Вакуум-усилитель системы тормозов ВАЗ 2107 считается надёжным агрегатом, поскольку выходит из строя довольно редко. Первые неполадки элемента возникают спустя 150–200 тыс. км пробега. В случае обнаружения неисправности проблема решается двумя путями — полной заменой либо ремонтом узла. Изучив конструкцию и принцип работы усилителя, мастеровитый хозяин «семёрки» может реализовать оба варианта самостоятельно.
- Устройство и принцип действия ВУТ
Видео: как работает вакуум-усилитель тормозов
- Видео: как проверить вакуум-усилитель тормозов на «семёрке»
- Видео: замена вакуумного усилителя ВАЗ 2107 своими руками
- Видео: как поменять диафрагму ВУТ на «классике»
Назначение и расположение агрегата
Первые классические модели «Жигулей» (ВАЗ 2101–2102), выпускавшиеся без усилителей, отличались «тугой» педалью тормоза. Для резкой остановки машины автолюбителю приходилось прилагать значительное усилие. В 70-х годах прошлого столетия производитель начал оснащать автомобили вакуум-усилителями (сокращённо — ВУТ), значительно повышающими эффективность торможения и облегчающими работу водителя.
Агрегат в виде металлического «бочонка» установлен на переборке между моторным отсеком и салоном ВАЗ 2107, со стороны водительского места. Точки крепления ВУТ:
- корпус прикручен к перегородке 4 гайками М8;
- спереди к усилителю на 2 шпильках М8 крепится главный тормозной цилиндр;
- нажимной толкатель элемента выходит внутрь салона и стыкуется с рычагом педали тормоза.
Вакуум-усилитель тормозной системы располагается на стенке перегородки между салоном и подкапотным пространством
Задача усилителя — помогать водителю надавливать на шток главного тормозного цилиндра, используя силу вакуума. Последний создаётся с помощью разрежения, отбираемого у двигателя через специальный патрубок.
Шланг отбора вакуума присоединяется к впускному коллектору со стороны канала, ведущего к III цилиндру. Второй конец патрубка подключается к штуцеру обратного клапана, установленного снаружи корпуса ВУТ.
Вакуумный патрубок ВУТ (слева на фото) подсоединяется к штуцеру на всасывающем коллекторе
По сути, вакуумный усилитель выполняет за водителя физическую работу. Последнему достаточно слегка надавить на педаль, чтобы автомобиль начал замедляться.
Как поменять своими руками
Как поменять ВУТ, рассмотрим на примере ВАЗ 2110, 2111, 2112. Конструкция системы довольно однообразна, поэтому, посмотрев видео, вы сможете произвести замену вакуумного усилителя тормозов ВАЗ 2114 и многих других автомобилей.
- Снимите разъем датчика низкого уровня тормозной жидкости.
- Открутите 2 болта на 17 крепления тормозного цилиндра к корпусу ВУТ. Магистрали откручивать не нужно, достаточно отвести немного в сторону сам цилиндр с бачком.
- Отсоедините вакуумный шланг с обратного клапана. Проверьте исправность клапана и установите его на новый усилитель тормозов.
- Открутите 4 болта крепления ВУТ к моторному щиту. Рабочее пространство в зоне педального узла со стороны салона ограничено, поэтому для откручивания лучше всего подойдет удлиненная головка, удлинитель и трещотка.
- Отключите разъем датчика включения тормозов.
- Вытащите ВУТ вместе с кронштейном крепления и педалью тормоза.
- Пассатижами извлеките стопорную пластину оси вращения рычага тормозной педали.
- Вытащите «палец», фиксирующий толкатель ВУТ в рычаге.
- Открутите 2 гайки крепления корпуса вакуумника к кронштейну.
Устройство и принцип действия ВУТ
Вакуум-усилитель представляет собой металлический «бочонок», состоящий из следующих деталей (нумерация в списке совпадает с позициями на схеме):
- Корпус цилиндрической формы.
- Шток нажимной главного тормозного цилиндра.
- Крышка, соединяемая с корпусом путём точечной вальцовки.
- Поршень.
- Перепускной клапан.
- Толкатель педали тормоза.
- Фильтр воздушный.
- Буферная вставка.
- Внутренний пластмассовый корпус.
- Резиновая мембрана.
- Пружина для возврата внутреннего корпуса с мембраной.
- Присоединительный штуцер.
- Обратный клапан.
- Вакуумный патрубок.
Внутренняя полость усилителя разделена резиновой диафрагмой на 2 рабочих камеры
Буквой «А» на схеме обозначена камера для подачи разрежения, литерами «Б» и «В» – внутренние каналы, «Г» – полость, сообщающаяся с атмосферой. Шток поз. 2 упирается в ответную деталь главного тормозного цилиндра (сокращённо — ГТЦ), толкатель поз. 6 прикреплён к педали.
Агрегат способен функционировать в 3 режимах:
- Мотор работает, но водитель не нажимает тормоз. Разрежение от коллектора подаётся сквозь каналы «Б» и «В» в обе камеры, клапан закрыт и не пропускает внутрь атмосферный воздух. Пружина удерживает диафрагму в исходном положении.
- Штатное торможение. Педаль нажата частично, клапан запускает воздух (через фильтр) в камеру «Г», отчего сила вакуума в полости «А» помогает давить на шток ГТЦ. Пластиковый корпус продвинется вперёд и упрётся в поршень, перемещение штока прекратится.
- Экстренное торможение. В данном случае воздействие вакуума на мембрану и корпус не ограничивается, шток главного цилиндра выжимается до упора.
За счёт разницы давлений в двух камерах мембрана помогает давить на шток главного цилиндра
После отпускания педали пружина отбрасывает корпус и мембрану в исходное положение, атмосферный клапан закрывается. Обратный клапан на входе патрубка служит защитой от внезапного нагнетания воздуха со стороны коллектора.
Прорыв газов во впускной коллектор и далее, в усилитель тормозов, случается на крайне изношенных двигателях. Причина — неплотное прилегание впускного клапана к седлу головки цилиндров. На такте сжатия поршень создаёт давление порядка 7—8 Атм и выталкивает часть газов обратно в коллектор. Если обратный клапан не сработает, они станут проникать в вакуумную камеру, снижая эффективность работы ВУТ.
Видео: как работает вакуум-усилитель тормозов
Мультипликация тормозных усилий
Современный автомобиль в большинстве случаев оснащён двумя промежуточными системами, работающими в качестве преобразователей давления на педаль тормоза в усилие прижима колодок к дискам: гидравлической и вакуумной. Жидкостный контур выполняет одновременно несколько функций.
Его сердцем является главный тормозной цилиндр (ГТЦ), в задачи которого входят:
- Создание высокого тормозного усилия на суппортах путём умножения давления на педали и передачи его в то место приложения.
- Сокращение фрикционного износа движущихся частей за счёт замены механических узлов на гидравлические.
- Распределение тормозного усилия между передними и задними колёсами.
- Обеспечение конструктивной гибкости, заключающейся в создании независимых друг от друга рабочих контуров. Благодаря этому снижается вероятность отказа тормозов.
- Обеспечение технической простоты в сравнении с механическими решениями.
- Упрощение технического обслуживания.
Тем не менее скорости и масса автомобилей настолько велики, что возможностей гидравлической системы недостаточно для того, чтобы усилие на штоке цилиндра можно было считать незначительным.
https://youtube.com/watch?v=06Jj1Cy_KxQ
Неисправности усилителя тормозов
Поскольку замещение тормозного усилия производится с помощью вакуума, большинство неисправностей ВУТ связано с потерей герметичности:
- пробой резиновой диафрагмы вследствие критического износа;
- всасывание воздуха по краю корпуса — на стыке между двумя крышками;
- то же, сквозь сальник на штоке ГТЦ;
- проблемы со шлангом отбора разрежения — трещины либо подсос в местах соединений.
Типичная неисправность ВУТ — изношенная диафрагма рвётся и пропускает воздух
Значительно реже встречается отказ внутреннего перепускного клапана, засорение воздушного фильтра и усадка пружины от естественного износа. В очень редких случаях пружина ломается на 2 части.
Однажды мой знакомец столкнулся с интересным эффектом – «семёрка» намертво затормаживалась после запуска двигателя. Неисправности предшествовал постоянный перегрев тормозных дисков и барабанов на всех колёсах. Оказалось, внутри вакуумного усилителя произошли сразу 2 поломки — вышел из строя клапан и сломалась возвратная пружина. При попытке завести мотор ВУТ автоматически срабатывал от вакуума, самопроизвольно выжимая шток основного цилиндра. Естественно, все тормозные колодки схватывали — сдвинуть авто с места было невозможно.
Иногда между фланцем ГТЦ и вакуум-усилителя наблюдается протечка тормозной жидкости. Но эта проблема не относится к поломкам ВУТ, потому что жидкость подтекает из главного цилиндра. Причина — износ и потеря герметичности уплотнительных колец (манжет) внутри ГТЦ.
Мокрота вокруг посадочного фланца указывает на протечку тормозной жидкости из ГТЦ
Диагностика неполадок
Первый признак потери герметичности вакуумного усилителя — отнюдь не ухудшение тормозов, как описывают неисправность многие источники в интернете. Когда воздух только начинает просачиваться сквозь прохудившуюся мембрану, ВУТ продолжает исправно функционировать, поскольку мотор успевает поддерживать вакуум в передней камере. Первый симптом — изменения в работе самого двигателя:
- из-за подсоса воздуха в третий цилиндр мотор начинает «троить» на холостом ходу;
- обороты коленчатого вала «плавают», чем сильнее подсос, тем больше амплитуда колебаний;
- работающий двигатель реагирует на педаль тормоза, при резком нажатии глохнет;
- увеличивается расход бензина.
Подсос воздуха в двигатель через ВУТ вызывает отключение III цилиндра — мотор начинает «троить»
Если автолюбитель игнорирует первичные симптомы, ситуация усугубляется — педаль становится жёстче и требует большего физического усилия для замедления и остановки машины. Автомобиль можно эксплуатировать и дальше, поломка ВУТ не ведёт к полному отказу тормозов, но заметно осложняет езду, особенно с непривычки. Экстренное торможение станет проблемой.
Как убедиться в негерметичности вакуум-усилителя:
- Ослабьте хомут и снимите вакуумный патрубок со штуцера на коллекторе.
- Заглушите штуцер плотной самодельной пробкой.
- Заведите двигатель. Если обороты выровняются, проблема явно кроется в усилителе.
- Снимите провод высокого напряжения и выверните свечу зажигания III цилиндра. При отказе ВУТ электроды будут закопчены чёрной сажей.
Если копоть наблюдается на свече III цилиндра, а остальные свечи чистые, нужно проверить состояние вакуумного усилителя тормозов
По возможности я использую старый «дедовский» метод — попросту пережимаю шланг отбора вакуума пассатижами на работающем двигателе. Если третий цилиндр включается в работу и холостой ход восстанавливается, перехожу к проверке усилителя тормозов.
Аналогичным образом проблему можно временно устранить в пути. Отключите патрубок, заглушите штуцер и спокойно поезжайте в гараж либо СТО — силовой агрегат будет работать ровно, без перерасхода топлива. Но помните, педаль тормоза станет жёсткой и перестанет моментально реагировать на лёгкое нажатие.
Дополнительные способы диагностики:
- Нажмите 3—4 раза на тормоз и запустите двигатель, удерживая педаль. Если она не провалилась, наверняка вышел из строя клапан.
- При неработающем моторе отсоедините от штуцера шланг, извлеките обратный клапан и плотно вставьте в отверстие заранее сдавленную резиновую грушу. На герметичном усилителе она сохранит форму, на неисправном — заполнится воздухом.
Для проверки герметичности усилителя и работоспособности обратного клапана можно использовать резиновую грушу
С помощью груши можно точно определить место дефекта, но вакуумный усилитель придётся снять. Закачивая внутрь камеры воздух, обмыльте края стыков и сальник штока — пузыри укажут место повреждения.
Видео: как проверить вакуум-усилитель тормозов на «семёрке»
История появления
Автомобилестроение начало набирать обороты в конце XIX века. На заре эволюции самобеглых экипажей тормозам уделялось мало внимания — они были просто не нужны. Трение в трансмиссиях было настолько велико, что транспортные средства замедлялись в достаточной степени при отсутствии тяги. Однако мощность и масса двигателей росла, и уже в начале XX века было запатентовано немало устройств, предназначенных для остановки транспортных средств.
Некоторые новшества того периода обогнали своё время. Например, уже через четыре года после появления автомобиля Карла Бенца, британский инженер Фредерик Ланчестер запатентовал дисковый тормоз. Понадобилось несколько десятилетий для того, чтобы это изобретение получило широкое признание.
Первое применение воздуха для торможения продемонстрировал на своей модели чикагский производитель Tincher. Давление создавалось небольшим насосом и его можно было использовать для торможения, накачки шин или подачи звукового сигнала. Автомобиль Pierce-Arrow модели 1928 года был пионером среди транспортных средств, оснащённых вакуумным усилителем тормозов, работающим по современной схеме.
Однако, несмотря на эффективность, до середины XX века подобные системы предлагались автопроизводителями только в качестве опции. Дело в том, что для эксплуатации барабанных тормозов усилия ноги на педали было достаточно. И лишь с распространением более эффективного способа торможения с помощью пары диск-колодка, сервоприводы стали стандартным оборудованием. Основными датами истории современного вакуумника можно считать:
- 1920-е — работы нескольких изобретателей над приводами для авиации, использующими разрежение на впускном коллекторе.
- 1927 г. — бельгийский инженер Альберт Девандре изобрёл вакуумный сервопривод тормозов.
- 1928 г. — первый серийный автомобиль с ВУТ.
- Вторая половина XX века — система становится обычным явлением для серийных моделей.
