Все про вакуумный усилитель тормозов – зачем нужен и как работает

Вакуум-усилитель системы тормозов ВАЗ 2107 считается надёжным агрегатом, поскольку выходит из строя довольно редко. Первые неполадки элемента возникают спустя 150–200 тыс. км пробега. В случае обнаружения неисправности проблема решается двумя путями — полной заменой либо ремонтом узла. Изучив конструкцию и принцип работы усилителя, мастеровитый хозяин «семёрки» может реализовать оба варианта самостоятельно.

• Устройство и принцип действия ВУТ
  Видео: как работает вакуум-усилитель тормозов

Из чего он состоит

1. Корпус
2. Мембрана (диафрагма)
3. Штуцер, для отбора воздуха из камеры
4. Перепускной и атмосферный клапан
5. Воздушный фильтр
6. Толкатель педального узла и шток поршней главного тормозного цилиндра

Корпус состоит из двух частей, разделенных между собой резиновой мембраной или диафрагмой. Первая часть, находится ближе к главному цилиндру – вакуумная камера. В ней, от впускного коллектора или карбюратора через шланг и штуцер с обратным клапаном, создается разряжение (вакуум).

Вторая – атмосферная, она имеет связь с наружным воздухом. Такое разделение необходимо для выполнения им основной задачи – помощи водителю при торможении, для уменьшения усилия на педаль при нажатии.

Диафрагма разделяет корпус на две камеры. Она выполнена из резины, чтобы всегда оставаться эластичной. Не допускается разрыва ее. В этом случае эффективность вакуумника снижается, возникают проблемы при работе двигателя, об этом ниже.

Штуцер соединяет полость корпуса с вакуумом с впускным коллектором двигателя в инжекторных «семерках», или корпусом карбюратора под дроссельными заслонками при помощи гибкого шланга. Он снабжен обратным клапаном. Это уберегает вакуумный усилитель от попадания в него выхлопных газов. Такое может происходить при не полном закрытии впускных клапанов двигателя. Отработанные газы «прорываются» во впускной коллектор, через шланг и могут повредить мембрану.

Вторая функция клапана – в случае остановки двигателя дать возможность экстренно затормозить. Он закроется, сохранив в камере вакуум. Этого для одного, двух нажатий будет достаточно.

Воздушный фильтр расположен со стороны педального узла. Он препятствует проникновению пыли, мусора из окружающей среды в полость усилителя.

В корпусе присутствует два раздельных штока. Первый связан с педалью тормоза в салоне, второй – с поршнями главного тормозного цилиндра. В случае, если водитель держит ногу на тормозе, но не давит на него, не было воздействия на главный цилиндр. Это нужно, чтобы тормоза не активировались, не увеличивался износ тормозных колодок. Как это работает – поговорим ниже.

Как работает

Принцип работы вакуумного усилителя тормозов на ваз 2107 можно разделить на три этапа, каждый из которых рассмотрим подробно.

Педаль тормоза не нажата (исходное состояние)

В этом положении, при работающем моторе, создается в вакуумной камере разряжение. Перепускной клапан открыт, атмосферный закрыт. Через перепускной в обеих камерах вакуумного усилителя уравнивается давление (вакуум). Поэтому воздействие на диафрагму, соответственно на шток главного цилиндра, не оказывается. Тормозные механизмы автомобиля не задействованы.

Если будет разность давления между полостями корпуса вакуумника, то с той стороны, где выше, оно будет давить на мембрану, которая в свою очередь, надавит на толкатель поршней тормозного цилиндра. Это воздействие будет минимальным, но этого будет достаточно, чтобы тормозные колодки «прикусили» механизмы тормозов. Водитель замедления не почувствует, но износ колодок увеличится.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить ее

Жмем на педаль тормоза и отпускаем ее

В таком положении начинает двигаться толкатель, связанный с педальным узлом. Его движение закрывает перепускной клапан и открывает воздушный. Через него из атмосферы сквозь фильтр поступает воздух в воздушную камеру. В ней создается область с атмосферным давлением.

Так как с двух сторон мембраны разное давление – с одной стороны разряжение, с другой атмосферное, то оно начинает «давить» на мембрану. Она прогибается по ходу движения толкателя в сторону ГТЦ, тем самым минимизируя усилие водителя, которое он должен затратить, чтобы продавить педаль тормоза. Шток толкает поршня тормозного цилиндра, задействуются тормозные механизмы колес и авто тормозит.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить ее

Водила отпускает педаль. Сила, действующая на толкатель вакуумного усилителя, прекращается. Под действием возвратной пружины шток тормозного цилиндра возвращается в исходное положение. При возврате обоих штоков закрывается атмосферный клапан и открывается перепускной. Давление с разных сторон диафрагмы уравнивается (там и там вакуум) и она принимает начальное положение.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить ее

Педаль слегка нажата

Бывают такие случаи, когда автовладелец держит ногу на педали тормоза, но не нажимает. Это бывает в случае, когда он готовится к торможению, ведя впереди препятствие или яму на дороге, или просто положил ее «на всякий случай», наготове. Часто такое положение бывает у новичков, напряженных за рулем. Опасаясь ДТП, держат ногу на сцеплении, что приводит к его поломке или прижимая тормоз.

Как говорилось выше, при нажатии на педаль, начинают работать поршня в главном тормозном цилиндре, а значит колодки «прикусывают» диски. Даже небольшое усилие, может вызвать срабатывания системы. Водитель его не заметит, но колодки будут стираться, при постоянном касании с тормозным диском.

Чтобы избежать повышенного износа, предусмотрен «свободный ход» педали, который можно настроить. Кроме этого, в вакуумнике есть резиновый буфер штока, соединяющий его с поршнем толкателя.

Если нога лежит на педали, но не нажимает на нее, то за счет веса ступни и обуви выбирается свободный ход и тормоза не задействуются. В случае, если холостой ход не настроен правильно, то, положив ногу на тормоз, шток начнет придавливать поршня главного цилиндра. Чтобы этого не случилось, используется буфер. В него упирается поршень толкателя, с другой стороны его подпирает «упругость» тормозной жидкости и возвратные пружины. Для преодоления этого сопротивления, нужно сильнее продавить педаль, массы ноги для этого не достаточно.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить ее

Видео, как работает вакуумник в автомобиле (без перевода):

Главный цилиндр тормозов

Главный цилиндр присоединен к усилителю. Представляет этот элемент собой корпус, к которому подводиться трубопроводы подачи и обратки от бачка с жидкостью, и выходят 3 трубопровода, ведущих к тормозным механизмам. На передние тормозные механизмы выходят по одному трубопроводу, а назад – только один, ведущий к регулятору.

Внутри этого корпуса установлены поршни, которыми жидкость выталкивается в трубопроводы. Один из них связан со штоком мембраны усилителя. Это основные элементы привода. Подробное устройство главного тормозного цилиндра показано выше.

Ссылка по теме:

Самодельный предпусковой подогреватель двигателя автомобиля Ваз

Неисправности

Главная неисправность – отсутствие вакуума, нет разряжения там, где оно должно быть, то есть в вакуумной камере.

Как это проявляется?

Тормоза в автомобиле стали «деревянными», для срабатывания нужно приложить не мало сил на педаль. Это равносильно, если жать на тормоз при заглушенном моторе. Причиной тому – подсос воздуха.

Кроме этого, на карбюраторных «семерках», при нажатие на педаль тормоза, заметно падение оборотов двигателя на холостом ходу. Отпустив – обороты возвращаются к нормальным показаниям. Потому что из-за не герметичности элементов усилителя, «лишний» воздух попадает в карбюратор, обедненная топливная смесь. В инжекторных машинах этого может не наблюдаться, так как количество воздуха и бензина контролирует компьютер.

Места подсоса

1. Шланг, соединяющий вакуумник с впускным коллектором или карбюратором.

Кроме негативного влияние на работу усилителя тормозов, дополнительный воздух в впускном коллекторе или карбюраторе из шланга влияет на качество холостых оборотов двигателя и его работоспособность в целом;

1. Порванная резиновая мембрана внутри корпуса. Две камеры сообщаются друг с другом, давление в них уравнивается. Нет вакууму – нет помощи;

1. Неисправность перепускного клапана.

При нажатии на тормоз в салоне можно услышать отчетливый звук присоса воздуха через толкатель в камере усилителя. При этом вакуумный усилитель тормозов ВАЗ 2107 «шипит». Это происходит, если клапан не закрылся, а атмосферный уже открылся, через него слышно «шипение» в салоне. Наоборот, при отпускании педали слышно отчетливое шипение в салоне. В этом случае не закрылся атмосферный клапан, а перепускной открыт.

1. Заклинивание обратного клапана патрубка усилителя.

Это случается редко, но если он закрыт, то не будет создаваться разряжение в камере, значит, помощи механизма не ждите.

История появления

Автомобилестроение начало набирать обороты в конце XIX века. На заре эволюции самобеглых экипажей тормозам уделялось мало внимания — они были просто не нужны. Трение в трансмиссиях было настолько велико, что транспортные средства замедлялись в достаточной степени при отсутствии тяги. Однако мощность и масса двигателей росла, и уже в начале XX века было запатентовано немало устройств, предназначенных для остановки транспортных средств.

Некоторые новшества того периода обогнали своё время. Например, уже через четыре года после появления автомобиля Карла Бенца, британский инженер Фредерик Ланчестер запатентовал дисковый тормоз. Понадобилось несколько десятилетий для того, чтобы это изобретение получило широкое признание.

Первое применение воздуха для торможения продемонстрировал на своей модели чикагский производитель Tincher. Давление создавалось небольшим насосом и его можно было использовать для торможения, накачки шин или подачи звукового сигнала. Автомобиль Pierce-Arrow модели 1928 года был пионером среди транспортных средств, оснащённых вакуумным усилителем тормозов, работающим по современной схеме.

Однако, несмотря на эффективность, до середины XX века подобные системы предлагались автопроизводителями только в качестве опции. Дело в том, что для эксплуатации барабанных тормозов усилия ноги на педали было достаточно. И лишь с распространением более эффективного способа торможения с помощью пары диск-колодка, сервоприводы стали стандартным оборудованием. Основными датами истории современного вакуумника можно считать:

• 1920-е — работы нескольких изобретателей над приводами для авиации, использующими разрежение на впускном коллекторе.
• 1927 г. — бельгийский инженер Альберт Девандре изобрёл вакуумный сервопривод тормозов.
• 1928 г. — первый серийный автомобиль с ВУТ.
• Вторая половина XX века — система становится обычным явлением для серийных моделей.

Как проверить на автомобиле

Способ 1

На заглушенном двигателе нажимаем на педаль тормоза несколько раз. С каждым нажатием почувствуется увеличение усилия, прилагаемое на педаль. На пятый нажим фиксируем ногу на тормозе в нажатом положении. Заводим двигатель, она должна немного провалится. Сила, с которой жмете, должна уменьшится и нога немного «просядет».

Если так получилось, значит все хорошо, усилитель исправен. Потому что, с каждым нажимом вакуум в камере уменьшается, сильнее приходится давить на педаль, чтобы ее продавить полностью. Заведя мотор, через шланг высасывается воздух из камеры впускным коллектором, образуется разрежение, вакуумник начинает работать, чувствует облегчение при удержании педали в нажатом положении. Под действием усилий ноги она «проваливается».

Способ 2

Запустили двигатель, дали поработать минуту и заглушили его. Жмем на тормоз. Если при первом нажатии он, как и должен, с легкостью «провалился» до упора, а при последующих нажатиях продавить до конца становится все труднее, то усилитель исправен.

Заглушив ДВС, закрывается обратный клапан, сохраняя вакуум в камере усилителя. При первом нажатии он притягивает диафрагму и вы с легкостью нажимаете на педаль. При последующих нажатиях, давление в камерах уравнивается, вам нужно приложить больше усилий, чтобы «утопить» педальку до упора.

Способ 3

На заведенном моторе жмем на тормоз. Держим педаль в нажатом положении и глушим двигатель. Не убирая ногу, вы почувствуете, что педаль начинает сопротивляться вашему нажатию с каждой минутой все сильнее, значит, есть присос воздуха, вакуумник не исправен.

В этом случае не герметичность элементов механизма уравнивает давление в камерах, а так как нет источника разряжения, двигатель не работает, система пытается вытолкать шток в исходное положение. Вы ощущаете увеличение давления на ногу. Чтобы удержать педаль в полностью выжатом положении нужно сильнее давит на нее.

Видео, как самостоятельно проверить вакуумный усилитель на жигулях:

После подобных проверок нужно деталь снять с автомобиля и заменить ее на новую. Как это сделать – читайте ниже.

Замена на ВАЗ 2106-07

Для этого нам понадобится:

1. Накидной ключ или головка на «13»
2. Отвертка

Как заменить вакуумный усилитель на классике

1. Лезем в салон и отсоединяем фиксатор штифта, который соединяет педаль тормоза с усилителем

2. Вытягиваем штифт, освобождая толкатель ВУТ от педального узла

3. Головкой или ключом выкручиваем гайки крепления вакуумника к стенке моторного отсека

4. Переходим под капот и выкручиваем две гайки главного тормозного цилиндра (ГТЦ) от корпуса вакуумного усилителя

5. Аккуратно отгибаем тормозной цилиндр от усилителя, чтобы не повредить трубки тормозной системы. Проверяем посадочное место ГТЦ к ВУТ, если оно в потеках тормозной жидкости – желательно заменить цилиндр или отремонтировать, исключив протечки торцевой манжеты. В противном случае, диафрагма нового вакуумника потеряет свою эластичность от контакта с тормозной жидкостью и порвется

6. Вынимаем механизм из стенки моторного щита

Установка производится в обратной последовательности. Не забываем отрегулировать вылет штока (он должен быть 1,05-1,25 мм) и свободных ход педали. Перед тем как устанавливать новую деталь, ее нужно проверить перед покупкой. Как это сделать – сейчас поговорим.

Видео самостоятельной замены вакуумного усилителя тормозов на классике:

Устройство вакуумного усилителя

1 — фланец крепления наконечника; 2 — корпус усилителя; 3 —шток; 4 — крышка; 5 — поршень; 6 — болт крепления усилителя; 7 — дистанционное кольцо; 8 — опорная чашка пружины клапана; 9 — клапан; 10 — опорная чашка клапана; 11 — опорная чашка возвратной пружины; 12 — защитный колпачок; 13 — обойма защитного колпачка; 14 — толкатель; 15 — воздушный фильтр; 16 — возвратная пружина клапана; 17 — пружина клапана; 18 — уплотнитель крышки корпуса; 19 — стопорное кольцо уплотнителя; 20 — упорная пластина; 21 — буфер; 22 — корпус клапана; 23 — диафрагма; 24 — возвратная пружина корпуса клапана; 25 — уплотнитель штока; 26 — болт крепления главного цилиндра; 27 — обойма уплотнителя штока; 28 — регулировочный болт; 29 — наконечник шланга; 30 — клапан; А — вакуумная полость; В — канал, соединяющий вакуумную полость с внутренней полостью клапана; С — канал, соединяющий внутреннюю полость клапана с атмосферной полостью; Е — атмосферная полость

Если перемещением выключателя стоп-сигнала не удается устранить неполное растормаживание тормозных механизмов, то отсоедините от вакуумного усилителя главный цилиндр привода тормозов и проверьте выступание регулировочного болта 28 относительно плоскости крепления фланца главного цилиндра (размер 1,25—0,2 мм). Этот размер можно установить, придерживая специальным ключом конец штока 3, а другим ключом завертывая или отвертывая болт 28.

Источники

• https://provaz07.ru/tormoza/menyaem-vakuumnyj-usilitel-tormozov-vaz-2107.html
• https://semerkavaz.ru/raznoe/kak-zamenit-vakuumnyjj-usilitel-vaz-2107/
• https://ovaze.ru/78-regulirovka-privoda-tormoza.html
• https://www.drive2.ru/l/541383308794135342/

[свернуть]

Как проверить при покупке

Перед покупкой новой запчасти, ее качество можно оценить визуально – не должно быть явных повреждений элементов: корпуса, пыльников, кожухов, выступающих частей толкателя и штока. Если он продается со штуцером и обратным клапаном, то проверяем его на герметичность (клапан). Для этого нужно дунуть в штуцер со стороны подключения шланга, если воздух не будет выходить с другой стороны, то клапан исправный. Также можно воспользоваться резиновой грушей – выдавил с нее воздух, вставил в штуцер со стороны подключения вакуумника, если груша осталась в сжатом состоянии, то клапан держит.

Таким же образом проверяем сам механизм. Для этого пригодится мыльный раствор и сжатый воздух. Эту проверку проводим в гаражных условиях, поэтому после покупки усилителя, обязательно берем чек с магазина, чтобы можно было вернуть его, если обнаружится его неисправность.

В гараже мылим место вальцовки двух половинок механизма, пыльники, манжеты, все места, где может быть подсос воздуха. Вынимаем штуцер. Сжатый воздух от компрессора направляем в получившееся отверстие и наблюдаем. Где появляются пузыри, там нарушена герметичность, вакуумный усилитель бракованный.

Важно, нельзя вставлять в отверстие от штуцера шланг компрессора, давление в нем большое, можно повредить им мембрану и другие элементы механизма. Этот процесс хорошо видно на видео ниже.