Вакуумный усилитель тормозов устройство принцип работы

Устройство и принцип работы вакуумного усилителя тормозов

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.

Схема вакуумного усилителя тормозов

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.

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 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.

Усилитель тормозов вакуумный: как устроен и работает, неполадки ВУТ

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.

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.

Педаль тормоза мягкая после замены тормозных колодок: почему тормоза ватные, нужно ли прокачивать тормозную систему. На какие нюансы обратить внимание.

Почему направляющие тормозного суппорта нужно смазывать, какую смазку лучше использовать для направляющих суппортов. На что обратить внимание, советы.

Почему на машине тормоза скрипят, слышен скрежет тормозов, свист или писк при торможении: основные причины. Скрипят тормозные колодки, что делать водителю.

Педаль тормоза слишком тугая, не продавливается или стала мягкой, тормоза проваливаются: основные неисправности, диагностика и способы устранения неполадок.

Как правильно подобрать тормозные колодки для авто: устройство тормозной колодки, классы колодок передних и задних. Выбор лучших тормозных колодок, советы.

Смазка для подшипников ступиц: чем смазывать ступичные подшипники. Особенности выбора смазки, тонкости и нюансы, как смазать ступичные подшипники самому.

Устройство вакуумного усилителя тормозов

Автомобиль состоит из десятков систем, которые вместе создают возможность движения и управления машиной. Нельзя выделить одну и сказать, что она самая важная – все системы предназначены для определенного действия, поломка одной может привести к неисправности другой. Но спорить с тем, что тормозная система одна из важнейших – глупо.

Устройство

Тормозная система предназначена для остановки автомобиля в различных ситуациях на дороге. От степени ее надежности зависит безопасность водителя, пассажиров и других участников дорожного движения. Усилить торможение автомобиля и предотвратить преждевременный износ тормозной системы поможет специальное приспособление – вакуумный усилитель тормозов.

Благодаря этому устройству не требуется прилагать больших усилий на педаль тормоза, что сокращает усталость водителя. Усилитель состоит из нескольких элементов:

• корпус;
• толкатель;
• возвратная пружина;
• диафрагма;
• шток поршня тормозного цилиндра;
• следящий клапан.

Корпус устройства разделяется диафрагмой на два отсека (камеры) – одна называется вакуумная, она расположена с обратной стороны педали тормоза; противоположная камера – атмосферная, устанавливается непосредственно за педалью тормоза.

Для работы вакуумная камера требует источник разряжения. Им, зачастую, выступает область двигателя после дроссельной заслонки. Альтернативой выступает специальный вакуумный насос. Он обеспечивает бесперебойную работу вакуумного усилителя тормозов, даже когда двигатель не запущен.

В зависимости от положения педали, атмосферная камера с помощью клапана соединяется:

• Когда педаль отпущена – с вакуумной камерой.
• Когда педаль выжата – с атмосферой.

Толкатель связан напрямую с педалью тормоза, он передает механическую энергию на следящий клапан.

Вакуумная камера соединена с главным тормозным цилиндром. Разность давления приводит к нагнетанию в него тормозной жидкости.

Возвратная пружина предназначена для возвращения диафрагмы в исходное положение по окончании процесса торможения.

Принцип работы

Вакуумный усилитель взаимодействует с тормозной системой с помощью атмосферной и вакуумной камер. В нормальном состоянии, когда педаль тормоза не выжата, давление в них одинаково разряжено. Когда водитель выжимает педаль, движение передается на толкатель, который открывает клапан, соединяющий камеры. Это приводит к тому, что атмосферная камера через специальное ответвление соединяется с окружающим воздухом. В камерах происходит разность давлений, которая движет поршень тормозного цилиндра. Благодаря этому происходит торможение автомобиля.

Конструкция устройства предполагает дополнительное нажатие на шток цилиндра, которое пропорционально усилию, приложенного на педаль тормоза. На практике это означает, что чем сильнее водитель давит на педаль тормоза, тем эффективней работает усилитель.

При отбрасывании педали, все элементы усилителя возвращаются в исходное положение. Использование данного приспособления позволяет получить в пять раз большее усилие на тормозные цилиндры в сравнении с нажимом ноги водителя.

Возможные поломки вакуумного усилителя тормозов

Поломкой усилителя тормозов является его частичная или полная не способность создавать разницу давлений в рабочих камерах. Это чревато снижением надежности срабатывания тормоза и увеличением тормозного пути. Не замеченная поломка данного оборудования может привести к аварии.

Проверить работоспособность вакуумного усилителя тормозов можно с помощью следующих действий:

1. Запустить двигатель. После трех минут его работы – заглушить. Выжать педаль тормоза. Если усилитель исправен – во время первого нажатия педаль можно выжать до упора. При последующих нажатиях, педаль будет иметь все меньше хода. Это объясняется тем, что воздушной камере неоткуда брать разряженное давление. Если педаль нажимается до упора при первом и последующих нажатиях – оборудование неисправно.
2. Выжать педаль тормоза при выключенном двигателе. Завести автомобиль. При исправном усилителе педаль немного опуститься – результат череды событий, произошедших внутри усилителя. Если педаль осталась на прежнем месте – усилитель неисправен.
3. Запустить двигатель. Выжать педаль тормоза. Не отпуская педаль заглушить машину. Педаль держать выжатой в течении тридцати секунд. Если положение педали остается неизменным – оборудование в норме. Если педаль начинает подниматься – признак не герметичности корпуса.

Воздух попадает в вакуумную камеру, нарушая разницу давлений. Это чревато возможным не срабатыванием экстренного тормоза.

Ремонт вакуумного усилителя

Для ремонта вакуумного усилителя тормозов рекомендуется обратиться в специализированные автосервисы. Если нет такой возможности – можно приступить к ремонту самостоятельно.

Первым шагом для ремонта нужно демонтировать усилитель. Для этого следует подобраться к креплениям, которые расположены возле главного тормозного цилиндра. Поддерживая устройство рукой, откручивается соединение тормозного цилиндра и усилителя. После этого устройство следует аккуратно снять, немного наклонив вперед для предотвращения перегиба тормозных трубок.

Вторым шагом следует определение места поломки. Нужно внимательно осмотреть корпус устройства. Если на нем обнаружены дефекты в виде трещин или отверстий – корпус следует заменить. Использование герметиков при такой поломке не решит проблему – усилитель работает с вакуумом, который попросту вытянет герметик. Если корпус в норме – следует осмотреть внутренние составляющие усилителя.

Важно! Разборку устройства следует проводить в хорошо освещенном месте для предотвращения потери деталей. Если устройство в последствии будет собрано неправильно или без учета необходимых деталей его последующая работа ставится под сомнение. При неисправности внутренних составляющих усилителя, они подлежат замене.

Несомненно, вакуумный усилитель – уникальная деталь, которая способна облегчить вождение автомобиля, и снизить уровень усталости водителя. Устройство минимизирует амортизацию тормозной системы, в частности тормозного цилиндра и креплений педали. Меньший износ деталей автомобиля обеспечит экономию денег в будущем.

Как работает вакуумный усилитель тормозов

Если ваш дедушка, а возможно и отец ездили когда-то на старых автомобилях, возможно они еще застали ситуацию, когда для эффективного и быстрого торможения, приходилось привставать, всем весом наваливаясь, на несчастную педаль. Сегодня же такой экстрим ушел в историю и в основном благодаря вакуумному усилителю тормозов или ВУТ. Что же оно такое, как работает вакуумный усилитель тормозов, как он ломается и можно ли эти поломки устранить, обо всем этом, мы вам и поведаем прямо сейчас.

Принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Всем наверняка известно, что тормозная система современного автомобиля, это система гидравлическая. Нажатие педали создает давление в тормозной жидкости, которая давит на поршни, а уже поршни в свою очередь прижимают тормозные колодки к поверхности тормозных дисков. Соответственно, основным усилием и усилием, с которого все начинается, является сила воздействия ноги человека на педаль тормоза. Так вот, благодаря ВУТ, это усилие удается повысить в несколько раз.

Состоит вакуумный усилитель тормозов из двух камер, разделенных специальной мембраной. Камера, расположенная ближе к главному тормозному цилиндру, это вакуумная камера, в ней поддерживается низкое давление. Камера же обращенная к педали тормоза называется атмосферной. Эта, атмосферная камера при помощи следящего клапана может соединяться либо с камерой, где у нас создается вакуум, либо с непосредственно окружающей средой, то есть со средой, в которой давление воздуха составляет определенную и достаточно солидную величину. Так же ВУТ включает в себя толкатель следящего клапана, который соединяется прямо с педалью тормоза, ну и еще одной важной составляющей усилителя тормозов, является возвратная пружина мембраны.

Что касается диафрагмы, которая разделяет две камеры, то она по центру снабжена специальным пятаком, который давит на шток поршня главного тормозного цилиндра. Когда же вы отпускаете педаль тормоза, возвратная пружина, оправдывая свое название, возвращает мембрану в ее исходное положение.

Теперь распишем работу вакуумного усилителя тормозов, так сказать, в динамике. Вакуумная камера соединяется через специальный шланг с устройством, способным создать разрежение, а говоря проще, подобие вакуума. Таким устройством может служить, либо сам двигатель, если это бензиновый мотор, либо специальный вакуумный насос. Такие насосы в обязательном порядке устанавливаются в автомобилях с дизельными силовыми установками. Хотя, в последнее время насосами стали оснащаться и ВУТ в машинах, работающих на бензине. Это нужно для стабильно высокой эффективности работы усилителя на разных режимах работы мотора.

Когда автомобиль едет и тормозить не требуется, в обеих камерах поддерживается разреженная область. Но, как только вы нажимаете на педаль тормоза, клапан перекрывает соединение между камерами и открывает доступ в атмосферную камеру, атмосферного же воздуха под соответствующим давлением. Вот этот-то воздух да еще усилие нажимающего на педаль, и воздействуют на поршень главного тормозного цилиндра, который обеспечивает нагнетание тормозной жидкости в систему. По сути, вакуумный усилитель позволяет нам использовать атмосферное давление, для повышения тормозного усилия. Как говорится: все гениальное, просто. Что же касается усилителей, которые оснащаются вакуумными насосами, то такое решение, кроме повышения стабильности работы ВУТ, практически всегда используется для работы электронных помощников в управлении авто. К примеру, именно такие вакуумные насосы обеспечивают работу системы ESP, отвечающей за устойчивость автомобиля на виражах и в поворотах.

Схема внутреннего устройства

1. фланец крепления наконечника;
2. шток;
3. возвратная пружина диафрагмы;
4. уплотнительное кольцо фланца главного цилиндра;
5. главный тормозной цилиндр;
6. шпилька усилителя;
7. корпус усилителя;
8. диафрагма;
9. крышка корпуса усилителя;
10. поршень;
11. защитный чехол корпуса клапана;
12. толкатель;
13. возвратная пружина толкателя;
14. пружина клапана;
15. следящий клапан;
16. буфер штока;
17. корпус клапана;

1. вакуумная камера;
2. атмосферная камера;
3. каналы
4. каналы

Читайте также: Скрипят тормоза при торможении на машине — почему и что делать?

Признаки неисправности вакуумного усилителя тормозов и его ремонт

Прежде всего, следует отметить что поломка или полный выход из строя ВУТ не проявляются какими-то явными и характерными лишь для этой ситуации симптомами. Другими словами, причиной того или иного признака поломки ВУТ, может быть и что-то иное. И все-таки, мы перечислим наиболее характерные признаки поломки усилителя тормозов:

• снижение эффективности торможения;
• троение двигателя на холостых оборотах;
• педаль тормоза при нажатии не продавливается или продавливается очень туго;

Что касается троения мотора, то вызывается оно разгерметизацией вакуумного шланга усилителя тормозов, и как следствие этого, не штатным поступлением воздуха во впускной коллектор. Если при нажатии педали тормоза мотор перестает троить, значит нужно проверить все соединения, хомуты, шланги в усилителе тормозов. Соответственно в дизельных автомобилях, такой признак не встречается, ибо, во впускном коллекторе дизеля, разрежение значительно слабее, а потому, там используются вакуумные насосы.

Есть разные способы проверки работоспособности ВУТ. Можно просто внимательно его осмотреть. Если вы обнаружите потеки, повреждения, перекосы и нарушения герметичности, их нужно устранить или же заменить поврежденный узел или сам усилитель. Также можно обратиться на СТО, если вас не устраивает эффективность работы тормозов. Особенно, если вы не очень хорошо разбираетесь в устройстве и работе этой системы.

Существует и достаточно простой способ проверки усилителя тормозов, самостоятельно. Для этого, прокачиваем тормоза, при выключенном двигателе, то есть, несколько раз нажимаем и отпускаем педаль. Далее выжимаем педаль тормоза примерно до середины и запускаем мотор. Если педаль проваливается, с вашим ВУТ все в порядке, если же педаль остается на месте, усилитель нуждается в ремонте или замене.

Читайте также: Вибрация руля при торможении — основные причины

Видео о вакуумном усилите тормозов