Вакуумный насос автомобиля устройство

Вакуумные насосы дизельных двигателей

В отличие от бензиновых двигателей, где имеется дроссельная заслонка и существует возможность создания достаточного разряжения для использования его в различных целях, например в вакуумном усилителе тормозной системы, в дизельном двигателе ввиду отсутствия дроссельной заслонки такой возможности нет. Поэтому в дизельных двигателях для создания достаточного разряжения применяется вакуумный насос. Один из вариантов насоса показан на рисунке:

Рис. Вакуумный насос дизельного двигателя:
а – горизонтальное положение лопасти; б – вертикальное положение лопасти; 1 – сторона всасывания; 2 – лопасть; 3 – вакуумный трубопровод; 4 – вакуум; 5 – ротор; 6 – сжимаемый воздух; 7 – отвод воздуха; 8 – сторона сжатия; 9 – канал для подвода масла

Вакуумный насос содержит эксцентрично установленный ротор 5 с перемещающейся в нем пластмассовой лопастью 2, которая разделяет рабочую полость насоса на две части.

При вращении ротора и перемещении в нем лопасти объем одной части рабочей полости увеличивается, а объем другой ее части уменьшается.

На стороне всасывания производится забор воздуха из вакуумной системы, который затем вытесняется через специальный канал 7. Вытесняемый воздух может использоваться для охлаждения деталей двигателя. Через специальный канал 9 от головки цилиндров к насосу подается масло, которое используется не только для смазки, но и для уплотнения лопасти в рабочей полости.

Привод вакуумного насоса осуществляется от коленчатого или распределительного вала и в последнем случае вакуумный насос может совмещаться с топливоподкачивающим насосом системы питания.

Источник статьи: http://ustroistvo-avtomobilya.ru/dizel-naya-toplivnaya-apparatura/vakuumny-e-nasosy/

Устройство и принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Вакуумный усилитель является одним из неотъемлемых элементов тормозной системы автомобиля. Главное его предназначение – увеличение усилия, передаваемого от педали к главному тормозному цилиндру. За счет этого управление автомобилем становится более легким и комфортным, а торможение эффективным. В статье разберем, как работает усилитель, узнаем из каких элементов он состоит, а также выясним, можно ли без него обойтись.

Функции вакуумного усилителя

Основными функциями вакуумника (простонародное обозначение устройства) являются:

• увеличение усилия, с которым водитель давит на педаль тормоза;
• обеспечение более эффективной работы тормозной системы при экстренном торможении.

Дополнительное усилие вакуумный усилитель создает за счет возникающего разряжения. И именно это усиление в случае экстренного торможения автомобиля, двигающегося с большой скоростью, позволяет всей системе тормозов отработать с высоким КПД.

Устройство вакуумного усилителя тормозов

Конструктивно вакуумный усилитель представляет собой герметичный корпус округлой формы. Он устанавливается перед тормозной педалью в моторном отсеке. На его корпусе располагается главный тормозной цилиндр. Существует еще одна разновидность устройства – гидровакуумный усилитель тормозов, который включен в гидравлическую часть привода.

Схема вакуумного усилителя тормозов

Вакуумный усилитель тормозов состоит из следующих элементов:

1. корпус;
2. диафрагма (на две камеры);
3. следящий клапан;
4. толкатель педали тормоза;
5. шток поршня гидроцилиндра тормозов;
6. возвратная пружина.

Корпус устройства разделен диафрагмой на две камеры: вакуумную и атмосферную. Первая расположена со стороны главного тормозного цилиндра, вторая – со стороны педали тормоза. Через обратный клапан усилителя вакуумная камера соединена с источником разряжения (вакуума), в качестве которого на автомобилях с бензиновым двигателем используется впускной коллектор перед подачей топлива в цилиндры.

Вакуумный насос

В дизеле же источником разряжения служит электрический вакуумный насос. Здесь разряжение во впускном коллекторе незначительное, поэтому насос является обязательным элементом. Обратный клапан вакуумного усилителя тормозов разъединяет его с источником разряжения при остановке двигателя, а также в случае, при котором вышел из строя электровакуумный насос.

Диафрагма соединена со штоком поршня главного тормозного цилиндра со стороны вакуумной камеры. Ее движение обеспечивает перемещение поршня и нагнетание тормозной жидкости к колесным цилиндрам.

Атмосферная камера в исходном положении соединена с вакуумной камерой, а при нажатой педали тормоза – с атмосферой. Сообщение с атмосферой обеспечивает следящий клапан, перемещение которого происходит при помощи толкателя.

В конструкцию вакуумника в целях увеличения эффективности торможения в экстренной ситуации может быть включена система экстренного торможения в виде дополнительного электромагнитного привода штока.

Принцип работы вакуумного усилителя тормозов

Работает вакуумный усилитель тормозов за счет разного давления в камерах. При этом в исходном положении давление в обеих камерах будет одинаковое и равное давлению, создаваемому источником разряжения.

При нажатии на педаль тормоза толкатель передает усилие к следящему клапану, который перекрывает канал, соединяющий обе камеры. Дальнейшее движение клапана способствует соединению атмосферной камеры через соединяющий канал с атмосферой. Вследствие чего разряжение в камере снижается. Разница давления в камерах перемещает шток поршня главного тормозного цилиндра. Когда торможение заканчивается, камеры вновь соединяются и давление в них выравнивается. Диафрагма под действием возвратной пружины занимает свое исходное положение. Вакуумник работает пропорционально силе нажатия на тормозную педаль, т.е. чем сильнее водитель будет нажимать на педаль тормоза, тем эффективнее будет работать устройство.

Датчики вакуумного усилителя

Эффективную работу вакуумного усилителя с наиболее высоким коэффициентом полезного действия обеспечивает пневматическая система экстренного торможения. В состав последней входит датчик, измеряющий скорость перемещения штока усилителя. Он расположен непосредственно в усилителе.

Также в вакуумнике присутствует датчик, определяющий степень разряжения. Он предназначен для сигнализации о недостатке вакуума в усилителе.

Заключение

Вакуумный усилитель тормозов является незаменимым элементом тормозной системы. Без него обойтись, конечно, можно, но не нужно. Во-первых, придется тратить больше усилия при торможении, возможно, даже придется жать на педаль тормоза двумя ногами. А во-вторых, езда без усилителя небезопасна. В случае экстренного торможения может просто не хватить тормозного пути.

Источник статьи: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/tormoznaya-sistema/vakuumnyi-usilitel-tormozov.html

Вакуумный усилитель тормозов – что это такое и как работает

Вакуумный усилитель тормозов (ВУТ) был разработан в 1920-х годах. В 1927 году инженер из Бельгии Альберт Девандре представил вакуумный сервопривод тормозов. В 1928 году выпустили первую машину с ВУТ. Вплоть до 60-х готов вакуумник устанавливался только на дорогих автомобилях, т.к. особой необходимости в нем не было. Машины были легкие и маломощные. Во второй половине прошлого столетия начинается выпуск авто, чей вес переваливает за 2 тонны, и этот механизм начали повсеместно монтировать на серийные легковые машины. О конструкции, функционировании и специфике работы машины с таким устройством читайте далее в нашем материале.

Функции вакуумного усилителя

Вакуумный помощник – это прибор, повышающий давление на тормозные поршни, заставляя сильнее взаимодействовать колодки тормоза с барабаном или диском. Благодаря этому механизму тормозить машине легче и удобнее, а тормозной путь автомобиля уменьшается, что может быть критично в экстренных ситуациях.

Он бывает однокамерным и многокамерным, при этом механика функционирования и основные конструкционные части всех вакуумных усилителей практически одинаковы. Здесь будет рассмотрена лишь наиболее часто встречающаяся на практике и несложная конструкция.

Устройство ВУТ

ВУТ и основной цилиндр тормоза составляют автомобильную тормозную систему. Вакуумный усилитель помещен в двигательном отсеке и состоит из:

• оболочки;
• мембраны на два сектора;
• обратного (следящего) клапана;
• толкателя следящего клапана, объединенного с тормозной педалью;
• штока поршня главного тормозного цилиндра;
• возвратной пружины толкателя.

Схема вакуумного усилителя тормозов представлена ниже:

Схема вакуумного усилителя тормозов

Элементы вакуумного усилителя тормозов заключены в стальной кожух, по форме напоминающий цилиндр. Корпус прибора состоит из двух камер (секторов), их взаимодействие происходит при помощи резиновой диафрагмы. Она оснащена особым «пятаком», толкающим шток поршня основного тормозного цилиндра. Вверху – в месте расположения цилиндра тормозов, помещена вакуумная (безвоздушная) камера, где поддерживается разрежение. Внизу, недалеко от тормозного рычага, находится атмосферная (воздушная) камера.

Регулировку разрежения в работающих на дизельном топливе моторах обеспечивает электровакуумный насос – в его отсутствие система не будет функционировать исправно. Коллектор впуска не может дать достаточно разрежения. Если ДВС заглохнет, или сломается электровакуумный насос, возвратный клапан разъединит ВУТ с источником разрежения, и тормоза функционировать не будут.

Кстати, сейчас можно встретить и бензиновые транспортные средства, оснащенные электровакуумным насосом – с ним усилитель работает еще лучше. Насос также поддерживает функционирование электроники. В частности, если рассмотреть систему ESP, делающую автомашину устойчивой в поворотах, ее функционирование обеспечивает как раз вакуумный электрический насос.

Электрический вакуумный насос

К разновидностям этого прибора относится гидровакуумный усилитель тормозов, являющийся механизмом установки привода гидравлики. Также, чтобы сделать экстренное торможение более функциональным, вакуумник может включать работающий от электромагнита привод штока.

Как работает ВУТ

Базисный принцип работы усилителя тормозов на вакууме – различие напора в секторах, обеспечиваемое усилием клапана. При неактивности прибора напор в обоих секторах одинаковый – он соответствует давлению, обеспечиваемому вакуумным источником. Но когда шофер жмет на остановочную педаль, следящий клапан испытывает усилие от толкателя и блокирует соединительный канал обоих секторов.

Но клапан продолжает двигаться, и атмосферный сектор через канал взаимодействует с внешней средой. Как следствие, в ваккумном секторе напор не меняется, а в воздушном происходит разрежение. Разность напора в секторах настолько сильно надавливает на шток поршня головки тормозного цилиндра, что он перемещается. При завершении торможения сектора снова объединяются, и напор там становится одинаковым. На мембрану воздействует обратная пружина, заставляя ее возвращаться в первоначальное состояние.

Работа «вакуумника» находится в прямой зависимости от мощности нажатия на рычаг тормоза. Таким образом, чтобы механизм работал лучше, водитель все равно должен сильнее жать на тормоз.

Схема работы тормозной системы с вакуумным усилителем тормозов и АБС

В целях более высокой результативности функционирования вакуумного усилителя тормозов монтируют пневматический прибор для торможения в экстренных ситуациях. Один датчик в его конструкции измеряет скорость движения штока, другой определяет уровень разрежения. При нехватке вакуума в отсеке об этом сообщит датчик.

При использовании колодки воздействуют на диски тормозов. Материалы накладок на колодки подбираются очень тщательно, но, несмотря на это, чтобы прижать их к дискам, требуется приложить немалые усилия, сопоставимые с давлением на педаль мужчины весом не менее 80 кг. Но и ему придется приложить немалую силу для остановки авто, тем более что надавливать приходится одной ногой.

Так, в гоночных автомобилях Формулы-1 гонщики прикладывают к педали усилие, превышающее 150 кг. Обычные водители, управляющие машинами на дорогах, не обладают такой физической силой.

В связи с этим в начале семидесятых годов 20 века многие легковые автомашины начали оснащать ВУТ. Благодаря этой инновации необходимый нажим многократно уменьшается. Его можно еще в большей степени снизить, но так педаль тормоза не сможет успевать передавать информацию через тормозные колодки по направлению к дискам – торможение ускорится, и снизится управляемость автомашиной.

Использование энергии вакуума, возникающего во впускном коллекторе мотора – наиболее очевидный и результативный метод облегчения усилия шофера при нажиме на тормоз. Но у него имеется один существенный недостаток, связанный с особенностью функционирования. Эффективность усиления находится в прямой зависимости от величины давления воздуха. Чем ниже давление, тем ниже и степень усиления – то есть, шоферу придется сильнее выжимать педаль остановки транспортного средства.

Источник статьи: http://mashinapro.ru/1890-vakuumnyy-usilitel-tormozov.html

Устройство и особенности работы вакуумного усилителя тормозов

Если вы спросите у человека преклонного возраста, когда-либо водившего советский автомобиль, каково было тормозить на большой скорости, то он однозначно ответит: было тяжело. Приходилось вдавливать педаль тормоза в пол, зачастую даже вставать, перенося весь вес на одну ногу. Изобретение и быстрое внедрение усилителей тормозов позволило решить эту проблему. А в чем же проблема, спросите вы? В том, что торможение, сильно зависящее от физического состояние водителя, далеко не всегда может быть эффективным. Да и автомобиль со столь несовершенным тормозом по очкам комфортности езды уж точно будет проигрывать своему нынешнему собрату. Давайте разберемся с устройством наиболее распространенного усилителя тормоза и рассмотрим, какие у него бывают неисправности.

Коротко о сути

Тормозная система современных автомобилей по большей части является гидравлической. Об особенностях ее работы рассказывалось в отдельном материале Авто.про. Так называемому усилителю тормоза там практически не было уделено внимания, а значит, его особенности мы рассмотрим здесь.

Наиболее распространенными усилителями тормоза являются вакуумные. Суть работы любого тормозного усилителя в том, чтобы, как несложно догадаться из названия устройства, повысить усилие, которое человек прикладывает к педали тормоза. Сам вакуумный усилитель состоит их пары камер: вакуумной (т.н. камеры низкого давления ) и атмосферной, разделенных мембраной. Первая находится рядом с тормозным цилиндром. Атмосферная камера получила свое название неспроста: в одном режиме работы усилителя следящий клапан соединяет камеру с окружающей средой, а в другом – с вакуумной камерой.

Теперь разберемся, в чем же суть работы вакуумного усилителя. Если автомобиль движется с постоянной скоростью, давление в данных камерах ниже атмосферного. Разрежение создается или вакуумным насосом, или двигателем. В современных автомобилях все чаще устанавливают именно вакуумные насосы, тем временем как в дизельных авто они используются уже давно. При нажатии на педаль тормоза клапан усилителя открывается, пропуская воздух в атмосферную камеру. Быстро создается огромное давление, которое вместе с силой воздействия на педаль и работой поршня главного тормозного цилиндра позволяет значительно повысить тормозное усилие . Вакуумный усилитель по своей сути является довольно простым устройством, так как всего лишь использует две камеры с несмешивающимися средами. Кстати, мембрана, разделяющая камеры, оборудована т.н. пятаком, воздействующим на шток поршня главного тормозного цилиндра, и возвратной пружиной, которая возвращает мембрану в исходное положение после уравнивания давлений в обеих камерах.

Подробнее об устройстве вакуумного усилителя

Основными элементами наиболее простых, но вместе с тем крайне эффективных вакуумных усилителей автомобильных тормозов, являются следующие:

1. Корпус;
2. Толкатель педали тормоза;
3. Возвратная пружина;
4. Мембрана (диафрагма);
5. Следящий клапан;
6. Пятак.

О роли пружины и мембраны было сказано выше. Мембрана, разделяющая камеры, оборудована пятаком, воздействующим на шток поршня главного тормозного цилиндра, и возвратной пружиной, которая возвращает мембрану в ее исходное положение после уравнивания давлений в обеих камерах. Де-факто элементом вакуумного насоса также является источник разряжения, но так как он вынесен за пределы усилителя, его принято рассматривать отдельно. Как и было описано, в наиболее современных автомобилях источником разряжения является специальный вакуумный насос . Он может гарантировать стабильную, бесперебойную работу такой системы. С атмосферным давлением все и так ясно – достаточно открыть клапан, как давление в одноименном камере составит порядка 1 атм.

Крайне важным элементом усилителя автомобильного тормоза является толкатель. Он напрямую связан с педалью тормозной системы и передает усилие на следящий клапан, который и обеспечивает связь атмосферной камеры с атмосферой в случае торможения. Нельзя не упомянуть и множество других элементов усилителя: фланцы, уплотнительные кольца, шпильки, буферы штоков, отдельные пружины, крышки и чехлы. Обычно специалисты уделяют много внимания и им, однако рядовому автолюбителю достаточно знать о вышеуказанной шестерке элементов усилителя, дабы понять его работу. Для увеличения эффективности и стабильности работы вакуумного усилителя инженерами также было принято решение ввести в наиболее современные системы два датчика: датчик степени разряжения и датчик скорости перемещения штока , который также называют датчиком хода мембраны. Оба элемента включены в усилители современных автомобилей.

Источник статьи: http://avto.pro/autonews/ustroystvo_i_osobennosti_raboti_vakuumnogo_usilitelya-20181216/