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.
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:
В некоторых ситуациях могут возникать и другие проблемы в работе автомобиля из-за проблем с вакуумным усилителем тормозов. Например, могут перестать срабатывать свечи зажигания.
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.
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.
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.
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.
Большинство современных автомобилей укомплектованы гидравлической Она дополнена вакуумным усилителем. Данный механизм увеличивает усилие, возлагаемое водителем на педаль, в несколько раз. Другими словами, с «вакуумником» гораздо легче тормозить. Однако, как и любой другой механизм, усилитель может давать сбои в работе. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что как устроен вакуумный усилитель тормозов, как проверить его и каков его принцип работы.
Конструкция данного элемента предполагает наличие следующих деталей:
Принцип работы построен на разнице давлений. Корпус усилителя включает в себя два контура, разделенных между собой мембраной. Одной частью контур соединяется со шлангом (откуда идет разряжение). Второй конец подключается к следящему клапану. Он контролирует смену разряжения и регулирует параметры.
Во время движения автомобиля или на холостом ходу (когда педаль не нажата), диафрагма находится в неподвижном состоянии. Как только водитель нажимает на тормоз, разряжение перекрывается следящим клапаном. Диафрагма двигается в сторону тормозного цилиндра и толкает шток. Последний и увеличивает данное усилие. Если надавить на педаль до упора, отверстие увеличится. При большем атмосферном давлении возрастает и разряжение. В итоге отклик на педаль становится более резким. При отпускании педали диафрагма возвращается на свое место. Тормозные колодки разжимаются.
Существует несколько методов диагностики данного элемента. Все они будут рассмотрены в нашей статье. Итак, как проверить усилителя тормозов своими руками? Продиагностировать устройство можно, не снимая его с установочного места.
Итак, запускам двигатель и спустя 10 или более секунд работы глушим его. Далее нажимаем на педаль с обычным усилием до упора. Если элемент исправен, система сработает один раз и вакуум притянет диафрагменную пружину. При последующих нажатиях давление в системе будет иссекать. Ход педали будет все меньше и меньше. Но нам важно обеспечить тормозное усилие именно при первом нажатии. Если устройство справилось с испытанием, оно находится в рабочем состоянии. Важный момент: педаль при последующем запуске (если ее зажать в полу) должна опуститься. Это свидетельствует о том, что в системе набралось достаточное давление. Оба контура исправны.
Данный метод проверки заключается в следующем. Нужно запустить мотор и нажать на педаль. После этого заглушить двигатель. При этом педаль держим в полу, не отпуская ее. Спустя 20-30 секунд отпускаем ее. Механизм должен вернуться в исходное положение, поскольку в контуре образовалось чрезмерное давление. Если педаль «провалилась», это свидетельствует об утечках в вакуумной камере.
Требуется отремонтировать либо заменить вакуумный усилитель тормозов. Цена нового элемента - около тысячи рублей. Для иномарок типа «Митсубиси Лансер» эта цифра в несколько раз больше (3-4 тысячи). Поэтому иногда целесообразен ремонт вакуумного усилителя тормозов. Ниже мы рассмотрим, как это сделать.
Зачастую при поломках «вакуумника» выходит из строя диафрагма. При наличии разрывов из наружной части корпуса воздух попадает в вакуумную полость. Из-за этого система не выдает нужного разряжения.
Но также выходит из строя обратный клапан усилителя. Поломка может заключаться и в банальном «подсосе» воздуха. Из-за этого тоже не работает вакуумный усилитель тормозов. Как проверить его? При работающем двигателе он будет издавать характерный шипящий звук. Подсос возникает по причине плохо закрученных хомутов или негерметичных патрубков. Реже всего усилитель не работает из-за отсутствия компрессии в цилиндре. Вакуумный шланг подключается к четвертому цилиндру. Если компрессия в нем ниже 9 очков, возможны проблемы с «вакуумником».
Заменить вышедшие из строя элементы на месте не получится. Нужно снимать вакуумный усилитель тормозов. ВАЗ классических моделей (в том числе и «Самара») укомплектовывается данным элементом возле моторного щита. Итак, открываем капот, отключаем усилитель от главного тормозного цилиндра. Важный момент - трубки остаются на месте. Если их снять, система завоздушится.
Ничего смертельного в этом нет, но вам придется производить повторную прокачку тормозов (а это дополнительное время). Поэтому просто отводим цилиндр с трубками в сторону. Извлекаем с обратного клапана шланг. В салоне демонтируем скобу, что фиксирует тормозную педаль. Так мы освободим толкатель «вакуумника». После этого остается лишь открутить 4 крепежные гайки самого усилителя в моторном отсеке и достать его наружу.
Далее нам понадобятся тиски. Зажимаем усилитель в тисках и отгибаем пазы крепления двух «половинок». Это делается при помощи минусовой отвертки. На последней заклепке старайтесь придерживать наружную часть корпуса. Поскольку внутри его находится пружина, при разборе корпуса она может выстрелить. Дальше снимаем с креплений два резиновых чехла и пластиковый кожух с толкателем.
Теперь вынимаем из ремкомплекта детали и устанавливаем их на место старых. Ремкомплект включает в себя следующие элементы:
Установив новые детали, собираем обратно вакуумный усилитель тормозов. Как проверить его, мы уже знаем. При сборке необходимо сразу закрепить диафрагму на пластиковом кожухе. Пружину можно устанавливать любой стороной. Однако при сборке корпуса нужно приложить усилия, чтобы она попала на шпильки.
Сборку производим в обратной последовательности. Перед запуском произведите визуальный осмотр. Все шланги и хомуты должны плотно прилегать и быть надежно закреплены. Если мотор троит, значит, идет подсос воздуха. Возможно, повредился один из шлангов.
Итак, мы выяснили, что такое вакуумный усилитель тормозов, как проверить его и отремонтировать своими руками.
Принцип действия вакуумного усилителя тормозов
Как работает вакуумный усилитель тормозов? Решение достаточно элегантно и использует ресурс, который у нас "под ногами", а еще точнее - "над головой". Помните, Остап Бендер говорил о большом столбе воздуха, который давит на каждого человека? Так вот, он давит и достаточно серьезно на все вокруг. Мы этого не замечаем, благодаря тому, что у нас есть внутреннее давление. Шины нам приходится накачивать, чтобы создать давление больше атмосферного. А помните, что будет с жестяной банкой если из нее откачать воздух? Правильно - из нее атмосферное давление сделает "плюшку". Или магдебургские полушария, которые не могли разорвать две упряжки лошадей? Сила атмосферного давления очень велика. Давайте попробуем применить ее в мирных целях - для усиления тормоза. Вы уже поняли, что чтобы ее использовать, и она начала действовать, из некоей камеры должно быть убрано давление воздуха или проще - он должен быть откачан. Либо с одной стороны тела нужно создать давление меньше атмосферного (так летают самолеты, кстати, и поэтому же принципу крученый мяч летит по искривленной траектории). Иначе, согласно третьему закону Ньютона сила действия будет равна силе противодействия, и ничего происходить не будет. Возьмем теперь герметичную камеру и снабдим ее мембраной, разделив камеру на 2 части. Поставим в одну половину некий "умный клапан", который будет открываться, когда нам нужно, соединяя эту половинку камеры с атмосферой. Закроем этот клапан. И в мембране сделаем тоже клапан, который изначально будет открыт. Т.е. обе половинки будут свободно сообщаться.
Теперь откачаем из камеры воздух. Там создастся разрежение, в обеих половинках одинаковое, благодаря открытому клапану. Ничего происходить не будет. Теперь давайте одновременно закроем клапан между половинками камеры и запустим атмосферу в одну из половинок. Нетрудно догадаться, что вся сила атмосферы направится на мембрану и начнет давить с присущей ей силой в 10 с небольшим тонн (!) на метр квадратный. Мембрана будет двигаться и выполнять нужную нам работу за счет силы атмосферного давления, а не нашей собственной. Какие мы хитрые с вами. Теперь осталось прикрепить стержень к мембране и соединить ее с главным тормозным цилиндром, который подает тормозную жидкость в рабочие цилиндры, которые, в свою очередь, перемещают тормозные колодки. А со второй стороны мембраны присоединим стержень к педали и нашему атмосферному клапану. И на открытие клапанов нам теперь нужно совсем небольшое усилие. Его нам даже придется усилить, для ощущения усилия торможения.
Теперь, когда торможение выполнено, нам остается с обратным движением педали закрыть атмосферный клапан и открыть, соединяющий наши половинки, клапан. Из камер вновь откачается воздух? и восстановится разрежение во всей камере. Система опять готова к торможению! Осталось придумать, чем поддерживать разрежение. Двигатель внутреннего сгорания потребляет или даже "всасывает" воздух для сгорания топлива с огромной прожорливостью. Соответственно, во впускном коллекторе (это труба по которой двигатель засасывает воздух) будет приличное разрежение. Теперь просто соединим его, опять же, через "умные" клапаны, с камерой усилителя. И когда нам будет нужно, мы будем открывать клапан, и двигатель сам будет высасывать весь воздух из камеры усилителя. Элегантно? Безусловно. Но иногда все же ставят специальный вакуумный электронасос, чтобы исключить неравномерность отбора воздуха коллектором, особенно для дизельных двигателей, где отрицательное давление совсем невелико. Что же будет, если мы выключим двигатель или отключим вакуумный насос? Вспомним, что мембрана у нас соединена и с главным тормозным цилиндром и с педалью. Механическая (кинематическая) связь-то не потеряна! Наша педаль будет двигать напрямую главный цилиндр, как и раньше, одновременно вызывая уже бесполезное открытие/закрытие соответствующих клапанов. Усиления уже не будет. С обеих сторон мембраны будет одинаковое давление, благодаря специальному обратному клапану, который отключит вакуумную магистраль при выключении двигателя или электронасоса. Да, усилие будет существенно выше, но до сервиса вы доехать сможете.
А теперь, когда вы все знаете, посмотрите на реальную схему усилителя
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; А – вакуумная камера; В – атмосферная камера; С, D – каналы.
К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.
Что такое детонация? Как она возникает, проявляется в двигателе внутреннего сгор...
Передний, задний, полный привод. Шрус. Кардан. Карданный вал. Переднеп...
Передний, задний и полный привод. Элементы привода: Шрус, Кардан, Раздатка...
Трансмиссия. Механическая коробка переключения передач. МКПП. Принцип...
Устройство трансмиссии. Коробка передач....
Неисправности двигателя внутреннего сгорания. Не заводится. Не включае...
Обзор неисправностей автомобильного двигателя. Не заводится, не включается старт...
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.
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.
В процессе эксплуатации автомобилей с ВУТ особое внимание уделяется вопросам герметичности его конструкции и трубок, идущих к нему. Признаками неисправности являются:
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 отказа работоспособности вакуумного усилителя тормозов:
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.
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:
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:
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.
На сегодняшний день усилители тормозов с использованием вакуума применяются на большинстве типов автомобилей. С помощью своей конструкции данные устройства используют разрежение для помощи усиления тормоза в момент нажатия педали. Использование такого типа усилителя увеличивает комфорт и работу системы , другими словами этот аппарат смягчает силу воздействия на педаль тормоза для водителя. Давайте рассмотрим принцип действия такого механизма.
С точки зрения конструктива, вакуумный усилитель тормозов собирается в едином блоке, который содержит в себе , закольцованный стакан, в котором находится мембрана, специальный клапан. Также, в конструкции установлен толкатель и длинный шток, с помощью которого образуется ход поршня в главном тормозном цилиндре. Венчает эту конструкцию специальная пружина, с помощью которой производится обратное воздействие главного цилиндра.
Блок схема вакуумного усилителя тормозов разделяется с помощью мембраны на 2 камеры. Задняя камера со стороны торпедо имеет название вакуумная. Напротив этого отсека расположена передняя камера, которая называется атмосферной.
Данное решение весьма актуально с точки зрения безопасности, так как в случае отказа насоса, у водителя будет шанс произвести полную остановку автомобиля.
На более современных автомобилях для эффективного усиления тормозов используют специальный электрический прибор, который усиливает напряжение на диафрагму с обратной стороны. Шланг для данного устройства не нужен.
Основной принцип работы такого устройства, как вакуумный усилитель тормозов, опирается на различие давлений в разных его полостях. В тот момент, когда мембрана имеет единое расположение, давление в обоих случаях равняется источнику вакуума. В случае, когда создается напряжение на педали тормоза, осуществляется вспомогательное воздействие, которое, через специальный стержень, передается на плавающий клапан. Этот клапан перекрывает воздушный канал, который совмещает атмосферную и вакуумную зону.
Соединение свободной камеры с окружающим давлением происходит в тот момент, когда начинается дальнейшее передвижение клапана, это приводит к уменьшению давления в данной камере. Разница вакуумного давления оказывает действие на мембрану, в следствие данная сборка осуществляет силу на пружину и передвигает главный поршень тормозного цилиндра.
Принцип действия данного вспомогателя предоставляет вспомогательные усилия на стержне поршня тормозного цилиндра, которые равны напряжению воздействия на педаль.
Иными словами, можно описать данную процедуру следующим образом. Чем интенсивнее водитель нажимает на педаль тормоза, тем сильнее будет воздействие на главный тормозной цилиндр.
После того, как водитель отпустил педаль тормоза, свободная камера освобождается от давления, что способствует выравниванию вакуума между зонами. С помощью возвратной пружины главная мембрана становится в свое первоначальное положение и готова принять новую порцию вакуума.
В результате работы этого механизма создается некое усилие, которое в 5-6 раз превосходит силу нажатия человека. Для некоторых автомобилей завод изготовитель устанавливает вакуумный усилитель тормозов, в основе которого лежат несколько мембран, что увеличивает его производительность в несколько раз. Конечно, в дополнении к такому устройству необходимо использование более мощного насоса для обеспечения нужным количеством вакуума.
Что касается ремонта данного устройства – он невозможен. Такое категорическое высказывание связано с конструкцией и принципом устройства данного механизма, который обеспечивает автомобиль безопасностью.
В процессе познания технологии производства вакуумного вспомогателя, мы выявили ряд некоторых конструктивных особенностей этого механизма. Как подтверждает практика, вакуумный усилитель тормозов обладает весьма прочными свойствами и очень редко выходит из строя. Наиболее уязвимая деталь тормозной системы – это ГТЦ, в котором находятся резиновые уплотнения. Также, можем отметить вакуумный насос, который устанавливается на дизельные агрегаты и имеет небольшой срок службы, в отличие от бензинового аналога.
