Принцип работы вакуумный усилитель тормозов: Вакуумный усилитель тормозов – назначение, устройство, принцип действия

Вакуумный усилитель тормозов – назначение, устройство, принцип действия

Главная  »  Тормозная система »  Вакуумный усилитель тормозов

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.

 

 

принцип работы, как проверить, признаки неисправности

Для обеспечения требуемого усилия прижатия тормозных колодок или  барабанов во время торможения, особенно экстренного, требуется большое усилие. Оно примерно соответствует 80 кг. Применение такого усилия с помощью давления на педаль тормоза одной ногой создает большую физическую нагрузку водителю.

Поэтому, начиная с 70-х годов двадцатого века, практически на все автомобили начали устанавливать вакуумные усилители тормозов (ВУТ). Они уменьшают требуемое усилие в три-четыре раза.

В принципе, можно уменьшить усилие еще больше. Но тогда теряется информативность педали тормоза, увеличивается ускорение торможения, значительно уменьшается управляемость автомобилем. От работоспособности ВУТ, соблюдения его штатных параметров напрямую зависит безопасность движения и комфортность езды.

Как работает вакуумный усилитель тормозов (принцип работы)

ВУТ обычно представляет собой цилиндрический блок, внутреннее пространство которого разделено на две камеры с диафрагмой, которая может перемещаться. Со стороны главного тормозного цилиндра, конструктивно объединенного с ВУТ, находится вакуумная камера, со стороны педали тормоза – атмосферная.

Диафрагма в вакуумной камере соединена с приводящим штоком тормозного цилиндра. Обратный клапан вакуумной камеры, соединен с помощью шланга с источником разряжения.

Следящий клапан, находящийся в атмосферной камере, механически соединен толкателем с тормозной педалью. Посредством этого клапана атмосферная камера сообщается с вакуумной камерой через вакуумный канал, либо атмосферой через атмосферный канал.

В качестве «поставщика» вакуума в бензиновых двигателях используют разряжение, создаваемое после дроссельной заслонки в области впускного коллектора.

В дизельных двигателях такого разряжения обычно недостаточно для нормальной работы вакуумного усилителя тормозов. В этом случае устанавливают дополнительный вакуумный насос, механически соединенный с вращающимся коленвалом либо распредвалом. На некоторые автомобили с бензиновыми двигателями также устанавливается вакуумный насос.

В основе принципа работы вакуумного усилителя лежит разность величин давлений в камерах, которые разделяются диафрагмой. При отжатой педали атмосферная и вакуумная камеры ВУТ связаны вакуумным каналом. Таким образом, в них устанавливается одинаковое давление. Шток главного цилиндра остается на месте.

Во время торможения следящий клапан перекрывает вакуумный канал и одновременно открывает атмосферный. Диафрагма, испытывая различные давления атмосфера-вакуум, начинает перемещаться  в направление главного тормозного цилиндра. Усилие, создаваемое штоком цилиндра, в несколько раз больше усилия, создаваемого водительской ногой на тормозную педаль. В этом заключается эффект вакуумного усиления торможения.

Если педаль тормоза прекращает движение, диафрагма также остается на месте, фиксируя текущее усилие. При отпускании педали возвратный клапан вновь открывает вакуумный канал. Возврат штока в главном тормозном цилиндре обеспечивается действием возвратной пружины.

Вакуумный усилитель тормозов, исходя из своего принципа действия, имеет неприятную особенность эксплуатации: эффективность усиления напрямую зависит от атмосферного давления. Чем ниже атмосферное давление, тем меньше степень его превышения над давлением в вакуумной камере, меньше коэффициент усиления.

Теоретически (и практически тоже) на высоте более 3500 метров над уровнем моря ВУТ теряет свою эффективность. В условиях обычной эксплуатации транспортного средства при небольших перепадах атмосферного давления и негористой местности изменение его эффективности незаметно. В условиях высокогорья применяются иные типы усилителей тормозов.

Основные признаки неисправности ВУТ

В процессе эксплуатации автомобилей с ВУТ особое внимание уделяется вопросам герметичности его конструкции и трубок, идущих к нему. Признаками неисправности являются:

• необходимость увеличения давления на педаль тормоза для эффективного торможения;
• уменьшенная величина хода педали тормоза;
• продолжение торможения после отжатия педали;
• неровные обороты двигателя вследствие подсоса из вакуумного шланга;
• наличие дополнительных звуков типа «подсос» в момент торможения;
• полный отказ работы усилителя.

Если ВУТ по каким-либо причинам выходит из строя, либо глохнет двигатель, тормозная система в целом остается исправной, но требует больших усилий нажатия на педаль тормоза, как при его отсутствии. Это есть одно из основных условий безопасного движения. Однако, эффективность экстренного торможения при этом значительно уменьшается.

Поэтому во время аварийного буксирования автомобиля, если исправен двигатель, рекомендуется его завести, чтобы тормозная система работала в штатном режиме.

Основные причины неисправности

Основные причины отказа работоспособности вакуумного усилителя тормозов:

• потеря герметичности вакуумного шланга;
• неисправность диафрагмы;
• потеря свойств клапанов;
• нарушение герметичности камер;
• поломка возвратной пружины.

Механизм ВУТ технологически давно отработан, поэтому большинство автовладельцев редко встречается с проблемой его неисправности. Учитывая важность эксплуатации исправной системы торможения, периодически, особенно перед дальними поездками, следует тестировать систему торможения.

Как проверить вакуумный усилитель тормозов не снимая

Способ 1

Наиболее простой способ проверить работу ВУТ заключается в следующем. Необходимо завести и прогреть двигатель. Далее следует заглушить двигатель. После этого неоднократно нажать на педаль тормоза. Во время первого нажатия она должна выжаться до упора. После второго и дальнейших нажатий ход тормозной педали уменьшается. Если разницы между первым и последующими нажатиями не ощущается, значит, разряжение в усилителе не создается.

Видео — как проверить вакуумный усилитель тормозов на автомобиле:

Способ 2

Двигатель заглушен. Нажимается до предела педаль тормоза, лучше несколько раз, и фиксируется в нажатом состоянии. Затем двигатель заводится. Педаль должна немного податься вниз при исправном усилителе.

Определить наличие возможных утечек воздуха позволяет следующий простой тест. При заведенном двигателе максимально выжимается педаль тормоза. Глушится двигатель. Если в течение минуты после того, как двигатель остановится, педаль подастся немного вверх, следовательно, в системе есть утечка воздуха.

Видео — как проверить подсос воздуха через вакуумный усилитель тормозов:

Его ремонт и замена

В случае отказа работоспособности ВУТ необходимо сразу принять меры к восстановлению его работоспособности.

Самостоятельно можно произвести замену вакуумного шланга. Также возможна замена вакуумного насоса в автомобилях с дизельными двигателями.

Более сложные ремонтные работы, связанные с восстановлением герметичности камер ВУТ, исправности диафрагмы, клапанов, других элементов конструкции, лучше доверить профессионалам на сертифицированной СТО. Следует помнить, что исправные тормоза – основа безопасности, на этом экономить не следует.

После ремонта необходимо проверить синхронность торможения колес, диагностировать системы ABS и ESP. Это следует делать на специальных стендах и соответствующем диагностическом оборудовании.

В большинстве случаев ремонт вакуумного усилителя может обойтись гораздо дороже, чем его покупка или замена ВУТ на б/у-шный в хорошем состоянии. Есть резон поискать усилитель на разборках. Тем более, они унифицированы: одна модель может применяться на разных марках автомобилей.

Смотрите как определить полярность аккумулятора и почему так важно её не перепутать.

Головное устройство в автомобиле — что это такое и как его выбирать.

Как производится подключение розетки фаркопа https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/to-i-remont/sxema-podklyucheniya-rozetki-farkopa.html  к автомобилю.

Видео — замена ВУТ на автомобиле ГАЗЕЛЬ:

Как работает усилитель тормозов?

Усилитель тормозов — это компонент, который многократно увеличивает тормозное усилие, когда водитель нажимает педаль тормоза. Это приводит к остановке автомобиля с уменьшенным давлением ноги на педаль. До усилителей тормозов ручные тормоза требовали гораздо больше усилий, чтобы нажать на педаль тормоза и остановить автомобиль. Усилитель тормозов обеспечивает максимальную мощность торможения при минимальном нажатии на педаль.

В настоящее время используется несколько различных типов усилителей тормозов:

• Вакуумные системы усилителей тормозов
• Системы гидроусилителей тормозов
• Электрогидравлические системы усилителей тормозов

Ниже приведены пояснения по каждому типу системы.

Вакуумный усилитель тормозов

Вакуумный усилитель тормозов наиболее распространен в легковых автомобилях. Вакуумный усилитель, используемый на большинстве автомобилей с бензиновым двигателем, устанавливается на противопожарной перегородке между педалью тормоза и главным тормозным цилиндром. Бустер представляет собой металлическую камеру с гибкой диафрагмой, разделяющей обе стороны. Вакуумные усилители обычно имеют диаметр 6-8 дюймов и толщину 3-4 дюйма. Разрежение двигателя подается к обеим сторонам диафрагмы до тех пор, пока не будет нажата педаль тормоза. При нажатии на педаль металлический стержень прижимает клапан к диафрагме и позволяет атмосферному давлению поступать в камеру со стороны педали. Поскольку сторона камеры главного цилиндра все еще находится под вакуумом, разница в давлении создает помощь или «ускорение», необходимое при торможении.

В случаях, когда вакуум в двигателе недостаточен, можно использовать вакуумный насос для создания вакуума, необходимого для правильной работы бустера. Ищете новый вакуумный усилитель тормозов? Найдите подходящую запасную часть для вашего автомобиля здесь.

Hydro-Boost

Гидроусилитель тормозов устанавливается на противопожарной перегородке между педалью тормоза и главным цилиндром, как и вакуумный усилитель. Вместо разрежения в двигателе гидравлическое давление подается насосом гидроусилителя руля для помощи при торможении. При нажатии педали тормоза золотниковый клапан перемещается внутри корпуса и направляет давление жидкости в камеру. Сила жидкости в камере заставляет поршень двигаться вперед и обеспечивает ускорение при торможении. Аккумулятор сохраняет давление на случай потери давления в гидроусилителе руля.

Гидроусилитель используется в тех случаях, когда разрежение в двигателе может быть слабым (двигатели с наддувом или турбонаддувом) или отсутствовать (дизельные двигатели).

Электрогидравлический

Электрогидравлический усилитель — это новый тип помощи при торможении, применяемый в гибридных и электрических транспортных средствах. Упомянутый как «тормоз по проводам», нет прямой связи между педалью тормоза и тормозной системой. Система частично электрическая, частично гидравлическая. Датчики измеряют силу нажатия на педаль тормоза и отправляют эти сигналы в электронный блок управления (ЭБУ). Используя входные данные от нескольких датчиков, ЭБУ определяет, какое тормозное давление необходимо для каждого колеса. Электрогидравлическая тормозная система объединяет в себе функции антиблокировочной системы торможения и контроля устойчивости. Система также интегрируется с рекуперативным торможением на электромобилях. Это происходит, когда электродвигатель реверсирует, чтобы замедлить транспортное средство и перезарядить аккумуляторы. Ввод педали тормоза используется для определения того, требуется ли дополнительное гидравлическое усилие для остановки автомобиля.

Несмотря на то, что вакуумные и гидроусилители тормозов были широко распространены на протяжении десятилетий, постепенно они могут быть заменены электрогидравлическими системами для более точного управления торможением и интеграции с системами безопасности транспортных средств.

Необходимо заменить или модернизировать усилитель тормозов вашего автомобиля? BuyBrakes предлагает лучшие цены на запасные тормозные усилители для вашего автомобиля. Мы предлагаем как вакуумные, так и гидравлические усилители, в зависимости от вашей модели.

Вакуумная тормозная система — тип торможения

Что такое вакуумная тормозная система?

Вакуумная тормозная система является одним из типов тормозной системы, в основном использовались в железнодорожных локомотивах в середине 1860-х годов до изобретения пневматических тормозов . В железнодорожных локомотивах использовались вакуумные тормоза вместо пневматических. Вакуумные тормоза в основном состоят из тормозных трубок , тормозного цилиндра и вакуумного резервуара . Вакуумный насос в вакуумной тормозной системе создает вакуум в тормозной магистрали; а тормозной цилиндр использует вакуумный резервуар для включение тормозов .

В настоящее время многие легкие и тяжелые автомобили также сконструированы с использованием вакуумной гидравлической тормозной системы ( просто вакуумная тормозная система ) . В этой системе вакуум создается двигателем, что помогает водителю при нажатии на педаль ножного/тормозного тормоза. Работа вакуумной тормозной системы будет изучена в следующих разделах.

Читайте также:

• Гидравлическая тормозная система – детали, работа, типы, преимущества, недостатки, применение – часто задаваемые вопросы
• Преимущества четырехтактного двигателя перед двухтактным 0040 :

  Вакуумная тормозная система в основном состоит из двухскоростной роторной машины для сброса атмосферного давления, вакуумных трубок и некоторых других важных частей вакуумной тормозной системы.

  • Тормозной кран водителя
  • Вакуумный усилитель тормозов
  • Тормозной цилиндр
  • Вакуумный ресивер
  • Тормозной блок
  • Тормозная оснастка
  • Тормозная труба0
  • Муфта-заглушка    

  Теперь давайте подробно прочитаем об этих Запчасти Вакуумные тормоза в автомобиле.

  Тормозной кран водителя:

  Тормозной кран водителя используется для контроля и управления вакуумными тормозами и тормозным краном. Их строительный ряд состоит из позиции типа Отпускание, работа, круг и тормоз включены, а также нейтральное положение или положение отключения , которое используется для блокировки клапана, а выпускной клапан соединяется с этой тормозной трубкой и переключает выпускной клапан на полную скорость, чтобы вызвать повышение вакуума в тормозе. трубка.

  Вакуумный усилитель тормозов:

  Вакуумный усилитель тормозов — еще одна важная часть вакуумной тормозной системы. Они повысят эффективность тормозов, уменьшив усилие водителя, прилагаемое к педали тормоза. Поскольку это устройство, оно состоит из внутренних частей, которые помогают работать всему устройству. Внутренние части состоят из диафрагмы, умного клапана, металлического контейнера. Вакуумный усилитель тормозов соединен с главным цилиндром с помощью штока с одной стороны.

  Тормозной цилиндр :

  Каждый автомобиль состоит как минимум из одного цилиндра, но иногда их бывает два или даже три. Поршни вакуумного тормоза внутри цилиндров перемещаются для управления тормозами через звенья, называемые « оснастка ». Этот поршень внутри тормозного цилиндра перемещается относительно вакуума в тормозной магистрали . Потеря вакуума включает тормоза, а восстановление вакуума отпускает тормоза.

  Вакуумный резервуар :

  Для работы вакуумных тормозов необходима разность давлений на одной стороне поршня тормозного цилиндра. Вакуумный резервуар в вакуумной тормозной системе   используется для обеспечения того, чтобы источник вакуума всегда был доступен для работы, который крепится к верхней части поршня. В тормозном цилиндре вакуум объединен с резервуаром .

  Тормозная колодка :

  Тормозная колодка представляет собой фрикционный материал в вакуумной тормозной системе, прижимаемый к поршню тормозного цилиндра. Этот тормозной блок состоит из Чугун или другой композиционный материал.

  Тормозная оснастка:

  Тормозная оснастка — еще один важный компонент или деталь вакуумных тормозов в автомобиле. Движение поршня в тормозном цилиндре передает давление на тормозные колодки на каждом колесе с помощью тормозной системы .

  Выхлоп :

  Двухскоростная роторная машина используется для растормаживания тормозов и снижения атмосферного давления из тормозных цилиндров и управляется тормозным краном водителя. Тормоз отпускается на полной скорости, чтобы поддерживать медленную скорость автомобиля. Вакуум будет на уровне их выпуска, когда поезд бежит. Экстрактор может приводиться в действие непосредственно от дизельного двигателя.

  Тормозная трубка: 

  Трубка, несущая вакуум, обеспечивает циркуляцию перепада давления , необходимого для управления тормозами по всей ее длине.

  Муфта-заглушка :

  В вакуумной тормозной системе на обоих концах автомобиля предусмотрена муфта-заглушка , которая позволяет герметизировать концы шлангов тормозной магистрали, когда автомобиль отсоединен. Герметичная муфта-заглушка предотвращает отсоединение от тормозной магистрали.

  Работа вакуумной тормозной системы:
  • Принцип работы вакуумной тормозной системы и пневматической тормозной системы аналогичен , но в вакуумной тормозной системе используется вакуум , а в пневматической тормозной системе сжатый air используется для выполнения операции торможения. В вакуумных тормозах вакуум создается двигателем и используется для включения тормозов.
  • Как мы уже знаем, движущийся поезд содержит кинетической энергии , который нужно снять в поезде, чтобы остановить его. Итак, принцип работы вакуумной системы заключается в преобразовании кинетической энергии в тепло.
  • В вакуумной тормозной системе для преобразования кинетической энергии в тепло необходимо добавить контактный материал между вращающимися колесами или дисками, прикрепленными к осям. Этот материал создает трение и преобразует кинетическую энергию в тепло, что помогает поезду замедляться и останавливаться.

  Рабочий процесс вакуумной тормозной системы можно объяснить в два шага

  • Когда мы отпускаем педаль тормоза , внутренний вакуумный порт позволяет разрежению двигателя течь из обратного клапана одинакового вакуума с обеих сторон диафрагмы.
  • Когда мы нажимаем на тормоз, педаль тормоза перемещается вперед , чтобы закрыть вакуумный порт , что позволяет открыть клапан впуска воздуха. Задняя часть диафрагмы от источника вакуума блокируется этим действием, и одновременно отфильтрованное атмосферное давление проходит через впускной клапан к задней стороне диафрагмы. Эта комбинация атмосферного давления на задней стороне и вакуума на передней стороне позволяет диаграмме двигаться и главный цилиндр толкатель вперед для включения тормозов.

  Читайте также:

  • Тормозная система – типы, основные компоненты, работа, преимущества, недостатки, применение – часто задаваемые вопросы Процесс, Графики, Работа, Преимущества, Недостатки , Применение – часто задаваемые вопросы
  Преимущества вакуумной тормозной системы:

  Преимущества вакуумной тормозной системы:

  • Просто в дизайне .
  • Вакуумная тормозная система безопасна при использовании.
  • Этот тип тормозной системы отличается высокой надежностью .
  Недостатки вакуумной тормозной системы:

  Недостатки вакуумной тормозной системы:

  • Очень трудно найти утечки в вакуумной тормозной системе.
  • Начальная стоимость вакуумной тормозной системы очень высока.
  Применение вакуумной тормозной системы:

  Применение вакуумной тормозной системы:

  • Используется в Heritage Railway (Великобритания).
  • Применение вакуумной тормозной системы можно найти в Узкоколейная железная дорога Центральной Европы .
  • Он также используется в железных дорогах Индии .
  • Кроме того, вакуумные тормоза также используются в Railway of Spoornet (Южная Африка) .
  Заключение:

  Принцип работы вакуумной тормозной системы и пневматической тормозной системы аналогичен, но рабочий процесс и источник включения тормозов отличаются. Основная часть, которую мы должны помнить в этом типе, это вакуумный усилитель тормозов, который помогает водителю снизить усилия при торможении. Он хорошо известен и хорошо используется в реальных приложениях, но все же необходимо повысить его осведомленность и технологии, лежащие в основе этого.

  Часто задаваемые вопросы:
  1. Что такое вакуумный усилитель тормозов?

  A. Вакуумный усилитель тормозов поможет водителям снизить усилие при торможении. Другими словами, вакуумные усилители тормозов повысят эффективность тормозов с меньшими усилиями водителя.

  2. В каком автомобиле используется вакуумный усилитель тормозов?

  A. Вакуумный усилитель тормозов играет важную роль в вакуумном торможении, поэтому он будет использоваться во всех автомобилях, использующих вакуумную тормозную систему. В частности, можно сказать, что TATA NANO использует 6-дюймовый вакуумный усилитель тормозов.

  3. В чем разница между пневматическими и вакуумными тормозами?

  A. В пневматической тормозной системе сжатый воздух используется в качестве толкающей силы, необходимой для блокировки колес.