Вакуумный усилитель тормозов устройство принцип работы: Вакуумный усилитель тормозов: устройство и принцип работы

Содержание

Как проверить вакуумный усилитель тормозов: принцип работы, устройство

Сегодня продукция автомобильной промышленности является высокотехнологичной и скоростной. Поэтому для лучшего торможения на всех современных авто как Российского, так и импортного производства используют вакуумный усилитель тормозов. Объясняется стремительная продуктивность и производительность тем, что улучшенная тормозная система упрощает управление транспортным средством, давая незначительным нажатием на педаль остановить транспорт. Без этого узла одной физической силой развивать всю мощность для хорошего торможения непросто, потому что через какое-то время появится усталость. Таким образом, ВУТ предназначен для минимизации усилий вовремя надавливания на педаль тормоза при любых видах торможения.

Вакуумный усилитель тормозов

Есть масса конструктивных решений и модификаций, отличных друг от друга деталями, а также конфигурацией. Так, в ряде транспортных средств может крепиться дополнительный вакуумный электромотор, отвечающий за слаженную работу узла при различных условиях функционирования двигателя. Если говорить о дизельных силовых агрегатах, то в них приспособление идет в обязательном порядке.

Устройство ВУТ

Этот узел состоит из пяти неизменных составляющих:

разделительная диафрагма из пластичного материала;
пружина возврата;
толкатель педального узла;
шток;
клапанный механизм.

Одна сторона полости соединена с атмосферой, а другая с патрубком выпускного коллектора мотора, где во время работы возникает низкое давление, нежели в атмосфере.

Расположение ВУТ

Атмосферная часть расположена ближе к педали, а вакуумная размещается возле цилиндра. В задней атмосферном отсеке на корпусе имеется обратный клапан, который задерживает разрежение во всасывающей трубе двигателя и препятствует попаданию бензиновой смеси в узел. Степень разрежения в этой камере регулируется именно клапанным следящим механизмом. А в передней полости обратный клапан держит постоянное напряжение. Так, на перегородку с двух сторон давит одинаковое по значению давление. Сам клапан перемещается посредством толкателя, соединенного с педалью тормоза. Возвратная пружина отвечает за возвращение в исходное состояние диафрагмы после торможения. Когда машина требует наличия системы экстренного торможения, то на шток матируется специальный электромагнитный привод.

Устройство вакуумного усилителя тормозов не отличается сложностью, что дает возможность проводить ремонтные работы собственноручно.

Как работает ВУТ?

Работа устройства осуществляется за счет разности давления, образующегося в вакуумном и атмосферном отсеке. Из-за этого перепада приводится в действие толкатель, который и двигает шток поршня ГТЦ. Рассмотрим подробно, как работает вакуумный усилитель тормозов. Изначально, давление в обеих камерах одинаково.

Устройство ВУТ в разрезе

Передача усилия к толкателю и последующим элементам происходит, когда водитель воздействует на педаль тормоза. После того как усилие доходит до клапана, он закрывает проход между обоими отсеками. Потом клапан опять соединяет обе камеры и уже в атмосферном отсеке происходит понижение давления. Возникшая разница отражается на перегородке, отчего она выгибается и ведет к движению штока поршня в ГТЦ. Когда автомобиль заканчивает торможение давление в обоих отсеках выравнивается, а эластичная перегородка принимает начальное положение.

Выход ВУТ из строя является серьёзной проблемой, способной привести к фатальным последствиям. Чтобы этого избежать, нужно внимательно следить за тормозной системой. Малейшее отклонение в работе обязывает провести диагностику. Регулировка вакуумного усилителя тормозов занятие несложное, исправить некоторые отклонения возможно самостоятельно.

Составляющие вакуумного усилителя тормозов

Признаки неполадок ВУТ

Вакуумный усилитель тормозов способен как частично не создавать вакуум, так и полностью. Основной причиной этому может быть обрыв или разгерметизация соединительных трубок моторного коллектора и усилителя. Кроме того неполадки могут быть вызваны и из-за нарушения целостности или потери эластичности диафрагмы. Если в механизме случился сбой, это заметит даже новичок. Перечислим основные признаки неисправности вакуумного усилителя тормозов:

при давлении на педаль тормоза нужно приложить усилия, чего быть не должно;
посторонние шумы в системе. Звуки появляются из-за разгерметизации и разрыва шланг;
ВУТ втягивает воздух;
имеются подтеки на «вакуумнике»;
износ сальников, разрыв диафрагмы или резины на клапанах;
на холостых оборотах мотор ведет себя ровно и ритмично как часы, это объясняется тем, что при разгерметизации втягивается лишний воздух и смешивается с топливной смесью.
Снятый неисправный усилитель

Способы обнаружения неполадок

Для тех, кто задается вопросом, как проверить вакуумный усилитель тормозов мы привели несколько вариантов начальной проверки системы. Работоспособность ВУТ проверяется следующими способами:

Давится педаль тормоза, и запускается двигатель. Происходит сильное продавливание педали, если она не вернулась в прежнее положение, значит, в узле точно имеются проблемы.
Запускается двигатель, проходит несколько минут, его глушат. Затем несколько раз, не напрягаясь, надавливают на педаль тормоза. Если все в порядке, то после первого натиска, педаль выжимается, как требуется, до упора. Это говорит о том, что возникший вакуум притянул перегородку, и шток начал толкать, как положено поршень ГТЦ. Но если во время второго нажатия на педаль, ход будет уменьшаться, то, значит, разряжению браться неоткуда. Когда после первого нажатия дальнейшие действия не ощущаются, значит, система неисправна.
Этим способом проверки можно выявить утечки воздуха в системе.

При запущенном двигателе давится педаль и задерживается. Не отпуская тормоз, глушится мотор, в таком положении педаль следует подержать секунд тридцать. Если происходит движение педали, значит, где-то нарушена герметичность. В камере начнет возрастать давление и диафрагма, под натиском возвратной пружины будет воздействовать на толкатель. Когда во время такой проверки педаль остается не измена, значит, ВУТ работает исправно.
Также подсос воздуха можно проверить аналогичным способом: при неработающем двигателе несколько раз нажать на педаль до упора, а затем, удерживая педаль запустить двигатель. Посредством перепадов температур в камерах педаль должна, чуть опустится вперед. Когда этого не случилось, значит, нужно переходить к проверке самих шлангов на целостность. В том случае, если после устранения «подсосов воздуха» система продолжила «троить», то усилитель пора заменить на новый.

Если после первичной проверки были замечены неполадки, то нужно переходить к более длительному по времени процессу – осмотру на целостность деталей.

Диагностика ВУТ

Проверка на герметичность

Этапы осмотра:

Откройте капот машины, и включите мотор на две минуты.
После заглушите, подождите полминуты.
Нажмите несколько раз на педаль тормоза, при этом должно быть слышно, как в систему поступает воздух.
Заодно обратите внимание на обратный клапан ВУТ. Для этого из резинового уплотнителя фланца достаньте проверяемую деталь.
На небольшой штуцер наденьте соответствующую резиновую грушу, можно взять от ареометра.
Далее, сдавите ее, когда клапан в порядке, резиновая груша не разожмется. Если это произошло, то следует заменить сам клапан и осуществить проверку вакуумного усилителя тормозов вновь. Если ничего не изменилось и проблемы также ощутимы, то дело в самой системе, которую проще поменять, чем самостоятельно отремонтировать. Без соответствующих знаний и инструментов самостоятельный ремонт невозможен.

Если у вас есть измерители, то можно провести проверку на герметичности под нагрузкой. Для этого запустите двигатель, а после нажмите педаль тормоза под усилием 20 кГс. Задержите педаль пока разрежение в ВУТ не достигнет точки В = 66.7 кПа (500 мм рт. ст.). После заглушите мотор и проверьте выдачу вакуумметра, — скорость снижения разряжения не должна превосходить 3.3 кПа за 15 с. Когда ваши показания отличаются, нужен ремонт или замена усилителя.

Проверка на герметичность

После глушите двигатель, сверяйте данные вакуумметра. Его скорость снижения глубины разряжения должна быть не выше 3.3 кПа за 15 секунд. В случае обнаружения несоответствия ищите и исправляете причину нарушения герметичности.

Регулировка свободного хода

После проверки на герметичность стоит осуществлять регулировку свободного хода педали тормоза. Регулировка длины штока приводит к возникновению зазора, определяющего степень давления на тормозной цилиндр. Важно правильно отрегулировать длину штока и поставить подходящий зазор. При неработающем моторе свободный ход педали должен быть равен от 5-14 мм. Этот зазор контролируется болтом, находящимся над плоскостью ВУТ. Когда зазор мал, то происходит заедание рабочего цилиндра, а это приводит к ускоренному износу колодок и повышенному потреблению топлива. А также машина начнет произвольно притормаживать, и напоминать езду на ручном тормозе. Напротив, превышенный допустимой нормы зазор свидетельствует о нарушении герметичности в узле и ход у педали станет увеличенным.

Регулировка усилия рычага регулятора давления

Гидравлическое давление тоже можно проверить измерителями. Когда двигатель не заведен, глубина разряжения будет равняться 0 мм рт. ст. А если вы будете выжимать педаль, с силой 20 кГс, то давление должно подняться до 1177 кПа (12 кГс/см2). Теперь заводим мотор и ждем, пока глубина разряжения снизится до 66. 7 кПа (500 мм рт. ст.), далее смотрим на параметры манометра. Его нормальное значение должно быть 6867 кПа (70 кГс/см2).

Регулировка простого хода

Если измерительных приборов под рукой нет, то проверка проводится так:

Просмотрите детали привода и регулятора на состояние, никаких зазоров и подтеков масла на них быть не должно.
Нажмите на тормоз и проверьте, насколько выдвигается поршень регулятора. Норма на 1.7–2.3 мм. Если ход завышен или, наоборот, отсутствует, значит, проблемы в регуляторе есть.
Проверьте контрольную заглушку, она должна быть утоплена в зазоре корпуса до упора и на ней не должно быть никаких потеков тормозной жидкости. Если все иначе, значит, нарушена герметичность уплотнительных манжет. В такой ситуации требуется полная замена регулятора.

Осуществлять диагностику и регулировку рычага следует часто. Когда проблема очевидна, регулировка производится так:

Машину ставят на ровном месте.
Контргайку болта ослабляют, прокручивая его, на 3 оборота и заворачивая до соединения с хвостом поршня регулятора.
Подкручивают сам болт на соответствующее вашей марки число граней.
Далее, затягивают гайку и смотрят, как ходит поршень, его норма – 1.7–2.3 мм.
После проводится полная проверка на ходу в сухую погоду. Во время движения нужно притормозить до блокировки колес. Если регулировка привода произведена, верно, то должно произойти опережение блокировки передних колес относительно задних. Если все иначе, то болт перетянули. Его нужно ослабить на 1–2 грани и далее вновь провести проверку в динамике.
Замена вакуумного усилителя тормозов

Снятие ВУТ, если требуется ремонт

Когда после диагностики вы обнаружили, что усилителю нужен ремонт, и вы четко, знаете, его строение, а также всю механику работы с ним, то можно приступать к снятию устройства:

Сначала нужно обзавестись ремкомплектом.
Ознакомится с мануалом вашего авто, чтобы точно знать конструкцию ВУТ.
Если в моторном отсеке имеется обивка, и пластиковая накладка, предохраняющая вакуумник, то снимаем их.
Под рулевым валом разъединяем тягу привода усилителя от тормозной педали.
Ключом на 17 откручиваем устройство от тормозного цилиндра. Далее, от штуцера убираем трубку, чтобы не получилось изгибов шланг, слегка наклоняем вперед тормозной цилиндр.
Убираем провод стоп-сигнала, а потом ключом на 13 снимаем болты, чтобы высвободить ВУТ. Для успешного снятия, палец соединяющий усилитель и педаль вытаскиваем. После чего устраняем две гайки на креплении кронштейна.
Теперь приступаем к ремонту вакуумника.

Стоит понимать, если вы неспособны самостоятельно провести ремонт лучше доверить это дело опытному механику или просто заменить, на новое устройство.

Установленный новый ВУТ

Инструкция по замене вакуумного усилителя тормозов

Процесс замены вакуумника несложен. Демонтаж проходит так же как и при снятии системы на ремонт:

Сначала отсоединяем шток от тормозной педали. То есть снимаем стопорную пластинку пальца, зацепив ее чем-нибудь острым. Теперь достаем палец и переходим под капот.
Отсоединяем все от уровня датчика тормозной жидкости все провода колодки.
Разъединяем усилитель от цилиндра.
Откручиваем гайки кронштейна и снимаем усилитель прямо с ним. Если гайки снять сложно, можно применить жидкость WD-40.
Разъединяем, откручивая две гайки.
Теперь крепим новый усилитель к кронштейну и производим сборку в обратном порядке.

Интересное по теме:

загрузка…

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Усилители тормозных приводов.

Усилители тормозных приводов

Для облегчения работы водителя при торможении, а также сокращения тормозного пути автомобиля в гидравлических тормозных приводах применяются усилители, использующие для работы разрежение во впускном трубопроводе двигателя. Пневматический привод не нуждается в специальном усилителе – энергия сжатого воздуха позволяет создавать в тормозных механизмах моменты, достаточные для торможения автотранспортного средства любой массы и на любой скорости.

Усилители гидравлических тормозных приводов подразделяют на вакуумные и гидровакуумные. Если усилитель расположен между тормозной педалью и главным цилиндром, его называют вакуумным, если усилитель включен непосредственно в гидравлическую часть привода, его называют гидровакуумным.

***

Гидровакуумный усилитель тормозного привода

Гидровакуумный усилитель (рис. 1) состоит из трех основных частей: гидроцилиндра, вакуумной камеры и клапана управления.
В цилиндре гидровакуумного усилителя, соединенного с главным цилиндром, перемещается поршень с шариковым клапаном. Поршень связан с толкателем штифтом, который плотно прилегает к отверстию поршня, а с отверстием толкателя образует некоторый зазор.

В поршне выполнены прорезы для толкателя клапана, представляющего собой плоскую скобу с шипом на конце, которая может перемещаться относительно поршня на небольшую величину.
В цилиндре установлены перепускной клапан для выпуска воздуха и штуцер для подсоединения трубопроводов. Перемещение поршня ограничено упорной шайбой со стороны вакуумной камеры.

Корпус вакуумной камеры состоит из двух штампованных чашек, связанных хомутами. Между чашками, поджимаемыми пружиной, соединенной через тарелку с толкателем поршня, зажаты края мембраны. Левая полость вакуумной камеры перед мембраной соединена шлангом с полостью корпуса клапана управления, а правая полость за мембраной – с впускным трубопроводом двигателя.
Клапан управления состоит из поршня и мембраны, зажатой между двумя частями корпуса клапана управления. Вакуумный и воздушный клапаны соединены стержнем, удерживаемым в нижнем положении пружиной.
Воздушный фильтр клапана управления соединяется с внешней средой (атмосферой).

В исходном положении под воздействием пружины воздушный клапан, находящийся на одном стержне с вакуумным клапаном, закрыт. При этом правая полость вакуумной камеры, где создалось разрежение, сообщается через открытый вакуумный клапан с левой полостью. Мембрана вакуумной камеры находится в состоянии покоя.

Под действием силы, приложенной к тормозной педали, жидкость из главного цилиндра по трубопроводу поступает в гидроцилиндр усилителя и через открытый шариковый клапан поступает к колесным цилиндрам. При увеличении силы, действующей на педаль, давление жидкости возрастает, и поршень клапана управления вместе с мембраной и седлом вакуумного клапана поднимается вверх, преодолевая сопротивление возвратной пружины мембраны. При этом седло прижимается к вакуумному клапану, вследствие чего полости мембраны усилителя разобщаются.
При дальнейшем перемещении поршня и движении вакуумного клапана, связанного стержнем с воздушным клапаном, последний открывается, преодолевая сопротивление своей пружины, в результате чего воздух из окружающей среды поступает из полости клапана управления в левую полость вакуумной камеры усилителя.

Правая полость вакуумной камеры остается соединенной с впускным трубопроводом двигателя. Из-за разности давлений в полостях вакуумной камеры ее мембрана прогибается, перемещая вместе со штоком и поршень гидроцилиндра.
Шариковый клапан закрывается, и поршень гидроцилиндра создает дополнительное давление на жидкость, в результате чего в колесных тормозных цилиндрах давление увеличивается.

Следящее действие клапана управления обеспечивает пропорциональность усилия, прикладываемого к тормозной педали, и дополнительного усилия, развиваемого гидровакуумным усилителем. Отсутствие следящего механизма в усилителе привело бы к прогрессирующему возрастанию давления жидкости в приводе вплоть до полной остановки автомобиля даже при незначительном усилии на тормозную педаль.

Работа следящего устройства гидровакуумного усилителя заключается в следующем.
При торможении автомобиля давление тормозной жидкости, действующее на поршень клапана управления снизу, и давление пружины клапана и воздуха сверху в какой-то момент находятся в равновесии. Мембрана клапана управления опускается вниз, воздушный клапан закрывается, и поступление воздуха в левую полость вакуумной камеры усилителя прекращается.
Если водитель сильнее нажал на педаль, то под действием дополнительной порции тормозной жидкости поршень клапана управления поднимается, равновесие нарушится, воздушный клапан вновь приоткроется, впустив дополнительную порцию воздуха в левую полость вакуумной камеры. Давление на мембрану вакуумной камеры увеличится, соответственно возрастет усилие, создаваемое поршнем гидроцилиндра усилителя, затем вновь наступает состояние равновесия.

При растормаживании давление жидкости, действующей на поршень клапана, снижается. Мембрана клапана опускается, воздушный канал закрывается, вакуумный клапан открывается. Левая полость вакуумной камеры сообщается с правой полостью, и давление в них выравнивается. Возвратная пружина мембраны вакуумной камеры возвратит толкатель вместе с поршнем гидроцилиндра в исходное положение.
Толкатель клапана, дойдя до упорной шайбы, остановит и откроет своим шипом шариковый клапан.

При остановке двигателя запорный клапан автоматически разъединяет гидровакуумный усилитель и впускной трубопровод, вследствие чего в усилителе некоторое время поддерживается низкое давление, позволяющее выполнить одно-два торможения при неработающем двигателе. После этого эффективность торможения заметно снизится, что отразится в необходимости прикладывать существенное усилие к тормозной педали, поскольку при неработающем двигателе усилитель не работает.

***

Вакуумный усилитель тормозного привода

Вакуумный усилитель отличается от гидровакуумного тем, что механически непосредственно связан с тормозной педалью, поэтому на автомобилях располагается рядом с этой педалью со стороны моторного отсека.
Гидровакуумный усилитель встраивается в гидропривод после главного тормозного цилиндра и связан с ним посредством трубопроводов, поэтому может располагаться на автомобиле где угодно.

В корпусе вакуумного усилителя (рис. 2) размещается мембрана и поршень, обеспечивающий ее деформацию путем удлинения ее цилиндрической направляющей. В трубчатой части поршня располагается плоский клапан, взаимодействующий с двумя седлами – наружным и внутренним. Наружное седло принадлежит телу поршня и позволяет разобщать левую и правую полости усилителя. Внутреннее седло принадлежит плунжеру, связанному со штоком тормозной педали.

В расторможенном состоянии при отпущенной педали седло внутреннего клапана прижато к клапану, а между наружным седлом и клапаном имеется щель, соединяющая каналом левую и правую (от тормозной педали) полость, в результате чего в обеих полостях устанавливается одинаковое низкое давление.

При нажатии на педаль плунжер выбирает зазор, после чего продолжает движение влево вместе с поршнем и, толкая перед собой резиновый диск, вызывает срабатывание главного цилиндра. Одновременно происходит закрытие наружного клапана и открытие внутреннего клапана. Воздух через фильтр и канал поступает в правую полость усилителя.
Перепад давлений между полостями создает силу, которая через пружину передается на шток главного цилиндра, суммируясь с силой, прикладываемой к этому штоку водителем через педаль, шток и плунжер. Давление воздуха в правой полости, определяющее силу, создаваемую усилителем, устанавливается в момент закрытия внутреннего клапана.

Недостатком данной конструкции усилителя является то, что он, будучи конструктивно связан с тормозной педалью, может располагаться только в двигательном отсеке, который в современных автомобилях (особенно легковых) недостаточно большой. Поэтому на легковых автомобилях применяют исполнительный механизм усилителя, состоящий из двух мембран, что позволяет уменьшить диаметр усилителя.

Как и в гидровакуумном, в вакуумном усилителе имеется запорный клапан, позволяющий некоторое время поддерживать разрежение в вакуумной камере после остановки двигателя и выполнять одно-два торможения. После израсходования этого запаса эффективность торможения будет зависеть только от физического усилия, оказываемого водителем на педаль тормоза.

***

Тормозные механизмы

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Давление в вакуумном усилителе тормозов

Вакуумный усилитель тормозов обеспечивает лучшую динамику замедления автомобиля и значительно повышает уровень комфорта органов управление. На практике работа ВУТ отражается эффективным торможением при минимальном усилии нажатия на педаль. Применение активных систем помощи при экстренном торможение значительно улучшает уровень безопасности дорожного движения.