Меню

Вакуумные усилители тормозов мощность



Усилители тормозов

Для снижения усилия, прилагаемого водителем на тормозную педаль, в гидравлическом приводе получили распространение специальные устройства — усилители. Усилители, устанавливаемые в гидравлический привод в качестве постороннего источника энергии, позволяют использовать энергию сжатого воздуха (пневмоусилители); разрежение, образующееся во впускном трубопроводе работающего двигателя или создаваемое вакуумным насосом (вакуумные усилители); или энергию давления рабочей жидкости, создаваемого насосом высокого давления (гидроусилители). В последнее время также разработаны конструкции электроусилителей. Усилители значительно облегчают тормозное управление. Неработающий усилитель не препятствует штатному торможению автомобиля от педали.

Тормозная система 17.jpg

Схемы гидропривода тормозов с вакуумным усилителем (а):
А — атмосферная полость;
Б — вакуумная полость;
1 — бачок главного тормозного цилиндра;
2 — запорный клапан;
3 — вакуумная камера;
4 — диафрагма;
5 — воздушный фильтр;
6 — шток педали тормоза;
с пневматическим (гидравлическим) усилителем (б):
1 — подвод воздуха;
2 — шток;
3 — педаль;
4 — тормозные механизмы;
5 — главный цилиндр;
6 — силовой цилиндр;
7 — следящий клапан (распределитель)

На рисунке изображены схемы гидропривода тормозов с вакуумным и пневматическим (гидравлическим) усилителями.
Также встречаются усилители гидровакуумного типа, которые по принципу действия являются разновидностью усилителей вакуумного типа. В отличие от вакуумных, которые всегда установлены между тормозной педалью и главным цилиндром, гидровакуумные усилители могут размещаться в любом месте, что облегчает их компоновку на автомобиле.
Наибольшее распространение получил вакуумный усилитель (а). Он имеет камеру, разделенную резиновой диафрагмой на две полости: вакуумную Б и атмосферную А. Вакуумная полость Б соединена трубопроводом с источником разрежения, и давление в ней ниже атмосферного. Атмосферная полость А через следящий клапан соединяется либо с вакуумной камерой в расторможенном состоянии, либо с атмосферой при торможении.
Диафрагма с одной стороны соединена со штоком для привода поршня главного цилиндра, а с другой стороны через следящий клапан в нее упирается толкатель от тормозной педали. В исходном положении давление в обеих камерах усилителя одинаковое и равно давлению источника разрежения. Имеется возвратная пружина, которая отводит в первоначальном положении диафрагму со штоком от поршня главного цилиндра.
При нажатии педали тормоза усилие от нее передается через толкатель к следящему клапану усилителя, который сначала закрывает вакуумное отверстие и отсоединяет атмосферную камеру А от источника разрежения, а затем соединяет ее через открывшееся атмосферное отверстие клапана с атмосферой. Давление в полостях А и Б оказывается различным, в результате диафрагма перемещается в сторону меньшего давления, а на ее штоке появляется сила, которая суммируется с усилием толкателя педали и перемещает поршень главного цилиндра. Усилитель устроен таким образом, что дополнительное усилие всегда пропорционально усилию на толкателе. Чем сильнее водитель воздействует на педаль, тем эффективнее работа усилителя. Максимальное дополнительное усилие в 3–5 раз превосходит усилие ноги водителя. Его дальнейшее увеличение возможно только за счет увеличения числа камер или диаметра диафрагмы.
При растормаживании атмосферная камера А через следящий клапан вновь соединяется с источником разрежения, давление в камерах А и Б выравнивается, диафрагма возвращается в исходное положение.
В трубе, соединяющей вакуумную камеру Б с источником разрежения, устанавливают обратный клапан. Он разъединяет усилитель и источник разрежения при остановке двигателя или отказе вакуумного насоса. Вследствие этого в камере усилителя поддерживается разрежение, которое позволяет произвести 3–4 эффективных торможения даже при неработающем двигателе или насосе.
Пневматический усилитель (б) имеет баллон с запасом сжатого воздуха, следящий клапан и силовой цилиндр с поршнем или диафрагмой. Шток силового цилиндра приводит в движение поршни главного тормозного цилиндра. При торможении толкатель педали воздействует на шток, который передает усилие одновременно на шток силового цилиндра и на следящий клапан. Последний открывается и пропускает воздух под давлением из баллона в полость силового цилиндра.
Гидравлический усилитель имеет гидронасос, бачок с запасом рабочей жидкости, следящий распределитель, соединенный со штоком и поршнем силового цилиндра. Как и в пневмоусилителе, шток силового цилиндра воздействует на поршень главного тормозного цилиндра. Иногда поршень силового цилиндра отсутствует и его функции выполняет непосредственно поршень главного цилиндра.
Если торможение не осуществляется, нагнетаемая насосом жидкость проходит через каналы распределителя и сливается обратно в бачок. При нажатии педали в распределителе перекрывается слив жидкости в бачок и открывается его проход в полость силового цилиндра. Усилия на штоке от педали и от давления жидкости на поршень силового цилиндра складываются и передаются на поршень главного тормозного цилиндра.
При торможении происходит динамическое перераспределение воздействующих на переднюю и заднюю оси нагрузок, заключающееся в увеличении доли общей нагрузки на передние колеса и уменьшении на задние. Это может часто приводить к тому, что тормозные силы на задних колесах превышают силы сцепления шин с дорогой, в результате чего происходит блокировка и скольжение колес. Наличие регулятора давления снижает вероятность этого явления.
Регулятор тормозных сил автомобиля автоматически изменяет давление жидкости в приводе задних тормозов в зависимости от нагрузки на заднюю ось. При этом ограничивается возрастание тормозных сил на задних колесах при частичной загрузке автомобиля с целью установить желаемую очередность блокирования колес. Для предотвращения заноса автомобиля при торможении желательна следующая очередность блокирования колес: сначала передние, а затем задние. Уменьшение возможности блокировки задних колес повышает безопасность движения.
Степень снижения давления в контуре задних колес относительно передних устанавливают пропорционально величине загрузки автомобиля, которую определяют по загрузке задней подвески. Но полностью защитить колеса от блокировки и скольжения регулятор тормозных сил все-таки не может.

Читайте также:  Как определить тепловую мощность лампочки

Источник

Устройство и принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Вакуумный усилитель является одним из неотъемлемых элементов тормозной системы автомобиля. Главное его предназначение – увеличение усилия, передаваемого от педали к главному тормозному цилиндру. За счет этого управление автомобилем становится более легким и комфортным, а торможение эффективным. В статье разберем, как работает усилитель, узнаем из каких элементов он состоит, а также выясним, можно ли без него обойтись.

  1. Функции вакуумного усилителя
  2. Устройство вакуумного усилителя тормозов
  3. Принцип работы вакуумного усилителя тормозов
  4. Датчики вакуумного усилителя
  5. Заключение

Функции вакуумного усилителя

Внешний вид вакуумника

Основными функциями вакуумника (простонародное обозначение устройства) являются:

  • увеличение усилия, с которым водитель давит на педаль тормоза;
  • обеспечение более эффективной работы тормозной системы при экстренном торможении.

Дополнительное усилие вакуумный усилитель создает за счет возникающего разряжения. И именно это усиление в случае экстренного торможения автомобиля, двигающегося с большой скоростью, позволяет всей системе тормозов отработать с высоким КПД.

Устройство вакуумного усилителя тормозов

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.

Устройство и вид вакуумника в разрезе

Вакуумный усилитель тормозов состоит из следующих элементов:

  1. корпус;
  2. диафрагма (на две камеры);
  3. следящий клапан;
  4. толкатель педали тормоза;
  5. шток поршня гидроцилиндра тормозов;
  6. возвратная пружина.

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.

Внешний вид электрического насоса

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.

Читайте также:  Мощность холодильников для мороженного

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.

Принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Работает вакуумный усилитель тормозов за счет разного давления в камерах. При этом в исходном положении давление в обеих камерах будет одинаковое и равное давлению, создаваемому источником разряжения.

При нажатии на педаль тормоза толкатель передает усилие к следящему клапану, который перекрывает канал, соединяющий обе камеры. Дальнейшее движение клапана способствует соединению атмосферной камеры через соединяющий канал с атмосферой. Вследствие чего разряжение в камере снижается. Разница давления в камерах перемещает шток поршня главного тормозного цилиндра. Когда торможение заканчивается, камеры вновь соединяются и давление в них выравнивается. Диафрагма под действием возвратной пружины занимает свое исходное положение. Вакуумник работает пропорционально силе нажатия на тормозную педаль, т.е. чем сильнее водитель будет нажимать на педаль тормоза, тем эффективнее будет работать устройство.

Датчики вакуумного усилителя

Датчик хода мембраны для экстренной системы торможения

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.

Заключение

Вакуумный усилитель тормозов является незаменимым элементом тормозной системы. Без него обойтись, конечно, можно, но не нужно. Во-первых, придется тратить больше усилия при торможении, возможно, даже придется жать на педаль тормоза двумя ногами. А во-вторых, езда без усилителя небезопасна. В случае экстренного торможения может просто не хватить тормозного пути.

Источник

Гидравлический и вакуумный усилитель тормозов: в чем разница

Самые распространенные типы усилителей автомобильных тормозов: принцип работы, поломки

Гидравлический и вакуумный усилитель тормозов: в чем разница

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.

Так в чем разница между двумя типами усилителей?

Гидравлический и вакуумный усилитель тормозов: в чем разница

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.

Читайте также:  Мощность электродвигателя 3 квт трактор работает при напряжении

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.

Как работает вакуумный усилитель тормозов?

Гидравлический и вакуумный усилитель тормозов: в чем разница

Принцип действия

Гидравлический и вакуумный усилитель тормозов: в чем разница

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

Гидравлический и вакуумный усилитель тормозов: в чем разница

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.

Как работает гидравлический усилитель тормозов?

Гидравлический и вакуумный усилитель тормозов: в чем разница

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.

Источник