Как работает вакуумный усилитель тормозов ваз
За счет усилителя педали тормоза можно увеличить эффективность и скорость остановки автомобиля в 5 раз. Механизм существенно облегчает торможение, позволяет водителю меньше уставать за рулём. Регулярная и грамотная проверка вакуумного усилителя тормозов поможет всегда держать систему исправной.
Конструкция и принцип работы вакуумного усилителя
Вакуумный усилитель (или ВУТ)‐ самый распространённый тип механизма для усиления тормозов. Действует по принципу снижения давления или просто — разряжения. Конструктивно он образует единое целое с главным цилиндром, включает в себя несколько важных компонентов:
- корп ус, разделённый диафрагмой на 2 части — вакуумную и атмосферную камеры;
- клапан, перекрывающий мостик между частями вакуумника;
- механический (или электрический)насос, необходимый для обеспечения бесперебойной работы в качестве основного или дополнительного источника разряжения(на некоторых бензиновых автомобилях может не быть);
- пружина возвратного типа — нужна для перемещения диафрагмы в начальное положение после нажатия педали тормоза.
Некоторые модели ВУТ оснащены также электромагнитным приводом. Это дополнительный элемент для экстренного торможения.
Работа вакуумника основана на разряжении или разности давления воздуха в обеих камерах. В исходном положении оно одинаковое, но после нажатия тормоза канал, соединяющий обе половины ВУТ, перекрывается. При этом воздух начинает поступать в атмосферный отдел, где разряжение снижается. Это образует силу, воздействующую на диафрагму, которая перемещает поршень главного цилиндра, преодолевая усилие пружины.
Почему ВУТ выходит из строя?
При поломке ВУТ тормозная система сохраняет работоспособность, но выжать педаль оказывается сложно. Типичных причин выхода механизма из строя две:потеря герметичности камер / трубок и порча обратного клапана.
Особый шланг соединяет вакуумник с впускным коллектором автомобиля, от которого в большинстве случаев он получает разряжение. На некоторые модели усилителя ставят дополнительный насос. Но всё же основную часть энергии ВУТ берёт от коллектора. Поэтому, если трубка обрывается или её соединения расслабляются, механизм перестаёт работать.
Признаки неисправности ВУТ
Основным симптомом считается шипящий звук, издаваемый усилителем после нажатия педали тормоза, которая в свою очередь становится неимоверно тугой. Но есть и другой типичный признак — нестабильная работа двигателя, вызванная обеднением топливной смеси. Происходит это из‐за подсасывания воздуха во впускной коллектор. Кстати, свист бывает вызван также износом сальников клапана вакуумника.
Признаком повреждения усилителя механического типа является стук. Его издаёт приводной шток. Что касается электронасоса, он при неполадках начинает сильно нагреваться.
Проверка вакуумного усилителя: все способы
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!
Не верьте тем, кто говорит, что тормоза придумали трусы. Их придумали очень умные и долгоживущие люди, а вакуумный усилитель тормозов придумали к тому же и очень ленивые. Для того чтобы проверить необходимость наличия ВУТ на автомобиле, попробуйте остановить его нажатием на педаль тормоза с выключенным двигателем на небольшой скорости. Скорее всего, для полной остановки придётся так сильно жать на тормозную педаль, что вам потребуется даже немного привставать на сиденье. А представляете, если вас будет ожидать такой сюрприз во время интенсивного движения в потоке автомобилей, да и ещё и на спуске? Поэтому к данному вопросу просто необходимо отнестись со всей серьёзностью и полнотой ответственности за свою и чужую безопасность. Итак, разберёмся, как делается ремонт ВУТа и замена его составных частей.
Общее устройство тормозной системы ВАЗ 2110
Вакуумный усилитель тормозов ВАЗ-2110 находится в подкапотном пространстве автомобиля между главным тормозным цилиндром и педалью тормоза.
Схема расположения ВУТ
Принцип работы вакуумного усилителя тормозов вкратце рассмотрим на следующем рисунке:
Подробно рассмотреть работу всей тормозной системы автомобиля в совокупности вы можете в следующем видеоуроке.
Как работает (на видео)
Диагностика вакуумного усилителя своими руками
Прежде всего необходимо сказать, что неполадки в работе и выход из строя вакуумного усилителя не носит фатального характера. Происходит лишь характерное затруднение при торможении автомобиля и в ряде случаев нарушение стабильной работы двигателя. В любом случае перед поездкой вы можете самостоятельно провести достаточно эффективную и не требующую специальных навыков проверку работы вакуумного усилителя тормозов, для этого:
- При не заведённом двигателе нажимаем несколько раз на полный ход тормозную педаль;
- Удерживаем её в нажатом состоянии;
- Заводим двигатель.
Основные признаки неисправностей ВУТ (таблица)
Как отремонтировать или заменить детали
Шипит при торможении (с видеопримером)
На следующем видео можно услышать этот характерный звук:
В любом случае вначале нам придётся демонтировать ВУТ, для этого нам понадобится минимум подручных средств.
Инструменты
Демонтаж
На данном этапе у нас есть выбор: или сделать всё так, как гласит инструкция завода-изготовителя (отсоединить главный тормозной цилиндр от ВУТ, откручивая от него все тормозные трубки, с последующей его прокачкой) или же чуть проще и малой кровью (просто отодвинув его в сторону).
Создавать нужное усилие на педали для уверенного торможения, даже относительно лёгкого автомобиля, доступно только очень тренированному человеку и уж точно никому не доставляет удовольствия. Этим занимаются только автогонщики, у которых иные ценности. Остальным участникам дорожного движения помогают усилители тормозов, которые в современных машинах исключительно построены по принципу управления вакуумом.
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.
Устройство и принцип работы
ВУТ принципиально несложен, это всего лишь герметичный корпус, разделённый гибкой перегородкой-мембраной на две части.
С одной стороны мембраны подводится разрежение от коллектора через гибкий армированный шланг, а с другой давление может изменяться от того же, что и в коллекторе, до нормального атмосферного.
К мембране подсоединён шток, который и прикладывает возникающее из-за перепада давлений усилие к поршню ГТЦ. Туда же, куда давит и водитель через педаль со штоком.
Если педаль не нажата, межкамерный клапан открыт, доступ в атмосферу они обе не имеют, мембрана не испытывает одностороннего давления и никакого усилия на шток не создаёт.
Разность давлений приступает к работе, помогая ноге водителя. Чем сильнее нажатие, тем больше и помощь. После прекращения торможения, клапаны возвращаются в исходное состояние, а мембрана отводится на место возвратной пружиной.
Эффективность усиления зависит от площади мембраны и глубины разрежения в вакуумной камере. Поэтому усилители делаются значительных размеров, их сразу видно при открывании капота.
В последнее время для более точного и независимого от двигателя управления отдельные вакуумные насосы стали использовать и на бензиновых двигателях.
Признаки неисправности
Обычно неполадки в работе ВУТ могут маскироваться или наоборот, маскировать другие неисправности тормозной системы. Но проверять всё равно приходится тормоза в комплексе, поэтому можно выделить основное.
- Падает эффективность тормозов, заблокировать колёса не удаётся или для этого приходится создавать запредельное усилие на педали. В автомобилях с АБС это проявится таким образом, что заставить систему сработать на сухом асфальте не получится ни при каком резком торможении. Датчики не зафиксируют скольжение шин относительно дороги и АБС не включится.
- Работа двигателя начинает необычно зависеть от нажатия на тормозную педаль. Он либо подёргивается на холостом ходу постоянно, а при торможении выравнивается, либо наоборот, троит и глохнет с нажатой педалью.
- Со стороны ВУТ слышно постоянное шипение подсасываемого через неплотности усилителя или подводящего вакуумного шланга воздуха.
При отсутствии других явных неисправностей начинать проверку системы надо последовательно, а именно ВУТ располагается сразу за тормозной педалью.
Как проверить вакуумный усилитель тормозов
Есть три характерных признака, по которым можно быстро, хотя и достаточно грубо оценить проблемы с ВУТ.
- Остановив двигатель надо сбросить остаточное давление в камерах, нажав несколько раз на педаль. После чего, удерживая педаль нажатой, запустить мотор. При исправном усилителе он должен сразу же включиться в работу, что проявится в дополнительном утапливании педали на несколько миллиметров при неизменном усилии ноги.
- Можно нажать несколько раз педаль при только что остановленном двигателе. В этом случае при каждом последующем нажатии ход педали должен уменьшаться, а усилие нарастать за счёт расходования остаточного вакуума, новый при остановленном моторе не создаётся. Если разницы нет, значит усилитель не держит давление, в нём есть неплотности.
- Если отсоединить от усилителя вакуумный шланг и заглушить его, то при нормально работающем ВУТ это никак не повлияет на двигатель. При наличии утечек мотор заработает ровнее и добавит оборотов холостого хода. Это не относится к трещинам в самом шланге.
При возникновении подозрений на исправность усилителя его лучше всего заменить на новый. Тормоза – не тот предмет, на котором стоит экономить. Но иногда его удаётся и отремонтировать.
Ремонт ВУТ
Далеко не все автомобили позволяют вмешиваться в конструкцию ВУТ. Но иногда это возможно, например на старых вазовских моделях.
Регулировка штока
На некоторых автомобилях конструкция усилителя предусматривает возможность регулировать длину штока. Обычно нормируется его выступание за фланец усилителя в демонтированном состоянии. Проводить эту операцию приходится крайне редко, поскольку все усилители уже отрегулированы на заводе, а в дальнейшем эта величина не изменяется.
Но иногда подобной регулировкой удаётся уменьшить нежелательно большой свободный ход педали. Для этого ВУТ демонтируется, а длина штока изменяется его вращением при ослабленной контргайке.
В больших пределах делать это нельзя, поскольку либо недопустимо вырастет свободный ход, либо начнётся самопроизвольное срабатывание ВУТ с подтормаживанием колёс на ходу.
Обратный клапан
Эта достаточно простая деталь устанавливается между корпусом усилителя и вакуумным шлангом.
Проверить его просто, он должен пропускать воздух при продувке в одном направлении и блокировать при другом. При малейших сомнениях эту простейшую деталь надо заменить.
Шланги
Самым простым случаем может быть потеря герметичности подводящего разрежение шланга. Его несложно и недорого поменять на новый, никаких особых требований к нему, кроме бензостойкости и подходящих размеров не предъявляется.
Ремкомплект для ВУТ
Глубокий ремонт с использованием ремкомплекта можно рассматривать скорее как хобби, чем как действия, связанные с реальной необходимостью. Проще заменить узел в сборе. Тем не менее, ремкомплекты к старым машинам существуют.
Прежде всего в него входит резиновая диафрагма, разделяющая камеры. Иногда она рвётся при прочих исправных деталях. Также в составе комплекта имеются резиновые гофрированные чехлы штоков и уплотнительные кольца. Иногда ещё и обратный клапан вакуумного шланга.
Для замены всех этих деталей усилитель надо снять и разобрать. При разборке потребуется отогнуть завальцовку, соединяющую половинки корпуса, после чего разъединить корпус, придерживая возвратную пружину диафрагмы.
После замены резиновых деталей корпус собирается в обратном порядке и его половинки завальцовываются.
Ездить с неисправным усилителем категорически нельзя. Вся система тормозов рассчитана на его наличие и не сможет обеспечить безопасность при неполадках в одном из своих важных элементов конструкции.
Вакуумный усилитель тормозов (ВУТ) является важным элементом в устройстве тормозной системы и представляет собой широко распространенное устройство на авто различных марок и моделей.
Если просто, усилитель тормозов создает усилие при нажатии на педаль тормоза, благодаря чему тормоза срабатывают более эффективно, водителю проще использовать тормозную систему и т.д. Далее мы рассмотрим, как устроен и работает ВУТ.
Усилитель вакуумный: устройство
Итак, работает указанный усилитель за счет разрежения. Благодаря тому, что в системе образуется вакуум, тормозной усилитель создает дополнительное усилие. В плане конструкции вакуумный усилитель интегрирован в общий блок с ГТЦ (главный тормозной цилиндр).
Общая конструкция предполагает следующий набор элементов, из которых состоит вакуумный усилитель:
- корпус;
- диафрагма;
- следящий клапан;
- толкатель;
- шток поршня ГТЦ;
- возвратная пружина;
Хотя на разных моделях автомобилей устройство может несколько отличаться, общая схема характерна как для отечественных авто разных лет выпуска, так и иномарок (например, вакуумный усилитель тормозов ВАЗ или авто иностранного производства).
Сам корпус вакуумника условно делится на две части при помощи диафрагмы. Такое разделение формирует две камеры. Одна камера обращена к ГТЦ и называется вакуумной камерой, тогда как вторая, ближняя к педали тормоза, является атмосферной камерой.
В двух словах, вакуумная камера соединяется посредством обратного клапана с областью во впускном коллекторе за дроссельной заслонкой. Это и есть источник разряжения для ВУТ.
Также для того, чтобы вакуумный цилиндр более точно и четко работал на разных режимах работы ДВС, в качестве источника разряжения может быть использован вакуумный электрический насос. Как правило, данное решение используется в авто с дизельным мотором, так как разряжение во впускном коллекторе таких ДВС небольшое.
Что касается обратного клапана, он разъединяет вакуумный усилитель и источник разряжения во время остановки мотора или при выходе из строя вакуумного насоса. В свою очередь, атмосферная камера соединена при помощи следящего клапана с вакуумной камерой и атмосферой. Когда клапан находится в исходном положении, камера атмосферная соединяется вакуумной камерой. Если же водитель нажимает на педаль тормоза, тогда камера соединена с атмосферой.
Функцией толкателя является перемещение следящего клапана. Толкатель связан с педалью тормоза в салоне. Также диафрагма соединена со стороны вакуумной камеры со штоком поршня ГТЦ.
Именно благодаря тому, что диафрагма движется, осуществляется перемещение поршня, в результате чего тормозная жидкость под давлением нагнетается в рабочие тормозные цилиндры на колесах. По окончании торможения диафрагма возвращается в исходное положение за счет возвратной пружины.
Еще добавим, что на современных авто для экстренного торможения в общую схему может быть интегрирована система экстренного торможения. Данная система предполагает наличие дополнительного электромагнитного привода штока.
Еще можно выделить решение под названием активный усилитель тормозов, который способен работать в отдельных случаях без необходимости нажимать на педаль тормоза. Такой активный усилитель тормозов необходим для работы системы ESP.
Как работает вакуумный усилитель тормоза
Рассмотрев, как устроены вакуумные тормоза, необходимо изучить принцип работы вакуумного усилителя. Если просто, ВУТ работает за счет разницы давлений в вакуумной, а также атмосферной камере.
Когда педаль тормоза не нажата, давление в камерах одинаковое и является таким, которое создает источник разряжения. Если же нажать на педаль, усилие передается через толкатель на следящий клапан. Этот клапан перекроет канал, который соединяет атмосферную камеру и вакуумную.
Далее, при последующем движении клапана, атмосферная камера через канал будет соединена с атмосферой, в то же время разряжение в атмосферной камере понизится. В свою очередь, разница давлений будет оказывать воздействие на диафрагму. После того, как усилие пружины будет преодолено, произойдет перемещение штока поршня ГТЦ.
При этом общая конструкция вакуумного усилителя позволяет создать дополнительное усилие на штоке поршня ГТЦ, причем усилие пропорционально той силе, с которой водитель жмет на педаль тормоза. Получается, чем сильнее нажатие, тем активнее работает усилитель.
После того, как водитель отпустит педаль тормоза, произойдет соединение атмосферной и вакуумной камеры, давление в обеих камерах выровняется и диафрагма перейдет в начальное положение за счет усилия возвратной пружины.
Примечательно то, что полное дополнительное усилие, которое позволяет получить тормозной вакуум, от трех до пяти раз выше того усилия, которое прикладывает водитель, нажимая на педаль тормоза. Кстати, возможно получить и большее дополнительное усилие при такой необходимости. В таком случае в конструкции ВУТ используют большее количество камер, а также устанавливают большую диафрагму.
Само собой, наличие усилителя тормозов значительно облегчает процесс управления ТС, так как торможения при езде приходится применять часто и активно. Также повышается безопасность, так как водитель получает возможность быстро затормозить, практиковать импульсное торможение, точнее дозировать усилие на педали, причем, не прикладывая особых физических усилий. Вполне очевидно, что большую часть работы при торможении делает ВУТ.
Как проверить вакуумный усилитель тормозов
В процессе эксплуатации ТС вакуумный усилитель тормозов изнашивается и может выйти из строя. Если усилитель перестанет работать, тормоза полностью не пропадут, однако потребуется прикладывать большие усилия на педали тормоза для того, чтобы добиться эффективного торможения.
По этой причине важно знать, какие признаки неисправности вакуумного усилителя тормозов указывают на проблемы с данным элементом, а также как проверить ВУТ.
Как правило, проблемы зачастую связаны с механическим повреждением соединения шланга, который соединяет усилитель и впускной коллектор. На деле, трещины резинового шланга приводят к тому, что в рабочей камере нет вакуума.
Еще в устройстве ВУТ со временем залипает клапан, не редко обнаруживается, что повреждена рабочая поверхность диафрагмы и т.д. Основные признаки поломок проявляются в виде ухудшения торможения, требуется сильнее нажимать на тормоз, во время торможения слышно шипение и скачут обороты двигателя. В некоторых случаях мотор троит или даже глохнет при нажатии на тормоз.
Так или иначе, проверка вакуумного усилителя тормозов может быть произведена быстро и без его снятия. Есть три простых способа диагностики ВУТ.
- Первый предполагает то, что машину заводят, далее двигатель работает на холостом ходу около 5 минут, затем машину глушат и водитель полностью нажимает на педаль тормоза.
- Следующий способ проверки сводится к тому, что педаль на заглушенном ДВС сначала нажимается 5-6 раз, затем выжимается до упора и удерживается. Не отпуская педаль, мотор заводят. Если нет неполадок вакуумного усилителя тормозов, при запуске двигателя появится разряжение (вакуум), мембрана надавит на шток, тот потянет за собой толкатель, соединенный с педалью.
В результате выжатая педаль опустится еще ниже после пуска двигателя. Если этого не произошло, можно считать, что в системе нет вакуума, то есть ВУТ частично или полностью не работает.
- Еще один способ позволяет проверить механизм на предмет возможной утечки воздуха. Сначала мотор следует завести, после чего выжать педаль тормоза до упора и заглушить ДВС, не отпуская самой педали. Удерживая тормоз нажатым около 30-40 сек., нужно проследить, не произошло ли отклонения педали от положения, которое было изначально, то есть на момент остановки ДВС.
Если отклонений нет, значит, все в порядке. Если же педаль изменила положение, в системе есть утечка. Также при отпускании педали она под действием возвратной пружины может начать принимать обратное положение. Это указывает, что имеет место неисправность, приводящая к тому, что давление в рабочей камере растет.
Подведем итоги
Как видно, вакуумник ВАЗ или любой другой машины является важным и ответственным элементом. От качества его работы напрямую будет зависеть усилие, которое водитель должен прикладывать при торможении. Само собой, любые неполадки в системе тормозов требуют немедленной диагностики и устранения. Также признаки, рассмотренные выше, позволяют определить возможные проблемы ВУТ, что позволяет вовремя выявить неисправность.
Рекомендуем также прочитать статью о том, почему скрипят тормоза при торможении. Из этой статьи вы узнаете, по каким причинам появляется скрип тормозов, а также что делать водителю в подобной ситуации и как устранить скрипы.
В качестве итога отметим, что вся тормозная система нуждается в регулярной проверке, а также своевременном обслуживании. Следует правильно подходить к выбору тормозных колодок, замечать случаи, когда педаль тормоза стала твердой или мягкой, обращать внимание на скрип при торможении, вовремя смазывать направляющие суппортов, менять тормозную жидкость, прокачивать тормоза и т.д.
Только такой подход позволяет утверждать, что тормозная система обслужена и находится в исправном состоянии. Также исключительно в сочетании с правильно подобранной резиной/дисками и полной работоспособностью всех дополнительных систем (например, ABS) водитель получает полный контроль над авто и максимальную безопасность при езде и торможении.
Педаль тормоза слишком тугая, не продавливается или стала мягкой, тормоза проваливаются: основные неисправности, диагностика и способы устранения неполадок.
Педаль тормоза мягкая после замены тормозных колодок: почему тормоза ватные, нужно ли прокачивать тормозную систему. На какие нюансы обратить внимание.
Почему направляющие тормозного суппорта нужно смазывать, какую смазку лучше использовать для направляющих суппортов. На что обратить внимание, советы.
Почему на машине тормоза скрипят, слышен скрежет тормозов, свист или писк при торможении: основные причины. Скрипят тормозные колодки, что делать водителю.
Как правильно подобрать тормозные колодки для авто: устройство тормозной колодки, классы колодок передних и задних. Выбор лучших тормозных колодок, советы.
Смазка для подшипников ступиц: чем смазывать ступичные подшипники. Особенности выбора смазки, тонкости и нюансы, как смазать ступичные подшипники самому.
Читайте также: