Существуют два основные типа применяемых в тормозной системе усилителей: вакуумный и гидравлический. Чаще используется вакуумный, но гидравлический сервоусилитель используется также, прежде всего (но не только) в тормозных гидросистемах на дизельных автомобилях.
Вакуумные тормозные сервоусилители
Существуют два основных вида вакуумных сервоусилителей. С вакуумным или воздушным «нагнетанием». Оба вида используют диафрагму (или диафрагмы), которые делят объем усилителя на две или четыре камеры. Между диафрагмами создается разность давлений, по мотающая толкать штангу в главный цилиндр (см. иллюстрации).
1.44. Крепежные детали типичного вакуумного тормозного сервоусилителя
1.45. Общий вид типичного блока вакуумного сервоусилителя (с вакуумным «нагнетанием»)
При возникновении неисправности, внутри блока вакуумного усилителя остается вакуум, достаточный для двух-трех нажатий тормозной педали, после чего для создания давления в гидросистеме необходимо сильнее нажимать на педаль.
Вакуумный тормозной сервоусилитель изготавливается из штампованной стали. При выходе блока вакуумного усилителя из строя, проще будет заменить его на новый.
Описание принципа работы
Примечание: Далее описывается работа типичного блока вакуумного тормозного сервоусилителя с вакуумным «нагнетанием». Блок с воздушным «нагнетанием» работает аналогично, но вместо вакуума, который имеется с обеих сторон диафрагмы, и атмосферного давления со стороны педали тормоза, в этих блоках с обеих сторон диафрагмы присутствует воздух, а вакуум имеется со стороны главного цилиндра.
Тормоз отпущен - В состоянии «покоя» с работающим двигателем, вакуум присутствует с обеих сторон поршня усиления. Воздух с атмосферным давлением не пропускается клапаном. Плавающий регулирующий клапан располагается далеко от посадочного места во вставке поршня усиления. Воздух откачивается через маленький канал в поршне усиления. Затем он проходит через отверстие в опорной плите, в место перед поршнем усиления и далее к впускному коллектору через контрольный клапан. Вакуум имеется с обеих сторон поршня усиления, который прижат к задней части кожуха пружиной
Применение тормоза- Штанга-толкатель перемещает воздушный клапан от плавающего регулирующего клапана. Плавающий регулирующий клапан -будет следовать за воздушным клапаном, пока не упрется в посадочное место во вставке поршня усиления; теперь вакуум к заднему поршню усиления перекрыт, и воздух (атмосферное давление) попадает в кожух сзади поршня усиления. Поршень усиления перемещается вперед, толкая плавающий поршень главного цилиндра. По мере увеличения давления на конце поршня главного цилиндра, реактивная пластина отходит от посадочного места на нижнем поршне и упирается в реактивные рычаги. Эти рычаги качаются на шарнирах и упираются в конец сборки приводящей тяги воздушного клапана, обеспечивая обратную связь (приблизительно 30% нагрузки главного цилиндра) к педали. Благодаря этому водитель «чувствует» тормоз.
Удержание тормоза - Когда достигнута желаемая тормозная сила, поршень усиления перемещается вперед, пока плавающий регулирующий клапан снова не упрется в воздушный клапан. Поршень усиления теперь остается неподвижным, пока не изменится положение педали.
Отпускание тормоза - При отпускании тормозной педали, воздушный клапан под воздействием пружины возвращается к поршню усиления. При этом перемещении, плавающий регулирующий клапан выталкивается воздушным клапаном из посадочного места на вставке поршня усиления. Воздух (атмосферное давление перекрывается воздушным клапаном, который размещается на плавающем регулирующем клапане. При уходе плавающего регулирующего клапана с его посадочного места, он открывает канал за поршнем усиления, через который поступает вакуум из впускного коллектора, а поршень усиления возвращается к задней крышке. Поршень главного цилиндра возвращается в исходное положение, и гидравлическое давление в тормозной системе падает.
В сервоусилителе нет вакуума - При неработающем двигателе или при повреждении вакуумной трубки или диафрагмы внутри блока вакуумного сервоусилителя, нажатие педали тормоза приводит к перемещению штанги-толкателя, которая просто упирается в толкатель главного цилиндра, таким образом создается давление в тормозной гидросистеме. Это состояние подобно работе тормозной системы без сервоусилителя, но в этом случае необходимо сильнее давить на тормозную педаль.
Блоки гидравлических тормозных сервоусилителей
Некоторые блоки тормозных сервоусилителей вместо вакуума впускного коллектора используют гидравлическое давление (см. иллюстрацию). Большинство этих систем использует давление, производимое насосом усилителя рулевого управления. При работающем двигателе, давление от насоса рулевого усилителя создается в регуляторе/накопителе давления. Регулятор/ накопитель хранит и регулирует давление для гидравлического тормозного сервоусилителя, который установлен между главным цилиндром и термоизоляционным щитком, точно как вакуумный тормозной сервоусилитель. При нажатии тормозной педали, открывается клапан регулировки давления в тормозной системе, пуская жидкость рулевого гидроусилителя в камеру. Это давление перемещает главный цилиндр, облегчая нажатие педали. В случае неисправности насоса рулевого усилителя (или если не работает двигатель), в накопителе хранится давление, которого достаточно для одного-двух применений тормоза. После чего тормоза работают без усиления.
1.46. Крепежные детали гидравлического тормозного сервоусилителя «Дженерал Моторс». Этот блок использует давление, создаваемое насосом сервоусилителя рулевого механизма: 1. Гайки; 2. Главный цилиндр; 3. Блок гидроусилителя; 4. Гайка; 5. Прокладка
Другой вид гидравлического тормозного сервоусилителя - блок «Дженерал Моторс» (см. иллюстрацию). Эта система усиления вмонтирована в главный цилиндр. В дополнение к главному цилиндру, имеется электрогидравлический насос, жидкостный накопитель, датчик давления и блок усилителя.
1.47. Блок тормозного гидроусилителя «Дженерал Моторс»: 1. Штанга-толкатель; 2. Электросоединитель; 3. Электросоединитель; 4. Тормозные трубки; 5. Гайка; 6. Главный цилиндр; 7. Электрогидравлический насос; 8. Накопитель; 9. Датчик давления
В накопителе хранится тормозная жидкость под давлением 35-48 бар. Когда давление падает ниже этого значения, датчик давления включает насос, который поднимает давление в накопителе. Когда водитель нажимает тормозную педаль, жидкость из накопителя давит на поршень усиления в блоке сервоусилителя, помогая перемещать поршни главного цилиндра.