Рис. 2. Вакуумный усилитель тормозного привода ВАЗ-1118:
1 – крышка корпуса; 2 – диафрагма; 3 – корпус; 4 – опорное кольцо; 5 – уплотнительный чехол шпильки; 6 – шпилька усилителя; 7 – корпус клапанов; 8 – упорная пластина воздушного клапана; 9 – поршень-воздушный клапан; 10 – вакуумный клапан; 11 – упорная втулка; 12 – воздушный фильтр; 13 – толкатель; 14 – защитный чехол корпуса клапана; 15 – возвратная пружина толкателя; 16 – возвратная пружина клапана; 17 – опорное кольцо клапана; 18 – манжета со стопорным кольцом; 19 – буфер штока; 20 – направляющая втулка штока; 21 – обратный клапан; 22 – уплотнительная втулка; 23 – шток; 24 – регулировочный болт; 25 – возвратная пружина диафрагмы; 26 – чашка крышки корпуса
15
Вакуумный усилитель диафрагменного типа работает за счет разности давлений в вакуумной и атмосферной полостях, вследствие чего при нажатии тормозной педали создается дополнительное усилие на поршень главного цилиндра.
Применение усилителя улучшает условия работы водителя и что наиболее важно – повышает безопасность движения.
Теоретические положения
На рис. 2 представлено устройство вакуумного усилителя тормозного привода модели 1118-3510006-11 автомобиля «Lada Kalina» (ВАЗ-1118).
Усилие от тормозной педали передается на толкатель 13, который может перемещаться внутри неподвижного корпуса 3. Металлический штампованный корпус с помощью двух шпилек 6 крепится к щиту передка кузова в моторном отсеке. С противоположной стороны к крышке корпуса 1 с помощью шпилек 6 крепится главный цилиндр.
Вкрышку усилителя вставлен обратный клапан 21 с уплотнительной резиновой втулкой 22. Через штуцер обратного клапана 21 из полости А усилителя откачивается воздух (штуцер обратного клапана шлангом соединен с впускным коллектором, в котором создается разрежение). Обратный клапан предотвращает проникновение в усилитель паров бензина из впускного коллектора. Клапан открывается в случае, когда разрежение во впускном коллекторе становиться больше, чем в полости А усилителя, и закрывается при выравнивании разрежений. Кроме этого, наличие обратного клапана 21 позволяет выполнить 2-3 эффективных торможения при аварийной остановке двигателя.
Все подвижные детали усилителя находятся внутри корпуса 3. Корпус 3 и крышка 1 герметично соединены между собой утолщенным фланцем диафрагмы 2 и для обеспечения герметичности шпильки 6 помещены в уплотнительные чехлы 5.
Резиновая диафрагма 2 разделяет корпус на две полости А и Б. Диафрагма 2 зафиксирована в рабочем положении опорным кольцом 4, которое ограничивает ее перемещение и не допускает больших деформаций.
Внеподвижном корпусе усилителя 3 размещен корпус клапанов 7, который может перемещаться в осевом направлении.
16
При отпущенной тормозной педали корпус клапанов 7 занимает крайнее правое положение, так как на него воздействует возвратная пружина диафрагмы 25. Толкатель 13 при этом также занимает крайнее правое положение, поскольку на него воздействуют возвратная пружина 15 и корпус клапанов 7 через упорную пластину воздушного клапана 8 и поршень 9. Упорная пластина 8 занимает среднее положение в прорези корпуса клапанов 7, поскольку при перемещении вправо она упирается в корпус усилителя 3. При этом пластина 8, ограничивает ход поршня 9, и в таком положении между корпусом клапанов 7 и вакуумным клапаном 10 остается зазор, полости А и Б сообщаются. Величина разрежения при работающем двигателе в этих полостях одинакова, диафрагма 2 находится в среднем положении.
При плавном нажатии на тормозную педаль (служебное торможение) толкатель 13 перемещается влево (рис. 3, а). Свободный ход толкателя равен расстоянию между упорной пластиной воздушного клапана 8 и корпусом клапанов 7. Дальнейшее воздействие на тормозную педаль приводит к перемещению вслед за поршнем 9, вакуумного клапана 10 (под действием пружины 16). Вакуумный клапан 10 закрывается, полости А и Б разобщаются. Последующее перемещение педали приведет к тому, что упорная пластина 8 переместится влево и откроется воздушный клапан 9. Из полости А по прежнему будет откачиваться воздух, а полость Б будет соединена с атмосферой. Воздух поступит через отверстия в защитном чехле 14 и воздушный фильтр 12 (рис. 3, в) в полость Б. Под действием возникающего перепада давлений в полостях усилителя влево переместится диафрагма и корпус клапанов 7. Усилие на штоке 23 будет складываться из усилия, создаваемого водителем, и усилия со стороны диафрагмы, на которую будет воздействовать разница давлений в полостях.
При резком нажатии на тормозную педаль упорная пластина 8 займет крайнее левое положение, при котором воздушный клапан будет открыт на максимально возможную величину. В результате в полости Б давление воздуха, равное атмосферному, будет создано за меньший промежуток времени, по сравнению со служебным торможением. Таким образом обеспечивается высокая скорость срабатывания усилителя при экстренном торможении [5].
17
а)
б)
в)
Рис. 3. Рабочие состояния клапанов вакуумного усилителя:
а– тормозная педаль не задействована; б – тормозная педаль удерживается в неподвижном положении;
в– тормозная педаль нажимается
18
При удержании тормозной педали в неподвижном положении устанавливается равновесие сил, действующих со стороны толкателя 13 (усилие, создаваемое водителем) совместно с дополнительным усилием, возникающим в связи с разностью давлений в полостях, и сил, действующих со стороны главного тормозного цилиндра на шток 23. Воздушный и вакуумный клапаны при этом будут закрыты (рис. 3,
б).
Герметичность полости Б при перемещении корпуса клапанов обеспечивается с помощью манжеты 18. Стопорное кольцо предотвращает смещение манжеты.
При нарушении герметичности усилителя или отсутствии разрежения (наиболее вероятные неисправности) у водителя сохраняется возможность выполнения торможения. В этом случае воздействие от толкателя 13 через поршень 9 и упорную пластину 8 передается непосредственно на корпус клапанов, жестко связанный со штоком 23. Усилие со штока 23 передается к главному тормозному цилиндру и будет равно усилию на толкателе 13, которое создаст водитель, воздействуя на тормозную педаль. Следует отметить, что величина усилия на тормозной педали, необходимая для выполнения экстренного торможения, может достигать 700 – 800 Н. С исправным усилителем величина усилия обычно лежит в пределах 200 – 400 Н при экстренном торможении и 80 – 130 Н при служебном торможении.
Проверку работоспособности усилителя выполняют следующим образом: при неработающем двигателе нажимают на тормозную педаль 3-5 раз, удерживая педаль в нажатом положении, запускают двигатель, тормозная педаль должна переместиться вперед. В случае если этого не произошло, необходимо проверить герметичность соединений вакуумного шланга и работу обратного клапана [5].
Контрольные вопросы
1.Принцип работы усилителя при служебном торможении.
2.В каком положении находятся детали усилителя при отсутствии воздействия на тормозную педаль?
3.В каком положении находятся детали усилителя при удержании тормозной педали в неподвижном положении?
4.Каким образом выполняется торможение при выходе из строя вакуумного усилителя?
19