Гидровакуумный усилитель тормозов с клапаном управления (5 видео)

Гидровакуумный усилитель тормозов дает возможность остановить автомобиль с меньшей затратой физической силы водителя.

Принцип действия усилителя заключается в использовании разрежения во впускной трубе двигателя для создания дополнительного давления в системе гидравлического привода рабочей тормозной системы.

При выходе из строя или нарушении герметичности вакуумного трубопровода или гидровакуумного усилителя резко снижается эффективность торможения.

Вследствие нарушения герметичности вакуумной системы во впускную трубу двигателя происходит постоянный подсос воздуха, который настолько обедняет смесь в седьмом и частично в четвертом цилиндрах, что воспламенение ее от искры не происходит. Несгоревшая рабочая смесь смывает смазку с зеркала цилиндра и приводит к сухому трению поршня и поршневых колец о гильзу, а наличие дорожной пыли усугубляет сухое трение и приводит аварийному износу деталей в указанных цилиндрах.

Гидровакуумный усилитель состоит из камеры усилителя, гидравлического цилиндра и клапана управления. Корпус камеры соединяется с впускной трубой и атмосферой через клапан управления.

Гидровакуумный усилитель тормозов

диафрагма
корпус
тарелка диафрагмы
толкатель поршня
пружина
вакуумный клапан
атмосферный клапан
крышка корпуса
пружина атмосферного клапана
корпус клапана управления
пружина клапана
поршень клапана управления
перепускной клапан
поршень
клапан поршня
манжета поршня
толкатель клапана
упорная шайба поршня
цилиндр

Схема действия гидровакуумного усилителя. Момент торможения.

Работу гидровакуумного усилителя можно уяснить по схеме, приведенной выше. Если двигатель работает и тормозная педаль не нажата, то вакуум, образующийся во впускной трубе, передается в полости I и II клапана управления и в полости III и IV корпуса камеры усилителя. При этом давление на диафрагму 1 усилителя с обеих сторон одинаково, и она под действием пружины 5 занимает исходное положение.

При нажатии на тормозную педаль жидкость из главного цилиндра через трубопровод под давлением подается к гидравлическому цилиндру усилителя. Затем жидкость проходит через отверстие в поршне 14 и направляется к рабочим тормозным цилиндрам колес автомобиля. Одновременно с этим создается давление на поршень 12 клапана управления усилителя.

В первоначальный момент давление тормозной жидкости одинаково по всей гидравлической магистрали. При дальнейшем возрастании давления поршень клапана управления преодолеет сопротивление пружины и закроет вакуумный клапан 6. В этом время полости I и II разъединяются. При дальнейшем движении поршня открывается атмосферный клапан 7. Атмосферный воздух через воздушный фильтр поступает в полость III гидровакуумного усилителя.

Разность давления в полостях III и IV передается через диафрагму и толкатель на поршень 14 цилиндра усилителя, чем и создается дополнительное давление в гидравлической магистрали.

При снятии нагрузки с тормозной педали давление в гидравлической магистрали между главным цилиндром и клапаном управления падает. Это дает возможность пружине клапана управления за счет усилия ее сжатия поставить в исходное положение поршень клапана управления. При этом закрывается атмосферный клапан 7 и открывается вакуумный клапан 6. В полостях I, II, III, IV устанавливается одинаковый вакуум.

Диафрагма 1 под действием пружины 5, отойдя влево, вместе со штоком вернется в исходное положение. Поршень 14 дойдет до упорной шайбы, при этом откроется клапан 15.

Жидкость, вытесненная при торможении в магистраль, возвращается обратно в главный цилиндр, и тормозная система полностью растормаживается.

Содержание

Гидровакуумный усилитель тормозов с клапаном управления
Устройство автомобилей
Усилители тормозных приводов
Гидровакуумный усилитель тормозного привода
Вакуумный усилитель тормозного привода
🎬 Видео

Видео:Принцип работы вакуумного усилителя тормозовСкачать

Гидровакуумный усилитель тормозов с клапаном управления

Для уменьшения усилия, затрачиваемого водителем при торможении, на автомобилях ГАЗ -53А и ГАЗ -66 применяется гидровакуумный усилитель диафрагменного типа

Действие такого усилителя основано на использовании разрежения во впускном трубопроводе, он создает дополнительное давление в системе гидравлического привода тормозов.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Гидровакуумный усилитель состоит из камеры с диафрагмой, дополнительного гидравлического цилиндра и клапана управления. Камера выполнена в виде штампованного корпуса, составленного из двух половин, между которыми зажата диафрагма. В центре к диафрагме с помощью тарелки шайбы и распорной втулки крепится толкатель поршня дополнительного гидравлического цилиндра. Пружина стремится постоянно отжать диафрагму в крайнее левое положение. Камера усилителя соединена с впускным трубопроводом двигателя.

Дополнительный гидравлический цилиндр непосредственно связан с корпусом камеры. Толкатель, крепящийся к диафрагме, проходит в дополнительный цилиндр через специальный уплотнитель и действует на поршень. Полость корпуса дополнительного гидравлического цилиндра заполнена тормозной жидкостью. В поршне имеется шариковый клапан, прижимаемый к своему седлу пружиной.

Клапан управления состоит из корпуса, в котором расположены вакуумный и воздушный клапаны. Открытие и закрытие этих клапанов определяется положением диафрагмы, зажатой между корпусом клапана управления и корпусом цилиндра.

Гидровакуумный усилитель тормозов работает следующим образом. При работающем двигателе и отпущенной тормозной педали разрежение из впускного трубопровода двигателя передается через запорный клапан и вакуумный баллон в полость IV камеры усилителя. Оттуда оно распространяется через отверстия в корпусах камеры и цилиндра в полость II клапана управления, затем по центральному отверстию в полость и далее в полость III камеры усилителя.

Читайте также: Донные клапана для цистерн

Диафрагма, находясь с обеих сторон под действием разрежения, отжимается пружиной в исходное левое положение. При этом полости главного и колесных тормозных цилиндров гидравлического привода сообщаются между собой.

Нажатие на тормозную педаль вызывает перемещение поршня главного тормозного цилиндра. Давление жидкости передается в колесные тормозные цилиндры, а также через трубопровод на поршень клапана управления усилителя.

При возрастании давления поршень клапана управления преодолевает усилие пружины и закрывает вакуумный клапан. Полости II и I клапана управления разобщаются между собой. Затем по мере повышения давления жидкости открывается воздушный клапан. Воздух, очищенный в фильтре, проходит в полость I клапана управления и далее по гибкому шлангу в полость III камеры усилителя.

Поскольку в полости IV сохраняется разрежение, создается разность давления в обеих частях камеры усилителя. Под давлением поступающего воздуха диафрагма смещается вправо, действуя на толкатель и поршень. Шариковый клапан закрывается, разъединяя главный тормозной цилиндр с колесными. Дальнейшее перемещение поршня значительно увеличивает давление в гидравлической магистрали и поршни колесных тормозных цилиндров с большей силой прижимают колодки к тормозным барабанам. В то же время поступление воздуха через клапан увеличивает давление сверху на диафрагму клапана управления. Когда усилие, создаваемое давлением воздуха на диафрагму, превысит усилие от давления пружин и жидкости на клапан управления снизу, диафрагма прогнется вниз и воздушный клапан закроется.

Увеличение давления в полости III усилителя повышает тормозное усилие и одновременно увеличивает давление воздуха на диафрагму.

Чтобы в этих условиях воздушный клапан оставался открытым, необходимо повысить давление жидкости на клапан управления снизу. Этого можно достигнуть, увеличив усилие, прилагаемое к педали тормоза. Следовательно, благодаря наличию диафрагмы в клапане управления давление в гидравлической системе, от которого зависит эффективность торможения, будет пропорционально усилию, прилагаемому водителем к тормозной педали.

При прекращении нажатия на тормозную педаль давление в системе гидравлического привода падает. Под действием пружины клапан управления возвращается в исходное положение, что вызывает закрытие воздушного клапана и открытие вакуумного клапана. В полостях III и IV камеры усилителя и полостях I, II клапана управления устанавливается одинаковое разрежение. Пружина перемещает диафрагму усилителя влево, и она занимает первоначальное положение. Вместе с диафрагмой влево отойдут толкатель и поршень, в результате чего откроется клапан. Жидкость из магистрали гидравлического привода возвращается в главный тормозной цилиндр, что обеспечивает падение давления в колесных цилиндрах и полное оттормаживание колес.

Между впускным трубопроводом двигателя и вакуумным баллоном установлен запорный клапан (на рисунке не показан), позволяющий автоматически отъединить баллон от трубопровода, как только двигатель прекращает работу. Вакуумный баллон позволяет произвести несколько торможений при неработающем двигателе. При длительном движении с неработающим двигателем или при выходе из строя усилителя гидравлический привод тормозов сохраняет свою работоспособность, но усилие, затрачиваемое водителем на торможение, увеличивается.

Для создания дополнительного усилия, необходимого при торможении полностью груженого автомобиля, применяется гидровакуумный усилитель, для которого используется разрежение во впускном трубопроводе двигателя. Наличие в тормозной системе автомобиля гидровакуумного усилителя облегчает работу шофера при торможении и сокращает длину тормозного пути автомобиля.

Рис. 2. Гндровакуумный усилитель тормозного привода автомобиля ГАЗ -53А:
1 — корпус; 2 — диафрагма; 3 — тарелка диафрагмы; 4 — толкатель поршня; 5 — пружина диафрагмы; в — толкатель клапана; 7 — клапан поршня; 8 — манжета поршня; S — поршень; 10 — пружина клапана; 11 — фильтр; 12 — клапан управления; 13 — перепускные клапаны; 14 — цилиндр

Гидровакуумный усилитель состоит из камеры усилителя, гидравлического цилиндра и клапана управления усилителем.

Корпус камеры отштампован в виде двух чашек, которые связаны между собой хомутами. Между чашками зажаты края диафрагмы, нагруженной пружиной и соединенной через тарелку с толкателем поршня. Левая полость камеры перед диафрагмой соединяется через клапан управления и фильтр с атмосферой, а правая полость за диафрагмой — с впускным трубопроводом двигателя. Усилитель устанавливается на левом лонжероне рамы с помощью двух кронштейнов.

Гидравлический цилиндр включен в систему гидравлического привода тормозов и заполнен тормозной жидкостью. Для удаления из цилиндра воздуха служат перепускные клапаны. Внутри цилиндра помещается поршень, в центре которого находится шариковый клапан, нагруженный пружиной и открываемый толкателем. Поршень в цилиндре уплотнен манжетой.

В корпусе клапана управления помещены две диафрагмы, на которые опираются малый и большой толкатели.

Схема, приведенная на рис. 5, иллюстрирует работу гидровакуумного усилителя. При отсутствии торможения и работающем двигателе в полостях III и IV клапана управления и полостях V и VI камеры усилителя передается разрежение из впускного трубопровода двигателя, как показывают на схеме белые стрелки.

Читайте также: Клапана для хендай соната

При нажатии на тормозную педаль усилие передается тормозной жидкости, находящейся в главном тормозном цилиндре, и от нее тормозной жидкости в трубопроводе, соединяющем главный тормозной цилиндр с цилиндром усилителя (черные стрелки).

Под действием давления жидкости открывается клапан в поршне и она поступает по трубопроводам к колесным тормозным цилиндрам. Вследствие этого диафрагмы в полостях I и II клапана управления прижимаются к толкателям. Полости III и IV остаются под разрежением, но они разобщены, так как вакуумный клапан закрыт в результате смещения толкателей вправо под действием сил давления тормозной жидкости, пропорциональных их площадям. При дальнейшем перемещении толкателей открывается атмосферный клапан, пропускающий атмосферный воздух через полость IV клапана управления далее в полость V камеры усилителя (заштрихованные стрелки). Разность давлений в полостях V и VI с разных сторон диафрагмы вызывает ее прогиб вправо, поэтому толкатель также перемещает поршень вправо, и давление жидкости в тормозном приводе увеличивается.

При прекращении нажатия на тормозную педаль пружина диафрагмы перемещает толкатели влево. Вакуумный клапан при этом открывается, а атмосферный закрывается. В полостях III и IV клапана управления и полостях V и VI камеры усилителя устанавливается одинаковое разрежение, передающееся из впускного трубопровода двигателя. Выравнивание давления в полостях с обеих сторон диафрагмы в камере усилителя приводит к ее смещению вместе с толкателем под действием пружины влево. Тормозная система растормаживается.

Рис. 3. Клапан управления гидровакуумного усилителя тормозного привода автомобиля ГАЗ -53А:
I, II, III и IV — полости; 1 — корпус клапана управления; 2 — вакуумный клапан; 3 и 4 — соответственно малый и большой толкатели; 5 — пробка; 6 — атмосферный клапан; 7 — фильтр; s — перепускной клапан; в — пружина; 10 — диафрагмы; 11 —коромысло атмосферного и вакуумного клапанов; 12 — гайка вакуумного клапана

Рис. 4. Схема действия гидровакуумного усилителя тормозного привода в момент торможения:
I, II, III и IV — полости клапанй управления; V и VI — полости камеры усилителя; 1 — запорный клапан; г — диафрагма; 3 — клапан в поршне; 4 — поршень; 5 — цилиндр усилителя

Вакуумный усилитель помогает произвести одно-два торможения и при остановленном двигателе за счет разрежения, которое сохраняется в системе благодаря автоматическому срабатыванию при остановке двигателя запорного клапана.

Видео:Как быстро проверить вакуумный усилитель тормозов (ВУТ) и его клапанСкачать

Устройство автомобилей

Видео:Какие могут быть причины неисправности вакуумного усилителя тормозов. Как проверить их самомуСкачать

Усилители тормозных приводов

Для облегчения работы водителя при торможении, а также сокращения тормозного пути автомобиля в гидравлических тормозных приводах применяются усилители, использующие для работы разрежение во впускном трубопроводе двигателя. Пневматический привод не нуждается в специальном усилителе – энергия сжатого воздуха позволяет создавать в тормозных механизмах моменты, достаточные для торможения автотранспортного средства любой массы и на любой скорости.

Усилители гидравлических тормозных приводов подразделяют на вакуумные и гидровакуумные. Если усилитель расположен между тормозной педалью и главным цилиндром, его называют вакуумным, если усилитель включен непосредственно в гидравлическую часть привода, его называют гидровакуумным.

Гидровакуумный усилитель тормозного привода

Гидровакуумный усилитель (рис. 1) состоит из трех основных частей: гидроцилиндра, вакуумной камеры и клапана управления.
В цилиндре гидровакуумного усилителя, соединенного с главным цилиндром, перемещается поршень с шариковым клапаном. Поршень связан с толкателем штифтом, который плотно прилегает к отверстию поршня, а с отверстием толкателя образует некоторый зазор.

В поршне выполнены прорезы для толкателя клапана, представляющего собой плоскую скобу с шипом на конце, которая может перемещаться относительно поршня на небольшую величину.
В цилиндре установлены перепускной клапан для выпуска воздуха и штуцер для подсоединения трубопроводов. Перемещение поршня ограничено упорной шайбой со стороны вакуумной камеры.

Корпус вакуумной камеры состоит из двух штампованных чашек, связанных хомутами. Между чашками, поджимаемыми пружиной, соединенной через тарелку с толкателем поршня, зажаты края мембраны. Левая полость вакуумной камеры перед мембраной соединена шлангом с полостью корпуса клапана управления, а правая полость за мембраной – с впускным трубопроводом двигателя.
Клапан управления состоит из поршня и мембраны, зажатой между двумя частями корпуса клапана управления. Вакуумный и воздушный клапаны соединены стержнем, удерживаемым в нижнем положении пружиной.
Воздушный фильтр клапана управления соединяется с внешней средой (атмосферой).

В исходном положении под воздействием пружины воздушный клапан, находящийся на одном стержне с вакуумным клапаном, закрыт. При этом правая полость вакуумной камеры, где создалось разрежение, сообщается через открытый вакуумный клапан с левой полостью. Мембрана вакуумной камеры находится в состоянии покоя.

Под действием силы, приложенной к тормозной педали, жидкость из главного цилиндра по трубопроводу поступает в гидроцилиндр усилителя и через открытый шариковый клапан поступает к колесным цилиндрам. При увеличении силы, действующей на педаль, давление жидкости возрастает, и поршень клапана управления вместе с мембраной и седлом вакуумного клапана поднимается вверх, преодолевая сопротивление возвратной пружины мембраны. При этом седло прижимается к вакуумному клапану, вследствие чего полости мембраны усилителя разобщаются.
При дальнейшем перемещении поршня и движении вакуумного клапана, связанного стержнем с воздушным клапаном, последний открывается, преодолевая сопротивление своей пружины, в результате чего воздух из окружающей среды поступает из полости клапана управления в левую полость вакуумной камеры усилителя.

Читайте также: Газовые клапаны запасные части

Правая полость вакуумной камеры остается соединенной с впускным трубопроводом двигателя. Из-за разности давлений в полостях вакуумной камеры ее мембрана прогибается, перемещая вместе со штоком и поршень гидроцилиндра.
Шариковый клапан закрывается, и поршень гидроцилиндра создает дополнительное давление на жидкость, в результате чего в колесных тормозных цилиндрах давление увеличивается.

Следящее действие клапана управления обеспечивает пропорциональность усилия, прикладываемого к тормозной педали, и дополнительного усилия, развиваемого гидровакуумным усилителем. Отсутствие следящего механизма в усилителе привело бы к прогрессирующему возрастанию давления жидкости в приводе вплоть до полной остановки автомобиля даже при незначительном усилии на тормозную педаль.

Работа следящего устройства гидровакуумного усилителя заключается в следующем.
При торможении автомобиля давление тормозной жидкости, действующее на поршень клапана управления снизу, и давление пружины клапана и воздуха сверху в какой-то момент находятся в равновесии. Мембрана клапана управления опускается вниз, воздушный клапан закрывается, и поступление воздуха в левую полость вакуумной камеры усилителя прекращается.
Если водитель сильнее нажал на педаль, то под действием дополнительной порции тормозной жидкости поршень клапана управления поднимается, равновесие нарушится, воздушный клапан вновь приоткроется, впустив дополнительную порцию воздуха в левую полость вакуумной камеры. Давление на мембрану вакуумной камеры увеличится, соответственно возрастет усилие, создаваемое поршнем гидроцилиндра усилителя, затем вновь наступает состояние равновесия.

При растормаживании давление жидкости, действующей на поршень клапана, снижается. Мембрана клапана опускается, воздушный канал закрывается, вакуумный клапан открывается. Левая полость вакуумной камеры сообщается с правой полостью, и давление в них выравнивается. Возвратная пружина мембраны вакуумной камеры возвратит толкатель вместе с поршнем гидроцилиндра в исходное положение.
Толкатель клапана, дойдя до упорной шайбы, остановит и откроет своим шипом шариковый клапан.

При остановке двигателя запорный клапан автоматически разъединяет гидровакуумный усилитель и впускной трубопровод, вследствие чего в усилителе некоторое время поддерживается низкое давление, позволяющее выполнить одно-два торможения при неработающем двигателе. После этого эффективность торможения заметно снизится, что отразится в необходимости прикладывать существенное усилие к тормозной педали, поскольку при неработающем двигателе усилитель не работает.

Вакуумный усилитель тормозного привода

Вакуумный усилитель отличается от гидровакуумного тем, что механически непосредственно связан с тормозной педалью, поэтому на автомобилях располагается рядом с этой педалью со стороны моторного отсека.
Гидровакуумный усилитель встраивается в гидропривод после главного тормозного цилиндра и связан с ним посредством трубопроводов, поэтому может располагаться на автомобиле где угодно.

В корпусе вакуумного усилителя (рис. 2) размещается мембрана и поршень, обеспечивающий ее деформацию путем удлинения ее цилиндрической направляющей. В трубчатой части поршня располагается плоский клапан, взаимодействующий с двумя седлами – наружным и внутренним. Наружное седло принадлежит телу поршня и позволяет разобщать левую и правую полости усилителя. Внутреннее седло принадлежит плунжеру, связанному со штоком тормозной педали.

В расторможенном состоянии при отпущенной педали седло внутреннего клапана прижато к клапану, а между наружным седлом и клапаном имеется щель, соединяющая каналом левую и правую (от тормозной педали) полость, в результате чего в обеих полостях устанавливается одинаковое низкое давление.

При нажатии на педаль плунжер выбирает зазор, после чего продолжает движение влево вместе с поршнем и, толкая перед собой резиновый диск, вызывает срабатывание главного цилиндра. Одновременно происходит закрытие наружного клапана и открытие внутреннего клапана. Воздух через фильтр и канал поступает в правую полость усилителя.
Перепад давлений между полостями создает силу, которая через пружину передается на шток главного цилиндра, суммируясь с силой, прикладываемой к этому штоку водителем через педаль, шток и плунжер. Давление воздуха в правой полости, определяющее силу, создаваемую усилителем, устанавливается в момент закрытия внутреннего клапана.

Недостатком данной конструкции усилителя является то, что он, будучи конструктивно связан с тормозной педалью, может располагаться только в двигательном отсеке, который в современных автомобилях (особенно легковых) недостаточно большой. Поэтому на легковых автомобилях применяют исполнительный механизм усилителя, состоящий из двух мембран, что позволяет уменьшить диаметр усилителя.

Как и в гидровакуумном, в вакуумном усилителе имеется запорный клапан, позволяющий некоторое время поддерживать разрежение в вакуумной камере после остановки двигателя и выполнять одно-два торможения. После израсходования этого запаса эффективность торможения будет зависеть только от физического усилия, оказываемого водителем на педаль тормоза.