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
Вакуумный усилитель в разрезеОсновными 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.
Схема вакуумного усилителя тормозов Вакуумный усилитель тормозов состоит из следующих элементов:
- корпус;
- диафрагма (на две камеры);
- следящий клапан;
- толкатель педали тормоза;
- шток поршня гидроцилиндра тормозов;
- 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.
Вакуумный насос 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 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
Вакуумный усилитель с датчиком хода мембраны 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.
Основным фактором неисправности вакуумного усилителя тормозов считается его полная или частичная неспособность создания вакуума в рабочей камере. Потенциальным источником проблемы служит обрыв либо разгерметизация соединения шланга, стыкующего впускной коллектор двигателя и усилитель.
Помехи в работе агрегата вызываются и дефектами, находящимися внутри усилителя – вследствие нарушения целостности рабочей поверхности диафрагмы или утери эластичности клапаном. Для того чтобы обнаружить неисправности вакуумного усилителя тормозов, проводятся определённые тесты.
Способы и признаки обнаружения неисправностей вакуумного усилителя тормозов
- Например. Запустить двигатель, а по прошествии нескольких минут заглушить его. Потом сколько-нибудь раз с обычным усилием нажать на педаль тормоза. При исправном усилителе в момент первого нажатия педаль выжмётся, как полагается, до упора. Система сработает, и создавшийся вакуум притянет диафрагму, которая помогает толкать через шток поршень главного тормозного цилиндра.
Дальше клапан сравняет давление в камере с атмосферным. Во время второго и последующих нажатий педали разряжению браться будет неоткуда, отчего ход педали будет становиться всё меньше и меньше. Если между первоначальным и дальнейшими нажатиями на педаль разницы не чувствуется, то ясно: данный прибор дополнительное усилие в главном тормозном цилиндре не обеспечивает.
- Вслед за проделанным опытом нелишне выполнить ещё один. Двигатель выключен. Педаль тормоза сколько-нибудь раз подряд нажата. Её ход о чём-то засвидетельствовал. Либо результаты эксперимента показались неубедительными, либо появилось желание произвести контрольную апробацию. Производятся следующие действия. Выжимается педаль тормоза, и при нажатой педали заводится двигатель.
При исправном вакуумном усилителе в его вакуумной камере образовывается разряжение, из-за чего мембрана давит на шток, шток тянет за собой толкатель, соединённый с педалью, и последняя слегка опускается.
В случае, когда педаль осталась на месте, делается вывод: ожидаемая цепочка событий не состоялась ввиду неисправности вакуумного усилителя тормозов. Подобные проверки выявляют существенные поломки детали.
- Очередное испытание даёт возможность определить наличие небольших утечек воздуха. При работающем моторе автомобиля следует нажать на педаль тормоза, после чего, не отпуская её, заглушить двигатель. Удерживать педаль в таком же положении в течение полуминуты.
По причине нарушения герметичности усилителя давление в вакуумной камере станет повышаться. Диафрагма под влиянием возвратной пружины, лишившись поддержки силы, уравновешивающей её позицию, будет давить на толкатель, и поднимать тормозную педаль.
Если этого не наблюдается, значит, неисправности отсутствуют, и вакуумный усилитель тормозов работает нормально. В любом случае, при возникновении необходимости ремонта какого бы то ни было узла тормозов, учитывается, что второго шанса на починку может и не представиться, поэтому за содействием в диагностике и ремонте обращаются к профессионалам автосервиса. Они могут произвести .
Вакуумный усилитель тормозов обеспечивает лучшую динамику замедления автомобиля и значительно повышает уровень комфорта органов управление. На практике работа ВУТ отражается эффективным торможением при минимальном усилии нажатия на педаль. Применение активных систем помощи при экстренном торможение значительно улучшает уровень безопасности дорожного движения.
Устройство ВУТ
Вакуумный усилитель тормозных усилий в большинстве автомобилей расположен вблизи моторного щита и представляет собой монолитный блок с ГТЦ и бачком тормозной жидкости.
Для усиления тормозного усилия в конструкции ВУТ используются:
- металлический корпус;
- разделительная диафрагма, изготовленная из пластичного материала;
- обратный клапан;
- толкатель педального узла;
- следящий клапан;
- шток гидроцилиндра;
- пружина возвратного действия.
Принцип работы
Прижимное усилие тормозных колодок в автомобилях, конструкция которых не предполагает установку ВУТ, нагнетается усилием, создаваемым водителем при нажатии на педаль. Вакуумный усилитель тормозов использует разницу атмосферного давления для создания разряжения, помогая тем самым создавать давление в тормозной магистрали.
Начнем с того, что рабочая диафрагма разделяет корпус на атмосферную и вакуумную (расположена со стороны ГТЦ) камеры. Она соединена через толкатель с педалью. Когда тормоза не задействованы, следящий клапан поддерживает равное давление в двух камерах. Нажатие на педаль тормоза заставляет следящий клапан «разрезает» связь. Перепускной клапан уравнивает давление атмосферной части корпуса с подкапотным пространством. Разрежение, которое все это время поддерживалось в корпусе ВУТ, теперь притягивает диафрагму. Как только водитель отпускает педаль тормоза, возвратная пружина возвращает эластичную перегородку в свое изначальное положение.
Низкое давление в корпусе, которое приводит в действие вакуумный усилитель, создается через шланг, соединяющий вакуумную часть с впускным коллектором. Возникает оно из-за разряжения, создаваемого опускающимся в НМТ поршнем, во время впуска топливно-воздушной смеси. Если вакуума бензинового двигателя достаточно для нормальной работы ВУТ, то дизельные двигатели в обязательном порядке оснащаются вакуумным насосом, призваным нагнетать разряжение. В зависимости от конструкции (лепестковый, мембранный), в движение такое устройство приводят: ТНВД, генератор либо распредвал.
Поломки ВУТ
Неисправности вакуумного усилителя могут влиять не только на эффективность тормозной системы, но и на работу бензинового двигателя. К основным видам поломок относятся:
- нарушение герметичности системы, повреждение шланга обеспечение разряжения;
- разрыв диафрагмы;
- повреждения рабочих клапанов либо сопутствующих деталей (пружины, клапаны).
Вышедший из строя усилитель тормозного давления не лишает автомобиль тормозов, но может значительно затруднить управление транспортным средством.
Если вы заметили изменения в работе усилителя, не спешите менять шланг либо производить ремонт усилителя тормозов. На некоторых автомобилях заслонка рециркуляции воздуха в салоне на прямую связана с работой усилителя. Симптомы разгерметизации этой системы схожи с теми, которые проявляются при поломках ВУТ.
Самостоятельная диагностика
Простой принцип работы позволяет выполнить диагностику своими руками. Ремонт вакуумного усилителя стоит доверить специалистам. Выявить исправность системы вам помогут несколько простых методов:
- после непродолжительной работы двигателя заглушите автомобиль и нажмите несколько раз на педаль тормоза. При исправном усилителе первое нажатие будет легким, а все последующие потребуют усилий. Каждый последующий ход педали будет короче;
- заглушите двигатель и подождите несколько минут. Проверить ВУТ на герметичность можно, выдернув шланг, который идет к нему от впускного коллектора. При наличии разряжения вы услышите хлопок выходящего воздуха;
- на заглушенном двигателе несколько раз подряд энергично выжмите педаль тормоза. Заведите двигатель, продолжая удерживать педаль. Как только двигатель запустится, исправный вакуумный усилитель тормозной системы сделает педаль «мягкой», и она провалится;
- одна из самых распространенных проблем – «подсос» воздуха. Проверьте шланг подачи разряжения на предмет механических повреждений, а также герметичность места его соединения с корпусом. В таком случае может потребоваться срочный ремонт ВУТ. Такого «подсоса» воздуха вполне достаточно, чтобы бензиновый мотор начал троить;
- двигатель заглушен. При первом нажатии на педаль должен появится звук входящего в атмосферную часть корпуса воздуха. Если такой отсутствует, - порвана мембрана либо неисправен перепускной клапан.
Перечисленные признаки неисправности усилителя тормозных усилий помогут вам диагностировать и устранить поломку в кратчайшие сроки.
Вакуумный усилитель тормозов является незаменимой деталью в тормозной системе многих автомобилей. Он необходим, чтобы при нажатии на педаль тормоза создавалось дополнительное усилие, за счет чего механизмы тормозной системы будут срабатывать быстро и эффективно, обеспечивая остановку автомобиля за минимальное время.
Как и любая другая деталь автомобиля, вакуумный усилитель тормозов может выйти из строя. Чаще всего это происходит из-за продолжительной эксплуатации машины и детали без замены. Если усилитель откажет, тормоза работать не перестанут, но контролировать скорость остановки автомобиля станет несколько сложнее. Когда имеются подозрения на выход из строя вакуумного усилителя тормозов, его необходимо проверить, после чего принять решение о целесообразности ремонта или замены.
Признаки неисправности вакуумного усилителя тормозов
Вследствие продолжительной работы вакуумного усилителя тормозов без замены, в нем могут появиться дефекты. Наиболее часто проблема проявляется в механическом повреждении соединения шланга, стыкующего усилитель и впускной коллектор двигателя. Механическое повреждение или образование трещин на резине приведут к тому, что в рабочей камере механизма не будет создаваться вакуум, а это необходимо для его грамотной работы.
Также выйти из строя в вакуумном усилителе тормозов могут и внутренние детали, например, клапан потеряет эластичность или будет повреждена рабочая поверхность диафрагмы.
Определить неисправность вакуумного усилителя тормозов можно по следующим признакам:
- Машина начала хуже тормозить при прежнем усилии нажатия на педаль;
- Во время нажатия на педаль тормоза слышатся шипящие звуки, в этот момент могут увеличиваться обороты двигателя;
- Автомобиль начинает «троить»;
- Повышается расход топлива при работе машины в прежнем режиме.
В некоторых ситуациях могут возникать и другие проблемы в работе автомобиля из-за проблем с вакуумным усилителем тормозов. Например, могут перестать срабатывать свечи зажигания.
Как проверить вакуумный усилитель тормозов
Проверка вакуумного усилителя тормозов – простая процедура, с которой справится даже начинающий автолюбитель. Чтобы определить неисправную работу детали, ее не потребуется снимать с машины, достаточно выполнить 3 простых теста, указывающих на наличие проблемы.
Тест 1
Автомобиль необходимо завести и позволить ему проработать на холостых оборотах около 5-7 минут. Далее двигатель глушится, и водителю требуется полностью выжать педаль тормоза, чтобы создать вакуум в усилителе тормозов. Следом педаль отпускается и вновь выжимается.
Если в работе вакуумного усилителя тормозов имеются проблемы, при втором нажатии на педаль тормоза ее ход будет значительно меньше, чем при первом, поскольку вакуум больше не сможет создаваться. В ситуации, когда второе нажатие не отличается от первого по ходу педали, можно сделать вывод, что система исправна или, если определенность не возникла, перейти к следующему тесту.
Тест 2
Когда двигатель автомобиля заглушен, необходимо несколько раз (6-8) нажать на педаль тормоза. Далее педаль выжимается максимально и заводится двигатель. Если проблем в работе вакуумного усилителя тормозов не наблюдается, в системе начнет создаваться вакуум. Вследствие этого мембрана давит на шток, он тянет за собой толкатель, который соединен механизмом с педалью. Соответственно, педаль в этот момент, даже если она выжата до конца, начнет слегка опускаться еще ниже.
Если выжатая полностью педаль не сдвинулась с места после пуска двигателя, можно сделать вывод, что вакуум в системе создан не был. Соответственно, имеются неисправности, которые препятствуют данному процессу.
Тест 3
Третий способ проверки вакуумного усилителя тормозов позволяет определить, имеются ли утечки воздуха. Чтобы провести диагностику, необходимо завести двигатель автомобиля. Далее педаль выжимается до упора и двигатель глушится.
Еще сравнительно недавно для того, чтобы остановить какую-нибудь из старых моделей автомобилей, к тормозной педали необходимо было прикладывать значительное усилие, а спустя некоторое время в устройстве машин появился вакуумный усилитель тормозов. Этот прибор в значительной степени облегчает управление автомобилем, но, тем не менее, он требует периодического ремонта и контроля его технического состояния.
Устройство вакуумного усилителя тормозов – схематичный обзор
Устройство вакуумного усилителя тормозов неразрывно связано с главным цилиндром . Его основой является корпус, разделенный диафрагмой на две камеры. Вакуумная камера находится со стороны главного цилиндра, где происходит ее соединение с впускным коллектором при помощи специального обратного клапана. Именно на этом участке создается разряжение. Атмосферная камера находится со стороны тормозной педали и с использованием следящего клапана по очереди соединяется с вакуумной камерой или с атмосферой.
Сам клапан перемещается с помощью толкателя, а нагнетание тормозной жидкости в рабочие цилиндры производится посредством поршня. По окончании торможения возвратная пружина приводит в движение диафрагму, возвращая ее в первоначальное положение. Отдельные модели усилителей могут оснащаться электромагнитным приводом штока, исполняющим роль системы экстренного торможения.
Принцип работы вакуумного усилителя тормозов и признаки неисправности
Главный принцип работы вакуумного усилителя тормозов основывается на разнице давления, образующейся в вакуумной и атмосферной камере . Именно этот перепад оказывает воздействие на толкатель, перемещающий поршневой шток главного цилиндра системы. Для того чтобы поддерживать разряжение на должном уровне, используется обратный клапан вакуумного усилителя тормозов.
В режиме разряженной атмосферы воздух из усилителя отсасывается через этот клапан, но обратно через него уже не поступает.
Особое внимание при проверке тормозной системы следует обращать на техническое состояние вакуумного усилителя. Хотя его неисправности и не вызывают катастрофических последствий, тем не менее, требующая повышенного усилия педаль тормоза создает дискомфорт и затрудняет управление автомобилем. Существуют, конечно, неисправности, которые все же потребуют ремонта или даже замены устройства.
В первую очередь, может разгерметизироваться либо оборваться шланг вакуумного усилителя тормозов, соединяющий его с коллектором . После того, как будет слышно шипение, проверяется состояние самого шланга и качество затягивания хомутов. Кроме того, частой причиной служит разорванная диафрагма или старая резина в клапанах, через которые также может выходить воздух.
Вакуумный усилитель тормозов – как добраться до поломки?
Для того чтобы точно определить неисправность, необходимо внимательно изучить инструкцию по эксплуатации автомобиля, где описана конкретная модель вакуумного усилителя. Иногда причина совсем простая, когда двигатель начинает троить из-за подсоса лишнего воздуха и обеднения рабочей смеси. При проведении визуального осмотра необходимо выявлять потеки на корпусе усилителя и обязательно выяснять причины их возникновения.
Для эффективного ремонта вакуумного усилителя требуется ремкомплект, соответствующий определенной модели, и стандартный набор инструментов. Чаще всего производится полная замена устройства на новое, устанавливаемое в сборе. Для того чтобы приступить к ремонту или замене, отсоединяется тяга привода, расположенная в салоне, в районе рулевого вала на педали тормоза. После этого в моторном отсеке нужно отсоединить главный тормозной цилиндр. В конце производится снятие вакуумного шланга от обратного клапана. Теперь усилитель открыт для доступа, можно ремонтироваться или делать замену.
