Вакуумный усилитель тормозов ВАЗ 2107 устройство, назначение, принцип работы. Обзор неисправностей вакуумника, как его проверить и заменить на новый Видео

Признаки неисправности

Тугая педаль тормоза при запущенном двигателе.
При нажатии педали двигатель начинает троить, а при резком замедлении и вовсе глохнет. Описанный признак неисправности характерен для автомобилей, у которых разряжение для работы ВУТ берется с впускного коллектора. Если мембрана или вакуумные трубки негерметичны, при нажатии на тормоза будет происходить подсос неучтенного воздуха, поэтому двигатель глохнет, начинает троить. Описанный признак неисправности ВУТ не относится к автомобилям, у которых разряжение создается вакуумным насосом.

Как проверить?

Порванная мембрана – основная причина неисправности вакуумного усилителя тормозов. Принцип работы усилителя основывается на разнице давления в вакуумной и атмосферной камерах, благодаря чему и обеспечивается дополнительное втягивающее усилие на педали. Если вакуумная камера, к примеру, из-за надрыва мембраны, будет сообщена со средой с атмосферным давлением, создаваемого разряжения будет недостаточно для нормальной работы усилителя.

Как проверить ВУТ:

запустите двигатель и выжмите до упора педаль тормоза. Появление шипения говорит о том, что ВУТ негерметичен, поэтому через него происходит подсос воздуха;
3-4 раза энергично выжмите педаль тормоза. Удерживая ее нажатой, запустите двигатель. Если вакуумник исправен, после запуска двигателя усилие на педали изменится, и она немного уйдет вниз.

Ремонт или замена?

При производстве части корпуса усилителя соединяются методом вальцовки. В домашних условиях повторить заводское качество завальцовки невозможно. Зазоры в местах прилегания частей корпуса приведут к негерметичности системы. Поэтому в случае неисправности рекомендована комплектная замена.

Устройство системы

Узнать принцип работы и устройство ВУТ вы можете из статьи «Как работает вакуумный усилитель тормозов». Но для правильной замены своими руками куда важнее понимать общее устройство тормозной системы с вакуумным усилителем. ВУТ крепится к моторному щиту и соединяется только с главным тормозным цилиндром и рычагом педали.

Замена и стоимость

При любой ситуации когда поломка обнаружиться необходима своевременная замена всего узла целиком. Возможно исправление некоторых недостатков в виде замены клапана, однако длительного эффекта данная процедура может и не принести, так как сама деталь во многих случаях (если говорить о модели ВАЗ 2109) подлежит замене ввиду почтенного возраста. После установки новой детали, обязательно произвести регулировку.

Поломки вакуумных усилителей случаются не так часто с данной моделью, однако в силу большого возраста (выпуск модели прекращен в 2004 году) усилители постепенно изнашиваются и приходят со временем в негодность.

На видео- неисправности вакуумного усилителя:

На рынке присутствует множество поставщиков деталей для автомобилей ВАЗ. Средняя цена (стоимость) нового усилителя составляет порядка 2000 рублей.

Признаки неисправности и диагностика

В случае неисправности ВУТ, усилие на педали во время торможения может увеличиться многократно. При таких обстоятельствах управление автомобилем небезопасно. Все симптомы должны быть немедленно продиагностированы, поломанный узел отремонтирован.

Как правило, проверка вакуумного усилителя не производится во время планового технического обслуживания, поэтому очень важно следить за следующими признаками:

Педаль стала твёрдой. Основной показатель того, что ВУТ изношен или работает неверно. Это может происходить постепенно или случиться внезапно. Кроме того, педаль может занять положение выше обычного.
Удлинился тормозной путь. Это происходит потому, что невозможно получить усилие на штоке главного цилиндра, необходимое для предусмотренного конструкцией скорости остановки транспортного средства.
Двигатель глохнет при использовании тормозов. Это происходит, когда диафрагма усилителя потеряла герметичность и позволяет воздуху проникать через уплотнения. В дополнение к снижению способности к торможению, остановка двигателя может привести к большим проблемам на дороге.
Тормозная система перестаёт работать. Возможно, отказ связан с неисправностью клапанов ВУТ.

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):

Мультипликация тормозных усилий

Современный автомобиль в большинстве случаев оснащён двумя промежуточными системами, работающими в качестве преобразователей давления на педаль тормоза в усилие прижима колодок к дискам: гидравлической и вакуумной. Жидкостный контур выполняет одновременно несколько функций.

Его сердцем является главный тормозной цилиндр (ГТЦ), в задачи которого входят:

Создание высокого тормозного усилия на суппортах путём умножения давления на педали и передачи его в то место приложения.
Сокращение фрикционного износа движущихся частей за счёт замены механических узлов на гидравлические.
Распределение тормозного усилия между передними и задними колёсами.
Обеспечение конструктивной гибкости, заключающейся в создании независимых друг от друга рабочих контуров. Благодаря этому снижается вероятность отказа тормозов.
Обеспечение технической простоты в сравнении с механическими решениями.
Упрощение технического обслуживания.

Тем не менее скорости и масса автомобилей настолько велики, что возможностей гидравлической системы недостаточно для того, чтобы усилие на штоке цилиндра можно было считать незначительным.

https://youtube.com/watch?v=06Jj1Cy_KxQ

Задние тормозные механизмы

На Жигулях классического семейства 2107 и других, используется барабанная система тормозов. Потому что ее установка объясняется экономией и снижением общей стоимости машины. Тем более, ВАЗ прошлых лет не обладал большими скоростями, поэтому ставить задние дисковые тормоза было не целесообразно, хотя их эффективность выше.

Конструкция

Барабан. Он состоит из двух частей: первая крепится на оси (неподвижная), вторая – на ступице, вращается вместе с колесом
Тормозные колодки
Рабочий тормозной цилиндр
Стяжные пружины
Распорная пластина
Рычаг стояночного тормоза

Принцип работы

Чтобы активировать полноценно задние тормоза, водителю нужно сильнее придавить на педаль. В этом случае начинает работать второй поршень ГТЦ и активируется другой тормозной контур, отвечающий за передачу усилия к тормозным механизмам задних колес.

Давление в рабочем цилиндре (он здесь один) раздвигает поршни, которые находятся по бокам. Они упираются в тормозные колодки, разводя в сторону их верхнюю часть. Колодки усажены на опорные стойки. Они могут проворачиваться на них и двигаться влево или вправо. То есть, верхняя часть разводится в сторону, нижняя, проворачиваясь на них, пытается свестись. Но, нижними краями колодки упираются в заклепки, сила поршней перемещает их на опорных стойках в сторону крышки барабана, и они равномерно прилегают всей своей поверхностью к подвижной части барабана, которая соединена с колесом и под действием силы трения происходит замедление задней оси.

Отпустив педаль, снижается давление в тормозной магистрали и цилиндре. Поршни возвращаются в исходные положения (утапливаются во внутрь), а колодки, под действием возвратных пружин сходятся, отодвигаясь от крышки барабана. Эти пружины не позволяют самопроизвольно двигаться колодкам, притормаживая ступицу.

Видео как работают задние тормоза на «семерке»:

Неисправности

«Болячки» такие же, как у передней тормозной системы. Из-за особенностей конструкции, к ним добавляются новые.

Облом или растяжение прижимных пружин. В этом случае задняя ось самопроизвольно начнет подтормаживать
Трещины, сколы внутренней части барабана. На ней может скапливать грязь, образовываться ржавчина, которая может заклинить колеса, хотя колодки будут сведены, так как между ними и крышкой барабана миниатюрный зазор

Как поменять своими руками

Как поменять ВУТ, рассмотрим на примере ВАЗ 2110, 2111, 2112. Конструкция системы довольно однообразна, поэтому, посмотрев видео, вы сможете произвести замену вакуумного усилителя тормозов ВАЗ 2114 и многих других автомобилей.

Снимите разъем датчика низкого уровня тормозной жидкости.
Открутите 2 болта на 17 крепления тормозного цилиндра к корпусу ВУТ. Магистрали откручивать не нужно, достаточно отвести немного в сторону сам цилиндр с бачком.
Отсоедините вакуумный шланг с обратного клапана. Проверьте исправность клапана и установите его на новый усилитель тормозов.
Открутите 4 болта крепления ВУТ к моторному щиту. Рабочее пространство в зоне педального узла со стороны салона ограничено, поэтому для откручивания лучше всего подойдет удлиненная головка, удлинитель и трещотка.
Отключите разъем датчика включения тормозов.
Вытащите ВУТ вместе с кронштейном крепления и педалью тормоза.
Пассатижами извлеките стопорную пластину оси вращения рычага тормозной педали.
Вытащите «палец», фиксирующий толкатель ВУТ в рычаге.
Открутите 2 гайки крепления корпуса вакуумника к кронштейну.

Диагностика неполадок

Первый признак потери герметичности вакуумного усилителя — отнюдь не ухудшение тормозов, как описывают неисправность многие источники в интернете. Когда воздух только начинает просачиваться сквозь прохудившуюся мембрану, ВУТ продолжает исправно функционировать, поскольку мотор успевает поддерживать вакуум в передней камере. Первый симптом — изменения в работе самого двигателя:

из-за подсоса воздуха в третий цилиндр мотор начинает «троить» на холостом ходу;
обороты коленчатого вала «плавают», чем сильнее подсос, тем больше амплитуда колебаний;
работающий двигатель реагирует на педаль тормоза, при резком нажатии глохнет;
увеличивается расход бензина.

Подсос воздуха в двигатель через ВУТ вызывает отключение III цилиндра — мотор начинает «троить»
Если автолюбитель игнорирует первичные симптомы, ситуация усугубляется — педаль становится жёстче и требует большего физического усилия для замедления и остановки машины. Автомобиль можно эксплуатировать и дальше, поломка ВУТ не ведёт к полному отказу тормозов, но заметно осложняет езду, особенно с непривычки. Экстренное торможение станет проблемой.

Как убедиться в негерметичности вакуум-усилителя:

Ослабьте хомут и снимите вакуумный патрубок со штуцера на коллекторе.
Заглушите штуцер плотной самодельной пробкой.
Заведите двигатель. Если обороты выровняются, проблема явно кроется в усилителе.
Снимите провод высокого напряжения и выверните свечу зажигания III цилиндра. При отказе ВУТ электроды будут закопчены чёрной сажей.
Если копоть наблюдается на свече III цилиндра, а остальные свечи чистые, нужно проверить состояние вакуумного усилителя тормозов

По возможности я использую старый «дедовский» метод — попросту пережимаю шланг отбора вакуума пассатижами на работающем двигателе. Если третий цилиндр включается в работу и холостой ход восстанавливается, перехожу к проверке усилителя тормозов.

Аналогичным образом проблему можно временно устранить в пути. Отключите патрубок, заглушите штуцер и спокойно поезжайте в гараж либо СТО — силовой агрегат будет работать ровно, без перерасхода топлива. Но помните, педаль тормоза станет жёсткой и перестанет моментально реагировать на лёгкое нажатие.

Дополнительные способы диагностики:

Нажмите 3—4 раза на тормоз и запустите двигатель, удерживая педаль. Если она не провалилась, наверняка вышел из строя клапан.
При неработающем моторе отсоедините от штуцера шланг, извлеките обратный клапан и плотно вставьте в отверстие заранее сдавленную резиновую грушу. На герметичном усилителе она сохранит форму, на неисправном — заполнится воздухом.
Для проверки герметичности усилителя и работоспособности обратного клапана можно использовать резиновую грушу

С помощью груши можно точно определить место дефекта, но вакуумный усилитель придётся снять. Закачивая внутрь камеры воздух, обмыльте края стыков и сальник штока — пузыри укажут место повреждения.

Как проверить вакуумный усилитель тормозов

Проверка вакуумного усилителя тормозов – простая процедура, с которой справится даже начинающий автолюбитель. Чтобы определить неисправную работу детали, ее не потребуется снимать с машины, достаточно выполнить 3 простых теста, указывающих на наличие проблемы.

Тест 1

Автомобиль необходимо завести и позволить ему проработать на холостых оборотах около 5-7 минут. Далее двигатель глушится, и водителю требуется полностью выжать педаль тормоза, чтобы создать вакуум в усилителе тормозов. Следом педаль отпускается и вновь выжимается.

Если в работе вакуумного усилителя тормозов имеются проблемы, при втором нажатии на педаль тормоза ее ход будет значительно меньше, чем при первом, поскольку вакуум больше не сможет создаваться. В ситуации, когда второе нажатие не отличается от первого по ходу педали, можно сделать вывод, что система исправна или, если определенность не возникла, перейти к следующему тесту.

Тест 2

Когда двигатель автомобиля заглушен, необходимо несколько раз (6-8) нажать на педаль тормоза. Далее педаль выжимается максимально и заводится двигатель. Если проблем в работе вакуумного усилителя тормозов не наблюдается, в системе начнет создаваться вакуум. Вследствие этого мембрана давит на шток, он тянет за собой толкатель, который соединен механизмом с педалью. Соответственно, педаль в этот момент, даже если она выжата до конца, начнет слегка опускаться еще ниже.

Диагностика неполадок

из-за подсоса воздуха в третий цилиндр мотор начинает «троить» на холостом ходу;
обороты коленчатого вала «плавают», чем сильнее подсос, тем больше амплитуда колебаний;
работающий двигатель реагирует на педаль тормоза, при резком нажатии глохнет;
увеличивается расход бензина.

Как убедиться в негерметичности вакуум-усилителя:

Ослабьте хомут и снимите вакуумный патрубок со штуцера на коллекторе.
Заглушите штуцер плотной самодельной пробкой.
Заведите двигатель. Если обороты выровняются, проблема явно кроется в усилителе.
Снимите провод высокого напряжения и выверните свечу зажигания III цилиндра. При отказе ВУТ электроды будут закопчены чёрной сажей.

Дополнительные способы диагностики:

Нажмите 3—4 раза на тормоз и запустите двигатель, удерживая педаль. Если она не провалилась, наверняка вышел из строя клапан.
При неработающем моторе отсоедините от штуцера шланг, извлеките обратный клапан и плотно вставьте в отверстие заранее сдавленную резиновую грушу. На герметичном усилителе она сохранит форму, на неисправном — заполнится воздухом.

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.

Ремонт агрегата — замена диафрагмы

Данная операция непопулярна в среде владельцев «Жигулей», обычно автолюбители предпочитают менять усилитель целиком. Причина — несоответствие результата затраченным усилиям, проще купить и поставить ВУТ в сборе. Если вы однозначно решили разбирать и ремонтировать вакуум-усилитель, подготовьте инструментарий и расходные материалы:

монтажная лопатка, мощная плоская отвёртка;
пассатижи;
молоток;
щётка с металлическим ворсом;
тиски слесарные большие;
комплект ремонтный для вакуумных усилителей ВАЗ 2103—2107;
герметик силиконовый.

Для выполнения ремонтных работ ВУТ необходимо снять с автомобиля, как описывается в инструкции выше. Разборка и замена деталей ведётся в таком порядке:

Поставьте на корпусе метку маркером, развальцуйте соединения с крышкой, отгибая монтажной лопаткой края обечайки.
Аккуратно разъедините элементы, придерживая крышку руками, поскольку внутри установлена большая мощная пружина.
Извлеките шток и сальник, снимите диафрагму с внутреннего корпуса. При разборке все детали поочерёдно раскладывайте на столе, чтобы ничего не перепутать в процессе установки.
Почистите щёткой корпус и места прилегания мембраны. При необходимости вытрите насухо камеры изнутри.
Соберите элементы вакуум-усилителя в обратном порядке, используя новые детали из ремкомплекта.
Совместив метки на крышке и корпусе, вставьте пружину и сожмите обе половинки в тисках. Тщательно выполните вальцовку, пользуясь монтировкой, молотком и отвёрткой.
Проверьте герметичность ВУТ с помощью резиновой груши, вставленной в отверстие вакуумного шланга.

После сборки установите агрегат на автомобиль, заранее отрегулировав вылет штока (процедура описывается в предыдущем разделе). По окончании проверьте работоспособность усилителя на ходу.

Видео: как поменять диафрагму ВУТ на «классике»

Усилители тормозов вакуумного типа нечасто беспокоят хозяев «Жигулей» поломками. Известны случаи, когда заводской ВУТ исправно работал в течение всего срока эксплуатации автомобиля ВАЗ 2107. При внезапном отказе агрегата тоже паниковать не стоит — неисправность вакуум-усилителя не влияет на работу тормозной системы, только педаль становится жёсткой и неудобной для водителя.