Вакуумные усилители
С целью повышения эксплуатационных показателей тормозных систем, которые устанавливаются на современные автомобили, принято использовать специальные устройства, которые получили название вакуумные усилители тормозов. Данные устройства позволяют повысить давление на тормозные колодки в момент нажатия водителем на соответствующую педаль. Такой подход позволяет сделать процесс управления транспортным средством более безопасным и комфортным, потому как не заставляет прилагать большие усилия на педаль и не создают условий для быстрой утомляемости водителя.
Блок вакуумного усилителя устанавливается прямо на главный цилиндр тормозной системы, а по своей конструкции он состоит из корпуса, в котором установлена диафрагма, следящий клапан и толкатель. Движением поршня главного цилиндра тормозной системы заведует специальный шток, а специальная пружина призвана вернуть его на место. Диафрагма, которая разделяет корпус усилителя тормозов, является герметичной. С той стороны, которая располагается у главного цилиндра тормозной системы со штоком, располагается вакуумная камера. На противоположной стороне находится атмосферная камера, в которой и установлен толкатель.
Вакуумная камера усилителя подключается непосредственно к выпускному коллектору силовой установки сразу после дросселя. Именно это и становится основным источником разрежения. Как только появляется необходимость обеспечить постоянную работу вакуумного усилителя, то в роли источника разрежения может выступить также простой электрический насос, нагнетающий вакуум. Причем, в случае с дизельными силовыми установками, впускной коллектор которых характеризуется недостаточным разрежением, такой насос является обязательным условием – без него здесь никак не обойтись. Также отметим, что вакуумная камера усилителя тормозной системы непременно оснащена обратным клапаном, который призван поддерживать разрежение при поломке или отключении основного источника.
Если же говорить об атмосферной камере усилителя, то она оснащается следящим клапаном, через который может быть соединена с вакуумной камерой (стандартное положение) или атмосферой (педаль тормоза выжата). Перемещением следящего клапана заведует специальный толкатель, который имеет прямую связь с педалью тормоза.
Внутри вакуумной камеры усилителя располагается шток, который соединен с диафрагмой и выходит непосредственно на главный цилиндр тормозной системы. Диафрагма, двигающаяся в результате нажатия на педаль тормоза, приводит шток и, соответственно, главный цилиндр в движение. Таким образом тормозная система автомобиля активизируется. После отпускания педали тормоза, возвратная пружина позволяет вытолкнуть диафрагму и вернуть ее на место, что и становится причиной прекращения торможения.
Для обеспечения гарантированного срабатывания вакуумного усилителя при экстренном торможении, в его конструкцию включают также и специальную систему, которая представлена в виде дополнительного привода штока, работающего на электромагнитной основе. Вакуумные усилители тормозов, оснащенные такими системами, демонстрируют более быструю реакцию на манипуляции с педалью тормоза.
Вообще, работа вакуумного усилителя обеспечивается силой, возникающей от разницы давлений на диафрагму со стороны атмосферной и вакуумной камер. Эта разница, в свою очередь, возникает при нажатиях на педаль тормоза. А если педаль тормоза не нажимается, клапан позволяет уравнять давление в обеих камерах.
При нажатии педали тормоза активизируется толкатель, который воздействует непосредственно на следящий клапан. Клапан в этом случае закрывается, разделяя собой вакуумную и атмосферную камеры. В этот момент в атмосферную камеру поступает воздух, благодаря чему в ней создается давление. Поскольку давление будет воздействовать на одну и ту же диафрагму с двух сторон, появляется и разница сил, которая преодолевает сопротивление, оказанное возвратной пружиной, а также выжимает шток главного цилиндра тормозной системы.
Одна из важнейших особенностей вакуумных усилителей тормозов заключается в том, что они просто способны создавать дополнительные силы на штоке главного цилиндра тормозной системы. Это означает, что водители смогут регулировать работу усилителя путем изменения силы нажатия на педаль. Чем более сильным будет нажатие, тем резче будет осуществляться торможение автомобиля путем повышения эффективности работы вакуумного усилителя. Как только педаль тормоза окажется отпущенной, следящий клапан в атмосферной камере тут же соединит ее с вакуумной, в результате давление в камерах уравновесится и сила исчезнет, что позволит возвратной пружине быстро вернуть диафрагму в начальное положение. Отметим, что преимущество в силе при наличии вакуумного усилителя достигает 200-400 процентов. А для еще более выраженного повышения прилагаемого усилия существуют устройства с большим количеством камер и диафрагмой увеличенного размера.