Для чего нужен вакуумный усилитель тормозов
В современных автомобилях тормоза работают по принципу гидравлики — усилие от педали тормоза передаётся через несжимаемую жидкость от главного цилиндра к тормозным механизмам на колёсах. То есть, водитель своими ногами нажимает на педаль, поршень главного цилиндра сжимает жидкость, и она передаёт усилие на колодки, которые останавливают колёса.
Однако у такой системы есть один существенный недостаток — чтобы эффективно затормозить, особенно на тяжёлом или быстро движущемся автомобиле, нужно прикладывать довольно большое усилие. А так как тормозить приходится постоянно — десятки раз за поездку, а то и больше, — со временем водитель устаёт, и торможение становится менее эффективным. Чтобы решить эту проблему, в тормозную систему вводится усилитель — устройство, которое помогает водителю. Одним из самых распространённых и надёжных типов усилителей является вакуумный усилитель тормозов. Он обычно установлен вместе с главным тормозным цилиндром и помогает усилить усилие, которое вы прикладываете к педали. Благодаря этому тормозить становится легче, водитель меньше устаёт, а тормозная система работает эффективнее.
Вакуумный усилитель также играет важную роль в экстренном торможении — он позволяет мгновенно передать максимальное усилие на тормоза, даже при резком нажатии на педаль.
В среднем, на автомобиле УАЗ вакуумный усилитель увеличивает усилие от ноги водителя в 3–5 раз, а некоторые модели до 7 раз.
Как работает усилитель тормозов
Вакуумный усилитель тормозов работает на основе разницы давлений в двух камерах, разделённых специальной мембраной (диафрагмой). Когда педаль тормоза не нажата, между камерами открыто соединение, и в обеих камерах — одинаковое низкое давление. В этот момент система находится в покое, и тормоза не работают.
Как только водитель нажимает на педаль, срабатывает клапан, который постепенно закрывает соединение между камерами и открывает доступ атмосферному давлению в одну из них. В результате давление в одной камере становится выше, чем в другой, и мембрана начинает двигаться в сторону тормозного цилиндра. Это движение передаётся на поршень, и усилие, которое вы прикладываете к педали, увеличивается в несколько раз — обычно в 3–5 раз. Именно так и происходит усиление тормозного усилия.
Клапан устроен так, что чем сильнее водитель давит на педаль, тем больше усилие передаётся на тормоза. Если педаль остановилась в нажатом положении, мембрана тоже останавливается — тормоза держат колёса, и система готова к следующему нажатию.
Когда водитель отпускает педаль, клапан снова перекрывает доступ атмосферного давления и возвращает вакуум в обе камеры. Давление выравнивается, и система возвращается в исходное состояние. Возврат поршня и мембраны в исходное положение обеспечивает пружина, установленная в корпусе усилителя.
Важно, что вакуумный усилитель не перестаёт работать, если двигатель заглох или остановился насос. Это обеспечивает специальный обратный клапан, который не позволяет давлению в камере повышаться, если вакуум пропал.
Интересный факт: эффективность усилителя зависит от атмосферного давления. Чем оно ниже — тем хуже работает усилитель. Например, в вакуумной камере давление может быть около 0,067 МПа — это примерно в 1,4 раза ниже атмосферного. Такое давление наблюдается на высоте около 3,5 км над уровнем моря. Значит, если вы едете в горы, давление в камерах может сравняться, и усилитель просто перестанет работать — тормоза станут тяжелее, и водителю придётся прикладывать больше усилий.
Диагностика вакуумного усилителя
Проверить работу усилителя просто, надо накачать давление на педали тормоза при выключенном двигателе и затем завести двигатель. Педаль тормоза должна немного опустится ниже под усилием ноги.
Компания Металпарт производит вакуумные усилители для автомобилей УАЗ с трехкамерной конструкцией и коэффициектом усиления 7: