Вакуумный усилитель тормозов: что нужно знать о работе

С точки зрения функциональности, вакуумный усилитель тормозов (ВУТ) делает то же самое, что и усилитель руля для рулевого управления. Этот конструктивный компонент предназначен для повышения производительности и безопасности торможения. Благодаря ВУТ водителю не приходится прикладывать чрезмерную силу к педали для остановки автомобиля.

Вакуумный усилитель тормозов в автомобиле

История появления

Вакуумный тормозной насос

Автомобилестроение начало набирать обороты в конце XIX века. На заре эволюции самобеглых экипажей тормозам уделялось мало внимания — они были просто не нужны. Трение в трансмиссиях было настолько велико, что транспортные средства замедлялись в достаточной степени при отсутствии тяги. Однако мощность и масса двигателей росла, и уже в начале XX века было запатентовано немало устройств, предназначенных для остановки транспортных средств.

Некоторые новшества того периода обогнали своё время. Например, уже через четыре года после появления автомобиля Карла Бенца, британский инженер Фредерик Ланчестер запатентовал дисковый тормоз. Понадобилось несколько десятилетий для того, чтобы это изобретение получило широкое признание.

Первое применение воздуха для торможения продемонстрировал на своей модели чикагский производитель Tincher. Давление создавалось небольшим насосом и его можно было использовать для торможения, накачки шин или подачи звукового сигнала. Автомобиль Pierce-Arrow модели 1928 года был пионером среди транспортных средств, оснащённых вакуумным усилителем тормозов, работающим по современной схеме.

Однако, несмотря на эффективность, до середины XX века подобные системы предлагались автопроизводителями только в качестве опции. Дело в том, что для эксплуатации барабанных тормозов усилия ноги на педали было достаточно. И лишь с распространением более эффективного способа торможения с помощью пары диск-колодка, сервоприводы стали стандартным оборудованием. Основными датами истории современного вакуумника можно считать:

  • 1920-е — работы нескольких изобретателей над приводами для авиации, использующими разрежение на впускном коллекторе.
  • 1927 г. — бельгийский инженер Альберт Девандре изобрёл вакуумный сервопривод тормозов.
  • 1928 г. — первый серийный автомобиль с ВУТ.
  • Вторая половина XX века — система становится обычным явлением для серийных моделей.
Будет также интересно:  Самостоятельная регулировка карбюратора на ВАЗ 2107

Мультипликация тормозных усилий

Современный автомобиль в большинстве случаев оснащён двумя промежуточными системами, работающими в качестве преобразователей давления на педаль тормоза в усилие прижима колодок к дискам: гидравлической и вакуумной. Жидкостный контур выполняет одновременно несколько функций.

Главный тормозной цилиндр

Его сердцем является главный тормозной цилиндр (ГТЦ), в задачи которого входят:

  • Создание высокого тормозного усилия на суппортах путём умножения давления на педали и передачи его в то место приложения.
  • Сокращение фрикционного износа движущихся частей за счёт замены механических узлов на гидравлические.
  • Распределение тормозного усилия между передними и задними колёсами.
  • Обеспечение конструктивной гибкости, заключающейся в создании независимых друг от друга рабочих контуров. Благодаря этому снижается вероятность отказа тормозов.
  • Обеспечение технической простоты в сравнении с механическими решениями.
  • Упрощение технического обслуживания.

Тем не менее скорости и масса автомобилей настолько велики, что возможностей гидравлической системы недостаточно для того, чтобы усилие на штоке цилиндра можно было считать незначительным.

Введение ещё одного контура конвертации давления на педали, но уже с использованием стороннего источника энергии, позволяет решить проблему. Эту роль в автомобиле берёт на себя вакуумный усилитель, который работает в паре с гидравлическим цилиндром.

Устройство и принцип работы

Вид вакуумного усилителя тормозов

В типичном автомобиле педаль тормоза подключена к усилителю через механическую связь, с одной стороны, а главный тормозной цилиндр крепится непосредственно на ВУТ — с другой. Сам усилитель состоит из большой полой камеры, представляющей собой ёмкость с низким давлением внутри. Корпус резервуара соединён с впускным коллектором через обратный клапан и вакуумный шланг.

Когда двигатель включён, воздух выкачивается из камеры. Полученное разрежение используется для мультипликации нажима на педаль благодаря приведению в действие вакуумом гибкой мембраны, соединённой со штоком главного гидравлического цилиндра. Усилители бывают с двумя типами диафрагм:

  • одинарными (для легковых автомобилей);
  • тандемными (для тяжёлого транспорта).

Кроме того, источником вакуума не всегда служит впускной коллектор двигателя. Для создания разрежения на некоторых моделей используют отдельный насос.

Устройство вакуумного усилителя тормозов

Независимо от особенностей устройства, принцип работы вакуумного усилителя предполагает два различных функциональных положения:

  1. Состояние ожидания. В этом положение разрежение присутствует в вакуумном цилиндре по обе стороны диафрагмы. Низкое давление генерируется постоянно с помощью насоса или впускного коллектора. Позицию фиксируют спиральные пружины.
  2. Частичное торможение. При нажатии на педаль приводится в действие толкатель в направлении главного гидравлического цилиндра, закрывая тарельчатый клапан. Последний отсекает связь части камеры со стороны педали с генератором вакуума. С дальнейшим поступательным движением открывается воздушный канал в атмосферу. В корпусе ВУТ образовывается разница давлений, которая порождает силу, действующую в направлении главного цилиндра.
Будет также интересно:  Какое масло заливать в двигатель на зиму

Существуют тормозные системы, где обе стороны диафрагмы находятся под атмосферным давлением в состоянии покоя, вакуум, создаётся только при нажатии педали. Применяемые сервоприводы, независимо от конструкции, умножают усилия в несколько раз.

Из принципа работы вакуумного усилителя тормозов следует, что на его эффективность влияют показатели атмосферного давления. На практике влияние даже значительного перепада высот заметить трудно.

Признаки неисправности и диагностика

Диагностика и ремонт вакуумного усилителя тормозов

В случае неисправности ВУТ, усилие на педали во время торможения может увеличиться многократно. При таких обстоятельствах управление автомобилем небезопасно. Все симптомы должны быть немедленно продиагностированы, поломанный узел отремонтирован.

Как правило, проверка вакуумного усилителя не производится во время планового технического обслуживания, поэтому очень важно следить за следующими признаками:

  • Педаль стала твёрдой. Основной показатель того, что ВУТ изношен или работает неверно. Это может происходить постепенно или случиться внезапно. Кроме того, педаль может занять положение выше обычного.
  • Удлинился тормозной путь. Это происходит потому, что невозможно получить усилие на штоке главного цилиндра, необходимое для предусмотренного конструкцией скорости остановки транспортного средства.
  • Двигатель глохнет при использовании тормозов. Это происходит, когда диафрагма усилителя потеряла герметичность и позволяет воздуху проникать через уплотнения. В дополнение к снижению способности к торможению, остановка двигателя может привести к большим проблемам на дороге.
  • Тормозная система перестаёт работать. Возможно, отказ связан с неисправностью клапанов ВУТ.

Существует простой тест для оценки работы сервоусилителя. Для начала проверки необходимо прокачать тормоза при заглушённом двигателе. Пяти или шести нажатий будет достаточно. Это освободит от вакуума резервуар. Затем следует завести двигатель, слегка нажимая педаль тормоза. При исправном усилителе педаль немного подастся, а затем затвердеет. Если ВУТ работает неверно, то либо ничего не произойдёт, либо педаль будет толкать ногу сразу после запуска двигателя.

Будет также интересно:  Диагностика и ремонт автомобильного генератора

Задефектованный усилитель немедленно подлежит замене или ремонту. При подозрениях на его неисправность продолжать эксплуатацию автомобиля нельзя. Возможность самостоятельного вмешательства зависит от конкретного типа устройства. Замена большинство усилителей не представляет сложности для домашнего мастера, но лучше эту процедуру делать в условиях СТО. Работы с ремкомплектом (в него могут входить диафрагма, клапаны, резиновые уплотнения) однозначно требуют знаний и квалификации.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector