Устройство и принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Устройство и принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Вакуумный усилитель является одним из неотъемлемых элементов тормозной системы автомобиля. Главное его предназначение – увеличение усилия, передаваемого от педали к главному тормозному цилиндру. За счет этого управление автомобилем становится более легким и комфортным, а торможение эффективным. В статье разберем, как работает усилитель, узнаем из каких элементов он состоит, а также выясним, можно ли без него обойтись.

1. Функции вакуумного усилителя
2. Устройство вакуумного усилителя тормозов
3. Принцип работы вакуумного усилителя тормозов
4. Датчики вакуумного усилителя
5. Заключение

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.

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.

Как проверить вакуумный усилитель тормозов

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.

Тест 1

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.

Тест 2

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.

Тест 3

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.

Если в течение 30 секунд педаль не отклонилась от максимально выжатого состояния, проблем с вакуумным усилителем тормозов нет. Когда после отпускания педали она начинает под действием возвратной пружины принимать обратное положение, это говорит, что давление внутри рабочей камеры возрастает, что указывает на неисправность механизма.

Проверка вакуумного усилителя: все способы

Известно несколько эффективных способов, как проверять ВУТ. Процедуры несложные, можно справиться самостоятельно, ничего с машины демонтировать не нужно.

Первый способ

Самый простой вариант:

• запустить мотор, дать поработать ему около 10 минут;
• заглушить двигатель;
• выжать тормоз полностью, создав вакуум в усилителе;
• отпустить педаль, заново выжать.

Уменьшение, утяжеление хода педали при повторном нажатии укажет на проблемы в работе вакуумника. Напротив, если второе нажатие происходит без каких-либо отличий от первого, можно судить об исправности ВУТ и успешном разряжении.

Второй способ

На этот раз во время диагностики следует выжать педаль уже несколько раз — 6 или 8. В последний раз нажать до предела и завести мотор. Если с системой вакуума всё хорошо, педаль должна опуститься ещё ниже — почти наполовину. Если она не сдвинулась, есть проблемы с клапаном.

Третий способ

Так проверяется герметичность корпуса. Надо завести ДВС, выжать тормоз до упора и заглушить мотор. Если педаль начнёт давить на ногу, пытаясь вернуться в исходное положение, это укажет на неисправность. При утечке воздуха в усилителе давление внутри камеры возрастает.

Четвёртый способ

Вот что ещё можно сделать:

• отсоединить шланг от впускного коллектора;
• штуцер заглушить резиновой пробкой — можно трубку не снимать, а просто пережать рукой;
• завести мотор, дать ему поработать минут 10;
• выжать тормоз.

Если обороты ДВС изменятся — повысятся или понизятся – усилитель травит воздух, нужно ремонтировать. В первую очередь следует проверить пережатый шланг – может, на нём трещины. При тесте лучше его снимать, а штуцер надёжно закрывать.

Повреждение вакуумника требует срочного устранения. Если нужно демонтировать устройство, будьте внимательны — не повредите трубку, соединяющую усилитель с коллектором!

Какие датчики в вакуумном усилителе тормозов?

Помимо основных деталей вакуумника тормозов, не маловажную роль выполняют датчики, расположенные по периметру конструкции. Такие датчики не только способствуют улучшению эффективности торможения, но и облегчает управление автомобилем. Чаще всего встречается датчик хода мембраны, что дает электронике понять состояние окружающей ситуации.

Так же в вакуумном усилителе может встречаться датчик перемещения штока, а так же датчик степени разряжения камер. Последний датчик сигнализирует об избытке или недостаточном вакууме в разных камерах усилителя тормозов.

Выбор

Дадим несколько рекомендаций относительно выбора нового вакуумного усилителя.

Стоимость хорошего вакуумника сейчас составляет около 2,5 тысячи рублей. Это не самые дорогие, но и не дешевые китайские варианты. Оптимально для ВАЗ 2109

Настоящая упаковка, применяемая подлинным производителем, выполняется из гофрированного картона

На этикетке должны хорошо считываться — номер партии выпуска, дата производства детали и название непосредственно самого производителя

Покупать у базарных торговцев не стоит. Есть множество хороших, проверенных магазинов запчастей в любом городе. Не постесняйтесь попросить сертификаты, документы на детали

Выбираем грамотно

Сейчас на рынке достаточно много подделок. Такие детали стоят как оригиналы, а вот служат в разы меньше.

Признаки и причины неисправностей

Поломка усилителя не приводит к полному отказу тормозной системы, но для замедления машины нужно прилагать гораздо больше физических усилий. Первый и главный симптом выхода из строя ВУТ – резкое снижение эффективности торможения и ощущение «жесткости» педали. Проявляются и другие признаки:

• увеличение свободного хода (примерно до половины);
• нестабильная работа силового агрегата, особенно на холостом ходу;
• механизм продолжает замедлять авто после отпускания педали – тормоза «клинят».

Примечание. Усилитель неспособен нормально функционировать без подачи разрежения от мотора. Поэтому симптомы неполадок нужно проверять только при работающем двигателе.

Указанные выше признаки неисправности вакуумного усилителя тормозов возникают по таким причинам:

• подсос воздуха через порыв либо неплотное соединение шланга отбора вакуума;
• износ диафрагмы, ведущий к потере герметичности;
• выход из строя воздушного клапана;
• разгерметизация корпуса;
• снижение упругости пружины.

Первая причина легко устраняется в собственном гараже, главное, – проверить «вакуумник» на работоспособность. Уплотнение соединений либо замена патрубка не составит большой проблемы. Другой вопрос – поломка усилителя, обычно механизм приходится менять целиком.

Проверка клапана вакуумного усилителя тормозов

Вакуумный усилитель тормозов может плохо работать из-за неисправности обратного клапана. Чтобы провести проверку его работоспособности, снимите шланг, достаньте клапан из корпуса вакуумного усилителя тормозов и наденьте на него резиновую грушу. Ее необходимо подсоединить с наружной стороны (с той, с которой соединяется шланг). Далее грушу следует сжать и отпустить. Сжатая груша свидетельствует об исправности обратного клапана.

В противном случае вам придется его заменить. Также данный метод вы можете использовать для проверки на герметичность впускного шланга, в том случае, когда под рукой не оказалось компрессора.

Рекомендуем

Устраняем неисправность

Устранить проблему с неработающим усилителем можно только в случае, если поврежден трубопровод, обратный клапан или его уплотнитель.

Выявлять неисправность стоит последовательно:

• проверяем затяжку хомутов трубопровода и состояние трубки в местах зажимов (нередко в них появляются трещины);
• осматриваем состояние уплотнителя обратного клапана усилителя. С временем этот резиновый элемент расслаивается из-за чего теряется герметичность вакуумной камеры (отсюда и шипение при торможении);
• меняем трубопровод вместе с хомутами. Стоит он недорого, поэтому проще его поменять, чем проверять герметичность, тем более что устранить трещину достаточно сложно. После замены проверяем работоспособность усилителя;

Если замена трубопровода не дала результат, замене уже подлежит сам усилитель, поскольку узел этот считается неразборным и ремонту не подлежит.

В процессе работ не лишней будет проверка обратного клапана. Сделать это можно двумя способами.

Первый подразумевает демонтаж этого элемента. Далее необходимо ртом подуть в штуцер, которым клапан устанавливается в усилитель. При этом он должен беспрепятственно пропускать поток воздуха.

Затем делаем обратное действие – втягиваем воздух через этот же штуцер. Исправный клапан воздух пропускать не должен.

Если нет желания снимать клапан, из-за чего может нарушиться герметичность в месте соединения, можно поступить так: запускаем двигатель, даем ему поработать.

Затем нажимаем до упора педаль тормоза, удерживаем ее в таком положении и глушим мотор.

Если клапан исправен, то он закроется (из-за отсутствия разрежения со стороны коллектора), при этом в вакуумной камере вакуум сохраниться, поэтому педаль сопротивления не будет оказывать (для удержания не нужно создавать дополнительного давления).

Напоследок немного о вакуумных насосах. В механическом узле для устранения стуков некоторые просто удаляют шток и все.

При этом насос работать не будет, но поскольку он – вспомогательный, то его отключение не сильно повлияет на работоспособность усилителя (хотя все же педаль станет немного «туже»).

Но в некоторых случаях помогает обычная смена положения штока (переворачиваем его на 180 град.).

Что касается электрического насоса, то зачастую он просто заменяется, поскольку отремонтировать его трудно.