Схема вакуумного усилителя тормозов автомобиля

Вакуумный усилитель

Для улучшения эксплуатационных характеристик тормозной системы, которой оборудуется современный автомобиль, используется устройство, которое называется вакуумный усилитель тормозов. Он позволяет увеличить давление на тормозные колодки после нажатия водителем на педаль. Это делает управление автомобилем более комфортным, позволяя человеку меньше утомляться при езде.

Вакуумный блок монтируется непосредственно на главный тормозной цилиндр и состоит из корпуса, в котором

заключена диафрагма, толкатель и следящий клапан. Движет поршнем главного тормозного цилиндра специальный шток, возвращает его на место специальная пружина.

Диафрагма, разделяющая корпус вакуумного усилителя, герметична. Со стороны, которая находится ближе к тормозному цилиндру со штоком, находится вакуумная камера. С другой стороны расположена атмосферная камера – в ней располагается толкатель.

Вакуумная камера подключается к впускному коллектору двигателя после дроссельной заслонки.

Это и есть источник разрежения. Если есть необходимость в постоянной работе вакуумного усилителя, то таким источником может являться обычный электронасос, создающий вакуум. Причем в дизельных двигателях, по причине недостаточного разрежения во впускном коллекторе, без использования такого насоса просто не обойтись. Вакуумная камера обязательно оборудуется обратным клапаном, который поддерживает разрежение при отключенном источнике или его поломке.

Атмосферная камера усилителя оборудована следящим клапаном и через него может соединяться с вакуумной камерой в стандартном положении или с атмосферой при нажатии на педаль тормоза. Перемещает этот клапан специальный толкатель, который напрямую связан с педалью тормоза.

В вакуумной камере находится шток, соединенный с диафрагмой, который выходит на главный тормозной цилиндр. Двигающаяся после нажатия на тормоз диафрагма приводит в движение шток и главный цилиндр, активизируя тормозную систему автомобиля. После того, как педаль тормоза отпускается, возвратная пружина выталкивает диафрагму на место и торможение прекращается.

Для того, чтобы вакуумный усилитель срабатывал при экстренном торможении, в него включается специальная система. Она представляет собой дополнительный привод штока, работающий на электромагнитном принципе. Усилитель, оборудованный такой системой, быстрее реагирует на нажатие педали тормоза.

Вакуумный усилитель работает за счет силы, которая обусловлена разницей давлений на диафрагму вакуумной и атмосферной камер, возникающей при нажатии на педаль тормоза. Когда педаль не нажата, клапан уравнивает давления в этих камерах.

Нажатие педали тормоза через толкатель воздействует непосредственно на следящий клапан. Он закрывается, разделяя атмосферную и вакуумную камеру. В атмосферную камеру поступает воздух, создавая в ней давление. Поскольку давление оказывается на одну и ту же диафрагму с обеих сторон, возникает разница сил, преодолевающая сопротивление возвратной пружины и выжимающая шток главного тормозного цилиндра.

Важной особенностью вакуумного усилителя является то, что он просто создает дополнительную силу на штоке главного тормозного цилиндра. Это значит, что водитель может регулировать его работу силой нажатия на педаль тормоза. Чем сильнее нажатие, тем более резко будет тормозить автомобиль за счет увеличения эффективности работы усилителя.

Когда педаль тормоза отпущена, следящий клапан снова соединяет вакуумную камеру с атмосферной, давления в них уравниваются и сила пропадает. Возвратная пружина устанавливает диафрагму обратно на место.

Выигрыш в силе при использовании вакуумного усилителя получается в 3-5 раз. Для еще большего дополнительного усилия используются устройства с большим количеством камер и увеличенной диафрагмой.

1. фланец крепления наконечника;
2. шток;
3. возвратная пружина диафрагмы;
4. уплотнительное кольцо фланца главного цилиндра;
5. главный 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;

Вакуумный усилитель тормозов

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 тормозов каждого автомобиля, другими словами этот аппарат смягчает силу воздействия на педаль тормоза для водителя. Давайте рассмотрим принцип действия такого механизма.

Схема действия вакуумного усилителя тормозов

С точки зрения конструктива, вакуумный усилитель тормозов собирается в едином блоке, который содержит в себе главный тормозной цилиндр, 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.

Основное устройство вакуумного усилителя тормозов

1. Вакуумная камера снабжена соединением при помощи клапана с основным источником вакуума через шланг. На бензиновых моделях автомобилей, источником обратного давления принято считать впускной коллектор, так как разряжение в данном объеме производится с помощью хода поршней. На дизельных вариантах вакуум берется с помощью специального насоса, который присоединен к распределительному валу двигателя и через шланг создает необходимое разряжение.

• На некоторых автомобилях для того, чтобы использовать постоянную схему поступления вакуума, инженеры устанавливают специальный электрический насос вакуума, который постоянно обеспечивает поток необходимого разряжения в полость преобразователя.
• Посредством перепускного канала происходит разделение основных камер, со стороны коллектора (шланга), а при остановке мотора, главный клапан оставляет разрежение в самом цилиндре.

Данное решение весьма актуально с точки зрения безопасности, так как в случае отказа насоса, у водителя будет шанс произвести полную остановку автомобиля.

1. Свободная камера соединяется посредством плавающего клапана в следующих случаях. С вакуумной камерой – в тех случаях, когда эта мембрана стоит в изначальной точке; а также при нажатой педали тормоза – с атмосферным давлением.

• Специальный толкатель образует передвижение следящего клапана, который непосредственно связан с педалью тормоза.
• С внутренней стороны вакуумного усилителя мембрана имеет соединение с главным штоком тормозного цилиндра. Работа главной мембраны обеспечивает передвижение поршня, что в свою очередь обеспечивает нужное давление жидкости в магистралях тормозной системы.

1. Обратная пружина установлена таким образом, чтобы в момент отпускания педали восстанавливать положение диафрагмы в исходное значение.

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.

1. Следующим шагом в эволюции тормозного усилителя является активный прибор. Данное устройство обеспечивает бесперебойную работу усилителя только в тех случаях, в которых это необходимо, что придает данному устройству особые качества. Активный усилитель устанавливается совместно с электронной системой стабилизации автомобиля и является исполнительным механизмом для обеспечения устойчивости автомобиля на дороге.

Принцип работы вакуумного усилителя

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.

Заключение

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.

Как устроен вакуумный усилитель тормозов? Принцип работы и 3 простых способа проверки его исправности

Чтобы свести к минимуму усилия водителя, при попытке остановить полностью или просто замедлить тяжелое транспортное средство, используется специальный вакуумный усилитель тормозов. Работа данного элемента основана на применении такого процесса, как разрежение. Вакуумный усилитель тормозов расположен в таком месте и работает так, чтобы даже при самом слабом усилии на педаль, образовался значимый тормозящий фактор.

В статье вниманию представлены ответы на вопросы: что представляет собой данное устройство, как оно работает, как проверить его на предмет работоспособности и как провести необходимые ремонтные работы.

Что такое вакуумный усилитель тормозов и зачем нужен?

Вакуумный усилитель тормозной системы в современных авто — это особый функциональный узел, без которого сложно представить себе всю конструкцию целиком. Как известно, усилий ноги человека недостаточно, чтобы замедлить или остановить движение машины, которая к тому же несётся на огромной скорости. Именно в этот момент и приходит на помощь данное устройство. Усилитель позволяет всей системе отработать с оптимальным коэффициентом полезного действия.

Водитель оказывает на педаль незначительно усиление, по сравнению с тем, как осуществляется работа его же, но уже на колодках тормозной системы. Именно вакуумный усилитель позволяет хрупким девушкам управлять многотонными внедорожниками.

Говоря иными словами, вакуумный усилитель — это достаточно эффективная конструкция, которая обеспечивает огромную разницу в усилениях, производимых человеком и осуществляемых по факту.

Устройство и месторасположение

По своей конструкции усилитель представляет собой прочный герметичный корпус, выполненный в округлой форме. Устанавливается деталь непосредственно перед педалью тормоза, в особой части моторного отсека.

Описывая устройство вакуумного усилителя тормозов, можно отметить, что состоит он из таких деталей и элементов, как:

• корпус;
• диафрагма для двух камер;
• специальный следящий клапан;
• шланг вакуумного усилителя тормозов;
• толкатель тормозной педали;
• шток поршня от основного тормозного гидроцилиндра;
• возвратная пружина.

Корпусная часть усилителя разделена на две камеры при помощи диафрагмы: атмосферную и вакуумную. Вторая находится со стороны основного тормозного цилиндра, что касается первой, то она расположена со стороны педали тормоза. Через обратный клапан встроенного усилителя вакуумная камера соединяется с источником разряжения наполняющего его вакуума.

В дизельных авто источником подобного разряжения является электрический вакуумный насос. Здесь осуществляется незначительное разряжение, потому насос должен быть использован обязательно. Присутствующий у вакуумного усилителя обратный клапан, предназначен для разъединения его с источником разряжения в процессе остановки двигателя и при выходе из строя электровакуумного насоса.

Атмосферная камера, в своем исходном положении, соединяется с вакуумной камерой. При нажатии на педаль тормоза осуществляется соединение с атмосферной. Подобное перемещение производится при помощи специального толкателя.

В конструкции встроенного вакуумника, для увеличения общего уровня эффективности в сложной ситуации, допускается специальная система экстренного торможения. Она имеет вид дополнительного электромагнитного штокового привода.

Принцип действия

Самым главным в данной конструкции является её надежность. Чтобы приблизительно представить себе принцип работы встроенного вакуумника, стоит представить работу механизма, в накопительный бак которого в процессе движения осуществляется подача воздуха. В результате достигается достаточно большое давление. Подобный накопленный запас воздуха, подаваемый под серьезным давлением, пропорционально подается в механизм, создавая при этом высокое усилие. В этом заключается основной принцип действия усилителя.

Несмотря на отсутствие каких-либо секретов в особенностях работы механизма, производители с особым вниманием относятся к конструкции узла. Это важно по той причине, что для современного транспортного средства, предназначенного для эксплуатации на высокой скорости, максимально надежная работа тормозной системы — это самый главный фактор.

Именно по этой причине конструкция вакуумного усилителя должна быть максимально надежной.

Признаки наличия неисправностей в вакуумном усилителе тормозов