Устройство и особенности работы вакуумного усилителя тормозов

Если вы спросите у человека преклонного возраста, когда-либо водившего советский автомобиль, каково было тормозить на большой скорости, то он однозначно ответит: было тяжело. Приходилось вдавливать педаль тормоза в пол, зачастую даже вставать, перенося весь вес на одну ногу. Изобретение и быстрое внедрение усилителей тормозов позволило решить эту проблему. А в чем же проблема, спросите вы? В том, что торможение, сильно зависящее от физического состояние водителя, далеко не всегда может быть эффективным. Да и автомобиль со столь несовершенным тормозом по очкам комфортности езды уж точно будет проигрывать своему нынешнему собрату. Давайте разберемся с устройством наиболее распространенного усилителя тормоза и рассмотрим, какие у него бывают неисправности.

Коротко о сути

Тормозная система современных автомобилей по большей части является гидравлической. Об особенностях ее работы рассказывалось в отдельном материале Авто.про. Так называемому усилителю тормоза там практически не было уделено внимания, а значит, его особенности мы рассмотрим здесь.

Наиболее распространенными усилителями тормоза являются вакуумные. Суть работы любого тормозного усилителя в том, чтобы, как несложно догадаться из названия устройства, повысить усилие, которое человек прикладывает к педали тормоза. Сам вакуумный усилитель тормозов состоит их пары камер: вакуумной (т.н. камеры низкого давления) и атмосферной, разделенных мембраной. Первая находится рядом с тормозным цилиндром. Атмосферная камера получила свое название неспроста: в одном режиме работы усилителя следящий клапан соединяет камеру с окружающей средой, а в другом – с вакуумной камерой.

Теперь разберемся, в чем же суть работы вакуумного усилителя. Если автомобиль движется с постоянной скоростью, давление в данных камерах ниже атмосферного. Разрежение создается или вакуумным насосом, или двигателем. В современных автомобилях все чаще устанавливают именно вакуумные насосы, тем временем как в дизельных авто они используются уже давно. При нажатии на педаль тормоза клапан усилителя открывается, пропуская воздух в атмосферную камеру. Быстро создается огромное давление, которое вместе с силой воздействия на педаль и работой поршня главного тормозного цилиндра позволяет значительно повысить тормозное усилие. Вакуумный усилитель по своей сути является довольно простым устройством, так как всего лишь использует две камеры с несмешивающимися средами. Кстати, мембрана, разделяющая камеры, оборудована т.н. пятаком, воздействующим на шток поршня главного тормозного цилиндра, и возвратной пружиной, которая возвращает мембрану в исходное положение после уравнивания давлений в обеих камерах.

Подробнее об устройстве вакуумного усилителя

Вакуумный усилитель тормозов работает за счет разницы давлений в атмосферной и вакуумной камерах. При нажатии и удерживании педали тормоза соединяющий камеры клапан перекрывается. Возрастающее давление в атмосферной камере действует на диафрагму и шток поршня ГТЦ, т.е. создает дополнительное усилие в тормозной системе.

Основными элементами наиболее простых, но вместе с тем крайне эффективных вакуумных усилителей автомобильных тормозов, являются следующие:

1. Корпус;
2. Толкатель педали тормоза;
3. Возвратная пружина;
4. Мембрана (диафрагма);
5. Следящий клапан;
6. Пятак.

О роли пружины и мембраны было сказано выше. Мембрана, разделяющая камеры, оборудована пятаком, воздействующим на шток поршня главного тормозного цилиндра, и возвратной пружиной, которая возвращает мембрану в ее исходное положение после уравнивания давлений в обеих камерах. Де-факто элементом вакуумного насоса также является источник разряжения, но так как он вынесен за пределы усилителя, его принято рассматривать отдельно. Как и было описано, в наиболее современных автомобилях источником разряжения является специальный вакуумный насос. Он может гарантировать стабильную, бесперебойную работу такой системы. С атмосферным давлением все и так ясно – достаточно открыть клапан, как давление в одноименном камере составит порядка 1 атм.

Крайне важным элементом усилителя автомобильного тормоза является толкатель. Он напрямую связан с педалью тормозной системы и передает усилие на следящий клапан, который и обеспечивает связь атмосферной камеры с атмосферой в случае торможения. Нельзя не упомянуть и множество других элементов усилителя: фланцы, уплотнительные кольца, шпильки, буферы штоков, отдельные пружины, крышки и чехлы. Обычно специалисты уделяют много внимания и им, однако рядовому автолюбителю достаточно знать о вышеуказанной шестерке элементов усилителя, дабы понять его работу. Для увеличения эффективности и стабильности работы вакуумного усилителя инженерами также было принято решение ввести в наиболее современные системы два датчика: датчик степени разряжения и датчик скорости перемещения штока, который также называют датчиком хода мембраны. Оба элемента включены в усилители современных автомобилей.

Гидровакуумный усилитель тормозов

Попытки модифицировать систему тормоза привели к устранению главного недостатка вакуумного усилителя: необходимость в его правильной компоновке в автомобиле. Так как «вакуумник» располагаются между главным цилиндром и педалью тормоза, компоновка морально устаревшего авто таким усилителем могла оказаться невозможной. Проблему смогли решить в гидровакуумном усилителе, который удается разметстить практически в любом месте в автомобиле.

Основные компоненты гидровакуумного усилителя: вакуумная камера, клапан управления, запорный клапан и гидроцилиндр. На первый взгляд, система точно такая же, как в обычном вакуумном усилителя, однако разница есть. Дело в том, что «гидровак» взаимодействуют с гидравлической системой автомобиля больше, нежели вакуумный усилитель. Последний напрямую связан с тормозной педалью, вследствие чего располагается рядом с ней. Гидровакуумный усилитель может быть встроен прямо в гидропривод за главным тормозным цилиндром, с которым он соединяется специальным трубопроводом. Длина такого трубопровода может быть довольно большой, так что и сам усилитель можно располагать в разных местах.

Также как и «вакуумник», гидровакуумный усилитель неэффективен при неработающем двигателе. Если силовой агрегат заглох, у водителя есть возможность выполнить только одно, в лучшем случае два торможения без особых усилий – усилитель еще может поддержать низкое давление.

Признаки неисправности вакуумного усилителя

Сразу стоит отметить, что выход усилителя из строя может быть вызван не только повреждением, скажем, мембраны, но также и смежных с устройством узлов. По этой причине при снижении эффективности тормозной системы нужно поочередно проверять каждый из ее компонентов. В случае выхода вакуумного усилителя из строя может наблюдаться что-то из следующего:

• Двигатель начал троить;
• Серьезно снизилась эффективность тормозной системы;
• Педаль тормоза очень туго продавливается.

Если мотор троит, стоит проверить вакуумный шланг – при его повреждении во впускной коллектор может поступать излишний воздух. Так, например, мотор может перестать троить при акцентированном нажатии на педаль тормоза. В современных авто, использующих вакуумные насосы, проблем с двигателем при выходе усилителя наблюдаться не будет. Это справедливо и для автомобилей с дизельными агрегатами.

Для проверки работоспособности вакуумного усилителя нужно сделать следующее:

1. Запустить мотор и дать ему проработать порядка трех минут. Заглушить и тотчас выжать педаль тормоза. При исправном усилителе педаль можно будет выжать по максимуму без серьезных усилий. Отпустив и выжав снова, вы отметите уменьшение хода педали – это нормально. А вот если педаль удается выжать до упора свыше трех раз, усилитель неисправен;
2. Выжав педаль при выключенном силовом агрегате, завести авто и пронаблюдать за педалью – она должна немного опуститься. Если педаль осталась неподвижна, усилитель неисправен;
3. Запустить агрегат и снова выжать педаль. Не отпуская, заглушить двигатель и держать педаль в таком положении полминуты. Если она поднимается – усилитель неисправен (корпус разгерметизирован).

Здесь важно отметить, что усилитель не является «одноразовым» комплектующим авто. Лишь в случае разгерметизации корпуса придется или покупать новый усилитель, или обратиться в специализированный автосервис – возможно, там смогут заменить только корпус. В остальном, и усилитель, и смежные с ним узлы ремонтопригодны или их замена не будет стоить больших денег.

Поиск нового усилителя

Подобрать новый усилитель не очень сложно. Можно начать с обычного магазина или же обратиться к интернет-магазинам, которые в своем большинстве имеют собственные базы кросс-кодов, упрощающих поиск оригиналов и пригодных для установки аналог. Чтобы найти нужное устройство придется руководствоваться чем-то из следующего:

• VIN-кодом;
• Кодом оригинального усилителя или его аналога;
• Данными автомобиля: год выпуска, модель, номер двигателя.

Проще всего руководствоваться VIN-кодом или кодом оригинала. Впрочем, функционал современных интернет-магазинов позволяет быстро находить нужные запчасти только по данным автомобиля, узнавая коды этих запчастей уже после. Поиск обычно занимает всего несколько минут, так что большую часть времени у покупателя займет сравнение цен в разных магазинах. Мы категорически не советуем руководствоваться одной только ценой, поскольку самые дешевые аналоги в действительно могут оказаться подделкой. Если цена на усилитель в приглянувшемся вам магазине намного ниже среднерыночной, стоит насторожиться.

Экскурс по производителям

Если вы решили взять запчасть-аналог, нужно разбираться в фирмах, занимающих свою нишу на вторичном рынке автомобильных комплектующих. Если вкратце, то одни фирмы являются производителями, реализующими товар собственного производства под именами собственных брендов (зачастую она копирует имя фирмы), а другие фирмы лишь предлагает продукцию первых. Конечно, первые отличаются друг от друга по ценовой политике и качеству выпускаемых продуктов, но вот вторые могут оказаться совершенно непредсказуемыми – товары из одной партии могут существенно отличаться от товаров из другой. По этой причине мы советуем автолюбителям покупать вакуумные усилители проверенных немецких производителей: Bosch, ATE, TRW. Это признанные эксперты по тормозным системам, поставляющие свою продукцию на конвейеры практически всех европейских автомобильных концернов. По сути, аналог немецкого производства будет тем же оригиналом, просто под именем фирмы-производителя.

Средние по качеству, но зато привлекательные в ценовом плане усилители можно найти в каталогах JP Group. Тайваньские усилители Vika хоть и могут привлечь автолюбителя низкой ценой, вряд ли порадуют качеством – их производитель специализируются на максимально дешевых репликах деталей для автомобилей концерна VAG. Как показывает практика, наиболее дешевые из запчастей на рынке оказываются наименее качественными, и, как следствие, чаще выходят из строя и имеют ощутимо меньшений эксплуатационный ресурс. Их стоит покупать лишь тогда, когда вы не имеете большой бюджет на приобретение комплектующих, но выйти на дорогу все-таки надо как можно скорее.

Вывод

Вакуумный усилитель тормозов – относительно простое и весьма надежное устройство, которое сделало автомобиль намного более щадящим по отношению к водителю. Благодаря усилителю не приходится прикладывать к педали тормоза значительные усилия, как это было в старых авто. Вместе с тем, выход данного устройства из строя может неприятно удивить и даже шокировать водителя, которому будет сложно управиться с педалью тормоза. Так как поломка редко бывает внезапной, систему можно будет проверить на обочине или в гараже, а уже потом задумываться о ремонте или покупке запчасти. А вот игнорировать неисправность вакуумного усилителя тормозов категорически не рекомендуется.