Перед препятствием, а не за ним!

ПЕРЕД ПРЕПЯТСТВИЕМ, А НЕ ЗА НИМ!

]

КЛУБ АВТОЛЮБИТЕЛЕЙ

ПЕРЕД ПРЕПЯТСТВИЕМ, А НЕ ЗА НИМ!

Современный автомобиль — если он достаточно мощный, скоростной — непременно оснащается усилителем тормозов, чтобы даже для его экстренного торможения не требовалась большая физическая сила водителя. О наиболее распространенных — вакуумных усилителях рассказывает инженер Игорь МИХЕЕВ.

В недалеком прошлом многие автомобили (а скорее — их водители!) обходились без усилителей в приводах тормозов. В самом деле, ездили же мы, например, на VAZ 2101 — и не жаловались! Правда, при более длительной, чем обычно, поездке по городу с полной нагрузкой, по сложной дороге где-нибудь в горах, вообще — когда приходилось часто тормозить, усталость накапливалась куда быстрее, чем на более поздних моделях ВАЗа, получивших вакуумные усилители.

Важно также следующее: любому из нас легче контролировать (или, как говорят, дозировать) какие-то средние усилия мышц, а не предельно большие или, наоборот, малые. Если нужно так нажать, что кости захрустят, вы едва ли определите порог, за которым наступит срыв автомобиля в занос! Так же сложно сделать это и при очень малых потребных усилиях — например, если вы тормозите на скользкой дороге. Или — при излишней эффективности усилителя. На деле же она выбрана такой, что для торможения машины вам приходится нажимать на педаль с ощутимой, но не слишком большой силой. Ее, как говорят, оптимизировали. В итоге выигрывает безопасность. В одной из своих книг классик автодела Матвей Гинцбург остроумно заметил: «Хороши тормоза, останавливающие машину в полуметре перед препятствием, а не за ним».

Насколько вакуумный усилитель способствует этому: облегчает работу водителя, уменьшая усилие, прикладываемое к педали тормоза? На российских автомобилях — примерно в два раза. На ряде зарубежных — существенно больше (см. таблицу).

КАК РАБОТАЕТ УСИЛИТЕЛЬ

Как правило, вакуумный усилитель располагают между главным тормозным цилиндром и толкателем, связанным с педалью тормоза. При этом (это вы увидите из схем на рис. 1) усилие от толкателя через механизм усилителя передается на поршень главного тормозного цилиндра. Значит, в случае неисправности усилителя отказа тормозов не произойдет, хотя потребное мышечное усилие существенно вырастет.

Обратимся к схеме на рис. 1. Когда при работающем двигателе педаль тормоза не нажата, вакуумная полость А через каналы Б и В соединена с атмосферной полостью Г (рис. 1, а). (Воздух в последнюю попадает из атмосферы, пройдя через простейший фильтр 15, показанный на рис. 2.)

Значит, в обеих полостях А и Г возникает некоторое разрежение, но, поскольку давление по разные стороны диафрагмы 23 корпуса клапана 22 (см. рис. 2) одинаково, никакого перемещения корпуса клапана нет. (Клапан 9 при этом не соприкасается с седлом в корпусе 22 — через образовавшуюся щель и соединяются каналы Б и В, а значит, и полости А и Г.) В то же время клапан 9 прижат пружиной 17 к поршню 5, поэтому атмосферный воздух в полость Г в этой ситуации поступать не может. Большая пружина 24 прижимает корпус 22 с диафрагмой к крышке 4. Полость Г в соединении корпуса 22 и крышки 4 уплотнена кольцом 18. Сразу же отметим одну из частых неисправностей вакуумных усилителей: при повреждении этого уплотнения атмосферный воздух проникает в полость Г, а из нее по каналам В и Б — в полость А и далее — во впускную трубу двигателя, обедняя рабочую смесь. Обычный признак такой неисправности — свист подсасываемого в полость Г воздуха, исчезающий в момент торможения, — когда клапан 9 упирается в седло корпуса 22 и разобщает каналы Б и В. (Подобная неисправность описывалась нами — ЗР, 1996, № 12.)

Начало торможения показано на рис. 1, б. При этом толкатель (см. рис. 2) 14 с поршнем 5 и клапаном 9 перемещаются влево (по схеме), клапан упирается в седло корпуса 22, а поршень, продолжая перемещаться влево, отходит от клапана — между ними появляется щель. Через нее атмосферный воздух, прошедший через фильтр 15, проникает в канал В и далее в атмосферную полость Г. В полости А сохраняется разрежение — от разности давлений возникает сила, сдвигающая корпус 22 с диафрагмой 23 влево. Корпус через края буфера 21 упирается в шток 3, а через него — в поршень главного тормозного цилиндра. Усилие ноги, приложенное к педали, через толкатель 14, поршень 5 и среднюю часть буфера 21 тоже передается на шток 3, где суммируется с усилием, созданным разностью давлений.

Если зафиксировать педаль в каком-то среднем положении (то есть умеренно — не экстренно! — тормозя), корпус 22 перемещается влево, пока прижатый к его седлу клапан 9 не коснется кромок поршня 5 (см. рис. 1, в). Путь воздуха в полость Г перекрыт — и перемещение корпуса 22 и диафрагмы 23 влево прерывается. Заметьте: в этом случае перемещение штока 3 несколько меньше, чем корпуса 22, так как средняя часть упругого буфера 21 «выпирается» в полость отверстия корпуса, освобожденную оставшимся на месте поршнем 5. Буфер стремится еще дальше выдавить поршень: если вы немного отпустите педаль, поршень сдвинет вправо клапан 9 — и через образовавшийся зазор между ним и корпусом полости А и Г получат некоторое сообщение. В результате давление в полости Г несколько уменьшится, а большая возвратная пружина 24 отожмет корпус 22 вправо, пока не исчезнет упомянутый зазор. Сила торможения станет меньше.

Напротив, если нажать на педаль сильнее, подвижные детали еще больше переместятся влево, достигнув «равновесия» (по схеме на рис. 1, в) при большей тормозной силе. Подробно объяснять взаимодействие деталей, наверное, уже нет необходимости. Наконец, в случае экстренного торможения, когда педаль «жмут в пол», воздух поступает в полость Г все время, пока вы тормозите, так как зазор между клапаном 9 и поршнем 5 в этом случае сохраняется. Тормозная сила достигает максимума.

Растормаживая автомобиль, вы снимаете усилие с педали. Под действием возвратной пружины она поднимается к исходному положению; толкатель 14 тянет вправо поршень 5, а через него и клапан 9. Между клапаном и седлом корпуса появляется щель, полости А и Г сообщаются, в то же время полость Г разобщается с атмосферой. «Вакуумное» действие корпуса и диафрагмы исчезает — и возвратная пружина 24 приводит их в исходное положение, сдвинув к крышке 4. 

Если усилитель неисправен, на поршни главного тормозного цилиндра через шток 3, буфер 21, поршень 5, толкатель 14 действует только мышечная сила, увеличенная соотношением плеч педали. При этом перемещаются влево и корпус с диафрагмой, сжимая пружину 24. Этим в значительной мере объясняется наблюдение опытных автолюбителей: в случае отказа вакуумного усилителя, например, на VAZ 2105 остановить автомобиль явно труднее, чем его предшественник VAZ 2101, не имевший усилителя вовсе.

На этом основан и простейший способ проверки вакуумного усилителя: если нажать педаль тормоза (примерно до середины хода) и пустить двигатель, педаль должна — при сохранении вашего усилия — уйти вперед.

Если этого нет, прежде всего проверяют, доходит ли разрежение до полости А. Например, неплотная посадка наконечника 29 шланга или старый, растрескавшийся шланг, недостаточно хорошее уплотнение штока вполне могут привести к потерям вакуума и снижению эффективности усилителя. Разрыв диафрагмы 23 и сильный износ уплотнения 25 штока обычно означают полный отказ усилителя.

Поврежденный клапан 9, ненадежно разъединяя полости А и Г, тоже ухудшает работу усилителя или вообще делает ее невозможной. Этим же оборачивается и поломка пружины 17.

Известны случаи плохой работы усилителя или его отказа из-за... забитого грязью фильтра 15, а также если заедает корпус клапана 22 (например, при неисправности уплотнителя 18). Впрочем, все возможные неисправности усилителя словно «вытекают» из его устройства. Только что вами изученного.

На рис. 3 показана конструкция усилителя автомобилей VAZ 2108, 2109, 2110. Принцип его действия такой же, как у «классического», хотя отдельные детали выглядят по-другому. Так как здесь имеются сквозные шпильки 7, в конструкцию введены дополнительные детали — уплотнительные чехлы 8, отделяющие вакуумную полость от атмосферной. Естественно, к качеству этих чехлов предъявляются высокие требования — в случае разрыва усилитель перестает работать.

Рис. 1. Схема работы вакуумного усилителя тормозов: а — педаль отпущена; б — педаль в начале нажатия; в — нажатие приостановлено; г — растормаживание; А — вакуумная полость; Г — атмосферная полость; Б и В — каналы.

Рис. 2. Вакуумный усилитель VAZ 2103; 2104; 2105; 2107: 1 — фланец крепления наконечника; 2 — корпус усилителя; 3 — шток; 4 — крышка; 5 — поршень; 6, 26 — болт; 7 — кольцо; 8 — чашка пружины; 9 — клапан; 10 — чашка клапана;

11 — опора пружины: 12 — защитный колпачок; 13 — обойма; 14 — толкатель; 15 — фильтр; 16, 17 — пружины клапана; 18 — уплотнитель; 19 — стопорное кольцо; 20 — упорная пластина; 21 — буфер; 22 — корпус клапана; 23 — диафрагма; 24 — возвратная пружина; 25 — уплотнитель штока; 27 — обойма уплотнителя; 28 — регулировочный болт; 29 — наконечник шланга; 30 — обратный клапан; А и Г — вакуумная и атмосферная полости; Б, В — каналы.

Рис. 3. Вакуумный усилитель VAZ 2108; 2109; 2110: 1 — шток; 2 — уплотнительное кольцо фланца главного цилиндра; 3 — чашка; 4 — регулировочный болт; 5 — уплотнитель штока; 6 — возвратная пружина; 7 — шпилька; 8 — уплотнительный чехол; 9 — обратный клапан; 10 — корпус; 11 — диафрагма; 12 — крышка; 13 — поршень; 14 — чехол;

15 — фильтр; 16 — толкатель; 17 — возвратная пружина толкателя; 18 — пружина клапана; 19 — клапан; 20 — втулка корпуса клапана; 21 — буфер; 22 — корпус клапана. А и Г — вакуумная и атмосферная полости; Б, В — каналы.

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Комментарии