Зачем нужна вакуумная система в авто

Содержание

Вакуумный усилитель тормозов

Вакуумный усилитель тормозов или как говорят в простонародье «вакуумник» — является видом усилителя, применяющийся в тормозной системе авто. Служит для того, чтобы создавать дополнительное усилие педали тормоза за счет разряжения. Применение вакуумного усилителя дает облегчение работы тормозной системы.

Устройство вакуумного усилителя тормозов

Металлический корпус самого усилителя тормозов диафрагмой разделён на две половины – на вакуумную, идущую со стороны ГТЦ (главного тормозного цилиндрика), и на атмосферную, выходящую на тормозную педаль. К слову сказать, вакуумный усилитель и ГТЦ конструктивно и механически объединены в единую систему – тормозную.

Вакуумный усилитель вместе с главным тормозным цилиндром включают в себя:
1. корпус,
2. диафрагму,
3. следящий клапан,
4. толкатель,
5. шток поршня ГТЦ,
6. возвратную пружину.

Безвоздушная камера, то есть вакуумная, выходит при помощи клапана на впускной коллектор. На всех современных автомобилях для стабильной работы усилителя тормозов дополнительно устанавливают электронасос. При выключенном двигателе клапан обратки отсоединяет вакуумный усилитель от коллектора — тормоза просто-напросто пропадают. Точно такой же принцип и при малейшей поломке вакуумного агрегата, даже если мотор работает.

Атмосферная камера, вторая половина устройства, при помощи клапана соединяется и с вакуумной камерой, и с атмосферой. Именно на клапане и основан весь принцип работы вакуумного усилителя – создание разницы давлений между двумя камерами. В исходном положении, когда вы не давите на педаль тормоза, давление в двух камерах одинаково.

Нажимая педаль, толкатель двигается к следящему клапану и штоку тормозного цилиндра. Этим самым клапан закрывает канал между вакуумом и атмосферой. Что получается? Со стороны вакуумной камеры давление остаётся прежним, а со стороны атмосферной камеры происходит разряжение.

По окончании торможения возвратная пружина возвращает диафрагму в начальное положение.

Признаки неисправного усилителя тормозов

Не стоит сильно пугаться, если у вас вдруг отказал вакуумный усилитель. Ничего в этом страшного нет – просто вам придётся с большим усилием давить на тормозную педаль и прилагать чуть больше усилий для управления автомобилем.

1. С каждым разом вам всё труднее и труднее нажимать педаль, а эффект от торможения минимальный;
2. На холостых оборотах двигатель «троит», нажав педаль тормоза — начинает работать ровно и ритмично;
3. Обрыв или трещина в шлаге, которые приводят к появлению шипения или посторонним звукам в усилителе;
4. Вакуумный усилитель начинает «подсасывать» воздух;
5. Разрыв диафрагмы, износ сальников или резины на клапанах.

Проверка усилителя тормозов

Проверить самостоятельно работу вакуумника не составляет особого труда. Есть несколько достаточно простых способов:

1. Двигатель начинает «троить», а после нажатия тормозов он работает как часики. Всё дело в том, что при разгерметизации воздух засасывается во впускном коллекторе. А это ведёт к резкому смешиванию воздуха и топливной смеси, поступающие в цилиндры двигателя.
2. При выключенном моторе прокачайте (нажмите) 5-6 раз педаль тормоза. Потом ещё раз нажмите и на середине хода остановите. Не отпуская педаль, запустите двигатель. Педаль «провалилась» до полика — вакуумный усилитель работает исправно. Если ничего не изменилось после запуска мотора, то стоит подумать о замене или ремонте.
3. Осматривая поверхность, вы заметили подтеки, оставляемые тормозной жидкостью.

Не стоит постоянно быть уверенным в работе вакуумника или тормозов. Они, как и вся машина, хотят получать внимания. А тормозная система особенно – она никогда не прощает ошибок.

Источник

Размышления и план по модернизации вакуумной системы

Итак. Давайте разберёмся зачем нужен вакуум в УАЗе с двигателем ЗМЗ-51432.
Вакуумный усилитель тормозов
Тут всё понятно, атмосферное давление толкает мембрану вакуумного усилителя и тем самым, помогает давить на поршень главного тормозного цилиндра.
Клапан управления EGR
Использует атмосферное давление для открытия клапана EGR. Сейчас заметка не про экологию и я обещаю подумать о ней в будущем.

Теория
В бензиновом двигателе, при отпущенной педали газа дроссельная заслонка прикрыта и между ней и поршнями, при ходе последних вниз возникает разрежение. Объём же в цилиндрах увеличивается а через маленькую щель дроссельной заслонки атмосферный воздух быстро попасть не может, но очень хочет.

Соответственно, это его настойчивое желание можно использовать нам на пользу, предлагая ему обходные пути. Например через вакуумный усилитель тормозов (ВУТ).

На дизельном же двигателе дроссельной заслонки нет, и поэтому с разрежением всё совсем плохо. Нет, разрежение конечно присутствует, иначе воздух бы в цилиндры не попал, но его недостаточно. Поэтому на дизельных двигателях устанавливают отдельные вакуумные насосы.

Подобная проблема возникает и на бензиновом двигателе если на него установить нагнетатель. При работе последнего, в впускном тракте двигателя возникает положительное давление и усилитель тормозов нормально работать не может.

В принципе эта проблема, на бензиновом двигателе, в обычном режиме не возникает, так как вакуумный усилитель снабжён обратным клапаном, то есть высокое давление в ВУТ попасть не может. А в реальной жизни никто не раскручивает двигатель до включения турбины и давит на педаль тормоза одновременно. На холостом же ходу или при торможении двигателем, разряжения вполне хватает для работы ВУТа.

Подобная система производителям показалась недостаточно надёжной и на более — менее дорогие бензиновые турбо автомобили, как и на некоторые дизели, производители устанавливают отдельные электрические вакуумные насосы. Например Hella UP28

Эти насосы не работают постоянно а подстраховывают тормозную систему на случай останова двигателя или на случай если машина будет очень долго ехать на оборотах работы турбины и разряжение из вакуумного усилителя просто со временем выйдет. Такой насос обладает ресурсом только в 600 часов (сто поездок по 6 часов) и не рассчитан на длительную непрерывную работу.

Дизельному же двигателю, наличие турбины а тем более в комплекте с интеркуллером идёт только на пользу. Сопротивление длинного и запутанного впускного тракта а так же лопаток турбины позволяет создать более — менее сносное разряжение во впускном коллекторе а уж если закрылась заслонка экологии, то и шланги может схлопнуть.

ЗМЗ-51432
Отечественный легковой дизельный двигатель, некоторыми своими узлами не отличается надёжностью и вакуумный насос в этом списке стоит чуть ли не первым пунктом. А самое страшное, что в случае выхода насоса из строя заклиниванием, его привод звёздочкой от цепи ГРМ играет злую шутку. Цепь рвётся и поршни первый и последний раз в своей жизни крепко жмут руку клапанам.
Выход из этой ситуации видится в следующих вариантах:
1) Лопатка вакуумного насоса из пластика
В теории такая лопатка, при заклинивании внутри насоса сломается сама и ось насоса просто будет свободно крутится внутри корпуса. Но в реальности никто такие испытания не проводил и на фоне огромного числа беспроблемно работающих родных насосов, преимущество не явно.
2) Генератор со встроенным насосом
Всё в нём хорошо, за исключением необходимости подводить и отводить масло а так же, низкой надёжности по результатам поиска в том-же интернете.
3) Отдельный механический насос с приводом от ремня
Прекрасная штука, позволяет при выходе из строя ремонтировать только себя а не вместе с генератором. но затруднён монтаж на и так перегруженном девайсами двигателе. А так же, уже упомянутый в предыдущем пункте, подвод и отвод масла.
4) Вообще без вакуумника. Тупо ставим блок АБС с электрическим гидронасосом (гидроблок) и радуемся.
Но и тут есть свои минусы, а в частности нифиговое внесение изменений в тормоза, сложность установки, соблазн поставить вместе с АБС ещё и имитацию блокировок а это замена тормозных дисков спереди и установка дисковых тормозов сзади.
5) Электровакуумный насос в помощь к забору разряжения с впускного коллектора.
Вот на этом пункте остановимся подробнее.
Ничего сложного нет. Думаю всё и так понятно исходя из картинки ниже:

Принцип работы такой:
1) Поворачиваем ключ в замке зажигания;
2) Контроллер видит отсутствие вакуума в ВУТ и включает насос;
3) Давление в ВУТ понижается до требуемых 0,4Бар и насос отключается;
4) Заводим двигатель;
5) Начинаем движение, разгоняемся. Турбина создаёт во впуске положительное давление, но оно не может попасть в ВУТ за счёт обратного клапана. Так как тормоза не используются разряжение в ВУТ сохраняется;
6) Отпускам педаль газа, турбина сбрасывает обороты и теперь вместо помощи двигателю начинает мешать, создавая дополнительный перепад давления во впуске. Теперь двигатель создаёт разряжение сам;
7) Притормаживаем педалью, разряжение восполняется двигателем и вакуумный электронасос по прежнему не работает;
8) Стоим на месте в пробке, теребим тормоз, потребности в вакууме восполняются двигателем.
9) Если вдруг мы заглохли а тормозить нужно, электронасос не бросит нас в беде. Электронасос включится автоматически как только давление в ВУТ поднимется до 0,6 бар.

Получается, электронасос работает только в самом начале, когда двигатель ещё не запущен. Можно и этого избежать, подключив контроллер к педали тормоза и запретив ему включать электронасос после подачи питания пока не нажмут на педаль тормоза.

Индикация выведена на лампу недостатка жидкости в тормозном бачке. Контроллер импульсами сообщает о неисправностях. То есть если жидкости мало лампа просто горит, если насос слишком долго пашет а давление всё ещё высокое, лампа мигает истерично и т.п.

Итак на данный момент все компоненты куплены и осталось сваять качественный жгут проводов.

Выложу фотки подготовки насоса к работе. Для справки купил его за 1000р. Из за отломанного штуцера. Что было починено нарезкой резьбы в корпусе и вклейкой другого штуцера.
Насос был с виду в очень плачевном состоянии, что обуславливается его установкой под капотом а так же многолетним валянием на складе разборки. Донор — Volvo XC90

Лопатки насоса и внутренний барабан выполнены из графита, стандартного для вакуумных насосов сухого трения материала.
Корпус я окрасил хлорвиниловой краской 3в1 Новбытхим. Эта краска — эмаль устойчива к маслам, ДТ, бензину. Цвет — какой был.

Надеюсь в ближайшее время испытать конструкцию на машине. По крайней мере, для её реализации ничего ненужно варить и всегда можно будет вернуться на старую схему.

Запчасти

УАЗ 31514 2013, двигатель дизельный 2.2 л., 114 л. с., полный привод, механическая коробка передач — другое

Машины в продаже

Комментарии 22

Привет. Хорошая тема. Контроллер сам будешь делать?

Эксперименты показали, что данный насос слишком слаб и ничего толкового с ним не выйдет.
Собрал свой контроллер. Настроил так, что после первого же нажатия насос включается. Первое нажатие на тормоз, естественно, лёгкое. Если сразу же отпустить и нажать ещё раз, уже заметно труднее. Третье нажатие уже как без вакуумника. При этом насос всё это время молотит без остановки.
Короче чуда не случилось. Купил генератор с вакуумным насосом. Так в генераторе насос, раза в три — четыре больше этого электрического.

А насос исправен? Невозвратники работают нормально? Читал человек на ауди себе его поставил, ему хватает насколько я помню…

Насос вакуум создаёт приличный. Только очень медленно он это делает. На один — два нажима хватает запаса разряжения в вакуумнике. Посмотрите на любой насос на генераторе, там объём рабочей камеры насоса раза в четыре больше данной электрички. Объём родного УАЗовского насоса тоже, в разы, если не десятки раз, больше Вольвовского.
Вольвовский же, это аварийный насос и при стоянке/буксировке с заглушенным двигателем работает.

Я в итоге себе поставил 2 таких насоса в параллель и двойнок обратный клапан ВУТ со встроенным датчиком, вроде как от Шеви Круз. И на 3 года забыл про этот узел, до самой продажи машины. Вакууму хватало с головой, ппюс резервирование насоса.
Сначала переживал за контактную группу датчика, так как она ничем не дублируется, но видимо в моей реализации она работала в тепличных условиях, так как управляла слаботочным входом электронного реле. А в шевике через эти контакты напрямую насос был подключен.

не буду умничать, вы через это прошли и знаете о чем говорите, мне это только предстоит. вчера только получил комплект от Х1, буду его подключать параллельно основному (рессивер уже есть, вакумник бмв), надеюсь будет работать

Я его как вспомогательных хочу использовать, в параллели с основным. Пришли два насоса (u28) в комплекте со всеми невозвратниками и датчиками, после Нового Года буду эксперементировать 🙂

Странно что нехватает вам его, люди вон используют и норм. Возможно где то сифонило или обратные клапаны не держат давление турбины?

Поставте нанолопатку и не партесь!

Как вариант. Но наличие тормозов даже без ДВС, меня соблазняет.

Идея получила дальнейшую реализацию?
У самого стоит такой же электронасос, но забор с впускного коллектора не реализован.
Поэтому интересно, как у кого сделано.

Провёл испытания. Насосик не даёт необходимого разряжения да и то, что может накачивает нехотя.

Ого, что-то пошло не так!
Качает то он не так быстро, как родной, но вакуум дает очень неплохой. Возможно даже больше чем надо, если долго молотит.
Я сейчас езжу с таким уже 3 месяца, тормозит отлично. Но он запитан через реле времени от педали тормоза, и напрягает, что молотит, когда просто педаль держишь.
Поэтому было интересно, как у тебя получилось с вакуумом от коллектора.

Так как насосик показал свою малую эффективность, эксперименты с коллектором были отложены. Если раздобуду UP30(UP32) продолжу.

Хм, я так не вникал, думал все эти насосы качают примерно одинаково.
Надо будет понять, какая хелла у меня.

Я так понимаю, что UP30 производительнее?
Щас по каталогам проверил, получается что у меня UP28 стоит

я с разборки купил насос, построил схему на датчике давления ГАЗ и реле времени, единственное он долго качает(секунд 10-15) и в активном притормаживании по городу тормоза становятся туговатыми но редко, а вариант со впуском тоже думал, но только как дополнительное разряжение, не для того чтобы исключить в итоге электронасос, а чтобы добавить эффективности, естественно нужен обратный клапан, сразу после двигателя и у трубки впуска, я схему собрал как говориться из говна, палок и пылесосных шлангов, сколько уже ищу но обратный клапан с широким диаметром так и не нашел(чтобы улучшить впуск), в остальном схема меня устраивает полностью

Обратный клапан можно взять и из водопровода, даже самый мелкий на 1/2 за 150р более чем. Я сделал обратный клапан в капролоновом корпусе разветвителя, просто шарик и пружинка в сужающемся отверстии.

Написано букв много, а по существу толком ничего и нет. То, что вакуумный насос нужен для создания разряжения используемого в ВУТ, это знает каждый с автошколы.

Что касается решений по улучшению.
Генератор со встроенным насосом отпадает сразу — он банально не влезет на отведенное ему место.
Я поставил вместо штатного 80А 120-амперник от 406ого, влез со скрипом. А учитывая то что вакуумный насос на генераторах стоит в их торцевой части то однозначно становится ясно что это решение не приемлимо.
К тому же в случае заклинивания такого насоса убиваем еще и генератор.
Да и стоимость от 25 тысяч рублей не прибавляет энтузиазма.

По поводу внешних насосов.
Оптимальным кандидатом является насос от Peugeot Boxer I-поколения. Это насос мембранного типа, следовательно он не требует подвода и отвода масла, и изнашиваться там практически нечему. А в случае чего всегда можно возить с собой запасную мембрану. Замена по трудоемкости аналогично замене мембраны бензонасоса на карбюраторных машинах и не представляет трудностей. Привод осуществляется от ремня, насос поставляется сразу со шкивом под ремень 6РК — как раз то что нам нужно. Остается сделать под него только кронштейн (просится к размещению туда, где на патриотах стоит компрессор кондиционера)
Единственный недостаток — цена нового насоса 14-16 т.р, а на разборках найти не удалось.

Второй кандидат это насос от ГАЗ 3309. Высокий ресурс, большая производительность. Шкив под клиновый ремень придется заменить на ручейковый 6рк, и организовать подвод/слив масла. Брать масло целесообразнее из под аварийного датчика давления с головки, а сливать туда, куда сливает турбина (предварительно изготовить соответствующие тройники) Цена в районе 8-9 тр

По поводу изготовления альтернативной лопатки в штатный насос. На просторах интернета есть положительный опыт. Лично экспериментировал с изготовлением лопаток (поскольку моя работа связана с композитными материалами для меня это не проблема).
Лопатка полученная методом прессования показала себя работоспособной, и действительно при разрушении ее фрагменты просто болтаются в полости насоса ничего при этом не клиня. Ресурс правда ее оказался ничтожным — хватило на неделю. Но это зависит уже от конкретного пресс-материала и режимов прессования.
Сейчас есть соображения попытаться сделать лопатку из заготовки, полученной путем вакуумной инфузии (а не прессования) и из совершенно другого материала, более устойчивому к истиранию и обладающего большей прочностью.
Если получится добиться положительных результатов — отпишусь на уазбуке.

Электрический насос считаю худшим из возможных решений. Дюже сложная схема управления им не добавит надежности как этому узлу так и машине в целом.

Источник

Устройство и принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Вакуумный усилитель является одним из неотъемлемых элементов тормозной системы автомобиля. Главное его предназначение – увеличение усилия, передаваемого от педали к главному тормозному цилиндру. За счет этого управление автомобилем становится более легким и комфортным, а торможение эффективным. В статье разберем, как работает усилитель, узнаем из каких элементов он состоит, а также выясним, можно ли без него обойтись.

Функции вакуумного усилителя

Основными функциями вакуумника (простонародное обозначение устройства) являются:

Дополнительное усилие вакуумный усилитель создает за счет возникающего разряжения. И именно это усиление в случае экстренного торможения автомобиля, двигающегося с большой скоростью, позволяет всей системе тормозов отработать с высоким КПД.

Устройство вакуумного усилителя тормозов

Конструктивно вакуумный усилитель представляет собой герметичный корпус округлой формы. Он устанавливается перед тормозной педалью в моторном отсеке. На его корпусе располагается главный тормозной цилиндр. Существует еще одна разновидность устройства – гидровакуумный усилитель тормозов, который включен в гидравлическую часть привода.

Вакуумный усилитель тормозов состоит из следующих элементов:

Корпус устройства разделен диафрагмой на две камеры: вакуумную и атмосферную. Первая расположена со стороны главного тормозного цилиндра, вторая – со стороны педали тормоза. Через обратный клапан усилителя вакуумная камера соединена с источником разряжения (вакуума), в качестве которого на автомобилях с бензиновым двигателем используется впускной коллектор перед подачей топлива в цилиндры.

В дизеле же источником разряжения служит электрический вакуумный насос. Здесь разряжение во впускном коллекторе незначительное, поэтому насос является обязательным элементом. Обратный клапан вакуумного усилителя тормозов разъединяет его с источником разряжения при остановке двигателя, а также в случае, при котором вышел из строя электровакуумный насос.

Диафрагма соединена со штоком поршня главного тормозного цилиндра со стороны вакуумной камеры. Ее движение обеспечивает перемещение поршня и нагнетание тормозной жидкости к колесным цилиндрам.

Атмосферная камера в исходном положении соединена с вакуумной камерой, а при нажатой педали тормоза – с атмосферой. Сообщение с атмосферой обеспечивает следящий клапан, перемещение которого происходит при помощи толкателя.

В конструкцию вакуумника в целях увеличения эффективности торможения в экстренной ситуации может быть включена система экстренного торможения в виде дополнительного электромагнитного привода штока.

Принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Работает вакуумный усилитель тормозов за счет разного давления в камерах. При этом в исходном положении давление в обеих камерах будет одинаковое и равное давлению, создаваемому источником разряжения.

При нажатии на педаль тормоза толкатель передает усилие к следящему клапану, который перекрывает канал, соединяющий обе камеры. Дальнейшее движение клапана способствует соединению атмосферной камеры через соединяющий канал с атмосферой. Вследствие чего разряжение в камере снижается. Разница давления в камерах перемещает шток поршня главного тормозного цилиндра. Когда торможение заканчивается, камеры вновь соединяются и давление в них выравнивается. Диафрагма под действием возвратной пружины занимает свое исходное положение. Вакуумник работает пропорционально силе нажатия на тормозную педаль, т.е. чем сильнее водитель будет нажимать на педаль тормоза, тем эффективнее будет работать устройство.

Датчики вакуумного усилителя

Эффективную работу вакуумного усилителя с наиболее высоким коэффициентом полезного действия обеспечивает пневматическая система экстренного торможения. В состав последней входит датчик, измеряющий скорость перемещения штока усилителя. Он расположен непосредственно в усилителе.

Также в вакуумнике присутствует датчик, определяющий степень разряжения. Он предназначен для сигнализации о недостатке вакуума в усилителе.

Заключение

Вакуумный усилитель тормозов является незаменимым элементом тормозной системы. Без него обойтись, конечно, можно, но не нужно. Во-первых, придется тратить больше усилия при торможении, возможно, даже придется жать на педаль тормоза двумя ногами. А во-вторых, езда без усилителя небезопасна. В случае экстренного торможения может просто не хватить тормозного пути.

Источник