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.

Схема действия вакуумного усилителя тормозов

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.

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 , так как разряжение в данном объеме производится с помощью . 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.

Дополнительную безопасность при движении автомобиля, помимо качества дорожного покрытия, создает исправно работающая тормозная система. А для таких габаритных машин, как ВАЗ, ее работу стоит контролировать особенно тщательно. Чем короче у автомобиля тормозной путь, тем безопаснее будет движение. Сократить его, сделать лучше сцепление с дорожным покрытием, позволяет вакуумный усилитель тормозов ВАЗ 2110.

Он представляет собой устройство, обеспечивающее нормальный процесс торможения автомашины посредством создания добавочного усилия на тормозную педаль путем разряжения. Этот механизм способствует слаженному функционированию системы торможения, одновременно облегчая управление ею. При этом уменьшается износ машины и усталость водителя.

Выявление неисправности вакуумного усилителя

Устройства от разных производителей могут различаться по характеристикам и качеству, также может варьироваться и цена вакуумного усилителя ВАЗ 2110. Поскольку функционирование его механизма отражается на работе других деталей и узлов, и прежде всего двигателя автомобиля, стоит не экономить и внимательно следить за его исправностью.

Если из-под капота раздается шипение, в салоне ощущается горелый запах масла, а тормоз срабатывает, как у заглушенной машины, лишь после многократных качков ногой тормозной педали, то стоит немедленно обратиться в автосервис для проведения диагностики и в случае необходимости замены этого устройства.

Протестировать вакуумный усилитель тормозов «десятки» на предмет исправности работы можно и самостоятельно. Для этого нужно при выключенном двигателе многократно нажать на тормозную педаль. Этим способом проверяется равномерность давления в полостях. Все нормально тогда, когда корпус клапана не заедает.

Далее при удерживании ноги на тормозной педали запускается двигатель. В случае, если педаль при этом подается вперед одновременно с ногой, то усилитель работоспособен. В противном случае необходимо удостовериться, что неисправность заключается именно в нем, а не в проблеме с фланцем наконечника или его креплением.

Еще неслаженное функционирование педали возможно из-за неисправного присоединения штуцера на выпускной трубе двигателя к шлангу. Это все также оказывает вредной воздействие на работоспособность тормозной системы и ее эффективность.

Устранение выявленных неполадок

Когда выявленные признаки указывают на неисправность вакуумного усилителя тормозов ВАЗ 2110, можно попробовать оказать первую помощь своему автомобилю самостоятельно. В нормальном состоянии система торможения должна удерживать его на месте при наклоне в 25º к горизонтальной поверхности. Если же она плохо справляется, стоит, ослабив контргайку, натянуть трос.

Затем требуется проверить полный рычажный ход, необходимо, чтобы он составлял примерно 2-4 зубца. Затянув туго контргайку, стоит выполнить ряд страховочных торможений с одновременным контролем хода рычага. Причем вращение колес при опущенном до конца рычаге должно быть свободным, без усилия. Если такая проверка выявила неспособность усилителя справиться с торможением, это указывает на необходимость его замены.

Многие автосервисы предоставляют такую актуальную на сегодня услугу, как тюнинг тормозной системы ВАЗ 2110, цена агрегата в случае замены все-таки выше, чем его усовершенствование. Оно затрагивает еще и задние диски тормозов, помимо усилителя, модернизацией которого служит установка специальной шайбы. Эта, казалось бы, малозначительная деталь способна существенно влиять на работу усилителя и процесс торможения в целом.

При нажиме водителем на тормозную педаль шток, проходящий через шайбу, начинает оказывать давление на главный цилиндр тормоза. Из-за этого работа пропускных клапанов начинается чуть позже. Таким образом, установка шайбы делает торможение более плавным, педаль мягче, а ее реакция в случае резкой остановки при этом не меняется.

Но если уже появилось шипение, двигатель глохнет от нажатия тормозной педали или она сделалась очень тугой, необходимо заменить механизм. В противном случае вождение такого автомобиля становится небезопасным для себя и окружающих. При подготовке к замене этого узла требуется разборка задней части моторного отсека, удаление эластичного уплотнения, обивки и жабо.

Процесс начинают с отсоединения проводки колодки от датчика, показывающего уровень тормозной жидкости. Поддерживая обратный клапан, отсоединяют от усилителя шланг. Далее отворачивают обе крепежные гайки главного цилиндра системы торможения. Его плавно отворачивают от усилителя на требующееся для извлечения последнего расстояние, причем осуществляют это, не удаляя тормозных трубок.

Под находящейся в салоне автомашины панелью приборов следует открутить все четыре крепежные гайки кронштейна тормозной педали, что довольно затруднительно из-за их неудобного расположения. Затем снимаются в подкапотном отсеке провода, кронштейн и сам усилитель одновременно с узлом педали тормоза.

Отсоединив две крепежный гайки, отверткой удаляют стопорную пластину пальца крепления и, вытолкнув его, отделяют толкатель усилителя от педали. Открутив от узла педали испорченный усилитель, на его место помещают новый. Причем необходимо проследить за верностью его расположения: педаль должна быть внизу, а шланговый штуцер – вверху. После этого производят все выполненные ранее операции в последовательности, противоположной снятию.

Вакуумный усилитель тормозов является самым распространенным видом усилителя, который применяется в тормозной системе современного автомобиля. Он создает дополнительное усилие на педали тормоза за счет разряжения. Применение усилителя значительно облегчает работу тормозной системы автомобиля, и тем самым уменьшает усталость водителя.

Конструктивно вакуумный усилитель образует единый блок с главным тормозным цилиндром и включает корпус, диафрагму, следящий клапан, толкатель, шток поршня главного тормозного цилиндра, возвратную пружину.

Корпус усилителя разделен диафрагмой на две камеры. Камера, обращенная к главному тормозному цилиндру, называется вакуумной. Противоположная к ней камера (со стороны педали тормоза) – атмосферная.

Вакуумная камера через обратный клапан соединена с источником разряжения. В качестве источника разряжения обычно используется область в впускном коллекторе двигателя после дроссельной заслонки. Для обеспечения бесперебойной работы вакуумного усилителя на всех режимах работы автомобиля в качестве источника разряжения может применяться вакуумный электронасос. На дизельных двигателях, где разряжение во впускном коллекторе незначительное, применение вакуумного насоса является обязательным. Обратный клапан разъединяет вакуумный усилитель и источник разряжения при остановке двигателя, а также отказе вакуумного насоса.

Атмосферная камера с помощью следящего клапана имеет соединение:

• в исходном положении - с вакуумной камерой;
• при нажатой педали тормоза - с атмосферой.

Толкатель обеспечивает перемещение следящего клапана. Он связан с педалью тормоза.

Со стороны вакуумной камеры диафрагма соединена со штоком поршня главного тормозного цилиндра. Движение диафрагмы обеспечивает перемещение поршня и нагнетание тормозной жидкости к колесным цилиндрам.

Возвратная пружина по окончании торможения перемещает диафрагму в исходное положение.

Для эффективного торможения в экстренной ситуации в конструкцию вакуумного усилителя тормозов может быть включена система экстренного торможения , представляющая собой дополнительный электромагнитный привод штока.

Дальнейшим развитием вакуумного усилителя тормозов является т.н. активный усилитель тормозов . Он обеспечивает работу усилителя в определенных случаях и, следовательно, нагнетание давления без участия водителя. Активный усилитель тормозов используется в системе ESP для предотвращения опрокидывания и ликвидации избыточной поворачиваемости.

Принцип действия вакуумного усилителя тормозов основан на создании разности давлений в вакуумной и атмосферной камерах. В исходном положении давление в обеих камерах одинаковое и равно давлению, создаваемому источником разряжения.

При нажатии педали тормоза усилие через толкатель передается к следящему клапану. Клапан перекрывает канал, соединяющий атмосферную камеру с вакуумной. При дальнейшем движении клапана атмосферная камера через соответствующий канал соединяется с атмосферой. Разряжение в атмосферной камере снижается. Разница давлений действует на диафрагму и, преодолевая усилие пружины, перемещает шток поршня главного тормозного цилиндра.

Конструкция вакуумного усилителя обеспечивает дополнительное усилие на штоке поршня главного тормозного цилиндра пропорциональное силе нажатия на педаль тормоза. Другими словами, чем сильнее водитель нажимает на педаль, тем эффективнее будет работать усилитель.

При окончании торможения атмосферная камера вновь соединяется с вакуумной камерой, давление в камерах выравнивается. Диафрагма под действием возвратной пружины перемещается в исходное положение.

Максимальное дополнительное усилие, реализуемое с помощью вакуумного усилителя тормозов, обычно в 3-5 раз превышает усилие от ноги водителя. Дальнейшее повышение величины дополнительного усилия достигается увеличением числа камер вакуумного усилителя, а также увеличением размера диафрагмы.

Еще сравнительно недавно для того, чтобы остановить какую-нибудь из старых моделей автомобилей, к тормозной педали необходимо было прикладывать значительное усилие, а спустя некоторое время в устройстве машин появился вакуумный усилитель тормозов. Этот прибор в значительной степени облегчает управление автомобилем, но, тем не менее, он требует периодического ремонта и контроля его технического состояния.

Устройство вакуумного усилителя тормозов – схематичный обзор

Устройство вакуумного усилителя тормозов неразрывно связано с главным цилиндром . Его основой является корпус, разделенный диафрагмой на две камеры. Вакуумная камера находится со стороны главного цилиндра, где происходит ее соединение с впускным коллектором при помощи специального обратного клапана. Именно на этом участке создается разряжение. Атмосферная камера находится со стороны тормозной педали и с использованием следящего клапана по очереди соединяется с вакуумной камерой или с атмосферой.

Сам клапан перемещается с помощью толкателя, а нагнетание тормозной жидкости в рабочие цилиндры производится посредством поршня. По окончании торможения возвратная пружина приводит в движение диафрагму, возвращая ее в первоначальное положение. Отдельные модели усилителей могут оснащаться электромагнитным приводом штока, исполняющим роль системы экстренного торможения.

Принцип работы вакуумного усилителя тормозов и признаки неисправности

Главный принцип работы вакуумного усилителя тормозов основывается на разнице давления, образующейся в вакуумной и атмосферной камере . Именно этот перепад оказывает воздействие на толкатель, перемещающий поршневой шток главного цилиндра системы. Для того чтобы поддерживать разряжение на должном уровне, используется обратный клапан вакуумного усилителя тормозов.

В режиме разряженной атмосферы воздух из усилителя отсасывается через этот клапан, но обратно через него уже не поступает.

Особое внимание при проверке тормозной системы следует обращать на техническое состояние вакуумного усилителя. Хотя его неисправности и не вызывают катастрофических последствий, тем не менее, требующая повышенного усилия педаль тормоза создает дискомфорт и затрудняет управление автомобилем. Существуют, конечно, неисправности, которые все же потребуют ремонта или даже замены устройства.

В первую очередь, может разгерметизироваться либо оборваться шланг вакуумного усилителя тормозов, соединяющий его с коллектором . После того, как будет слышно шипение, проверяется состояние самого шланга и качество затягивания хомутов. Кроме того, частой причиной служит разорванная диафрагма или старая резина в клапанах, через которые также может выходить воздух.

Вакуумный усилитель тормозов – как добраться до поломки?

Для того чтобы точно определить неисправность, необходимо внимательно изучить инструкцию по эксплуатации автомобиля, где описана конкретная модель вакуумного усилителя. Иногда причина совсем простая, когда двигатель начинает троить из-за подсоса лишнего воздуха и обеднения рабочей смеси. При проведении визуального осмотра необходимо выявлять потеки на корпусе усилителя и обязательно выяснять причины их возникновения.

Для эффективного ремонта вакуумного усилителя требуется ремкомплект, соответствующий определенной модели, и стандартный набор инструментов. Чаще всего производится полная замена устройства на новое, устанавливаемое в сборе. Для того чтобы приступить к ремонту или замене, отсоединяется тяга привода, расположенная в салоне, в районе рулевого вала на педали тормоза. После этого в моторном отсеке нужно отсоединить главный тормозной цилиндр. В конце производится снятие вакуумного шланга от обратного клапана. Теперь усилитель открыт для доступа, можно ремонтироваться или делать замену.

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.