Вакуумный усилитель тормозов как работает: Устройство и особенности работы вакуумного усилителя тормозов

принцип работы, проверка и ремонт ВУТ

Создавать нужное усилие на педали для уверенного торможения, даже относительно лёгкого автомобиля, доступно только очень тренированному человеку и уж точно никому не доставляет удовольствия. Этим занимаются только автогонщики, у которых иные ценности. Остальным участникам дорожного движения помогают усилители тормозов, которые в современных машинах исключительно построены по принципу управления вакуумом.

Содержание статьи:

• 1 Зачем нужен ВУТ в автомобиле
• 2 Устройство и принцип работы
• 3 Признаки неисправности
• 4 Как проверить вакуумный усилитель тормозов
• 5 Ремонт ВУТ
  • 5.1 Регулировка штока
  • 5.2 Обратный клапан
  • 5.3 Шланги
  • 5.4 Ремкомплект для ВУТ

Зачем нужен ВУТ в автомобиле

В легковых машинах применяется только гидравлическая система привода тормозов. Водитель нажимает на педаль, тем самым через шток создает давление на находящуюся за поршнем тормозного цилиндра рабочую жидкость.

В соответствии с законами физики давление в любой точке жидкости одинаково, сама она не сжимается, поэтому в подсоединённых через трубки тормозных магистралях исполнительных цилиндрах механизмов каждого из колёс давление начнёт выдвигать поршни.

Упираясь в тормозные колодки, поршни передадут усилие на пару трения фрикционных накладок с тормозными дисками или барабанами. Автомобиль начнёт замедляться.

Несмотря на специально подобранные материалы накладок, прижимать колодки к дискам надо с очень большим усилием. Ведь мощность тормозов автомобиля, то есть их способность быстро превратить кинетическую энергию всей массы машины в тепло, настолько велика, что в несколько раз превышает мощность двигателя.

Читайте также: Моторное масло с Молибденом: плюсы и минусы

Несмотря на то, что усилие давления на педаль за счёт гидравлического преобразования величины сдвига в силу в разы меньше, чем развиваемое на колодках, абсолютное его значение слишком велико.

В качестве примера можно привести всё те же гоночные автомобили Формулы 1, где гонщики вынуждены сотни раз прикладывать к педали силу в 150-200 кг. Понятно, что для гражданских машин это неприемлемо.

Отсюда и вытекает необходимость использования дополнительных усилителей. В автомобильной технике самым простым и эффективным способом оказалось применение энергии вакуума, который создаётся во впускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания.

Хотя, например, в дизельных моторах так не получится, там приходится использовать дополнительный вакуумный насос.

Устройство и принцип работы

ВУТ принципиально несложен, это всего лишь герметичный корпус, разделённый гибкой перегородкой-мембраной на две части.

С одной стороны мембраны подводится разрежение от коллектора через гибкий армированный шланг, а с другой давление может изменяться от того же, что и в коллекторе, до нормального атмосферного.

К мембране подсоединён шток, который и прикладывает возникающее из-за перепада давлений усилие к поршню ГТЦ. Туда же, куда давит и водитель через педаль со штоком.

Если педаль не нажата, межкамерный клапан открыт, доступ в атмосферу они обе не имеют, мембрана не испытывает одностороннего давления и никакого усилия на шток не создаёт.

Статья по теме: Как помыть и почистить фару изнутри и снаружи не разбирая

Как только водитель начинает торможение, сообщение между камерами прерывается, а в атмосферную начинает поступать забортный воздух.

Разность давлений приступает к работе, помогая ноге водителя. Чем сильнее нажатие, тем больше и помощь. После прекращения торможения, клапаны возвращаются в исходное состояние, а мембрана отводится на место возвратной пружиной.

Эффективность усиления зависит от площади мембраны и глубины разрежения в вакуумной камере. Поэтому усилители делаются значительных размеров, их сразу видно при открывании капота.

В последнее время для более точного и независимого от двигателя управления отдельные вакуумные насосы стали использовать и на бензиновых двигателях.

Признаки неисправности

Обычно неполадки в работе ВУТ могут маскироваться или наоборот, маскировать другие неисправности тормозной системы. Но проверять всё равно приходится тормоза в комплексе, поэтому можно выделить основное.

1. Падает эффективность тормозов, заблокировать колёса не удаётся или для этого приходится создавать запредельное усилие на педали. В автомобилях с АБС это проявится таким образом, что заставить систему сработать на сухом асфальте не получится ни при каком резком торможении. Датчики не зафиксируют скольжение шин относительно дороги и АБС не включится.
2. Работа двигателя начинает необычно зависеть от нажатия на тормозную педаль. Он либо подёргивается на холостом ходу постоянно, а при торможении выравнивается, либо наоборот, троит и глохнет с нажатой педалью.
3. Со стороны ВУТ слышно постоянное шипение подсасываемого через неплотности усилителя или подводящего вакуумного шланга воздуха.

При отсутствии других явных неисправностей начинать проверку системы надо последовательно, а именно ВУТ располагается сразу за тормозной педалью.

Как проверить вакуумный усилитель тормозов

Есть три характерных признака, по которым можно быстро, хотя и достаточно грубо оценить проблемы с ВУТ.

1. Остановив двигатель надо сбросить остаточное давление в камерах, нажав несколько раз на педаль. После чего, удерживая педаль нажатой, запустить мотор. При исправном усилителе он должен сразу же включиться в работу, что проявится в дополнительном утапливании педали на несколько миллиметров при неизменном усилии ноги.
2. Можно нажать несколько раз педаль при только что остановленном двигателе. В этом случае при каждом последующем нажатии ход педали должен уменьшаться, а усилие нарастать за счёт расходования остаточного вакуума, новый при остановленном моторе не создаётся. Если разницы нет, значит усилитель не держит давление, в нём есть неплотности.
3. Если отсоединить от усилителя вакуумный шланг и заглушить его, то при нормально работающем ВУТ это никак не повлияет на двигатель. При наличии утечек мотор заработает ровнее и добавит оборотов холостого хода. Это не относится к трещинам в самом шланге.

При возникновении подозрений на исправность усилителя его лучше всего заменить на новый. Тормоза – не тот предмет, на котором стоит экономить. Но иногда его удаётся и отремонтировать.

Ремонт ВУТ

Далеко не все автомобили позволяют вмешиваться в конструкцию ВУТ. Но иногда это возможно, например на старых вазовских моделях.

По теме: Как найти и устранить утечку охлаждающей жидкости

Регулировка штока

На некоторых автомобилях конструкция усилителя предусматривает возможность регулировать длину штока. Обычно нормируется его выступание за фланец усилителя в демонтированном состоянии. Проводить эту операцию приходится крайне редко, поскольку все усилители уже отрегулированы на заводе, а в дальнейшем эта величина не изменяется.

Но иногда подобной регулировкой удаётся уменьшить нежелательно большой свободный ход педали. Для этого ВУТ демонтируется, а длина штока изменяется его вращением при ослабленной контргайке.

Это интересно: Какой герметик для системы охлаждения двигателя самый лучший

В больших пределах делать это нельзя, поскольку либо недопустимо вырастет свободный ход, либо начнётся самопроизвольное срабатывание ВУТ с подтормаживанием колёс на ходу.

Обратный клапан

Эта достаточно простая деталь устанавливается между корпусом усилителя и вакуумным шлангом.

Проверить его просто, он должен пропускать воздух при продувке в одном направлении и блокировать при другом. При малейших сомнениях эту простейшую деталь надо заменить.

Шланги

Самым простым случаем может быть потеря герметичности подводящего разрежение шланга. Его несложно и недорого поменять на новый, никаких особых требований к нему, кроме бензостойкости и подходящих размеров не предъявляется.

Ремкомплект для ВУТ

Глубокий ремонт с использованием ремкомплекта можно рассматривать скорее как хобби, чем как действия, связанные с реальной необходимостью. Проще заменить узел в сборе. Тем не менее, ремкомплекты к старым машинам существуют.

Прежде всего в него входит резиновая диафрагма, разделяющая камеры. Иногда она рвётся при прочих исправных деталях. Также в составе комплекта имеются резиновые гофрированные чехлы штоков и уплотнительные кольца. Иногда ещё и обратный клапан вакуумного шланга.

К сведению: Прямоточный глушитель своими руками

Для замены всех этих деталей усилитель надо снять и разобрать. При разборке потребуется отогнуть завальцовку, соединяющую половинки корпуса, после чего разъединить корпус, придерживая возвратную пружину диафрагмы.

После замены резиновых деталей корпус собирается в обратном порядке и его половинки завальцовываются.

Ездить с неисправным усилителем категорически нельзя. Вся система тормозов рассчитана на его наличие и не сможет обеспечить безопасность при неполадках в одном из своих важных элементов конструкции.

Что такое вакуумный усилитель тормозов. Принцип работы и диагностика неполадок.

Тормозной усилитель, работающий по принципу вакуума, является неотъемлемой частью тормозной системы автомобиля. В простонародье этот вид усилителя принято называть «вакуумник».

Он предназначен для того, чтобы создать дополнительное усиление тормозной педали, это происходит за счет разряжения. Благодаря тормозному усилителю такого типа значительно облегчается функционирование автомобильной системы тормозов.

Как устроен тормозной вакуумный усилитель?

Вакуумный усилитель тормозной системы представляет собой корпус из металла, он механически, а также и конструктивно соединен с ГТЦ, они являются составными частями одной тормозной системой. Корпус усилителя имеет две части, на которые делит его диафрагма:

1. Первая часть усилителя – вакуумная, она расположена со стороны главного тормозного цилиндрика.
2. Вторая часть – атмосферная, она относится уже непосредственно к тормозной педали.

Усилитель тормозных систем вакуумного типа вместе с ГТЦ имеют такие составные части:

• Основной корпус.
• Следящий клапан.
• Диафрагма.
• Толкатель.
• Возвратная пружина.
• Шток поршня ГТЦ.

Как работает вакуумный агрегат?

Вакуумная камера, в которой не содержится воздуха, выходит на коллектор впуска, это осуществляется при помощи специального клапана. Обычно на современных автомобилях, к ним можно отнести модели не старше 2010 года, дополнительно установлен и электронасос, он отвечает за стабильную работу вакуумного усилителя.

В то время, когда двигатель авто не работает, этот специальный клапан отсоединяет усилитель тормоза от коллектора. Таким образом, при выключенном моторе тормоза у транспортного средства на время исчезают, перестают функционировать. Такой же принцип срабатывает и во время работы мотора, при условии даже незначительной поломки вакуумного устройства.

Вторая часть вакуумного агрегата, которую можно условно назвать атмосферной, как мы отметили ранее, соединена со второй вакуумной половиной при помощи клапана. Работа этого клапана и положена в основу функционирования вакуумного агрегата, так как он создает разные давления между двумя камерами этого тормозного устройства. Когда мотор не заведен, а водитель не давит на тормозную педаль, давление в этих двух камерах – вакуумной и атмосферной, будет одинаковое.

Когда водитель только начинает нажимать на педаль, толкатель приходит в движение по конкретной траектории, а именно – к следящему клапану, а также и штоку цилиндра тормоза. Таким движением клапан перекрывает канал между двумя частями агрегата, выполняющими разные функции.

В такой ситуации в вакуумной части прибора давление остается на прежнем уровне, а в камере атмосферной в этот момент происходит разряжение. Когда процесс торможения будет завершен, пружина возвратит диафрагму в первоначальное положение.

Какие признаки укажут на неисправность вакуумного усилителя?

Если у водителя неожиданно перестал работать вакуумный тормозной усилитель, переживать не стоит, выход есть. Необходимо просто приложить немного больше усилий при давлении на педаль тормоза, а также и управлять транспортным средством с незначительным усилием.

О полной замене или детальном ремонте вакуумного агрегата стоит всерьёз задуматься только в тех ситуациях, когда он частично или полностью утратил свои функции.

Признаки поломки:

• Водитель прилагает все больше и больше усилий, чтобы нажать на тормозную педаль, но торможение при этом становится все более слабым с каждым нажатием.
• Если во время холостой работы двигателя он начинает «троить», при этом при нажатии педали тормоза он работает нормально, держит нужный ритм.
• Если произошел, обрыв шланга или образовалась трещина в нем, обычно это сопровождается громким шипением или другими посторонними звуками, нехарактерными для обычной работы транспортного средства.
• Во время работы вакуумный агрегат начал подсасывать воздух, пусть даже в небольшом объеме.
• Если произошел разрыв диафрагмы, полностью износилась резина на клапанах или сальниках.

Проверяем вакуумный усилитель

Система тормозов всегда должна быть исправной, от этого зависит безопасность при движении и самого водителя, и его пассажиров. Именно поэтому стоит очень чутко относиться к любым изменениям в функционировании тормозной системы транспортного средства.

Вас должны насторожить щелчки, треск, скрежет и другие посторонние звуки. Существуют также и другие признаки поломки вакуумника, которые опытный водитель никогда не оставит без внимания.  Любой водитель перед отправлением в путь, особенно дальний, может самостоятельно убедиться в исправности вакуумника, провести такую проверку сможет даже новичок в автоделе.

Если педаль тормоза слишком тверда, это, скорее всего, вызвано разрежением в коллекторе впуска или с неисправностью шланга. Также это может быть вызвано дефектом самого вакуумного усилителя или контрольного клапана, которым он оснащен.

Как проверить?

1. Если двигатель вашего транспортного средства «троит», но это происходит только до того, как вы нажмете тормоза? Это обычно вызвано разгерметизацией, при которой воздух засасывается в коллектор впуска. Происходит резкое смешивание воздуха с топливной смесью, которая поступает к цилиндрам двигателя.
2. Выключите мотор вашего авто, нажмите педаль пять — шесть раз подряд. При седьмом нажатии на тормоза остановитесь на середине хода. Педаль не отпускайте, одновременно заводите мотор. Если в этот момент педаль провалится до пола – агрегат исправен. Если при запуске мотора педаль тормоза не поменяла свое положение, то необходимо заменить или отремонтировать ее.
3. Если при осмотре своего авто вы заметите подтеки, которые оставляет тормозная жидкость, также стоит обратиться в автосервис.

Будьте внимательны и время от времени проверяйте исправность тормозной системы вашего авто. Как и любая деталь машины, ее работа требует контроля, неисправность тормозов очень опасна, поэтому стоит внимательно следить за их работоспособностью.

Как это работает и что может пойти не так

Название «усилитель мощности» немного вводит в заблуждение. Усилитель мощности не добавляет больше лошадиных сил и не выпускает молниеносный выброс закиси азота во впускной коллектор. Вместо этого усилитель мощности наделяет тормозную систему сверхспособностями — позволяя бабушке по пути в церковь останавливаться так же быстро, как Арнольду Шварценеггеру по пути к своему вертолету.

Как же так, говоришь? Конечно, благодаря магии торможения с усилителем.

В настоящее время используются три основных типа усилителей тормозов. Гидроусилитель часто встречается на дизельных автомобилях и использует для работы систему рулевого управления с усилителем. Электрогидравлические системы обычно встречаются в гибридных автомобилях, которые не производят достаточного вакуума для традиционного усилителя мощности. Вакуумные усилители тормозов — наиболее распространенный тип тормозной системы с усилителем, установленный на большинстве автомобилей последних моделей.

Вакуумные усилители тормозов увеличивают усилие, прилагаемое водителем к педали тормоза. Вакуумные усилители тормозов обычно устанавливаются между педалью тормоза и главным цилиндром, используя вакуум во впускном коллекторе для увеличения усилия на педали при нажатии на тормоз.

Корпус усилителя тормозов содержит резиновую диафрагму внутри большой полой оболочки. Воздушный клапан открывается при торможении, позволяя воздуху атмосферного давления поступать на сторону подачи бустера. Диафрагма движется в сторону вакуума двигателя, когда клапан открыт. Это движение, наряду с нажатием водителем на педаль тормоза, давит на главный цилиндр вместо того, чтобы использовать усилие непосредственно от ноги водителя. Если вакуум отсутствует или клапан не открывается, педаль тормоза будет трудно нажимать.

Односторонний вакуумный обратный клапан от двигателя к усилителю втягивает атмосферный воздух из автомобиля в усилитель. Если обратный клапан протекает, это может позволить остаткам масла течь к диафрагме и в конечном итоге привести к ее выходу из строя. Если для остановки и удержания педали тормоза на светофоре требуется больше усилий, это может быть признаком потенциальной неисправности.

Величина усиления, обеспечиваемого вакуумным усилителем, зависит от создаваемого вакуума и размера диафрагмы усилителя. Чем больше диафрагма, тем больше усилие торможения. Как правило, более крупные автомобили требуют большего усилителя тормозов, а также более мощного усилителя, чем автомобили меньшего размера.

Большинство вакуумных усилителей прослужат до конца жизни автомобиля, если в них нет проблем. Но одна из вещей, которая выходит из строя, — это обратный клапан, который снижает силовую часть ассистента. И если какая-либо жидкость попадет в диафрагму бустера — будь то из главного цилиндра или обратного клапана — это может привести к выходу из строя резины. В этом случае потребуется новый главный цилиндр и усилитель. И жидкость вокруг задней части главного цилиндра будет еще одним признаком вероятной утечки.

Чаще всего проблемы с усилителем тормозов возникают из-за забитого или негерметичного вакуумного шланга. Ограничение в линии замедляет возврат вакуума или наоборот. Усилитель может не удерживать достаточный вакуум, если обратный клапан протекает, что затрудняет нажатие на педаль тормоза. Поскольку вакуум двигателя является ключом к функционированию усилителя тормозов, все, что мешает этой функции, также повлияет на тормоза, если оно достаточно сильное.

Как выходит из строя усилитель тормозов? (Признаки отказа)

Усилители тормозов предлагают удивительную технологию. Используя вакуумное давление в своих интересах, усилители тормозов позволяют остановить автомобиль с минимальным усилием на педали.

Однако, как и все технологии, усилители тормозов могут выйти из строя. Хотя это случается относительно редко, важно знать, на что обращать внимание при определении того, что ваш усилитель тормозов выходит из строя или вышел из строя. Затем вы можете предпринять правильные шаги, чтобы устранить проблему и сохранить свой автомобиль в оптимальном состоянии на долгие годы.

Признаки неисправности усилителя тормозов

Усилители тормозов используют вакуум от двигателя или автономный насос для замедления автомобиля при нажатии на тормоз. Это значительно облегчает нажатие на педаль тормоза и улучшает реакцию автомобиля на торможение. Каждый компонент должен безотказно выполнять свою работу, иначе усилитель тормозов не сможет оказывать нужное давление. Когда это произойдет, вы можете заметить следующие симптомы.

Когда система полностью исправна и все в порядке, усилитель тормозов облегчает нажатие на педаль тормоза при торможении, чтобы остановить автомобиль. Это не обязательно улучшит тормоза, как думает большинство людей, но это определенно сделает автомобиль более приятным в управлении и остановке.

Однако, когда система перестает работать должным образом, вы должны приложить дополнительное усилие к педали тормоза, чтобы активировать тормоза. Итак, когда бустер начнет отказывать, вы, вероятно, заметите, что педаль нажимается намного тяжелее.

Без помощи усилителя тормозов мощность вашей тормозной системы сильно снижается. Когда это происходит, вы можете заметить, что тормозной путь вашего автомобиля увеличился на несколько футов или более. Эта проблема, вероятно, будет продолжать усугубляться до тех пор, пока проблемы с усилителем тормозов не будут должным образом решены.

Если уплотнения внутри усилителя тормозов вышли из строя, система может попытаться вытянуть из двигателя больше вакуума для компенсации. В определенный момент избыточная тяга заставит двигатель заглохнуть, когда вы нажмете на педаль тормоза. При таком большом вакууме, протекающем через систему, это может даже привести к тому, что тормозная жидкость попадет внутрь усилителя, что может привести к повреждению уплотнений в главном цилиндре.

Если вы заметили какую-либо из этих проблем, важно выявить проблему и выполнить все необходимые ремонтные работы. Ездить с неисправным или неисправным усилителем тормозов довольно опасно, так как это может привести к полному отказу тормозов в будущем.

СВЯЗАННЫЕ: На очереди усилители тормозов из углеродного волокна

Как устранить проблемы с усилителем тормозов

Ремонт усилителя тормозов обычно означает замену усилителя тормозов. То, как вы это сделаете, зависит от конструкции бустера. Некоторые старые конструкции можно разобрать с помощью обычных ручных инструментов, но многие из них собираются с помощью гофрированной конструкции, что делает это невозможным без специальных инструментов и оборудования. Если бустер действительно плохой и сохранение оригинала является обязательным, есть услуги, которые восстановят ваш существующий блок; однако замена, как правило, является лучшим выбором.

Описанные выше симптомы могут навести на мысль, что усилитель тормозов действительно неисправен. Однако есть и другие причины, из-за которых усилитель тормозов может выглядеть неисправным.

Решение может быть очень простым.

Возможные причины отказа усилителя тормоза

При диагностике проблемы обязательно проверьте следующее:

• 1. Низкое вакуумметрическое давление двигателя

• 2. Неисправность обратного клапана или втулки на бустере

• 3. Неправильный или отсоединенный вакуумный шланг

Примером небольшой проблемы может быть шланг. Если вместо вакуумной магистрали использовать топливный шланг, то шланг может разрушиться и оставить усилитель тормозов без давления, необходимого для его правильной работы. Как неутешительно пройти через замену бустера, чтобы узнать, что простой шланг может решить проблему.

Технический совет: тщательно устраните неполадку и получите полное представление о том, что вызывает плохую работу усилителя тормозов. Это сэкономит вам время и деньги.