Основные неисправности
Несмотря на простоту конструкции и небольшое количество подвижных элементов, ГТЦ нередко перестает нормально выполнять свои функции из-за неисправностей.
Основными неисправностями главного тормозного цилиндра являются:
Главный тормозной цилиндр теряет свою герметичность обычно из-за сильного износа или повреждения уплотняющих манжет. При этом жидкость может перетекать между камерами, а также выходить наружу из корпуса. При этом в систему проникает воздух. В результате значительно снижается давление и эффективность тормозной системы ухудшается.
Замена главного тормозного цилиндра ваз 2108 2109 2110
Подсос воздуха в системе может происходить из-за закупорки вентиляционного отверстия в крышке бачка. Из-за этого при перемещении жидкости в бачке образуется разрежение, которое компенсируется воздухом, проникающим через манжету. В итоге, завоздушивание системы становится причиной падения эффективности работы системы.
Заклинивание поршня может произойти по двум причинам – попаданием сора внутрь цилиндра через бачок или образованием ржавчины на внутренних поверхностях корпуса. Это приводит к тому, что один из контуров прекращает работу.
Восстановление работоспособности ГТЦ возможно только в случае износа или повреждения уплотнителей или же засорении. Для проведения ремонта продаются специальные ремкомплекты.
Зачастую промывка цилиндра и замена резинотехнических элементов позволяет полностью восстановить работоспособности. Но бывают и случаи, когда такие меры не помогают и решить проблему можно только путем замены узла в сборе.
Источник — http://systemsauto.ru/brake/brake_master_cylinder.html
Источник — http://techautoport.ru/hodovaya-chast/tormoznaya-sistema/glavnyi-tormoznoy-cilindr.html
Источник — http://autoustroistvo.ru/sistemi-upravleniya/glavnyy-tormoznoy-cilindr/
Источник — http://autoleek.ru/hodovaja-chast/tormoznaja-sistema/glavnyj-tormoznoj-cilindr.html
Источник — http://1gai.ru/publ/521171-obyasnyaem-princip-raboty-glavnogo-tormoznogo-cilindra-prosto-dlya-novichkov.html
Источник — http://avtoexperts.ru/article/glavny-j-tormoznoj-tsilindr-gtts-ustrojstvo-i-neispravnosti/
Источник — http://www.avtozapchasty.ru/article/tgr_article.php?str_id=10128
Источник — http://avto-i-avto.ru/ustrojstvo-avto/naznachenie-ustrojstvo-rabota-glavnogo-tormoznogo-cilindra-avtomobilya.html
Источник — http://car.ru/remont-auto-svoimi-rukami/tormoznaya-sistema/33691-remkomplekt-glavnogo-tormoznogo-tsilindra/
Источник — http://etlib.ru/wiki/glavnyj-tormoznoj-tsilindr-60
Источник — http://avtocity365.ru/ustrojstvo-i-ekspluatatsiya-avtomobilya/printsip-raboty-i-neispravnosti-glavnogo-tormoznogo-tsilindra/
В корпусе главного тормозного цилиндра расположены друг за другом (тандемом) два поршня. В первый поршень упирается шток вакуумного усилителя тормозов, второй поршень установлен свободно. Уплотнение поршней в корпусе цилиндра выполнено с помощью резиновых манжет. Возвращение и удержание поршней в исходном положении обеспечивают две возвратные пружины.
Главный тормозной цилиндр – центральный конструктивный элемент рабочей тормозной системы. Он преобразует усилие, прикладываемое к педали тормоза, в гидравлическое давление в тормозной системе. Работа главного тормозного цилиндра основана на свойстве тормозной жидкости, не сжиматься под действием внешних сил.
На современных автомобилях устанавливается двухсекционный главный тормозной цилиндр. Каждая из секций обслуживает свой гидравлический контур. Для переднеприводных автомобилей один из контуров объединяет, как правило, тормозные механизмы правого переднего и левого заднего колес, второй – левого переднего и правого заднего колес. В заднеприводных автомобилях рабочая тормозная система построена несколько иначе. Первый контур обслуживает тормоза передних колес, второй – задних колес.
Принцип работы главного тормозного цилиндра
При окончании торможения поршни под действием возвратных пружин возвращаются в исходное положение. Когда поршень проходит через компенсационное отверстие, давление в контуре выравнивается с атмосферным давлением. Даже если тормозная педаль отпускается резко, разряжения в рабочих контурах не создается. Этому препятствует тормозная жидкость, заполнившая полости за поршнями. При движении поршня эта жидкость плавно возвращается (перепускается) в бачек через перепускное отверстие.
Если в одном из контуров произойдет утечка тормозной жидкости, другой контур будет продолжать работать. Например, при утечке в первом контуре первый поршень беспрепятственно переместиться по цилиндру до соприкосновения со вторым поршнем. Второй поршень начинает перемещаться, обеспечивая срабатывание тормозных механизмов во втором контуре.
При утечке во втором контуре, работа главного тормозного цилиндра происходит несколько иначе. Движение первого поршня вовлекает в движение второй поршень, который не встречает препятствий на своем пути. Он двигается до достижения упором торца корпуса цилиндра. После чего давление в первом контуре начинает расти, обеспечивая торможение автомобиля.
Несмотря на то, что ход педали тормоза при утечке жидкости несколько увеличивается, торможение будет достаточно эффективным.
В момент нажатия педали тормоза шток вакуумного усилителя начинает толкать поршень первого контура. В процессе перемещения он перекрывает компенсационное отверстие, за счет чего начинает расти давление в этом контуре. Под действием давления начинает свое перемещение второй контур, давление в котором также поднимается.
Так в чем разница между двумя типами усилителей?
По правде говоря, и гидравлический усилитель тормозов, и вакуумный его аналог – это суть одно и то же. Каждый из них использует давление, чтобы помочь водителю в применении гидравлической жидкости в тормозных магистралях и активации тормозной системы по ее прямому назначению без лишних усилий. При этом стоит помнить, что неработающий усилитель тормозного механизма не будет препятствовать нарушению работы тормозной системы и ее эффективности, хотя использовать ее будет не так комфортно и потребуется прикладывать гораздо больше усилий правой ноги.
Тем не менее у людей возникает путаница в тот момент, как только они впервые сталкиваются с двумя этими похожими, но почему-то отличающимися друг от друга системами. Другие автовладельцы, которые с техникой не «на ты», вообще искренне удивляются тому, что систем усилителей существует больше, чем одна.
Чтобы упростить понимание, давайте разберемся, в чем разница в работе вакуумного усилителя тормозов в отличие от его гидравлического аналога. А также дадим подсказки для диагностики потенциальных проблем с каждым из этих типов.
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.
Этот узел автомобильной тормозной системы состоит из следующих обязательных элементов:
Как работает вакуумный усилитель тормозов?
Принцип действия
Вакуумный усилитель тормозов получает свою мощность через вакуумную систему, соединенную с впускным коллектором двигателя или вакуумным насосом.
Этот тип усилителя наиболее распространенный. Вакуум поступает в усилитель, который подает давление в гидравлические тормозные магистрали при нажатии на педаль тормоза. Вакуум, создаваемый двигателем (или насосом), приводит в действие внутреннюю камеру, разделенную резиновой диафрагмой на две части: вакуумную и атмосферную. В первой давление ниже атмосферного, во второй оно равно ему. При активации тормозов атмосферная камера через следящий клапан соединяется либо с вакуумной в расторможенном состоянии, либо с атмосферной.
Диафрагма с одной стороны соединена со штоком для привода поршня главного цилиндра, а с другой стороны через следящий клапан – с толкателем, идущим от тормозной педали.
При нажатии на педаль система инициирует разряжение в вакуумной полости, за счет чего диафрагма перемещается в сторону разряжения, добавляя усилие на тормозную педаль и облегчая торможение в 2, 3, 4 раза.
Три основных причины отказа вакуумного усилителя тормозов
Нет вакуумного давления от двигателя (не работает вакуумный насос);
Неспособность усилителя создать вакуум внутри (разгерметизация полостей усилителя);
Поломка деталей системы, таких как обратный клапан и вакуумная магистраль.
Признаки поломки вакуумного усилителя
Тормозная педаль становится более тугой. Ее гораздо сложнее продавить, при этом эффективность торможения будет снижаться при той же силе нажатия на педаль. Это самый явный и первый признак, который говорит о возникших проблемах с усилителем;
Также опытные механики сообщают, что при некоторых поломках в системе усилителя во время нажатия на педаль может слышаться шипение, повышаться, но не всегда, расход топлива.
Алгоритм проверки вакуумного усилителя
Самая простая проверка
Двигатель заглушен. Несколько раз нажимаем на педаль тормоза. Выжав ее до упора и не отпуская, заводим автомобиль. Если в усилителе нормально создается вакуум, то педаль после появления разряжения продавится под усилие ноги еще немного больше.
Второй вариант проверки работы усилителя
Заводим автомобиль на 5 минут на холостых оборотах. Глушим. Нажимаем на тормозную педаль раз. Затем еще раз. Если при втором или третьем нажатии ход педали при том же усилии уменьшается, скорее всего, имеет место проблема с усилителем.
Его назначение и функции
В процессе торможения происходит непосредственное воздействие водителя на педаль тормоза, которое передается на поршни главного цилиндра. Поршни, воздействуя на тормозную жидкость, приводят в действие рабочие тормозные цилиндры. Из них, в свою очередь, выдвигаются поршни, прижимающие тормозные колодки к барабанам или дискам. Работа главного тормозного цилиндра основана на свойстве тормозной жидкости не сжиматься под действием внешних сил, а передавать давление.
Главный цилиндр выполняет следующие функции:
При перемещении вперед , поршень второго контура также перекрывает компенсационное отверстие и создает давление во втором контуре системы. Таким образом, при дальнейшем воздействии на педаль, поршни создают давление в обоих контурах, что обеспечивает работу всех тормозных цилиндров и торможение автомобиля. Полости за первым и вторым поршнем при их перемещениях заполняются тормозной жидкостью из резервуара через перепускные отверстия, что в свою очередь исключает завоздушивание и отказ тормозной системы.
Как на самом деле работает главный тормозной цилиндр?
Главный тормозной цилиндр (ГТЦ). Что мы о нем знаем? Да, в принципе не та много. Он редко получает должного внимания от автомобилистов. Многие теперь о нем вряд ли слышали, а если и слышали, то точно не смогут назвать где он находится. А ведь без него единственный путь для летящего вперед автомобиля проложен в кювет (в лучшем случае) или в стену (если не повезет).
Вероятно, мы должны начать с того, что главный тормозной цилиндр являясь центральным элементом тормозной системы, на самом деле, как звено этой самой системы мог бы и не появиться на свет. Если бы не были соблюдены два условия: автомобили не перешагнули бы массу в 600 – 800 кг и их скорости остались в районе 30- 40 км/ч, не более того.
Тогда, чисто теоретически, привод тормозных механизмов мог бы оставаться даже тросиковым, таким же как на недорогих велосипедах современности. Этого хватало бы для остановки допотопного автомобиля. Однако, пришлось бы подкачать правую ногу и тормозить сильно заранее, чтоб не попасть в аварию. Но история не имеет сослагательного наклонения, автомобильный мир начал развиваться по известному всем пути, в котором приходится тормозить одну, две, а иногда и двадцать тонн металла, пластика и резины, несущиеся на скоростях хорошо за 100 км/ч. Делать это, как известно нужно четко, быстро, эффективно и надежно.
Поэтому быстро появились и более практичные решения для работы тормозной системы, главной из которых стала гидравлика. Тот факт, что жидкость не сжимается, делает ее идеальной для передачи силы от одной части системы к другой. Вот здесь-то во главу угла встает тот самый ГТЦ, ведь именно он обеспечивает преобразование усилия с педали тормоза в гидравлическое давление в системе, становясь ее ключевым компонентом.
Представь себе педаль тормоза. Погрузитесь в относительную темноту этого воображаемого пространства для ног и нажмите педаль. Что произойдет?
В большинстве автомобилей движение педали будет переведено непосредственно на шток вакуумного усилителя, который передаст давление на поршень первого контура. В процессе перемещения он перекрывает компенсационное отверстие, за счет чего начинает расти давление в этом контуре. Под действием давления начинает свое перемещение второй контур, давление в котором также поднимается.
Если в этот момент вы отпустите тормозную педаль, она вернется в свое обычное положение при помощи возвратных пружин, находящихся внутри главного тормозного цилиндра.
Продолжаем. Тормозная педаль нажата, а это значит, что поршни внутри ГТЦ начинают двигаться вперед, преодолевая сопротивление возвратной пружины. Перемещение поршней сопровождается перекрытием компенсационных каналов, что вызывает открытие перепускного канала и герметизацию всех контуров. Начинают срабатывать тормозные механизмы, их движение инициировано созданием избыточного давления жидкости в магистралях (избыточного по отношению к атмосферному давлению). Тормозная жидкость начинает давить на исполнительные механизм, цилиндры в суппортах движутся навстречу роторному диску, прижимая колодки к последнему.
Не забудем упомянуть, что из главного тормозного цилиндра ведут две магистрали в которых, также находится тормозная жидкость. Одна магистраль ведет к двум противоположным по диагонали колесам, а другая ведет к другим. Это называется двухконтурная тормозная система, точнее сказать, одна из ее разновидностей – диагональное подключение. Это функция безопасности, которая гарантирует, что даже если одна из тормозных магистралей даст течь, вы все равно сможете остановить автомобиль, поскольку вся тормозная жидкость полностью не покинет исполнительные механизмы.
После отпуска тормозной педали, поршни возвращаются в исходное положение. Давление в контурах снижается до атмосферного. Тормозная жидкость через перепускное отверстие возвращается в бачок.
Если вы посмотрите на главный цилиндр (он как правило установлен на вакуумном усилителе тормозов, со стороны водителя в задней части моторного отсека), который обычно располагается горизонтально, увидите на нем вертикально стоящий резервуар для тормозной жидкости (расширительный бачек). Его задача состоит в том, чтобы убедиться, что в систему не попадет воздух во время рабочего хода сжатия, сохраняя достаточный объем запасной жидкости, чтобы система полностью «питалась тормозухой» на всех этапах ее работы и при любых условиях эксплуатации, а также, чтобы ее работа была бесперебойной и безопасной.
Так что все достаточно просто, главный тормозной цилиндр работает как насос: педаль тормоза двигает два поршня внутри мастер цилиндра (ГТЦ), которые в свою очередь передают усилие тормозной жидкости в двух магистралях для отправки равного давления на все четыре колеса. Две пружины, находящиеся за поршнями ГТЦ, возвращают систему в исходное положение при отпуске педали тормоза, тем самым отводя тормозные колодки от тормозных дисков.
Теперь, в общих чертах, вы знаете, как работает главный цилиндр тормозов.
Наглядное видео с объяснением работы главного цилиндра:
Видео взято с YouTube-канала Устройство Автомобилей
Как работает гидравлический усилитель тормозов?
Система гидравлического усилителя работает почти идентично вакуумной системе, но вместо того чтобы полагаться на разряжение, она использует непосредственно давление гидравлики.
Шток силового цилиндра воздействует на поршень главного тормозного цилиндра. При нажатии педали в распределителе перекрывается доступ к расширительному бачку, открываясь в полость силового цилиндра. Усилия на штоке от педали и от давления жидкости на поршень цилиндра суммируются (в гидроусилителе давление жидкости в системе выше за счет гидроаккумулятора) и передаются на поршень главного тормозного цилиндра, увеличивая усилие.
Усилитель тормозов приводится в действие насосом гидроусилителя руля и обычно выходит из строя одновременно с ГУР. Фактически это обычно первый и единственный индикатор отказа гидроусилителя тормозов. Впрочем, данная технология оборудована аварийной системой, способной поддержать комфортную работу тормозов в течение короткого периода времени в случае разрыва шланга гидроусилителя рулевого управления или обрыва ремня гидроусилителя рулевого управления.
Устройство вакуумного усилителя тормозов
Вакуумный усилитель тормозов имеет не слишком сложное устройство. Он, как было сказано, объединен в единую конструкцию с главным тормозным цилиндром, и оба этих узла работают согласованно. Основу усилителя составляет цилиндрический корпус, внутренний объем которого разделен на две герметичные камеры подвижной диафрагмой. Камера, расположенная со стороны тормозного цилиндра, называется вакуумной, вторая камера, расположенная со стороны педали тормоза — называется атмосферной.
Диафрагма со стороны вакуумной камеры соединена штоком с поршнем главного тормозного цилиндра, здесь же находится возвратная пружина. Также в вакуумной камере предусмотрен обратный клапан, через который камера сообщается с источником разрежения (вакуума), о котором скажем чуть позже.
В атмосферной камере, над диафрагмой, расположен следящий клапан, который с помощью толкателя связан с педалью тормоза. С помощью клапана атмосферная камера может сообщаться либо с вакуумной камерой (через вакуумный канал в диафрагме), либо с атмосферой (через атмосферный канал в корпусе следящего клапана) — именно на этом основан принцип действии вакуумного усилителя тормозов.
Так устанавливается прямая пропорциональная зависимость между силой нажатия на педаль (давлением жидкости в системе) и степенью открытия воздушного клапана, а следовательно, силой, действующей на шток 2. Подбором конструктивных элементов (в основном диаметров диафрагмы 9 и поршня 10) можно обеспечить работу тормозов с любой плавностью.
Если рассмотреть все модели легковых автомобилей, появившиеся за последние годы, нетрудно заметить — мощность двигателей неуклонно растет, все больше становится скорость и все выше динамика. Быстро увеличивается и количество машин на улицах и дорогах. Отсюда вывод: необходимо совершенствовать агрегаты, влияющие на безопасность движения, и прежде всего «основу безопасности» — тормоза автомобиля.
Итак — гидровакуумный усилитель. Как он устроен и действует?
Одновременно жидкость из главного цилиндра продолжает под давлением поступать в систему «гидровака». С одной стороны, она поддерживает поршень 10 и тем самым открывает воздушный клапан 8, а с другой — давит на торец поршня 1, присоединяясь к воздействию на него штока 2.
Происходит торможение, причем сила, которая помогает мышцам ноги, будет тем больше, чем больший диаметр поршня 5 выбрал конструктор.
Нарастание усилия развиваемого «гидроваком» в зависимости от силы нажатия на тормозную педаль: сплошная линия — система с усилителем: пунктир — обычная система (для сравнения).
На графике, показывающем работу усилителя, кривая от «А» (когда он начинает работать) до «Б характеризует нарастание усилия, развиваемого «гидроваком» в зависимости от силы нажатия на педаль. Наклон этого участка кривой как раз и характеризует работу следящего механизма. Его элементы подбираются обычно опытным путем, так чтобы обеспечить наивыгоднейшее соотношение между силой нажатия на педаль и эффективностью торможения.
В точке «Б» усилие, с которым «гидровак» помогает вам, достигает наибольшей величины — воздушный клапан открыт полностью.
Дальнейшее увеличение тормозного момента (кривая, как видите на графике, продолжает идти вверх) обеспечивается второй слагаемой силы — давлением жидкости на поршень 1.
И, наконец, четвертый этап — оттормаживание. Давление на педаль прекращается, опускается поршень 10, закрывая воздушный и открывая вакуумный каналы. Давление «за» и «перед» рабочим поршнем 5 выравнивается (в обеих камерах разрежение); под действием пружины 4 поршень 5 возвращается в исходное положение, так же как поршень 1. Канал в последнем вновь открыт, и жидкость из рабочих тормозных цилиндров свободно перетекает в резервуар главного. Цикл закончен.
Теперь несколько слов об уходе за гидровакуумным усилителем. Это один из механизмов автомобиля, который не нуждается в регулировках.
В заключение хочу обратить особое внимание на сорт и качество тормозной жидкости. Применяйте только такую, которая рекомендуется заводом — розового или зеленого цвета (ТУ МХК СССР 1608-47, ТУ 35-ХП-430-62 или ТУ 35-ХК-482-64). Эти обозначения указаны на этикетке тары. Смешивать жидкости или пользоваться заменителями не рекомендуется. Это грозит разрушением резиновых деталей и выходом из строя всей тормозной системы.
Со стороны вакуумной камеры имеется технологическое отверстие, куда вставляется шланг от источника разрежения. И в режиме ожидания, в двух камерах поддерживается низкое давление (клапан рабочий открыт).
Вакуумный усилитель тормозов предназначен для уменьшения давления ноги водителя на тормозную педаль во время нажатия на тормоз. Вторая функция — обеспечить лучшую эффективность тормоза при экстренном торможении. А, с применением систем активного торможения — безопасности водителя и пассажиров.
Вакуумный усилитель выполнен в виде герметичного корпуса, округлой формы. Устанавливается непосредственно перед педалью тормоза в моторном отсеке. Главный тормозной гидроцилиндр устанавливается на корпус усилителя.
Вакуумный усилитель состоит из следующих устройств:
Вакуумный усилитель тормозов помогает водителю толкать шток тормозного цилиндра, для создания давления в тормозной системе. Для того, что бы лучше понять работу усилителя необходимо рассказать о его конструкции.
Возвратная пружина служит для возврата в ждущее состояние диафрагмы усилителя.
Мы не зря спрашивали в начале читателя об Эвересте. Потому, что в основу положен принцип разности давлений. Итак:
Вакуумный насос у разных автопроизводителей имеет свои отличия, например Форд, устанавливает насос, представляющий собой цилиндр у которого внутри двигается мембрана, создавая разряжение. Рено ставит на свои авто усилитель, у которого разряжение создается вращающимися лопатками.
Понятно, что на Эвересте давление меньше, (все-таки 8 км вверх!) Тормоза работать не будут! Но если сменить возвратную пружину на менее жесткую, то работа вакуумного усилителя тормозов вполне возможна!
РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:
Источник — http://systemsauto.ru/brake/brake_booster.html
Источник — http://gaz5312.ru/tormoznaya-sistema/gidrovakuumnyj-usilitel-tormozov.html
Источник — http://techautoport.ru/hodovaya-chast/tormoznaya-sistema/vakuumnyi-usilitel-tormozov.html
Источник — http://fastmb.ru/auto_shem/4021-kak-ustroen-vakuumnyy-usilitel-tormozov-avtomobilya.html
Источник — http://avtolife.net/gidrovakuumnyj-usilitel-tormozov-ustrojstvo-i-princip-dejstviya/
Источник — http://k-a-t.ru/avto_shassi_2/7-tormoza_12/index.shtml
Источник — http://unit-car.com/ustroystvo/72-vakuumniy-usilitel-tormozov.html
Источник — http://1gai.ru/baza-znaniy/522735-v-chem-raznica-mezhdu-gidravlicheskim-usilitelem-tormozov-i-vakuumnym-usilitelem-tormozov.html
Источник — http://www.autoopt.ru/articles/products/4586691/
Источник — http://own.in.ua/view/item/1149
Источник — http://autoustroistvo.ru/sistemi-upravleniya/vakuum-usilitel-tormozov/
Усилители тормозных приводов
Для облегчения работы водителя при торможении, а также сокращения тормозного пути автомобиля в гидравлических тормозных приводах применяются усилители, использующие для работы разрежение во впускном трубопроводе двигателя. Пневматический привод не нуждается в специальном усилителе – энергия сжатого воздуха позволяет создавать в тормозных механизмах моменты, достаточные для торможения автотранспортного средства любой массы и на любой скорости.
Усилители гидравлических тормозных приводов подразделяют на вакуумные и гидровакуумные. Если усилитель расположен между тормозной педалью и главным цилиндром, его называют вакуумным, если усилитель включен непосредственно в гидравлическую часть привода, его называют гидровакуумным.
Гидровакуумный усилитель тормозного привода
Гидровакуумный усилитель (рис. 1) состоит из трех основных частей: гидроцилиндра, вакуумной камеры и клапана управления.
В цилиндре гидровакуумного усилителя, соединенного с главным цилиндром, перемещается поршень с шариковым клапаном. Поршень связан с толкателем штифтом, который плотно прилегает к отверстию поршня, а с отверстием толкателя образует некоторый зазор.
В поршне выполнены прорезы для толкателя клапана, представляющего собой плоскую скобу с шипом на конце, которая может перемещаться относительно поршня на небольшую величину.
В цилиндре установлены перепускной клапан для выпуска воздуха и штуцер для подсоединения трубопроводов. Перемещение поршня ограничено упорной шайбой со стороны вакуумной камеры.
Корпус вакуумной камеры состоит из двух штампованных чашек, связанных хомутами. Между чашками, поджимаемыми пружиной, соединенной через тарелку с толкателем поршня, зажаты края мембраны. Левая полость вакуумной камеры перед мембраной соединена шлангом с полостью корпуса клапана управления, а правая полость за мембраной – с впускным трубопроводом двигателя.
Клапан управления состоит из поршня и мембраны, зажатой между двумя частями корпуса клапана управления. Вакуумный и воздушный клапаны соединены стержнем, удерживаемым в нижнем положении пружиной.
Воздушный фильтр клапана управления соединяется с внешней средой (атмосферой).
В исходном положении под воздействием пружины воздушный клапан, находящийся на одном стержне с вакуумным клапаном, закрыт. При этом правая полость вакуумной камеры, где создалось разрежение, сообщается через открытый вакуумный клапан с левой полостью. Мембрана вакуумной камеры находится в состоянии покоя.
Под действием силы, приложенной к тормозной педали, жидкость из главного цилиндра по трубопроводу поступает в гидроцилиндр усилителя и через открытый шариковый клапан поступает к колесным цилиндрам. При увеличении силы, действующей на педаль, давление жидкости возрастает, и поршень клапана управления вместе с мембраной и седлом вакуумного клапана поднимается вверх, преодолевая сопротивление возвратной пружины мембраны. При этом седло прижимается к вакуумному клапану, вследствие чего полости мембраны усилителя разобщаются.
При дальнейшем перемещении поршня и движении вакуумного клапана, связанного стержнем с воздушным клапаном, последний открывается, преодолевая сопротивление своей пружины, в результате чего воздух из окружающей среды поступает из полости клапана управления в левую полость вакуумной камеры усилителя.
Правая полость вакуумной камеры остается соединенной с впускным трубопроводом двигателя. Из-за разности давлений в полостях вакуумной камеры ее мембрана прогибается, перемещая вместе со штоком и поршень гидроцилиндра.
Шариковый клапан закрывается, и поршень гидроцилиндра создает дополнительное давление на жидкость, в результате чего в колесных тормозных цилиндрах давление увеличивается.
Следящее действие клапана управления обеспечивает пропорциональность усилия, прикладываемого к тормозной педали, и дополнительного усилия, развиваемого гидровакуумным усилителем. Отсутствие следящего механизма в усилителе привело бы к прогрессирующему возрастанию давления жидкости в приводе вплоть до полной остановки автомобиля даже при незначительном усилии на тормозную педаль.
Работа следящего устройства гидровакуумного усилителя заключается в следующем.
При торможении автомобиля давление тормозной жидкости, действующее на поршень клапана управления снизу, и давление пружины клапана и воздуха сверху в какой-то момент находятся в равновесии. Мембрана клапана управления опускается вниз, воздушный клапан закрывается, и поступление воздуха в левую полость вакуумной камеры усилителя прекращается.
Если водитель сильнее нажал на педаль, то под действием дополнительной порции тормозной жидкости поршень клапана управления поднимается, равновесие нарушится, воздушный клапан вновь приоткроется, впустив дополнительную порцию воздуха в левую полость вакуумной камеры. Давление на мембрану вакуумной камеры увеличится, соответственно возрастет усилие, создаваемое поршнем гидроцилиндра усилителя, затем вновь наступает состояние равновесия.
При растормаживании давление жидкости, действующей на поршень клапана, снижается. Мембрана клапана опускается, воздушный канал закрывается, вакуумный клапан открывается. Левая полость вакуумной камеры сообщается с правой полостью, и давление в них выравнивается. Возвратная пружина мембраны вакуумной камеры возвратит толкатель вместе с поршнем гидроцилиндра в исходное положение.
Толкатель клапана, дойдя до упорной шайбы, остановит и откроет своим шипом шариковый клапан.
При остановке двигателя запорный клапан автоматически разъединяет гидровакуумный усилитель и впускной трубопровод, вследствие чего в усилителе некоторое время поддерживается низкое давление, позволяющее выполнить одно-два торможения при неработающем двигателе. После этого эффективность торможения заметно снизится, что отразится в необходимости прикладывать существенное усилие к тормозной педали, поскольку при неработающем двигателе усилитель не работает.
Вакуумный усилитель отличается от гидровакуумного тем, что механически непосредственно связан с тормозной педалью, поэтому на автомобилях располагается рядом с этой педалью со стороны моторного отсека.
Гидровакуумный усилитель встраивается в гидропривод после главного тормозного цилиндра и связан с ним посредством трубопроводов, поэтому может располагаться на автомобиле где угодно.
В корпусе вакуумного усилителя (рис. 2) размещается мембрана и поршень, обеспечивающий ее деформацию путем удлинения ее цилиндрической направляющей.
В трубчатой части поршня располагается плоский клапан, взаимодействующий с двумя седлами – наружным и внутренним. Наружное седло принадлежит телу поршня и позволяет разобщать левую и правую полости усилителя. Внутреннее седло принадлежит плунжеру, связанному со штоком тормозной педали.
В расторможенном состоянии при отпущенной педали седло внутреннего клапана прижато к клапану, а между наружным седлом и клапаном имеется щель, соединяющая каналом левую и правую (от тормозной педали) полость, в результате чего в обеих полостях устанавливается одинаковое низкое давление.
При нажатии на педаль плунжер выбирает зазор, после чего продолжает движение влево вместе с поршнем и, толкая перед собой резиновый диск, вызывает срабатывание главного цилиндра. Одновременно происходит закрытие наружного клапана и открытие внутреннего клапана. Воздух через фильтр и канал поступает в правую полость усилителя.
Перепад давлений между полостями создает силу, которая через пружину передается на шток главного цилиндра, суммируясь с силой, прикладываемой к этому штоку водителем через педаль, шток и плунжер. Давление воздуха в правой полости, определяющее силу, создаваемую усилителем, устанавливается в момент закрытия внутреннего клапана.
Недостатком данной конструкции усилителя является то, что он, будучи конструктивно связан с тормозной педалью, может располагаться только в двигательном отсеке, который в современных автомобилях (особенно легковых) недостаточно большой. Поэтому на легковых автомобилях применяют исполнительный механизм усилителя, состоящий из двух мембран, что позволяет уменьшить диаметр усилителя.
Как и в гидровакуумном, в вакуумном усилителе имеется запорный клапан, позволяющий некоторое время поддерживать разрежение в вакуумной камере после остановки двигателя и выполнять одно-два торможения. После израсходования этого запаса эффективность торможения будет зависеть только от физического усилия, оказываемого водителем на педаль тормоза.
Принцип работы гидровакуумного усилителя тормозов
При активации данного модуля посредством педали шток изменяет состояние клапанов — воздушный открывается, впуская атмосферный воздух в отсек, а вакуумный закрывается, создавая разность давлений. Таким образом обеспечивается дополнительное усилие, позволяющее с меньшими физическими затратами осуществлять торможение.
Тормозная система сможет функционировать и при неисправном вакуумнике, однако для эффективного торможения в данном случае придется прилагать значительные физические усилия, что может оказаться не под силу некоторым людям. Поэтому при обнаружении посторонних шумов, скрежета в процессе торможения, заметном снижении эффективности тормозной системы следует обязательно проверять работоспособность вакуумного усилителя.
В поршне выполнены прорезы для толкателя клапана, представляющего собой плоскую скобу с шипом на конце, которая может перемещаться относительно поршня на небольшую величину. В цилиндре установлены перепускной клапан для выпуска воздуха и штуцер для подсоединения трубопроводов. Перемещение поршня ограничено упорной шайбой со стороны вакуумной камеры.
Правая полость вакуумной камеры остается соединенной с впускным трубопроводом двигателя. Из-за разности давлений в полостях вакуумной камеры ее мембрана прогибается, перемещая вместе со штоком и поршень гидроцилиндра. Шариковый клапан закрывается, и поршень гидроцилиндра создает дополнительное давление на жидкость, в результате чего в колесных тормозных цилиндрах давление увеличивается.
При растормаживании давление жидкости, действующей на поршень клапана, снижается. Мембрана клапана опускается, воздушный канал закрывается, вакуумный клапан открывается. Левая полость вакуумной камеры сообщается с правой полостью, и давление в них выравнивается. Возвратная пружина мембраны вакуумной камеры возвратит толкатель вместе с поршнем гидроцилиндра в исходное положение. Толкатель клапана, дойдя до упорной шайбы, остановит и откроет своим шипом шариковый клапан.
Вакуумный усилитель отличается от гидровакуумного тем, что механически непосредственно связан с тормозной педалью, поэтому на автомобилях располагается рядом с этой педалью со стороны моторного отсека. Гидровакуумный усилитель встраивается в гидропривод после главного тормозного цилиндра и связан с ним посредством трубопроводов, поэтому может располагаться на автомобиле где угодно.
Конструктивно вакуумный усилитель представляет собой герметичный корпус округлой формы. Он устанавливается перед тормозной педалью в моторном отсеке. На его корпусе располагается главный тормозной цилиндр. Существует еще одна разновидность устройства – гидровакуумный усилитель тормозов, который включен в гидравлическую часть привода.
Схема вакуумного усилителя тормозов
Вакуумный усилитель тормозов состоит из следующих элементов:
Корпус устройства разделен диафрагмой на две камеры: вакуумную и атмосферную. Первая расположена со стороны главного тормозного цилиндра, вторая – со стороны педали тормоза. Через обратный клапан усилителя вакуумная камера соединена с источником разряжения (вакуума), в качестве которого на автомобилях с бензиновым двигателем используется впускной коллектор перед подачей топлива в цилиндры.
В дизеле же источником разряжения служит электрический вакуумный насос. Здесь разряжение во впускном коллекторе незначительное, поэтому насос является обязательным элементом. Обратный клапан вакуумного усилителя тормозов разъединяет его с источником разряжения при остановке двигателя, а также в случае, при котором вышел из строя электровакуумный насос.
Диафрагма соединена со штоком поршня главного тормозного цилиндра со стороны вакуумной камеры. Ее движение обеспечивает перемещение поршня и нагнетание тормозной жидкости к колесным цилиндрам.
Атмосферная камера в исходном положении соединена с вакуумной камерой, а при нажатой педали тормоза – с атмосферой. Сообщение с атмосферой обеспечивает следящий клапан, перемещение которого происходит при помощи толкателя.
В конструкцию вакуумника в целях увеличения эффективности торможения в экстренной ситуации может быть включена система экстренного торможения в виде дополнительного электромагнитного привода штока.
Если не использовать вакуумник, то придется жать на педаль тормоза с усилием, а может даже и двумя ногами. К тому же, ездить без вакуумного усилителя опасно, так как в случае экстренного торможения автомобиль попросту не сможет быстро остановиться, а тормозной путь будет длинным.
Работа вакуумного усилителя основана на перепаде давлений в камерах, разделенных диафрагмой. В начальный момент времени, когда педаль тормоза отжата, вакуумная и атмосферная камеры сообщаются через вакуумный канал в диафрагме, в них обеих поддерживается одинаковое низкое давление — тормозной цилиндр находится в покое.
Принцип работы вакуумного усилителя тормозов
Корпус вакуумного усилителя тормозов разделен на две полости упругой перегородкой, называемой диафрагмой. Сквозь диафрагму проходит шток, который одним концом давит на поршень главного тормозного цилиндра, а вторым через проушину в толкателе соединяется с тормозной педалью.
Одна из полостей вакуумного усилителя тормозов при помощи шланга соединена с впускным коллектором двигателя (можете подробнее узнать об устройстве двигателя), в котором создается разрежение, поступающее в полость усилителя.
В корпусе вакуумного усилителя имеются два клапана: воздушный (атмосферный) и вакуумный (соединяющий обе полости усилителя), которые изменяют свое положение в зависимости от положения педали тормоза. В пассивном режиме, когда педаль тормоза не нажата, клапаны имеют следующие положения:
Такое положение клапанов позволяет создавать одинаково разрежение по обе стороны диафрагмы вакуумного усилителя.
Принцип работы вакуумного усилителя тормозов следующий:
Таким образом, с обеих сторон диафрагмы создастся разность давлений, образующая усилие на штоке и помогающая водителю тормозить.
Вакуумные усилители тормозов имеют различное устройство, но принцип работы у всех одинаков. Например, вакуумные усилители на автомобилях ВАЗ имеют неразборную конструкцию – при неисправностях их заменяют целиком. А вот усилители тормозов «Москвичей», «Волг» и большинства моделей иномарок разборные, но при их ремонте без специального оборудования не обойтись.
Кстати, после ремонта тормозной системы иномарок, дополнительно потребуется прокачка тормозов с АБС.
Самые распространенные типы усилителей автомобильных тормозов
Упрощенно говоря, такая вещь, как усилитель тормозов, или, как его называть технически более верно – гидроусилитель тормозного привода, использует гидравлику (гидравлическую жидкость), в то время как вакуумный усилитель тормозов использует вакуум, разряжение, создаваемое обычно вакуумным насосом, для остановки вашего автомобиля.
В вашем автомобиле, какого бы он ни был года выпуска, по умолчанию будет стоять тормозная система – это логично. Она стояла и на самых первых транспортных средствах. Но за 100 с лишним лет в определенные вехи истории развития автостроения этот важнейший элемент безопасности несколько раз подвергался значительным эволюционным изменениям, то есть улучшался.
Однако, несмотря на доработки, основной принцип остается прежним: давление на рычаг так называемой «тормозной педали» от мышц ноги создает давление в тормозной магистрали, благодаря чему колодки прижимаются к тормозным дискам и автомобиль замедляется или останавливается. Но даже в таком знакомом всем элементе есть как минимум один нюанс, который многие путают, а именно разницу в принципе работы между гидравлическим и вакуумным усилителем тормозов.
Для замедления автомобиля , водитель осуществляет нажатие на педаль тормоза, которая передает усилие через шток на поршень первого контура главного цилиндра. В случае с вакуумным усилителем тормозов, на поршень воздействует шток усилителя. Поршень первого контура, перемещаясь вперед, перекрывает компенсационное отверстие и начинает создавать перед собой давление тормозной жидкости. За счет конструкции цилиндра, образовавшееся давление частично воздействует на рабочие цилиндры первого контура и перемещает поршень второго контура.
После остановки автомобиля или окончания замедления, водитель прекращает воздействовать на педаль и поршни обоих контуров за счет возвратных пружин перемещаются на исходные позиции. При этом контуры через компенсационные отверстия начинают сообщаться с резервуаром, и давление тормозной жидкости выравнивается с атмосферным. В это время поршни рабочих тормозных механизмов также возвращаются в исходные позиции – колеса растормаживаются.
Как уже было сказано, при потере герметичности одного из контуров, второй будет работать с немного меньшей, но достаточной эффективностью. Например, при выходе из строя первого контура, толкатель вакуумного усилителя не встретив сопротивления, переместит первый поршень до контакта со вторым, который при перемещении создаст давление во втором контуре. При этом ход тормозной педали увеличится за счет отсутствия сопротивления в первом контуре.
Жидкость из резервуара в цилиндр подается по специальным каналам, причем для каждой секции предусмотрено по два таких канала, один из них – компенсационный, второй — перепускной.
Загрузка...