Jak správně zkontrolovat činnost podtlakového posilovače brzd automobilu a zajistit bezpečnost na silnici

Podtlakový posilovač brzd je důležitým prvkem brzdového systému automobilu, který umožňuje zvýšit jeho účinnost a snížit zatížení řidiče. Podtlakovým posilovačem je v dnešní době vybaven každý moderní automobil, i když na silnicích stále existují vozidla, která se bez tohoto agregátu obejdou.

Účel brzdového posilovače

Naprostá většina moderních automobilů používá hydraulický brzdový systém. Z toho vyplývá, že sílu potřebnou ke stlačení brzdových destiček vytváří sám řidič při sešlápnutí brzdového pedálu. Prostřednictvím hlavního válce je síla přenášena na brzdové válce umístěné na kolech pomocí nestlačitelné kapaliny. Síla se přenáší z válců na brzdové destičky, které provádějí brzdění.

Nevýhodou hydraulického brzdového systému je, že řidič musí vynaložit poměrně velkou sílu na stlačení brzdových destiček. Potřebná síla navíc závisí na hmotnosti vozidla a roste s rostoucí rychlostí, při které dochází k brzdění. Při dlouhé cestě nebo jízdě v městském režimu lze brzdový pedál sešlápnout desítky nebo i stovkykrát, což vede k rychlé únavě řidiče. A to už může ovlivnit bezpečnost provozu.

Účel podtlakového posilovače brzd spočívá v samotném názvu dílu. Je navržen tak, aby zvýšil sílu vyvíjenou řidičem při přenosu nárazu na brzdový válec a dále na brzdové destičky. Podtlakový posilovač několikrát zvyšuje přítlačnou sílu, což zefektivňuje brzdění a snižuje fyzickou zátěž řidiče.

Podtlakové posilovače brzd

Vakuový zesilovač má poměrně jednoduchý design. Je kombinován s hlavním brzdovým válcem do jediného systému, ve kterém zesilovač hraje roli „přenašeče“ síly z brzdového pedálu.

Vlastní zesilovač je válcové pouzdro, jehož vnitřní objem je rozdělen membránou na dvě utěsněné komory: vakuovou a atmosférickou. Podtlaková komora je umístěna na straně brzdového válce a je s jeho pístem spojena pomocí tyče. Ve vakuové komoře je také zpětný ventil, který zabraňuje zvýšení tlaku při vypnutí motoru.

Atmosférická komora je umístěna na straně brzdového pedálu. V atmosférické komoře je navazovací ventil spojený přes tlačník s brzdovým pedálem. Právě sledovací ventil hraje v zesilovači hlavní roli – jeho pohyb umožňuje komunikaci atmosférické komory buď s vakuovou komorou, nebo s atmosférou.

Princip

Aby podtlakový posilovač brzd správně fungoval, vyžaduje podtlak. Vzniká připojením zesilovače k ​​sacímu potrubí nebo provozem speciálního čerpadla. U dieselových aut je zesilovač vždy ovládán pumpou, u benzínových aut se najdou obě možnosti.

Podtlakový posilovač má pneumatický princip činnosti a využívá tlakový rozdíl v komorách oddělených membránou. V okamžiku sešlápnutí brzdového pedálu je tlak v atmosférické i vakuové komoře zesilovače stejně nízký, protože obě komory komunikují podtlakovým kanálem v membráně.

Poté, co řidič sešlápne brzdový pedál, síla generovaná řidičem se přenese na ventil zdvihu. Ventil postupně uzavírá podtlakový kanál a otevírá atmosférický v atmosférické komoře. V důsledku toho tlak v atmosférické komoře převyšuje tlak ve vakuové komoře, díky čemuž se membrána začne pohybovat směrem k brzdovému válci. V důsledku rozdílu tlaků vytváří membrána na tyč válce sílu, která je několikanásobně větší než síla při sešlápnutí brzdového pedálu řidičem. Válcovací ventil je konstruován tak, že čím větší sílu řidič vyvine na sešlápnutí brzdového pedálu, tím větší bude účinek ventilu na píst brzdového válce.

Pokud po sešlápnutí brzdového pedálu řidič zastaví činnost (přidrží nohu v určité poloze), zastaví se pohyb membrány i samotný posilovač brzd. V reakci na tlak na pedál může posilovač brzd zvýšit brzdnou sílu, snížit ji nebo ji ponechat na aktuální úrovni. Provoz podtlakového posilovače brzd je tak zcela pod kontrolou řidiče.

Poté, co řidič uvolní brzdový pedál, dojde k opačnému procesu. Navazující ventil opět uzavře atmosférický kanál a otevře podtlakový kanál. Zmizí tlakový rozdíl v atmosférické a podtlakové komoře posilovače brzd, membrána a píst brzdového válce se vlivem vratné pružiny umístěné ve skříni posilovače vrátí na původní místa.

Činnost zesilovače nezávisí na tom, zda je motor vypnutý nebo zapnutý. Jeho stálý chod zajišťuje zpětný ventil, který zabraňuje zvyšování tlaku v komoře.

Vlastnosti provozu podtlakového posilovače brzd

Protože podtlakový posilovač brzd využívá rozdílu mezi atmosférickým tlakem a tlakem ve vakuové komoře, je velmi důležitý tlak okolního vzduchu. Ve vakuové komoře vzniká tlak asi 0,067 MPa, což je přibližně 1,4krát méně než normální atmosférický tlak. Ve standardních nadmořských výškách zůstává přibližně stejný poměr. S rostoucí nadmořskou výškou se účinnost podtlakového posilovače brzd postupně snižuje.

Nad 3,5 km nad mořem se tlak okolního vzduchu a tlak ve vakuové komoře vyrovnají a posilovač brzd prostě nebude fungovat. Proto se na zařízeních pracujících ve vysokých nadmořských výškách používají posilovače brzd jiné konstrukce, které nejsou závislé na vnějším atmosférickém tlaku.

Základní poruchy zesilovače

Vzhledem k tomu, že konstrukce vakuového zesilovače je poměrně jednoduchá, jsou hlavní problémy obvykle spojeny s nedostatečnou těsností systému. Nejčastěji „trpí“ hadice vzduchového čerpadla vedoucí ze sacího potrubí do zesilovače. Další méně časté poruchy:

• porušení těsnosti atmosférických a vakuových komor;
• selhání zpětných ventilů a sledovacích ventilů;
• poškození pracovní plochy membrány;
• selhání vratné pružiny.

Jak zjistit, zda je vadný posilovač brzd

Porucha podtlakového posilovače brzd přímo ovlivňuje výkon vozidla. Příznaky selhání zesilovače jsou:

• celkové zhoršení brzdění vozidla (zvětšení brzdné dráhy);
• nutnost vynaložit velké úsilí, aby auto zabrzdilo;
• v některých případech se motor automobilu při volnoběhu zadrhává v důsledku přebytečného vzduchu vstupujícího do sacího potrubí v důsledku nedostatečné těsnosti podtlakového posilovacího systému.

Samotná porucha posilovače brzd neznamená, že brzdový systém vozu zcela selže. V tomto případě je brzdový tlak přenášen přímo přes zesilovač na brzdový válec, ale samozřejmě bez zesílení.

Jak zkontrolovat činnost posilovače brzd

Normální provoz zesilovače můžete zkontrolovat pomocí následujících metod.

1. Při vypnutém motoru několikrát sešlápněte brzdový pedál. První stisk by měl být snadný, další budou vyžadovat více úsilí. Měl by být také hluk ze vzduchu procházejícího do atmosférické komory.
2. Pokud provoz podtlakového posilovače brzd zajišťuje sací potrubí, pak následující metoda pomůže určit netěsnost systému. Když motor neběží, musíte vytáhnout hadici vířivé klapky sacího potrubí. Normálně fungující utěsněný systém s vytaženou hadicí by pak měl začít nasávat vzduch, což je také dáno hlukem.
3. Také při vypnutém motoru můžete několikrát sešlápnout plynový pedál, poté jej nechat sešlápnutý a zapnout zapalování motoru. Pedál, jehož sešlápnutí vyžadovalo značné úsilí, by měl jít na podlahu snadno a hladce.
4. Další metoda pomáhá určit přítomnost úniků vzduchu v systému posilovače vakua. Při běžícím motoru úplně sešlápněte brzdový pedál a poté vypněte motor. Poté musíte držet pedál sešlápnutý po dobu 30-40 sekund. Pokud se v tomto okamžiku poloha pedálu libovolně změní, jsou v systému pozorovány netěsnosti. Pokud po uplynutí stanovené doby pedál uvolníte a začne se vracet do zpětné polohy, pak je také porucha v systému – toto chování pedálu signalizuje zvýšení tlaku, což by v takové situaci nemělo nastat .

Narušení těsnosti systému lze také zjistit vizuálně kontrolou vzduchové pumpy a jejího připojení k zesilovači, zda netěsní.

Oprava a seřízení podtlakového posilovače

Jednoduchost konstrukce podtlakového posilovače brzd ovlivňuje i řešení problémů s jeho nefunkčností. Poruchy uvnitř skříně zesilovače obvykle vedou k úplné výměně jednotky. Pokud dojde k netěsnostem v důsledku netěsností v hadici pro čerpání vzduchu, můžete ji vyměnit za novou.

Vyskytují se také drobné závady v provozu zesilovače, které lze napravit seřízením. Například špatné umístění membrány uvnitř pouzdra může být opraveno úpravou polohy tyče. Určuje velikost síly, kterou řidič potřebuje k sešlápnutí brzdového pedálu. Správná poloha tyče by měla vést k vytvoření mezery nad rovinou zesilovače 7,1 mm. Pokud je mezera menší, bude brzdná síla přenášena na hlavní válec i bez sešlápnutí brzdového pedálu. Pokud je mezera větší, brzdový pedál bude mít příliš velkou dráhu. Poloha tyče se nastavuje pomocí stavěcího šroubu umístěného na boku vakuové komory zesilovače.

Obecně jsou poruchy podtlakového posilovače brzd poměrně vzácné. Jednoduchost konstrukce zajišťuje dostatečnou spolehlivost tohoto prvku brzdového systému vozu. Pokud se však objeví příznaky poruchy zesilovače, které potvrdí diagnostika, je lepší jej vyměnit za nový. To nejen snižuje pracovní zatížení řidiče, ale také zvyšuje bezpečnost jízdy.

Vyvinout potřebnou sílu na pedály pro sebevědomé brzdění i relativně lehkého vozu je možné jen pro velmi trénovaného člověka a rozhodně to nikomu nepřináší potěšení. Dělají to jen závodníci, kteří mají jiné hodnoty. Ostatním účastníkům silničního provozu pomáhají posilovače brzd, které jsou v moderních autech výhradně postavené na principu podtlakového ovládání.

Proč potřebujete VUT v autě?

U osobních automobilů se používá pouze systém hydraulického brzdového pohonu. Řidič sešlápne pedál, čímž vytvoří tlak přes tyč na pracovní kapalinu umístěnou za pístem brzdového válce.

V souladu s fyzikálními zákony je tlak v libovolném bodě kapaliny stejný, sám se nestlačuje, proto v ovládacích válcích mechanismů každého kola připojeného přes brzdové potrubí začne tlak tlačit ven z pístů.

Písty spočívající na brzdových destičkách přenášejí sílu na třecí dvojici třecích obložení s brzdovými kotouči nebo bubny. Auto začne zpomalovat.

Navzdory speciálně vybraným materiálům obložení musí být destičky přitlačovány ke kotoučům velmi velkou silou. Koneckonců, síla brzd automobilu, tedy jejich schopnost rychle přeměnit kinetickou energii celé hmoty automobilu na teplo, je tak velká, že je několikrát větší než výkon motoru.

Navzdory skutečnosti, že tlaková síla na pedál v důsledku hydraulického přepočtu smykové hodnoty na sílu je několikanásobně menší než síla vyvinutá na destičkách, je její absolutní hodnota příliš velká.

Příkladem jsou stejné závodní vozy Formule 1, kde jsou řidiči nuceni vyvinout sílu na pedál stokrát. 150-200 kg. Je jasné, že pro civilní vozidla je to nepřijatelné.

Proto je potřeba použít další zesilovače. V automobilové technice se jako nejjednodušší a nejefektivnější ukázalo využití energie vakua, která vzniká v sacím potrubí spalovacího motoru.

I když například u dieselových motorů to nepůjde, tam musíte použít přídavnou vakuovou pumpu.

Zařízení a princip činnosti

VUT je v zásadě jednoduchý, jedná se pouze o utěsněné pouzdro, rozdělené na dvě části pružnou přepážkou-membránou.

Na jedné straně membrány je podtlak přiváděn z rozdělovače přes ohebnou vyztuženou hadici a na druhé straně se může měnit tlak od stejného jako v rozdělovači až po normální atmosférický tlak.

K membráně je připojena tyč, která působí silou vznikající tlakovým rozdílem na píst GTZ. Stejné místo, kde řidič sešlápne pedál tyčí.

Pokud není sešlápnut pedál, mezikomorový ventil je otevřený, oba nemají přístup do atmosféry, membrána nevyvíjí jednostranný tlak a nevytváří žádnou sílu na tyč.

Jakmile řidič začne brzdit, komunikace mezi kamerami se přeruší a do atmosféry začne proudit venkovní vzduch.

Tlakový rozdíl funguje a pomáhá noze řidiče. Čím silnější tlak, tím větší pomoc. Po zastavení brzdění se ventily vrátí do původního stavu a membrána je stažena na místo vratnou pružinou.

Účinnost zesílení závisí na ploše membrány a hloubce vakua ve vakuové komoře. Proto jsou zesilovače vyrobeny ve značné velikosti, jsou okamžitě viditelné, když otevřete kapotu.

V poslední době se pro přesnější a na motoru nezávislé řízení používají i samostatné vývěvy u benzínových motorů.

Příznaky

Poruchy v provozu VUT mohou být obvykle maskovány nebo naopak maskovány jiné poruchy brzdového systému. Brzdy ale stejně musíte zkontrolovat jako celek, abychom vyzdvihli ty hlavní.

1. Snižuje se účinnost brzd, není možné zablokovat kola, nebo k tomu musíte vyvinout přemrštěnou sílu na pedály. U aut s ABS se to projeví tak, že při žádném prudkém brzdění nebude možné přinutit systém pracovat na suchém asfaltu. Senzory nezaznamenají klouzání pneumatik vzhledem k vozovce a ABS se nezapne.
2. Výkon motoru začíná být nezvykle závislý na sešlápnutí brzdového pedálu. Buď na volnoběh neustále cuká, při brzdění se vyrovnává, nebo naopak cuká a zadrhává se sešlápnutým pedálem.
3. Ze strany VUT je slyšet neustálé syčení nasávaného vzduchu netěsnostmi v zesilovači nebo přívodní podtlakové hadici.

Při absenci jiných zřejmých poruch je nutné začít s kontrolou systému postupně, konkrétně VUT je umístěn bezprostředně za brzdovým pedálem.

Jak zkontrolovat posilovač vakuové brzdy

Existují tři charakteristické znaky, podle kterých můžete rychle, i když spíše zhruba, posoudit problémy s VUT.

1. Po zastavení motoru je potřeba uvolnit zbytkový tlak v komorách několikanásobným sešlápnutím pedálu. Poté podržte pedál sešlápnutý a nastartujte motor. Pokud zesilovač funguje správně, měl by okamžitě začít pracovat, což se projeví dodatečným sešlápnutím pedálu o pár milimetrů při konstantní síle chodidla.
2. Při vypnutém motoru můžete pedál několikrát sešlápnout. V tomto případě by se při každém dalším sešlápnutí měl snížit zdvih pedálu a síla by se měla zvýšit díky spotřebě zbytkového podtlaku při zastavení motoru. Pokud není žádný rozdíl, pak zesilovač nedrží tlak, jsou v něm netěsnosti.
3. Pokud odpojíte podtlakovou hadici od zesilovače a vypnete jej, tak při normálním fungování VUT to nijak neovlivní motor. Pokud dojde k netěsnostem, motor poběží plynuleji a zvýší volnoběžné otáčky. To neplatí pro praskliny v hadici samotné.

Pokud máte podezření, že zesilovač funguje správně, je nejlepší jej vyměnit za nový. Brzdy nejsou položka, na které byste měli šetřit. Ale někdy se to dá opravit.

Oprava VUT

Ne všechna auta umožňují zasahovat do konstrukce VUT. Ale někdy je to možné, například na starých modelech VAZ.

Nastavení představce

U některých vozů poskytuje konstrukce zesilovače možnost upravit délku tyče. Obvykle se jeho výstupek za přírubu zesilovače při demontáži normalizuje. Je velmi vzácné provádět tuto operaci, protože všechny zesilovače jsou již nastaveny ve výrobě a tato hodnota se v budoucnu nemění.

Někdy ale taková úprava může snížit nežádoucí velkou vůli pedálu. K tomu se VUT demontuje a délka tyče se změní jejím otáčením s povolenou pojistnou maticí.

To nelze provést ve velkých mezích, protože buď se vůle nepřijatelně zvýší, nebo se VUT samovolně spustí a brzdí kola během jízdy.

Zpětný ventil

Tato poměrně jednoduchá část se instaluje mezi skříň zesilovače a podtlakovou hadici.

Dá se snadno zkontrolovat, měl by umožnit průchod vzduchu při foukání jedním směrem a blokovat jej ve druhém. Pokud existují sebemenší pochybnosti, musí být tato nejjednodušší část vyměněna.

Hadice

Nejjednodušším případem může být ztráta těsnosti hadice přívodu vakua. Jeho výměna za nový je snadná a levná, nejsou na něj kladeny žádné zvláštní požadavky, kromě odolnosti vůči benzínu a vhodných rozměrů.

Opravná sada pro VUT

Hloubkové opravy pomocí opravné sady lze vnímat spíše jako hobby než jako činnost související se skutečnou potřebou. Je jednodušší vyměnit sestavu. Opravárenské sady pro stará auta však existují.

V první řadě obsahuje pryžovou membránu, která odděluje komory. Někdy se rozbije, přestože ostatní části jsou v dobrém provozním stavu. Sada také obsahuje gumové kryty vlnitých tyčí a O-kroužky. Někdy je také zpětný ventil podtlakové hadice.

Pro výměnu všech těchto dílů je nutné zesilovač vyjmout a rozebrat. Při demontáži budete muset ohnout skládání spojující poloviny pouzdra a poté pouzdro oddělit, přičemž budete držet vratnou pružinu membrány.

Po výměně pryžových dílů se v opačném pořadí sestaví karoserie a její poloviny se srolují.

Je absolutně zakázáno jezdit s vadným zesilovačem. Celý brzdový systém je navržen pro jeho přítomnost a nebude schopen zajistit bezpečnost v případě poruchy některého z jeho důležitých konstrukčních prvků.