Вакуумный усилитель тормозов

Признаки неисправности вакуумного усилителя тормозов и его ремонт

Прежде всего, следует отметить что поломка или полный выход из строя ВУТ не проявляются какими-то явными и характерными лишь для этой ситуации симптомами. Другими словами, причиной того или иного признака поломки ВУТ, может быть и что-то иное. И все-таки, мы перечислим наиболее характерные признаки поломки усилителя тормозов:

• снижение эффективности торможения;
• троение двигателя на холостых оборотах;
• педаль тормоза при нажатии не продавливается или продавливается очень туго;

Что касается троения мотора, то вызывается оно разгерметизацией вакуумного шланга усилителя тормозов, и как следствие этого, не штатным поступлением воздуха во впускной коллектор. Если при нажатии педали тормоза мотор перестает троить, значит нужно проверить все соединения, хомуты, шланги в усилителе тормозов. Соответственно в дизельных автомобилях, такой признак не встречается, ибо, во впускном коллекторе дизеля, разрежение значительно слабее, а потому, там используются вакуумные насосы.

Есть разные способы проверки работоспособности ВУТ. Можно просто внимательно его осмотреть. Если вы обнаружите потеки, повреждения, перекосы и нарушения герметичности, их нужно устранить или же заменить поврежденный узел или сам усилитель. Также можно обратиться на СТО, если вас не устраивает эффективность работы тормозов. Особенно, если вы не очень хорошо разбираетесь в устройстве и работе этой системы.

Существует и достаточно простой способ проверки усилителя тормозов, самостоятельно. Для этого, прокачиваем тормоза, при выключенном двигателе, то есть, несколько раз нажимаем и отпускаем педаль. Далее выжимаем педаль тормоза примерно до середины и запускаем мотор. Если педаль проваливается, с вашим ВУТ все в порядке, если же педаль остается на месте, усилитель нуждается в ремонте или замене.

Источник

Назначение вакуумного усилителя тормозов

В большинстве современных автомобилей используется гидравлическая тормозная система, в которой усилие, необходимое для сжатия колодок, передается от главного цилиндра к тормозным цилиндрам на колесах с помощью несжимаемой жидкости. Давление, необходимое для прижима колодок, создается главным цилиндром, поршень которого, в свою очередь, приводится в движение педалью тормоза, то есть — самим водителем.

Недостаток гидравлических тормозов в их «чистом виде» — достаточно большое усилие, которое необходимо приложить к педали для эффективного торможения. При этом, чем тяжелее автомобиль, и чем большую скорость он развивает, тем большее усилие необходимо для торможения. И не стоит забывать, что во время поездки, даже непродолжительной, мы нажимаем на педаль тормоза десятки раз, а при длительной поездке, да еще и с тугими тормозами, быстро наступает утомление, торможение из-за усталости становится менее эффективным, и в какой-то момент просто-напросто может произойти авария.

Решение этих проблем найдено, и оно весьма эффективно — это усилитель тормозов. Существует несколько типов и конструкций этого компонента тормозной системы, однако здесь мы рассмотрим один из наиболее простых и надежных из них — вакуумный усилитель тормозов. Данное устройство, объединенное в одну конструкцию с главным тормозным цилиндром, повышает усилие, передаваемое от педали к цилиндру, чем и достигается меньшая усталость водителя и более эффективное торможение. Кроме того, вакуумный усилитель является одним из основных компонентов системы экстренного торможения.

На сегодняшний день типичный вакуумный усилитель тормозов легкового автомобиля повышает усилие, передаваемое ногой через педаль на главный тормозной цилиндр, в среднем в 3-5 раз. Существуют и более мощные усилители, используемые в более массивных автомобилях, однако принцип действия и основные конструктивные элементы всех вакуумных усилителей идентичны, поэтому мы здесь рассмотрим лишь наиболее простую и распространенную конструкцию.

Как работает ВУТ

Базисный принцип работы усилителя тормозов на вакууме –
различие напора в секторах, обеспечиваемое усилием клапана. При неактивности
прибора напор в обоих секторах одинаковый – он соответствует давлению,
обеспечиваемому вакуумным источником. Но когда шофер жмет на остановочную
педаль, следящий клапан испытывает усилие от толкателя и блокирует
соединительный канал обоих секторов.

Но клапан продолжает двигаться, и атмосферный сектор через канал
взаимодействует с внешней средой. Как следствие, в ваккумном секторе напор не
меняется, а в воздушном происходит разрежение. Разность напора в секторах
настолько сильно надавливает на шток поршня головки тормозного цилиндра, что он
перемещается. При завершении торможения сектора снова объединяются, и напор там
становится одинаковым. На мембрану воздействует обратная пружина, заставляя ее
возвращаться в первоначальное состояние.

Работа
«вакуумника» находится в прямой зависимости от мощности нажатия на рычаг
тормоза. Таким образом, чтобы механизм работал лучше, водитель все равно должен
сильнее жать на тормоз.

Схема работы тормозной системы с вакуумным усилителем тормозов и АБС

В целях более высокой результативности функционирования вакуумного усилителя
тормозов монтируют пневматический прибор для торможения в экстренных ситуациях.
Один датчик в его конструкции измеряет скорость движения штока, другой
определяет уровень разрежения. При нехватке вакуума в отсеке об этом сообщит
датчик.

При использовании колодки воздействуют на диски тормозов. Материалы накладок на
колодки подбираются очень тщательно, но, несмотря на это, чтобы прижать их к
дискам, требуется приложить немалые усилия, сопоставимые с давлением на педаль
мужчины весом не менее 80 кг. Но и ему придется приложить немалую силу для
остановки авто, тем более что надавливать приходится одной ногой.

Дело в том, что мощность автомобильных
тормозов во много раз выше, чем мощность двигателя. Конечно, гидравлика
способствует снижению усилия нажима на педаль тормоза, но все же без
дополнительных приспособлений оно продолжает оставаться достаточно высоким.

Так, в гоночных автомобилях Формулы-1 гонщики
прикладывают к педали усилие, превышающее 150 кг. Обычные водители, управляющие
машинами на дорогах, не обладают такой физической силой.

В связи с этим в начале семидесятых годов 20 века многие легковые автомашины
начали оснащать ВУТ. Благодаря этой инновации необходимый нажим многократно
уменьшается. Его можно еще в большей степени снизить, но так педаль тормоза не
сможет успевать передавать информацию через тормозные колодки по направлению к
дискам – торможение ускорится, и снизится управляемость автомашиной.

Использование энергии вакуума, возникающего во впускном коллекторе мотора –
наиболее очевидный и результативный метод облегчения усилия шофера при нажиме
на тормоз. Но у него имеется один существенный недостаток, связанный с
особенностью функционирования. Эффективность усиления находится в прямой
зависимости от величины давления воздуха. Чем ниже давление, тем ниже и степень
усиления – то есть, шоферу придется сильнее выжимать педаль остановки
транспортного средства.

Поломка вакуумного усилителя тормозов

Теперь следует обратить внимание на неисправности этой детали, если производится восстановление вакуум-усилителя тормозов. Поломка этого элемента способна привести к печальным результатам, однако, не может вывести из строя всю систему

В этом случае, существенно затрудняется управление транспортным средством и приходится прикладывать дополнительные усилия при вдавливании педали тормоза. Наиболее часто вакуумный насос тормозов бывает неисправным по следующим причинам:

1.Если оборвался шланг, который соединяет этот элемент с коллектором аппарата, при этом, можно услышать, как шипит вакуумник.

2.При разрыве диафрагмы в середине корпуса.

3.Если резина клапанов вышла из строя.

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.

Устройство вакуумного усилителя тормозов

Вакуумный усилитель тормозов  предназначен для повышения удобства использования системы торможения. Автомобиль без ВУТ тормозил бы очень тяжело –  усилие, передаваемое на педаль, в этом случае было весьма существенным, что отражалось бы на безопасности вождения в худшую сторону.

Расположен ВУТ, как правило, прямо за моторным щитом. Конструктивно этот элемент выполнен в виде неразборного металлического блока, соединенного с главным тормозным цилиндром и бачком тормозной жидкости.

В состав вакуумника входят следующие элементы:

• Корпус.
• Разделительная мембрана (производится из гибкого материала).
• Обратный клапан.
• Толкатель педали тормоза.
• Шток гидроцилиндра.
• Пружина возвратного действия.
• Следящий клапан.

Принципа работы вакуумника основан на разнице атмосферного давления, вследствие чего создается разрежение, обеспечивающее формирование давление (а вместе с тем и передаваемое усилие) в тормозной системе.

Внутри ВУТ расположена диафрагма в виде перегородки. Каждая из разделяемых диафрагмой камер (полостей) герметична. Притом камеры равны друг другу по объему.

Одна из камер свободно сообщается с атмосферой (она так и называется – атмосферная часть), вторая связана со шлангом, ведущим из выпускной трубы двигателя. С этой стороны формируется пониженное, по сравнению с атмосферным, давление. Эта полость называется вакуумной, она расположена со стороны ГТЦ.

Атмосферная камера, находящаяся ближе с тормозной педали, содержит клапан обратного действия. Он призван препятствовать снижению давления во впускном коллекторе мотора. Благодаря этому, топливо не может попадать в механизм ВУТ.

Величина разрежения в этой полости контролируется следящим клапаном. Вакуумная же камера благодаря клапану обратного действия поддерживает давление на одном уровне. Иными словами, мембрана испытывает одинаковые значения давления со стороны обеих камер. Передвижение следящего клапана осуществляется через толкатель, который связан с тормозной педалью. Назначение пружины – обеспечение возврата диафрагмы в обычное состояние после прекращения торможения.

В некоторых ситуациях, когда автомобиль оснащается механизмом экстренного торможения, шток оборудуется специализированным электромагнитным приводом.

Как вы можете видеть, конструкция вакуумника не так сложна – в ряде случаев устранение некоторых неисправностей ВУТ может быть выполнено своими силами.

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. 

Устройство вакуумного усилителя тормозов

Вакуумный усилитель имеет достаточно простую конструкцию. Он объединен с главным тормозным цилиндром в единую систему, в которой усилитель играет роль «передатчика» усилия от педали тормоза.

Сам усилитель представляет собой цилиндрический корпус, внутренний объем которого при разделен диафрагмой на две герметичные камеры: вакуумную и атмосферную. Вакуумная камера расположена со стороны тормозного цилиндра и соединена с его поршнем при помощи штока. Также в вакуумной камере располагается обратный клапан, препятствующий росту давления при заглушенном двигателе.

Атмосферная камера расположена со стороны педали тормоза. В атмосферной камере расположен следящий клапан, соединенный при помощи толкателя с педалью тормоза. Именно следящий клапан играет основную роль в усилителе — его движение позволяет атмосферной камере сообщаться либо с вакуумной камерой, либо с атмосферой.

Признаки неисправности

На рынке очень много вакуумных усилителей, и все они отличаются не только производителем, но и качеством. В последние годы рынок завоевывают китайские аналоги, которые имеют относительно паршивое качество, но за счет своей цены бьют конкурентов. Но экономить на элементах тормозной системы – это подвергать себя опасности. Усилитель нормального качества обойдется вам в сумму около 1000 рублей. Неплохие по отзывам вакуумные усилители производства «Политех-АВТО». Гарантия на них составляет всего год, но на деле служат не меньше пяти.

От состояния тормозной системы зависит ваша безопасность. Это нужно учитывать в первую очередь при проведении ремонта и диагностики. Поэтому безалаберное отношение недопустимо. Признаки неисправности, характеризующие выход из строя ВУТ:

1. Необходимо прикладывать к педали большее усилие при торможении.
2. Ухудшается эффективность торможения (по ощущению, вы давите на педаль с прежней силой, а шток движется хуже).

Но эти симптомы могут проявляться и в случае загрязнения трубок и магистралей. Поэтому судить о поломке именно ВУТ можно только при условии, что исправность остальных компонентов не подвергается сомнению. Чтобы проверить ВУТ, нужно остановить двигатель и несколько раз с усилием выжать педаль. Затем надавите так, чтобы она находилась под давлением и запустите двигатель. В случае исправности вакуумного усилителя тормозов ВАЗ 2114 вы почувствуете, как педаль значительно проваливается. Ну, а если он вышел из строя, она окажется в исходном положении.

Следующий шаг – выявление конкретной поломки:

Проверьте, герметично ли соединение патрубка с обратным клапаном.
В целости ли фиксирующие фланцы.
Обратите внимание на состояние самих патрубков – они иногда трескаются в изгибах. Характерная особенность при этой неисправности – наличие мокрых следов.
Очень часто разрушается хвостовик

Необходимо проверить колпачок, который находится на уплотнителе. Снимите его и запустите двигатель. В том случае, если и после всех этих процедур будет слышаться шипение, то неисправность именно в хвостовике.

Причины неисправности ВУТ

Вакуумный усилитель, как и любое другое устройство имеет свой рабочий ресурс. Но существуют некоторые причины, по которым ВУТ может выйти из строя гораздо раньше. Вот они:

• вакуумным шлангом утрачена герметичность;
• диафрагма неисправна;
• клапана утратили свои свойства;
• в камерах нарушена герметичность;
• пружина возврата вышла из строя.

Вакуумный усилитель тормозов и его сопутствующие элементы — достаточно простые устройства, поэтому специалисты выделяют следующие основные и возможные неисправности ВУТ:

• Разгерметизация вакуумного трубопровода. По нему происходит разрежение, необходимое для нормальной работы тормозной системы. Соответственно, если в него будет подсос воздуха извне, то ВУТ работать не будет. Разгерметизация (подсос воздуха) от старости резины может произойти в самых разных местах — в резиновых шлангах, местах соединений, хомутах.
• Неисправность обратного клапана. Его задача состоит в удалении воздуха из тормозной системы и недопущения попадания его как в саму систему, так и в главный тормозной цилиндр. Неисправным может быть как сам клапан, например, по причине естественного износа, так и по причине значительного износа резиновых его уплотнений.
• Разгерметизация рабочих камер вакуумного усилителя. Это достаточно редкая причина, которая происходит, чаще всего, из-за механического повреждения ВУТ. Например, при ремонте или ДТП.
• Разрыв диафрагмы. Это критическая поломка, поскольку она возникает внутри самого усилителя, а он обычно является неремонтопригодным, соответственно, подлежит замене. При этом усилитель будет травить воздух, и издавать шипение.
• Образование в ВУТ дополнительного зазора. Дело в том, что в результате эксплуатации машины и в частности механизма крепления вакуумного усилителя его мембрана немного сдвигается вперед, из-за чего на самом деле водителю легче давить на педаль тормоза. Однако в результате этого возникает лишний зазор в креплении, из-за которого порой может возникать стук при резком торможении. Чтобы решить эту проблему достаточно отрегулировать шток, переместив его немного вперед. Подобный ремонт возможен как в условиях гаража, так и в автосервисе.

В случае, если автомобиль комплектуется дополнительным вакуумным насосом, то обычно выделяют и четвертую неисправность — частичный или полный выход этого узла из строя. При этом сама тормозная система будет работать, однако не в оптимальном режиме. В частности, при резких торможениях значительно вырастет усилие, которое нужно будет физически оказать водителю на педаль.

Поломка усилителя не приводит к полному отказу тормозной системы, но для замедления машины нужно прилагать гораздо больше физических усилий. Первый и главный симптом выхода из строя ВУТ – резкое снижение эффективности торможения и ощущение «жесткости» педали. Проявляются и другие признаки:

• увеличение свободного хода (примерно до половины);
• нестабильная работа силового агрегата, особенно на холостом ходу;
• механизм продолжает замедлять авто после отпускания педали – тормоза «клинят».

Указанные выше признаки неисправности вакуумного усилителя тормозов возникают по таким причинам:

• подсос воздуха через порыв либо неплотное соединение шланга отбора вакуума;
• износ диафрагмы, ведущий к потере герметичности;
• выход из строя воздушного клапана;
• разгерметизация корпуса;
• снижение упругости пружины.

Первая причина легко устраняется в собственном гараже, главное, – проверить «вакуумник» на работоспособность. Уплотнение соединений либо замена патрубка не составит большой проблемы. Другой вопрос – поломка усилителя, обычно механизм приходится менять целиком.

Кроме того, проявляются и другие признаки:

• свободный ход увеличивается до половины;
• работа силового агрегата становится нестабильной, особенно это заметно на холостом ходу;
• тормоза «заклинивает», то есть автомобиль продолжает замедляться даже тогда, когда педаль тормоза уже отпущена.

Рассмотри причины, по которым могут возникнуть указанные выше повреждения вакуумного усилителя:

• соединение шланга отбора вакуума неплотное, или происходит подсос воздуха через повреждение в шланге;
• потеря герметичности из-за износа диафрагмы;
• поломка воздушного клапана;
• разгерметизация корпуса;
• снижение упругости пружины.

Уплотнить соединение и заменить патрубок можно самостоятельно, только не забудьте проверить «вакуумник» на работоспособность. Однако если проверка показала, что сломался усилитель, то наверняка придется менять весь механизм.

Как проверить вакуумный усилитель тормозов

Возникает логический вопрос, как определить неисправность вакуумного усилителя тормозов. На самом деле сделать это достаточно просто, причем без использования дополнительного оборудования, проверку можно выполнить в условиях гаража и даже на улице.

Простейшая проверка выполняется по следующему алгоритму:

• При заглушенном двигателе необходимо накачать вакуумный усилитель (тормозную систему). Делается путем нажатия на педаль тормоза примерно 4…5 раз.
• В конце последнего нажатия педаль нужно зафиксировать в нажатом положении.
• Запустить двигатель на холостых оборотах.
• Если «вакуумник» работает исправно, то в него при запуске двигателя сразу пойдет разрежение, в результате чего педаль тормоз немного опустится вниз, что будет явно ощущаться поставленной на нее ногой.
• Соответственно, если педаль не двигается и не реагирует на запуск двигателя, то имеет место разгерметизация в системе.

Другую проверку имеет смысл выполнить в случае, если тормозная система работает, вроде бы, исправно, но при нажатии на педаль тормоза наблюдается изменение в режиме работы ДВС. Так, проверка выполняется по следующему алгоритму:

Отсоединить трубопровод от впускного коллектора.

• Его штуцер необходимо герметично «заглушить». Для этого можно воспользоваться хомутом или перетянутой резиновой трубкой с хомутом.
• Запустить двигатель и дать ему немного прогреться.
• Несколько раз нажать на педаль тормоза.
• Если в момент нажатия на соответствующую педаль в режиме работы двигателя не произошло изменений (его обороты не повысились и не понизились), значит, в системе вакуумного усилителя тормозов имеет место разгерметизация.
• Соответственно, если при нажатии педали двигатель начинает «захлебываться», значит, «вакуумник» и его система работают нормально.

Обратите внимание, что выполнение описанной проверки необходимо проводить при стоящем автомобиле, поскольку в таком режиме у него не будет работать вакуумный усилитель тормозов со всеми вытекающими последствиями.

Если проверка выявила наличие разгерметизации, то следующим шагом будет локализация места повреждения. Сделать это не всегда просто, поскольку трещина или место утечки может быть очень маленьким и порой находиться в самых неожиданных местах. Однако в качестве проверки и профилактики необходимо проверить следующие элементы системы вакуумного усилителя:

• затяжка и общее состояние хомутов трубопровода ВУТ;
• трубка герметичности ВУТ в местах зажимов и по всей длине (по возможности), зачастую причиной разгерметизации является появление трещины именно в упомянутой трубке;
• состояние уплотнителя обратного клапана вакуумного усилителя, это также распространенная причина, особенно на старых автомобилях (например, ВАЗ-классика).

Если проверка не дала результатов, то имеет смысл попросту заменить все трубки вакуумного усилителя с хомутами.

Проверка обратного клапана

Проверить обратный клапан ВУТ можно с помощью одного из двух методов. Первый из них подразумевает демонтаж указанного элемента, а второй — на запущеном двигателе зажав педаль тормоза.

Как проверить снятый вакуумный усилитель тормозов

После того, как клапан снят, необходимо просто ртом или при помощи воздушного компрессора подуть в штуцер, который был подсоединен к усилителю. Если клапан исправен, то воздух должен проходить беспрепятственно. Следующий шаг в данном случае — втянуть воздух из того штуцера. Лучше всего ртом. Соответственно, обратно воздух клапан пропускать не должен. В противном случае обратный клапан частично или полностью вышел из строя и подлежит замене. Вместо рта можно воспользоваться плотной резиновой грушей, например, от ареометра.

Однако демонтировать обратный клапан — не лучшее решение, поскольку в процессе его снятия можно повредить герметичность системы вакуумного усилителя тормозов. Лучше проверять обратный клапан вакуумного усилителя тормозов на авто самым простым способом. В соответствии со вторым методом проверки рекомендуется действовать следующим образом:

• запустить двигатель и дать поработать около одной-двух минут;
• до упора нажать на педаль тормоза и заглушить двигатель;
• если обратный клапан исправен, то он закроется, поскольку со стороны коллектора нет разрежения, а в камере сохранится вакуум, соответственно, педаль не будет давить вверх (не надо будет оказывать дополнительного усилия для ее удержания);
• в противном случае (если педаль резко потянется вверх) имеет место повреждение обратного клапана ВУТ.

Как и в случае с трубопроводом, проще и быстрее заменить обратный клапан на новый, поскольку обычно этот агрегат является неразборным и неремонтопригодным, а цена его относительно невелика.