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.

принцип работы, как проверить, признаки неисправности

Водители автомобилей > Полезная информация > ТО и ремонт > Принцип работы вакуумного усилителя тормозов и как его проверить

Для обеспечения требуемого усилия прижатия тормозных колодок или  барабанов во время торможения, особенно экстренного, требуется большое усилие. Оно примерно соответствует 80 кг. Применение такого усилия с помощью давления на педаль тормоза одной ногой создает большую физическую нагрузку водителю.

Поэтому, начиная с 70-х годов двадцатого века, практически на все автомобили начали устанавливать вакуумные усилители тормозов (ВУТ). Они уменьшают требуемое усилие в три-четыре раза.

В принципе, можно уменьшить усилие еще больше. Но тогда теряется информативность педали тормоза, увеличивается ускорение торможения, значительно уменьшается управляемость автомобилем. От работоспособности ВУТ, соблюдения его штатных параметров напрямую зависит безопасность движения и комфортность езды.

Как работает вакуумный усилитель тормозов (принцип работы)

ВУТ обычно представляет собой цилиндрический блок, внутреннее пространство которого разделено на две камеры с диафрагмой, которая может перемещаться. Со стороны главного тормозного цилиндра, конструктивно объединенного с ВУТ, находится вакуумная камера, со стороны педали тормоза – атмосферная.

Диафрагма в вакуумной камере соединена с приводящим штоком тормозного цилиндра. Обратный клапан вакуумной камеры, соединен с помощью шланга с источником разряжения.

Следящий клапан, находящийся в атмосферной камере, механически соединен толкателем с тормозной педалью. Посредством этого клапана атмосферная камера сообщается с вакуумной камерой через вакуумный канал, либо атмосферой через атмосферный канал.

В качестве «поставщика» вакуума в бензиновых двигателях используют разряжение, создаваемое после дроссельной заслонки в области впускного коллектора.

В дизельных двигателях такого разряжения обычно недостаточно для нормальной работы вакуумного усилителя тормозов. В этом случае устанавливают дополнительный вакуумный насос, механически соединенный с вращающимся коленвалом либо распредвалом. На некоторые автомобили с бензиновыми двигателями также устанавливается вакуумный насос.

В основе принципа работы вакуумного усилителя лежит разность величин давлений в камерах, которые разделяются диафрагмой. При отжатой педали атмосферная и вакуумная камеры ВУТ связаны вакуумным каналом. Таким образом, в них устанавливается одинаковое давление. Шток главного цилиндра остается на месте.

Во время торможения следящий клапан перекрывает вакуумный канал и одновременно открывает атмосферный. Диафрагма, испытывая различные давления атмосфера-вакуум, начинает перемещаться  в направление главного тормозного цилиндра. Усилие, создаваемое штоком цилиндра, в несколько раз больше усилия, создаваемого водительской ногой на тормозную педаль. В этом заключается эффект вакуумного усиления торможения.

Если педаль тормоза прекращает движение, диафрагма также остается на месте, фиксируя текущее усилие. При отпускании педали возвратный клапан вновь открывает вакуумный канал. Возврат штока в главном тормозном цилиндре обеспечивается действием возвратной пружины.

Вакуумный усилитель тормозов, исходя из своего принципа действия, имеет неприятную особенность эксплуатации: эффективность усиления напрямую зависит от атмосферного давления. Чем ниже атмосферное давление, тем меньше степень его превышения над давлением в вакуумной камере, меньше коэффициент усиления.

Теоретически (и практически тоже) на высоте более 3500 метров над уровнем моря ВУТ теряет свою эффективность. В условиях обычной эксплуатации транспортного средства при небольших перепадах атмосферного давления и негористой местности изменение его эффективности незаметно. В условиях высокогорья применяются иные типы усилителей тормозов.

Основные признаки неисправности ВУТ

В процессе эксплуатации автомобилей с ВУТ особое внимание уделяется вопросам герметичности его конструкции и трубок, идущих к нему. Признаками неисправности являются:

• необходимость увеличения давления на педаль тормоза для эффективного торможения;
• уменьшенная величина хода педали тормоза;
• продолжение торможения после отжатия педали;
• неровные обороты двигателя вследствие подсоса из вакуумного шланга;
• наличие дополнительных звуков типа «подсос» в момент торможения;
• полный отказ работы усилителя.

Если ВУТ по каким-либо причинам выходит из строя, либо глохнет двигатель, тормозная система в целом остается исправной, но требует больших усилий нажатия на педаль тормоза, как при его отсутствии. Это есть одно из основных условий безопасного движения. Однако, эффективность экстренного торможения при этом значительно уменьшается.

Поэтому во время аварийного буксирования автомобиля, если исправен двигатель, рекомендуется его завести, чтобы тормозная система работала в штатном режиме.

Основные причины неисправности

Основные причины отказа работоспособности вакуумного усилителя тормозов:

• потеря герметичности вакуумного шланга;
• неисправность диафрагмы;
• потеря свойств клапанов;
• нарушение герметичности камер;
• поломка возвратной пружины.

Механизм ВУТ технологически давно отработан, поэтому большинство автовладельцев редко встречается с проблемой его неисправности. Учитывая важность эксплуатации исправной системы торможения, периодически, особенно перед дальними поездками, следует тестировать систему торможения.

Как проверить вакуумный усилитель тормозов не снимая

Способ 1

Наиболее простой способ проверить работу ВУТ заключается в следующем. Необходимо завести и прогреть двигатель. Далее следует заглушить двигатель. После этого неоднократно нажать на педаль тормоза. Во время первого нажатия она должна выжаться до упора. После второго и дальнейших нажатий ход тормозной педали уменьшается. Если разницы между первым и последующими нажатиями не ощущается, значит, разряжение в усилителе не создается.

Видео — как проверить вакуумный усилитель тормозов на автомобиле:

Способ 2

Двигатель заглушен. Нажимается до предела педаль тормоза, лучше несколько раз, и фиксируется в нажатом состоянии. Затем двигатель заводится. Педаль должна немного податься вниз при исправном усилителе.

Определить наличие возможных утечек воздуха позволяет следующий простой тест. При заведенном двигателе максимально выжимается педаль тормоза. Глушится двигатель. Если в течение минуты после того, как двигатель остановится, педаль подастся немного вверх, следовательно, в системе есть утечка воздуха.

Видео — как проверить подсос воздуха через вакуумный усилитель тормозов:

Его ремонт и замена

В случае отказа работоспособности ВУТ необходимо сразу принять меры к восстановлению его работоспособности.

Самостоятельно можно произвести замену вакуумного шланга. Также возможна замена вакуумного насоса в автомобилях с дизельными двигателями.

Более сложные ремонтные работы, связанные с восстановлением герметичности камер ВУТ, исправности диафрагмы, клапанов, других элементов конструкции, лучше доверить профессионалам на сертифицированной СТО. Следует помнить, что исправные тормоза – основа безопасности, на этом экономить не следует.

После ремонта необходимо проверить синхронность торможения колес, диагностировать системы ABS и ESP. Это следует делать на специальных стендах и соответствующем диагностическом оборудовании.

В большинстве случаев ремонт вакуумного усилителя может обойтись гораздо дороже, чем его покупка или замена ВУТ на б/у-шный в хорошем состоянии. Есть резон поискать усилитель на разборках. Тем более, они унифицированы: одна модель может применяться на разных марках автомобилей.

Смотрите как определить полярность аккумулятора и почему так важно её не перепутать.

Головное устройство в автомобиле — что это такое и как его выбирать.

Как производится подключение розетки фаркопа https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/to-i-remont/sxema-podklyucheniya-rozetki-farkopa.html  к автомобилю.

Видео — замена ВУТ на автомобиле ГАЗЕЛЬ:

Как работает усилитель тормозов?

Усилитель тормозов — это компонент, который многократно увеличивает тормозное усилие, когда водитель нажимает педаль тормоза. Это приводит к остановке автомобиля с уменьшенным давлением ноги на педаль. До усилителей тормозов ручные тормоза требовали гораздо больше усилий, чтобы нажать на педаль тормоза и остановить автомобиль. Усилитель тормозов обеспечивает максимальную мощность торможения при минимальном нажатии на педаль.

В настоящее время используется несколько различных типов усилителей тормозов:

• Вакуумные системы усилителей тормозов
• Системы гидроусилителей тормозов
• Электрогидравлические системы усилителей тормозов

Ниже приведены пояснения по каждому типу системы.

Вакуумный усилитель тормозов

Вакуумный усилитель тормозов наиболее распространен в легковых автомобилях. Вакуумный усилитель, используемый на большинстве автомобилей с бензиновым двигателем, устанавливается на противопожарной перегородке между педалью тормоза и главным тормозным цилиндром. Бустер представляет собой металлическую камеру с гибкой диафрагмой, разделяющей обе стороны. Вакуумные усилители обычно имеют диаметр 6-8 дюймов и толщину 3-4 дюйма. Разрежение двигателя подается к обеим сторонам диафрагмы до тех пор, пока не будет нажата педаль тормоза. При нажатии на педаль металлический стержень прижимает клапан к диафрагме и позволяет атмосферному давлению поступать в камеру со стороны педали. Поскольку сторона камеры главного цилиндра все еще находится под вакуумом, разница в давлении создает помощь или «ускорение», необходимое при торможении.

В случаях, когда вакуум в двигателе недостаточен, можно использовать вакуумный насос для создания вакуума, необходимого для правильной работы бустера. Ищете новый вакуумный усилитель тормозов? Найдите подходящую запасную часть для вашего автомобиля здесь.

Hydro-Boost

Гидроусилитель тормозов устанавливается на противопожарной перегородке между педалью тормоза и главным цилиндром, как и вакуумный усилитель. Вместо разрежения в двигателе гидравлическое давление подается насосом гидроусилителя руля для помощи при торможении. При нажатии педали тормоза золотниковый клапан перемещается внутри корпуса и направляет давление жидкости в камеру. Сила жидкости в камере заставляет поршень двигаться вперед и обеспечивает ускорение при торможении. Аккумулятор сохраняет давление на случай потери давления в гидроусилителе руля.

Гидроусилитель используется в тех случаях, когда разрежение в двигателе может быть слабым (двигатели с наддувом или турбонаддувом) или отсутствовать (дизельные двигатели).

Электрогидравлический

Электрогидравлический усилитель — это новый тип помощи при торможении, применяемый в гибридных и электрических транспортных средствах. Упомянутый как «тормоз по проводам», нет прямой связи между педалью тормоза и тормозной системой. Система частично электрическая, частично гидравлическая. Датчики измеряют силу нажатия на педаль тормоза и отправляют эти сигналы в электронный блок управления (ЭБУ). Используя входные данные от нескольких датчиков, ЭБУ определяет, какое тормозное давление необходимо для каждого колеса. Электрогидравлическая тормозная система объединяет в себе функции антиблокировочной системы торможения и контроля устойчивости. Система также интегрируется с рекуперативным торможением на электромобилях. Это происходит, когда электродвигатель реверсирует, чтобы замедлить транспортное средство и перезарядить аккумуляторы. Ввод педали тормоза используется для определения того, требуется ли дополнительное гидравлическое усилие для остановки автомобиля.

Несмотря на то, что вакуумные и гидроусилители тормозов были широко распространены на протяжении десятилетий, постепенно они могут быть заменены электрогидравлическими системами для более точного управления торможением и интеграции с системами безопасности транспортных средств.

Необходимо заменить или модернизировать усилитель тормозов вашего автомобиля? BuyBrakes предлагает лучшие цены на запасные тормозные усилители для вашего автомобиля. Мы предлагаем как вакуумные, так и гидравлические усилители, в зависимости от вашей модели.

Как работает усилитель тормозов?

Опубликовано 6 июля 2021 г. by Matthew C. Keegan Know How

Безопасная остановка автомобиля начинается с нажатия ноги на педаль тормоза. Это действие приводит в движение цепочку событий, когда соединенный стержень толкает поршень в главный цилиндр, который заполнен гидравлической жидкостью, и жидкость сразу же проходит по трубам к цилиндрам, расположенным рядом с тормозами каждого колеса.

Внутри этой системы находится усилитель тормозов, устройство, предназначенное для увеличения силы, прилагаемой водителем при нажатии на педаль тормоза. Здесь мы поговорим о трех различных типах усилителей тормозов, используемых в современных автомобилях.

Усилители тормозов и ваш автомобиль

Возможно, вы не знаете, какой тип усилителя тормозов используется в вашем автомобиле, но у каждого из них есть кое-что общее: они увеличивают давление вашей ноги на педаль в два-три раза, чтобы увеличить автомобиль до быстрой и безопасной остановки. Однако, если усилитель тормозов выйдет из строя, вам придется подавать все давление, а это непростая задача.

Вакуумные усилители

Самый распространенный тип тормозной системы включает в себя вакуумные усилители. В этих системах используется вакуумная диафрагма, прикрепленная к вакуумному порту на впускном коллекторе двигателя. Вакуумные усилители обычно используются с обычными тормозами с усилителем, но их также можно найти в неинтегрированных антиблокировочных тормозных системах (АБС).

Хотя в большинстве автомобилей используются вакуумные усилители, они могут работать по-разному, в зависимости от двигателя. Например, в автомобилях с бензиновым двигателем давление воздуха во впускном коллекторе помогает остановить автомобиль. С другой стороны, для автомобилей с дизельным двигателем с системами вакуумного усилителя требуется вспомогательный вакуумный насос из-за их различных частей и функций.

Hydro-Boost

Система гидроусилителя использует гидравлическое давление, создаваемое насосом гидроусилителя руля, для увеличения тормозной мощности. Эта система может быть найдена в автомобилях с ABS или без нее.

Выпущенные в 1970-х годах в связи с повышением эффективности использования топлива и соображениями безопасности системы гидроусилителя также известны как «невакуумные» ускорители. В то время как тормозные шланги являются неотъемлемой частью системы вакуумного усиления, шланги гидроусилителя руля имеют решающее значение для системы гидроусилителя.

Основным преимуществом системы этого типа является то, что в случае отказа насоса гидроусилителя руля остается достаточно давления, чтобы полностью остановить автомобиль от одного до трех раз.

Электрогидравлический

Электрогидравлические тормоза — это новейшая доступная конструкция тормозов. Они встречаются во встроенных антиблокировочных тормозных системах, особенно в электромобилях, включая некоторые гибридные модели. Они также используются в автомобилях с системой «тормоз по проводам», в которой сигнал от датчика педали тормоза активирует усилитель тормозов для включения тормозов. Другими словами, физическая связь между педалью газа и тормозной системой устраняется и заменяется компьютерным вводом. Меньшее количество механических частей может означать повышенную надежность.

Электрогидравлические тормоза имеют еще одно преимущество, которое делает их привлекательными: совместимость с рекуперативными системами. Такие системы замедляют движущееся транспортное средство, используя его кинетическую энергию, которая преобразуется в электричество и направляется на аккумулятор. Повторное использование этой энергии может увеличить запас хода автомобиля на аккумуляторе. В некоторых моделях эта технология используется для управления одной педалью. Когда автомобиль работает в этом эффективном режиме, простое отпускание педали акселератора постепенно приводит к полной остановке автомобиля. Следовательно, тормозные колодки и диски служат дольше

Очень важно знать тип усилителя тормозов, особенно когда приходит время ремонта. Даже если замена или ремонт этих систем не является чем-то, что вы планируете взять на себя, всегда лучше иметь представление о том, как они работают, чтобы вы могли знать, безопасно ли использовать ваш автомобиль, и держать своего механика честным.

Ознакомьтесь со всеми деталями тормозной системы, доступными в NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для планового технического обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о тормозных системах поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фото с Викисклада.

Категории

Ноу-хау

Теги

усилитель тормозов, главный тормозной цилиндр, тормозная система, тормоза, гидроусилитель, главный цилиндр, усилитель тормозов быть одним из способов выявить проблему с системой подвески автомобиля.