сообщение №1026

Гидровакуумный усилитель тормозов

2011-07-13 21:48:50


Если рассмотреть все модели легковых автомобилей, появившиеся за последние годы, нетрудно заметить — мощность двигателей неуклонно растет, все больше становится скорость и все выше динамика. Быстро увеличивается и количество машин на улицах и дорогах. Отсюда вывод: необходимо совершенствовать агрегаты, влияющие на безопасность движения, и прежде всего «основу безопасности» — тормоза автомобиля.

«Москвич-412» — высокоскоростная и динамичная машина. Прежняя тормозная система, которая была вполне пригодна на «408-м», для нового автомобиля оказалась недостаточно эффективной на высоких скоростях. Существенно увеличить рабочий ход педали было нельзя: возросло бы время срабатывания тормозов (а с ним и остановочный путь автомобиля). Это свело бы на нет достигнутый таким способом выигрыш в силе. Требовалось найти другой выход, какой-то источник силы в помощь мышцам человека. В практике современного автомобилестроения известны различные конструктивные схемы гидравлических, пневматических и комбинированных усилителей тормозов. Одну из них — гидровакуумный усилитель («гидравак») применили конструкторы АЗЛК для «Москвича-412». Выгоды «гидровака» — в уменьшении более чем вдвое усилия, прилагаемого водителем к педали, без каких-либо переделок в существующем приводе тормозов, простота установки и обслуживания. Важно и то, что в случае отказа усилителя, тормозная система не выходит из строя, а просто работает так же, как на прежних моделях «Москвича».

Итак — гидровакуумный усилитель. Как он устроен и действует?

Вы знаете, что во впускном коллекторе работающего карбюраторного двигателя всегда имеется некоторое разрежение (именно благодаря ему горючая смесь поступает из карбюратора в камеры сгорания). Величина этого разрежения зависит от степени открытия дроссельной заслонки и числа оборотов двигателя — чем больше открыта заслонка и ниже число оборотов, тем меньше разрежение. Максимума же оно достигает при полностью закрытой заслонке и высоком числе оборотов, то есть, когда вы, двигаясь с большой скоростью, «бросаете газ» и тормозите. Это соотношение и положено в основу устройства усилителя тормозов.

Рассмотрим его работу (см. рисунки). Первый этап. В камере 3, соединенной с впускной трубой, тоже разрежение. Пока вы не нажимаете на тормозную педаль, вакуумный клапан поршня 10 следящего механизма открыт, и в камере 6 поддерживается то же разрежение, что и во всей вакуумной части усилителя. Второй этап — слабое нажатие на тормозную педаль. Жидкость из главного цилиндра, следуя по каналам, свободно протекает через отверстие поршня 1. Выбираются все рабочие зазоры, тормоза готовы к действию. Третий этап — сильное нажатие на педаль. Под давлением жидкости поднимается поршень 10 следящего механизма, вакуумный канал на его торце перекрывается уплотнительной резиновой прокладкой воздушного клапана 8, который начинает открываться, пропуская воздух через фильтр 7. Теперь в камере 6, за поршнем, атмосферное давление, а в камере 3, перед поршнем, как вы помните, сохраняется разрежение. Поршень 5 под действием разности давлений приходит в движение, его шток упирается в поршень 1 гидравлической системы, перекрывает отверстие в нем и давит на жидкость, которая поступает к тормозным механизмам.

Одновременно жидкость из главного цилиндра продолжает под давлением поступать в систему «гидровака». С одной стороны, она поддерживает поршень 10 и тем самым открывает воздушный клапан 8, а с другой — давит на торец поршня 1, присоединяясь к воздействию на него штока 2.

Происходит торможение, причем сила, которая помогает мышцам ноги, будет тем больше, чем больший диаметр поршня 5 выбрал конструктор.

Теперь внимание. Мы упоминали термин «следящий механизм». Что это такое? За чем он следит и для чего нужен? Это устройство, «наблюдающее» за тем, чтобы тормоза работали плавно, чтобы при нажатии на педаль не получалось мгновенного «юза» и всех неприятностей, обычно связанных с таким «неуправляемым» торможением. Следящий механизм устроен очень просто. На схеме вы видите, что «вакуумная» и «воздушная» части усилителя разделены диафрагмой 9, связанной с поршнем 10. Когда он, поднимаясь под давлением жидкости, закроет вакуумный и откроет воздушный клапан, на него будут действовать три силы: снизу — давление жидкости, сверху — давление атмосферного воздуха на диафрагму, зависящее от степени открытия воздушного клапана, и снизу же — разрежение, которое все время сохраняется в камере 3. От сочетания этих сил и зависит степень открытия воздушного клапана.

Так устанавливается прямая пропорциональная зависимость между силой нажатия на педаль (давлением жидкости в системе) и степенью открытия воздушного клапана, а следовательно, силой, действующей на шток 2. Подбором конструктивных элементов (в основном диаметров диафрагмы 9 и поршня 10) можно обеспечить работу тормозов с любой плавностью.

Нарастание усилия развиваемого «гидроваком» в зависимости от силы нажатия на тормозную педаль: сплошная линия — система с усилителем: пунктир — обычнНарастание усилия развиваемого «гидроваком» в зависимости от силы нажатия на тормозную педаль: сплошная линия — система с усилителем: пунктир — обычная система (для сравнения).

На графике, показывающем работу усилителя, кривая от «А» (когда он начинает работать) до «Б характеризует нарастание усилия, развиваемого «гидроваком» в зависимости от силы нажатия на педаль. Наклон этого участка кривой как раз и характеризует работу следящего механизма. Его элементы подбираются обычно опытным путем, так чтобы обеспечить наивыгоднейшее соотношение между силой нажатия на педаль и эффективностью торможения.

В точке «Б» усилие, с которым «гидровак» помогает вам, достигает наибольшей величины — воздушный клапан открыт полностью.

Дальнейшее увеличение тормозного момента (кривая, как видите на графике, продолжает идти вверх) обеспечивается второй слагаемой силы — давлением жидкости на поршень 1.

И, наконец, четвертый этап — оттормаживание. Давление на педаль прекращается, опускается поршень 10, закрывая воздушный и открывая вакуумный каналы. Давление «за» и «перед» рабочим поршнем 5 выравнивается (в обеих камерах разрежение); под действием пружины 4 поршень 5 возвращается в исходное положение, так же как поршень 1. Канал в последнем вновь открыт, и жидкость из рабочих тормозных цилиндров свободно перетекает в резервуар главного. Цикл закончен.

1. Давления жидкости нет. В обеих камерах разрежение.
2. Слабое нажатие. Усилитель не работает. Жидкость проходит через него свободно.
3. Сильное нажатие. Перекрыт вакуумный и открыт воздушный клапан. Шток рабочего поршня закрыл отверстие в гидравлическом поршне. Усилитель работает.
4. Оттормаживание». Закрыт воздушный и открыт вакуумный клапан. Воздух в камере за поршнем разрежается, поршни возвращаются в исходные положения, жидкость из рабочих цилиндров перетекает в бачок главного.
Условные обозначения: желтый цвет — воздух атмосферного давления; синий — разреженный воздух; зеленый — жидкость; красный — жидкость под давлением.

Теперь несколько слов об уходе за гидровакуумным усилителем. Это один из механизмов автомобиля, который не нуждается в регулировках.

Периодически следует только очищать (сжатым воздухом) воздушный фильтр от пыли. Если усилитель по какой-либо причине выйдет из строя, не советую чинить его «домашними» средствами — это может кончиться печально. Нужно отключить его от впускной трубы (при этом он, конечно, перестанет действовать на тормоза), заглушив в ней отверстие. Некоторое время, чтобы, например, доехать до станции технического обслуживания или до гаража, можно обходиться и без усилителя, помня, естественно, что эффективность тормозов при этом значительно ухудшится. Одна небольшая особенность: при прокачке тормозной системы с гидровакуумным усилителем двигатель автомобиля должен работать. Лучше прокачку провести дважды — с заглушённым и с работающим мотором.

В заключение хочу обратить особое внимание на сорт и качество тормозной жидкости. Применяйте только такую, которая рекомендуется заводом — розового или зеленого цвета (ТУ МХК СССР 1608-47, ТУ 35-ХП-430-62 или ТУ 35-ХК-482-64). Эти обозначения указаны на этикетке тары. Смешивать жидкости или пользоваться заменителями не рекомендуется. Это грозит разрушением резиновых деталей и выходом из строя всей тормозной системы.

В. ТАПИНСКИЙ, инженер АЗЛК («За Рулем» №12, 1969)