Гидропривод тормозов и сцепления автомобилей содержит узел, облегчающий управление этими системами, — вакуумный усилитель.Все о вакуумных усилителях тормозов и сцепления, их типах и конструкциях, а также о выборе, ремонте и замене этих агрегатов читайте в статье, представленной на сайте.
Что такое вакуумный усилитель?
Вакуумный усилитель (ВУ) — деталь тормозной системы и сцепления с гидроприводом колесных машин;Пневмомеханическое устройство, обеспечивающее увеличение усилия на педали тормоза или сцепления за счет разницы давления воздуха в изолированных полостях.
Тормозная система с гидравлическим приводом, используемая на большинстве легковых автомобилей и многих грузовых автомобилях, имеет серьезный недостаток – для осуществления торможения водителю приходится прилагать значительное усилие к педали.Это приводит к повышенной утомляемости водителя и создает опасные ситуации при вождении.Такая же проблема наблюдается и в сцеплении с гидравлическим приводом, которым оснащены многие грузовики.В обоих случаях проблема решается применением одного пневмомеханического агрегата – вакуумного усилителя тормозов и сцепления.
ВУ выступает промежуточным звеном между педалью тормоза/сцепления и главным тормозным цилиндром (ГТЦ)/главным цилиндром сцепления (ГЦЦ), он обеспечивает увеличение усилия от педали в несколько раз, что облегчает управление автомобилем. .Этот узел важен для безопасной эксплуатации автомобиля, и хотя его поломка в целом не мешает работе привода тормоза/сцепления, его необходимо отремонтировать и заменить.Но прежде чем покупать новый вакуумный усилитель или ремонтировать старый, необходимо разобраться в существующих типах этих механизмов, их конструкции и принципе работы.
Типы, конструкция и принцип работы вакуумного усилителя
Прежде всего, следует отметить, что вакуумные усилители используются в двух автомобильных системах:
● В тормозной системе с гидроприводом – вакуумный усилитель тормозов (ВУТ);
● В сцеплении с гидроприводом – вакуумный усилитель сцепления (ВУС).
CWF используются на легковых, коммерческих и среднетоннажных автомобилях.ВУС устанавливается на грузовые автомобили, тракторы и различную колесную технику.Однако оба типа усилителей имеют одинаковую структуру, и их работа основана на одном и том же физическом принципе.
ВУ делятся на две большие группы:
● Однокамерный;
● Двухкамерный.
Рассмотрим конструкцию и принцип работы ВУ на основе однокамерного устройства.В целом ВУ состоит из нескольких узлов и частей:
● Камера (она же корпус), разделенная подпружиненной диафрагмой на 2 полости;
● Сервоклапан (регулирующий клапан), шток которого напрямую соединен с педалью сцепления/тормоза.Выступающая часть корпуса клапана и штоковая часть закрыты защитной гофрированной крышкой, в корпус клапана может быть встроен простой воздушный фильтр;
● Установка с обратным клапаном или без него для соединения камеры с впускным коллектором силового агрегата;
● Стержень, соединенный непосредственно с диафрагмой с одной стороны и с ГТЦ или ГКС с другой.
В двухкамерных ВУ имеются две камеры, установленные последовательно с диафрагмами, которые работают на один стержень привода ГТЦ или ГКС.В любом типе механизма используются цилиндрические металлические камеры, диафрагмы также металлические, имеют упругий подвес (из резины), обеспечивающий легкое перемещение детали вдоль своей оси.
Камера ВУ разделена диафрагмой на две полости: со стороны педали — атмосферная, со стороны цилиндра — вакуумная полость.Вакуумная полость всегда соединена с источником вакуума – обычно в ее роли выступает впускной коллектор двигателя (падение давления в нем происходит при движении поршней вниз), однако на автомобилях с дизельными двигателями может использоваться отдельный насос.Атмосферная полость имеет связь с атмосферой (через регулирующий клапан) и с вакуумной полостью (через тот же регулирующий клапан или отдельный клапан).
Схема вакуумного тормоза
Бустер Конструкция однокамерного вакуумного усилителя
Конструкция двухкамерного вакуумного усилителя.
Вакуумный усилитель работает достаточно просто.При нажатии на педаль управляющий клапан (сервоклапан) закрыт, но обе полости сообщаются через отверстия, канал или отдельный клапан – в них сохраняется пониженное давление, диафрагма находится в равновесии и не перемещается ни в одну сторону.В момент движения педали вперед срабатывает следящий клапан, он перекрывает канал между полостями и одновременно сообщает атмосферную полость с атмосферой, поэтому давление в ней резко возрастает.В результате на диафрагме возникает перепад давления, она движется в сторону полости с низким давлением под действием высокого атмосферного давления и через стержень воздействует на ГТЦ или ГКС.За счет атмосферного давления усилие на педаль увеличивается, что облегчает ход педали при торможении или выключении сцепления.
Если педаль останавливается в каком-либо промежуточном положении, то закрывается следящий клапан (поскольку давление с обеих сторон его поршня или специальной струйной шайбы уравнивается, и эти детали садятся на свое место за счет действия пружины) и давление в атмосферная камера перестает изменяться.В результате движение диафрагмы и штока прекращается, связанная с ним ГТЦ или ГКС остается в выбранном положении.При дальнейшем изменении положения педали регулирующий клапан снова открывается, описанные выше процессы продолжаются.Таким образом, регулирующий клапан обеспечивает следящее действие системы, тем самым добиваясь пропорциональности между нажатием педали и усилием, создаваемым всем механизмом.
При отпускании педали следящий клапан закрывается, отделяя атмосферную полость от атмосферы, при этом открывая отверстия между полостями.В результате давление в обеих полостях падает, а диафрагма и связанная с ней ГТЦ или ГКС за счет силы пружины возвращаются в исходное положение.В этом положении ВУ снова готово к работе.
Как уже говорилось выше, наиболее распространенным источником вакуума для ВУ является впускной коллектор силового агрегата, отсюда понятно, что при остановке двигателя этот агрегат работать не будет (хотя вакуум, остающийся в камере ВУ, даже после остановки двигателя сможет обеспечить от одного до трёх торможений).Также ВУ не будет работать, если в камерах разгерметизированы или поврежден шланг подачи вакуума от мотора.А вот тормозная система или привод сцепления в этом случае останутся работоспособными, хотя для этого потребуется больше усилий.Дело в том, что педаль напрямую связана с ГТЦ или ГКС через две тяги, идущие по оси всего ВУ.Так что при различных поломках тяги ВУ будут выполнять роль обычного приводного стержня.
Как выбрать, отремонтировать и обслуживать вакуумный усилитель
Практика показывает, что НВТ и ВУС имеют значительный ресурс и редко становятся источником проблем.Однако по разным причинам в этом агрегате могут возникать различные неисправности, в основном это потеря герметичности камеры, повреждение диафрагмы, неисправность клапана и механические повреждения деталей.О неисправности усилителя свидетельствует повышенное сопротивление педали и уменьшение ее хода.При появлении таких признаков необходимо провести диагностику блока, в случае неисправности отремонтировать или заменить узел усилителя.
Для замены следует принимать только те типы и модели ВУТ и ВУС, которые рекомендованы к установке производителем транспортного средства.В принципе допустимо использовать и другие детали, но они должны иметь подходящие характеристики и установочные размеры.Недопустимо использовать агрегат, создающий недостаточное усилие – это приведет к ухудшению управляемости автомобиля и повышению утомляемости водителя.Например, ни в коем случае нельзя ставить однокамерное ВУ вместо двухкамерного.С другой стороны, устанавливать более мощный усилитель нет смысла, так как при его использовании может потеряться «чувство педали», и такая замена потребует неоправданных затрат.
Также при выборе усилителя необходимо учитывать его комплектацию – эти детали могут поставляться в сборе с ГТЦ или ГКС, либо отдельно от них.Дополнительно может потребоваться приобретение арматуры, шлаков, хомутов и крепежа – обо всем этом следует позаботиться заранее.
Замену вакуумного усилителя необходимо производить согласно инструкции по ремонту автомобиля.Обычно достаточно отсоединить шток от педали, снять ГТЦ/ГКС (если они в исправном состоянии) и все шланги, затем демонтировать усилитель, установка нового узла производится в обратном порядке.Если ВУ меняется в сборе с баллоном, то предварительно необходимо слить жидкость из системы и отсоединить трубопроводы, идущие к контурам от баллона.При установке нового усилителя необходимо отрегулировать ход педали, это также может потребоваться при дальнейшей эксплуатации автомобиля.
Если вакуумный усилитель правильно подобран и заменен, тормозная система или актуатор сцепления сразу же начнут работать, обеспечивая эффективное управление автомобилем в любых условиях.
Время публикации: 13 июля 2023 г.