Вакуумный усилитель тормозов

На подавляющем количестве современных автомобилей используется гидравлическая тормозная система. Она подразумевает, что усилие, необходимое для сжатия тормозных колодок, создается самим водителем при нажатии педали тормоза. Через главный тормозной цилиндр усилие передается на тормозные цилиндры, размещенные на колесах, с помощью несжимаемой жидкости. От цилиндров усилие передается на тормозные колодки, которые и осуществляют торможение.

Недостатком гидравлической тормозной системы является необходимость приложения водителем достаточно большого усилия для сжатия тормозных колодок. К тому же требуемое усилие зависит от веса автомобиля и увеличивается при повышении скорости, с которой совершается торможение. При длительной поездке или движении в городском режиме педаль тормоза может нажиматься десятки или даже сотни раз, что ведет к быстрому утомлению водителя. А это уже может сказываться и на безопасности движения.

Назначение вакуумного усилителя тормозов кроется в самом названии детали. Он призван увеличивать усилие, прилагаемое водителем, при передаче воздействия к тормозным цилиндром и далее к тормозным колодкам. Вакуумный усилитель увеличивает силу нажатия в несколько раз, что позволяет сделать торможение более эффективным и снижает физическую нагрузку на водителя.

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 работоспособность устройства?

Одна из главных проблем для многих автовладельцев — неумение своевременно распознать поломку и проверить систему ВУТ. В реальности все легко.

Алгоритм проверки вакуумного усилителя следующий:

1. Способ первый . Пускайте мотор и дайте ему 3-5 минут поработать. После отключайте зажигание и жмите на тормоз с привычным для повседневной езды давлением. Если устройство исправно, то первый раз педаль срабатывает в обычном режиме (углубляется до пола).

ВУТ срабатывает, а появившийся вакуум затягивает диафрагму. Устройство, в свою очередь, подталкивает поршень основного цилиндра, и происходит выравнивание давления. Как следствие, все дальнейшие срабатывания тормоза будут «укорачиваться».

Причина в том, что разряжения уже нет. Такое поведение системы нормально и свидетельствует о ее работоспособности. В ситуации, когда между первым, вторым и последующими срабатываниями разницы нет (педаль утапливается до пола), это сигнал поломки системы и необходимости ее ремонта.

2. Способ второй . Чтобы подтвердить или опровергнуть предположения о неисправности узла, проведите еще один опыт. Заглушите мотор, выжмите тормоз , а теперь пускайте двигатель. В этот момент нога должна оставаться на педали и создавать определенное давление.

Если устройство исправно, то в камере ВУТ формируется разряжение, благодаря которому происходит давление мембраны на шток. В итоге система притягивает толкатель, а педаль опускается к полу. Если рычаг остался на прежней позиции, то делаем выводы о неисправности вакуумного усилителя тормозов.

Устройство

В основе принципа работы данного механизма лежит воздействие атмосферного давления внешней среды непосредственно на разряженную область. Сам прибор имеет вид камеры, которая разделена на две половины специальной эластичной мембраной.

Ее первая часть соединена с атмосферой, а вторая подключена к патрубку выпускного коллектора двигателя, создающего более низкое давление. Благодаря разному давлению мембрана изгибается в сторону с разреженным воздухом, а часть ее энергии передается элементам тормозной системы автомобиля.

Замена вакуумного усилителя

Конструктивная схема проста и однотипна. Последовательность операций:

• Снимаем разъём датчика тормозной жидкости.

• Откручиваем болты крепления цилиндра к усилителю для отвода бачка цилиндра в сторону, магистральную часть разбирать не стоит.
• Отсоединяем вакуумный шланг с обратного клапана. В случае исправности клапана, устанавливаем его на новый вакуумный усилитель.

• Откручиваем болты, крепящие усилитель к щиту двигателя. Потребуется удлинённая головка, трещотка.
• Отключаем датчик запуска тормозной системы.
• Извлекаем усилитель, отсоединяя от педали тормоза.
• Снимаем пластину оси вращения рычага педали тормоза.
• Если ваше авто оснащено толкателем, связанным с рычагом педали, его надо аккуратно снять запомнив на какое число оборотов была закручена гайка. В противном случае — поставить гайку на толкатель нового ВУТ не выйдет.

• Откручиваем корпус вакуумного усилителя тормозов от кронштейна.
• Приступаем к установке нового вакуумного усилителя тормозов и обратной сборке.

В случае наличия, необходимо проверить техническую точность установки уплотнительной прокладки. Она находится между корпусом и цилиндром для торможения. Если в ходе замены расположение толкателя изменилось, необходимо произвести регулировку свободного хода тормозной педали.

Подготовка к установке усилителя тормозов и выбор деталей

Усилитель тормозов вакуумного типа (в дальнейшем ВУТ) был взят от ВАЗ 2108, однако существует и множество других вариантов. Но, следуя его примеру, лучше не стоит брать ВУТ от нивы-шевроле или лады калины, так как существует шанс получить чересчур мягкую и неинформативную педаль. Далее перечислим все нужные детали:

Кронштейн вакуумного усилителя ВАЗ 21213, для установки на кузов. Вакуумный усилитель тормозов от ВАЗ 2108, 2114, 21213 — ДААЗ 2108-3510010-01. Три тройника тормозной системы классического Авто ВАЗ 2101 – 3506091. Главный тормозной цилиндр для автомобиля ВАЗ 21213 – 3505009. Несколько трубок тормозных цилиндров классических ВАЗ 2101 –2107, (лучше брать медные, за счет более легкому изгибанию).

Передняя левая тормозная трубка для ВАЗ 2108, опять же лучше использовать медную. Четыре шайбочки 0,0х16,0 — 1,0 цит 102844 60. Шланг тормозного бачка (на тот случай, если не хватит стандартного). Сливная пробка радиатора, 11903111 м10 х 1.25 –в количестве 4-х штук.

Похоже, что все, хотя предусмотреть все просто нереально.

Датчики вакуумного усилителя

Эффективную работу вакуумного усилителя с наиболее высоким коэффициентом полезного действия обеспечивает пневматическая система экстренного торможения. В состав последней входит датчик, измеряющий скорость перемещения штока усилителя. Он расположен непосредственно в усилителе.

Также в вакуумнике присутствует датчик, определяющий степень разряжения. Он предназначен для сигнализации о недостатке вакуума в усилителе.