со стороны педали тормоза. В атмосферной камере расположен следящий клапан, соединенный при помощи толкателя с педалью тормоза. Именно следящий клапан играет основную роль в усилителе — его движение позволяет атмосферной камере сообщаться либо с вакуумной камерой, либо с атмосферой.
Принцип действия
Для полноценной работы вакуумного усилителя тормоза ему необходим вакуум. Он создается путем подсоединения усилителя к впускному коллектору либо работой специального насоса. У дизельных автомобилей работу усилителя всегда обеспечивает насос, у бензиновых встречаются оба варианта.
Вакуумный усилитель имеет пневматический принцип работы и использует разницу давлений в камерах, разделенных диафрагмой. В момент, когда педаль тормоза отжата, давление в атмосферной и вакуумной камерах усилителя одинаково низкое, так как обе камеры имеют сообщение через вакуумный канал в диафрагме.
После нажатия водителем педали тормоза усилие, созданное водителем, передается на следящий клапан. Клапан постепенно перекрывает вакуумный канал и открывает атмосферный в атмосферной камере. В результате давление в атмосферной камере превышает давление в вакуумной, благодаря чему диафрагма начинает двигаться в сторону тормозного цилиндра. Из-за разницы давления диафрагма создает усилие на шток цилиндра, в несколько раз превышающее усилие при нажатии педали тормоза водителем. Следящий клапан устроен так, что чем больше усилие придает водитель нажатию на педаль тормоза, тем больше воздействие клапана на поршень тормозного цилиндра.
Если после нажатия педали тормоза водитель останавливает воздействие (удерживает ступню ноги в определенном положении), то останавливается и движение диафрагмы и непосредственно само усиление тормоза. Реагируя на силу нажатия педали, вакуумный усилитель тормозов может увеличить воздействие тормозной силы, уменьшить его или оставить на существующем уровне. Таким образом работа вакуумного усилителя тормозов полностью подконтрольна водителю.
После того, как педаль тормоза отжата водителем, происходит обратный процесс. Следящий клапан вновь закрывает атмосферный канал и открывает вакуумный. Разница давления в атмосферной и вакуумной камерах усилителя тормозов исчезает, диафрагма и поршень тормозного цилиндра возвращаются на свои первоначальные места под воздействием возвратной пружины, расположенной в корпусе усилителя.
Работа усилителя не зависит от того, заглушен или заведен мотор. Его постоянную работу обеспечивает обратный клапан, который препятствует росту давления в камере.
Особенности эксплуатации вакуумного усилителя тормозов
Так как вакуумный усилитель тормозов использует разницу между атмосферным давлением и давлением в вакуумной камере, то большое значение имеет давление окружающего воздуха.
В вакуумной камере создается давление порядка 0,067 МПа, что примерно в 1,4 раза меньше обычного атмосферного давления.
В условиях стандартной высоты над уровнем моря сохраняется примерно такое соотношение.
С повышением высоты эффективность работы вакуумного усилителя тормозов постепенно снижается.
На уровне свыше 3,5 км над уровнем моря давление окружающего воздуха и давления в вакуумной камере сравняются, а усилитель тормозов просто не будет работать. Поэтому на технике, работающей в условиях высокогорья, используют усилители тормозов иной конструкции, не зависящие от внешнего атмосферного давления.
Вакуумный усилитель тормозов
Вакуумный усилитель тормозов (ВУТ) или как говорят в простонародье «вакуумник» — является видом усилителя, применяющийся в тормозной системе авто. Служит для того, чтобы создавать дополнительное усилие педали тормоза за счет разряжения. Применение вакуумного усилителя дает облегчение работы тормозной системы.
Устройство вакуумного усилителя тормозов
Металлический корпус самого усилителя тормозов диафрагмой разделён на две половины – на вакуумную, идущую со стороны ГТЦ (главного тормозного цилиндрика), и на атмосферную, выходящую на тормозную педаль. К слову сказать, вакуумный усилитель и ГТЦ конструктивно и механически объединены в единую систему – тормозную.
Вакуумный усилитель вместе с главным тормозным цилиндром включают в себя:
Атмосферная камера, вторая половина устройства, при помощи клапана соединяется и с вакуумной камерой, и с атмосферой. Именно на клапане и основан весь принцип работы вакуумного усилителя – создание разницы давлений между двумя камерами. В исходном положении, когда вы не давите на педаль тормоза, давление в двух камерах одинаково.
Нажимая педаль, толкатель двигается к следящему клапану и штоку тормозного цилиндра. Этим самым клапан закрывает канал между вакуумом и атмосферой. Что получается? Со стороны вакуумной камеры давление остаётся прежним, а со стороны атмосферной камеры происходит разряжение.
По окончании торможения возвратная пружина возвращает диафрагму в начальное положение.
Устройство вакуумного усилителя тормозов
Признаки неисправного усилителя тормозов
Не стоит сильно пугаться, если у вас вдруг отказал вакуумный усилитель. Ничего в этом страшного нет, неисправности ВУТ неприятны, но не критичны – просто вам придётся с большим усилием давить на тормозную педаль и прилагать чуть больше усилий для управления автомобилем.
Проверка усилителя тормозов
Проверить самостоятельно работу вакуумника не составляет особого труда. Есть несколько достаточно простых способов:
Твердая педаль тормоза обычно связана с утечкой разрежения во впускном коллекторе, неисправностью вакуумного шланга, с дефектом самого усилителя или его контрольного клапана.
Не стоит постоянно быть уверенным в работе вакуумника или тормозов. Они, как и вся машина, хотят получать внимания. А тормозная система особенно – она никогда не прощает ошибок.
Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене
Еще больше полезных советов в удобном формате
Даже не знал на что думать) но ни как не думал на него(вакуумник) весь мозг мне запарил с работой двигателя) все признаки которые описаны которые у меня есть.
Принципы работы вакуумного усилителя тормозов
Вакуумный усилитель тормозов — часть тормозной системы автомобиля, предназначенная для автоматического усиления нажатия педали тормоза. За счет этого уменьшается усилие, которое нужно совершать водителю для торможения, увеличивается скорость срабатывания торможения и общий уровень безопасности.
В современных автомобилях это устройство обычно выполняется в одном корпусе с главным тормозным цилиндром.
Особенность устройства конструкции
Устройство вакуумного усилителя тормозов: в корпусе из стали или легкого сплава, дисковидной формы в передней проекции, заключены:
Диафрагма закреплена на штоке и движется вместе с ним.
Принцип работы и некоторые особенности
Принцип работы вакуумного усилителя тормозов — пневматический. Он использует разницу давлений между нормальной и вакуумированной зоной для увеличения усилия, с которым водитель нажимает на педаль.
Корпус клапана герметичен. Диафрагмальный участок разделяет его на две части: сообщающуюся с атмосферным воздухом и несообщающуюся. Та полость, что обращена к тормозному цилиндру — вакуумная, а та, что «смотрит» на рычаг — атмосферная.
Работа вакуумного усилителя тормозов заключается в следующем. В обычном состоянии диафрагма, связанная с тормозным цилиндром через шток, прижата к стенке атмосферной части полости возвратной пружиной, но давление в обеих камерах одинаковое. Его контролирует следящий клапан, и оно ниже атмосферного (вакуум).
Когда водитель нажимает на педаль, усилие через толкатель подается на диафрагму, она сдвигается, и через перепускной клапан (до этого закрытый плотно прижатой диафрагмой) в «атмосферную» полость попадает воздух из подкапотного пространства. Из-за разницы давлений он давит на перегородку меж полостями, она сдвигается назад и через шток передает усилие на гидроцилиндр.
Как только водитель перестает тормозить, возвратная пружина подает диафрагму назад, перегородка прижимается к стенке атмосферной полости, перекрывая клапан, и весь внутренний объем опять становится вакуумированным.
Вакуум внутри создается за счет связи через шланг с впускным коллектором. Во время впуска топлива в цилиндр поршень опускается в нижнюю мертвую точку, и при этом создает разреженное давление, «откачивает» воздух из вакуумной полости усилителя.
В бензиновых двигателях движения поршней достаточно, что поддерживать разреженную область, но тормоза дизельных машин необходимо дооборудовать специальным насосом, который будет вытеснять воздушное пространство.
Распространенные поломки и рекомендации по ремонту
«Узкими» местами вакуумного усилителя тормозов, в которых наиболее часто возникают поломки, являются:
Разрыв или повреждение шланга приведет к появлению в полости для вакуума воздушного пространства. Вакуумное устройство перестанет работать, оно не будет усиливать тормоз, хотя возможность тормозить сохранится. Клапаны и возвратная пружина из строя выходят реже.
Поломка возвратной пружины может быть чревато резким «проваливанием» рычага в пол и его замедленным возвращением в исходное положение. Это более опасная неисправность.
Ремонт отдельных деталей вакуумного усилителя проводить не всегда целесообразно из-за сложностей полностью герметичной сборки после ремонта. Этот блок, при наличии в нем неисправностей, меняют целиком.
Проведение самостоятельной диагностики
Проверить вакуумный тормозной усилитель на нормальную работу можно следующими способами:
Видео по теме: Вакуумный усилитель тормозов
Как работает Вакуумный Усилитель Тормозов (устройство, неисправности ВУТ и способы проверки)
Создавать нужное усилие на педали для уверенного торможения, даже относительно лёгкого автомобиля, доступно только очень тренированному человеку и уж точно никому не доставляет удовольствия. Этим занимаются только автогонщики, у которых иные ценности. Остальным участникам дорожного движения помогают усилители тормозов, которые в современных машинах исключительно построены по принципу управления вакуумом.
Зачем нужен ВУТ в автомобиле
В легковых машинах применяется только гидравлическая система привода тормозов. Водитель нажимает на педаль, тем самым через шток создает давление на находящуюся за поршнем тормозного цилиндра рабочую жидкость.
В соответствии с законами физики давление в любой точке жидкости одинаково, сама она не сжимается, поэтому в подсоединённых через трубки тормозных магистралях исполнительных цилиндрах механизмов каждого из колёс давление начнёт выдвигать поршни.
Упираясь в тормозные колодки, поршни передадут усилие на пару трения фрикционных накладок с тормозными дисками или барабанами. Автомобиль начнёт замедляться.
Несмотря на специально подобранные материалы накладок, прижимать колодки к дискам надо с очень большим усилием. Ведь мощность тормозов автомобиля, то есть их способность быстро превратить кинетическую энергию всей массы машины в тепло, настолько велика, что в несколько раз превышает мощность двигателя.
Несмотря на то, что усилие давления на педаль за счёт гидравлического преобразования величины сдвига в силу в разы меньше, чем развиваемое на колодках, абсолютное его значение слишком велико.
В качестве примера можно привести всё те же гоночные автомобили Формулы 1, где гонщики вынуждены сотни раз прикладывать к педали силу в 150-200 кг. Понятно, что для гражданских машин это неприемлемо.
Отсюда и вытекает необходимость использования дополнительных усилителей. В автомобильной технике самым простым и эффективным способом оказалось применение энергии вакуума, который создаётся во впускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания.
Хотя, например, в дизельных моторах так не получится, там приходится использовать дополнительный вакуумный насос.
Устройство и принцип работы
ВУТ принципиально несложен, это всего лишь герметичный корпус, разделённый гибкой перегородкой-мембраной на две части.
С одной стороны мембраны подводится разрежение от коллектора через гибкий армированный шланг, а с другой давление может изменяться от того же, что и в коллекторе, до нормального атмосферного.
К мембране подсоединён шток, который и прикладывает возникающее из-за перепада давлений усилие к поршню ГТЦ. Туда же, куда давит и водитель через педаль со штоком.
Если педаль не нажата, межкамерный клапан открыт, доступ в атмосферу они обе не имеют, мембрана не испытывает одностороннего давления и никакого усилия на шток не создаёт.
Как только водитель начинает торможение, сообщение между камерами прерывается, а в атмосферную начинает поступать забортный воздух.
Разность давлений приступает к работе, помогая ноге водителя. Чем сильнее нажатие, тем больше и помощь. После прекращения торможения, клапаны возвращаются в исходное состояние, а мембрана отводится на место возвратной пружиной.
Эффективность усиления зависит от площади мембраны и глубины разрежения в вакуумной камере. Поэтому усилители делаются значительных размеров, их сразу видно при открывании капота.
В последнее время для более точного и независимого от двигателя управления отдельные вакуумные насосы стали использовать и на бензиновых двигателях.
Признаки неисправности
Обычно неполадки в работе ВУТ могут маскироваться или наоборот, маскировать другие неисправности тормозной системы. Но проверять всё равно приходится тормоза в комплексе, поэтому можно выделить основное.
При отсутствии других явных неисправностей начинать проверку системы надо последовательно, а именно ВУТ располагается сразу за тормозной педалью.
Как проверить вакуумный усилитель тормозов
Есть три характерных признака, по которым можно быстро, хотя и достаточно грубо оценить проблемы с ВУТ.
При возникновении подозрений на исправность усилителя его лучше всего заменить на новый. Тормоза – не тот предмет, на котором стоит экономить. Но иногда его удаётся и отремонтировать.
Ремонт ВУТ
Далеко не все автомобили позволяют вмешиваться в конструкцию ВУТ. Но иногда это возможно, например на старых вазовских моделях.
Регулировка штока
На некоторых автомобилях конструкция усилителя предусматривает возможность регулировать длину штока. Обычно нормируется его выступание за фланец усилителя в демонтированном состоянии. Проводить эту операцию приходится крайне редко, поскольку все усилители уже отрегулированы на заводе, а в дальнейшем эта величина не изменяется.
Но иногда подобной регулировкой удаётся уменьшить нежелательно большой свободный ход педали. Для этого ВУТ демонтируется, а длина штока изменяется его вращением при ослабленной контргайке.
В больших пределах делать это нельзя, поскольку либо недопустимо вырастет свободный ход, либо начнётся самопроизвольное срабатывание ВУТ с подтормаживанием колёс на ходу.
Обратный клапан
Эта достаточно простая деталь устанавливается между корпусом усилителя и вакуумным шлангом.
Проверить его просто, он должен пропускать воздух при продувке в одном направлении и блокировать при другом. При малейших сомнениях эту простейшую деталь надо заменить.
Шланги
Самым простым случаем может быть потеря герметичности подводящего разрежение шланга. Его несложно и недорого поменять на новый, никаких особых требований к нему, кроме бензостойкости и подходящих размеров не предъявляется.
Ремкомплект для ВУТ
Глубокий ремонт с использованием ремкомплекта можно рассматривать скорее как хобби, чем как действия, связанные с реальной необходимостью. Проще заменить узел в сборе. Тем не менее, ремкомплекты к старым машинам существуют.
Прежде всего в него входит резиновая диафрагма, разделяющая камеры. Иногда она рвётся при прочих исправных деталях. Также в составе комплекта имеются резиновые гофрированные чехлы штоков и уплотнительные кольца. Иногда ещё и обратный клапан вакуумного шланга.
Для замены всех этих деталей усилитель надо снять и разобрать. При разборке потребуется отогнуть завальцовку, соединяющую половинки корпуса, после чего разъединить корпус, придерживая возвратную пружину диафрагмы.
После замены резиновых деталей корпус собирается в обратном порядке и его половинки завальцовываются.
Ездить с неисправным усилителем категорически нельзя. Вся система тормозов рассчитана на его наличие и не сможет обеспечить безопасность при неполадках в одном из своих важных элементов конструкции.
Что такое вакуумный усилитель тормозов
На многих старых автомобилях эффективность торможения напрямую зависит от силы нажатия на педаль. Однако такой подход неудобен и ненадежен, особенно в настоящее время, когда машинами активно пользуются и женщины.
Поэтому автопроизводители используют различные усиливающие устройства, благодаря которым обеспечивается высокая скорость и эффективность срабатывания тормозной системы независимо от веса и физической силы водителя. Чаще всего в современных автомобилях используются вакуумные усилители тормозов (ВУТ). От работоспособности этого узла зависит качество торможения и, следовательно, ваша безопасность. Поэтому нужно понимать предназначение вакуумного усилителя тормозов, особенности его конструкции, а также уметь своевременно распознавать неполадки в его работе и выполнять необходимую диагностику.
Для чего он нужен вакуумный усилитель тормозов
Современные автомобили в большинстве своем оснащаются тормозной системой гидравличе ского типа – колодки а ней сжимаются под действием несжимаемой жидкости, которая от центрального цилиндра по специальным каналам подается к тормозным цилиндрам на колесах. Водитель же, нажимая на педаль, приводит в действие именно центральный цилиндр – остальное гидравлика делает самостоятельно.
Такой принцип действия существенно повышает эффективность торможения и требует меньших усилий, чем простые механические тормоза. Но, у гидравлических тормозов есть и свои недостатки:
Решить эту проблему призван вакуумный усилитель тормозов, также известный как ВУТ. Он отличается от других типов усиливающих устройств относительной простотой конструкции и одновременно с этим эффективностью использования. ВУТ образует единую систему с главным тормозным цилиндром и выполняет следующие функции:
Благодаря использованию вакуумных усилителей тормозов усилие, оказываемое человеком на педаль тормоза, увеличивается в среднем на 300-500%. В зависимости от модели машины, ее массы и технических характеристик мощность используемого в ней вакуумного усилителя может быть различной. Однако конструктивно все усилители данного типа идентичны.
Устройство вакуумного усилителя тормозов
Устройство и принцип действия вакуумного усилителя тормозов основано на создании разницы давлений в изолированных камерах, между которыми находится диафрагма. В состоянии покоя, когда педаль тормоза находится в верхнем положении, атмосферная и вакуумная камеры соединены специальным каналом, проходящим через диафрагму. Благодаря этому в них сохраняется равное низкое давление.
Когда водитель нажимает на педаль тормоза, активируется следящий клапан, перекрывающий вакуумный канал и открывающий атмосферный канал. В результате давление воздуха в атмосферной камере становится существенно выше давления в вакуумной камере. Диафрагма перемещается к главному цилиндру, образуя высокое давление на его шток.
Именно в этом и заключается главная задача вакуумного усилителя – увеличивать усилие, оказываемое на шток тормозного цилиндра.
Читайте также: Подробный разбор принципа работы ВУТ.
Симптомы неисправности вакуумного усилителя тормозов
Несмотря на простоту конструкции этого устройства, в его работе могут возникать неполадки, вызванные теми или иными причинами. Это может привести к тому, что машина станет хуже тормозить – в результате это создаст реальную угрозу жизни и здоровью вас и окружающих вас людей. Поэтому нужно уметь своевременно распознать проявление неисправностей в работе ВУТ. Наиболее характерными симптомами в этом в этом случае будут следующие:
Последний признак проявляется при нарушении герметичности вакуумного шланга, отходящего от усилителя. При этом избыточный воздух поступает во впускной коллектор. Если после нажатия на педаль тормоза троение пропадает, то следует проверить целостность соединений, шлангов и хомутов, так или иначе связанных с вакуумным усилителем. Здесь нужно сразу же отметить, что такое троение может проявиться только на бензиновых двигателях, дизели в силу особенностей конструкции не подвержены этому эффекту.
Как проверить вакуумный усилитель тормозов
Если вы подозреваете, что ВУТ вашего автомобиля неисправен, то можно выполнить ряд проверок – они довольно простые и при этом точные:
При выявлении любой неисправности в работе вакуумного усилителя тормозов следует как можно скорее обратиться к специалистам для ремонта этого узла.