Что такое клапан EGR, как он работает и как его проверить

Что такое клапан EGR, как он работает и как его проверить?

О клапанах EGR рассказано многое, но далеко не всё. Мы постарались рассказать о трех существующих типах клапанов EGR, об особенностях их устройства и диагностики.

Почти все владельцы автомобилей считают, что система EGR нужна для того, чтобы портить им жизнь и снижать ресурс двигателя. На самом деле это не так. Вкратце напомним о ее назначении.

Система EGR – exhaust gas recirculation – рециркуляция отработавших газов (РОГ) – служит для перенаправления отработавших газов обратно во впуск. Отработавшие газы не имеют в своем составе ни топлива, ни окислителя (кислорода), поэтому они не участвуют в горении. Т.е. в цилиндрах они, грубо говоря, просто занимают место. Зачем это нужно?

В первую очередь на дизельном двигателе, который способен работать на очень бедной топливо-воздушной смеси, отработавшие газы занимают место свежего воздуха. Меньше воздуха – значит в камере сгорания меньше кислорода, поэтому меньше очагов горения. Ведь кислород не только окисляет топливо, но и при больших температурах (порядка 1370 градусов) кислород взаимодействует с азотом с образованием вредных оксидов.

Кроме того, инертные отработавшие газы просто впитывают в себя избыточное тепло, тем самым снижается температура в камере сгорания.

Роль системы EGR на бензиновом двигателе такая же – снизить долю кислорода, снизить температуру в цилиндрах. Но бензиновый двигатель способен работать только на стехиометрической смеси, т.е. смеси, в которой количество кислорода ровно столько, сколько необходимо для полного окисления бензина. Поэтому объемы рециркуляции ОГ на бензине не такие большие, как на дизеле, где горение фактически регулируется подачей топлива, а объем кислорода не так важен.

Также система EGR способна на несколько процентов улучшить топливную экономичность бензинового двигателя, т.к. благодаря тому, что присутствие отработавших газов в цилиндрах позволяет снизить расход воздуха, а значит и расход топливо. Т.е. отработавшие газы позволяют готовить и сжигать чуть меньше стехиометрической топливовоздушной смеси.

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть обзор клапанов EGR.

Мифы про работу системы EGR

Часто можно слышать, что система EGR повторно направляет в цилиндры газы для «дожигания топлива». Это полная глупость.

В бензиновом двигателе никакое дополнительное топливо не сгорит в принципе, т.к. для этого нужно увеличивать и подачу кислорода. Никакая система управления бензиновым двигателем не учитывает эти порции мифического топлива, «перенаправленного для дожигания». Хотя, например, добавление паров топлива из адсорбера системы вентиляции бака ЭБУ учитывают.

В камерах сгорания дизельного двигателя если какое-то топливо и не сгорает, то оно мгновенно разлагается на углерод и оксиды в результате пиролиза. Пиролиз – это термическое разложение соединений на простейшие составляющие в отсутствии кислорода. Черный дым из выхлопной трубы дизеля – это не «несгоревшее топливо», а разложившееся топливо – в частности, сажа, углерод как таковой.

Типы клапана EGR по управлению

Любой клапан предназначен для регулирования потока чего-либо путем открытия, перекрытия или закрытия канала или трубопровода. Клапан EGR осуществляет регулирование потока отработавших газов во впускной тракт двигателя внутреннего сгорания. Механическая часть клапана EGR чаще всего представляет собой шток с игольчатым или тарельчатым клапаном, через который при открытии проходят отработавшие газы. Непосредственно за приведение в движение штока клапана EGR отвечают механизмы трех типов.

Вакуумный клапан EGR

Самые первые клапаны EGR имели пневматический или вакуумный привод. В этом случае шток приводится от диафрагмы, к которой прикладывается усилие от разряжения. Самые ранние варианты таких клапанов были самоуправляемыми. Разряжение во впускном коллекторе через трубки воздействовало на диафрагму, так могло учитываться давление газов в выпускном коллекторе. Самые ранние системы нередко имели возможность контроля или самодиагностики при помощи датчика дифференциального давления, реагирующего на поток отработавших газов. Позже некоторые производители начали устанавливать потенциометры на корпуса диафрагм таких клапанов.

На следующем этапе развитии системы EGR клапан перешел под управление электровакуумным клапаном (клапан N18 на VAG), который подчиняется блоку управления и поэтому работает по определенной программе. В электровакуумном клапане находится электромагнитная катушка, которая перемещает шток клапана, включенного в вакуумную линию.

Конструктивно клапан EGR с диафрагмой почти никогда не имеет обратной связи. Тем не менее, некоторые производители предусматривают способы контроля и диагностики работы системы рециркуляции. О том, поступают и ли отработавшие газы во впуск, блоку управления расскажет датчик абсолютного давления (ДАД) или датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), а также, на бензиновом двигателе, лямбда-зонд.

ДАД может зафиксировать несоответствие расчетного давления и фактического давления во впуске.

ДМРВ в свою очередь может зафиксировать несоответствие реального расхода воздуха заданному.

Таким образом, присутствие или отсутствие отработавших газов во впуске в любом случае отражается на давлении и расходе воздуха.

В целом, такая система управления клапаном EGR не отличается высокой точностью. Поэтому двигатели, соответствующие нормам Евро-3 и выше, получили более послушные клапаны EGR.

В большинстве случаев такие клапаны нуждаются только в чистке, разрушение диафрагмы происходят крайне редко. Также сбои и некорректная работа происходят из-за подклинивания штока в управляющем электровакуумном клапане.

Клапан EGR с шаговым электродвигателем

Следующий этап развития – клапан EGR с шаговым мотором. В шаговом электродвигателе ротор не вращается постоянно, а перемещается на определенный угол – шаг. Усилие ротора прикладывается к штоку через небольшой редуктор, с помощью которого поворот ротора превращается в поступательное движение штока. Таким образом по команде ЭБУ шаговый электродвигатель может очень точно перемещать шток клапана. Распознать клапан EGR с шаговым электромотором можно по присутствию 6-ти пинов в его разъеме – 2 плюса на обмотки и 4 минуса для управления шаговым двигателем.

Интересная особенность такого клапана EGR – это отсутствие обратной связи по его положению. При включении зажигания блок двигателя инициализирует этот клапан. Т.е. принудительно задает начальное положение и принимает его за точку отсчета. Далее при работе двигателя блок управления от этого положения отсчитывает шаги для открытия клапана EGR.

Но на практике в случае подклинивания клапана блок управления совершенно без проблем за нулевое положение может принять и открытое положение клапана. При этом, как правило, никаких ошибок по работе системы не появляется. Увидеть заклинившее положение клапана можно по последствиям такой неполадки: недостаточному разряжению во впуске или низкому расходу воздуха, по отрицательной коррекции топливной смеси.

Проверка клапана с шаговым электродвигателем

Как правило, питание на такой клапан подается по двум центральным проводам (пинам). Соответственно, на них должно быть напряжение при включении двигателя.

Обмотки шагового электродвигателя можно проверить по сопротивлению. Для этого сопротивление нужно мерить между центральным пином и соседними. В зависимости от производителя номинальное значение варьируется. Например, на клапанах EGR Mitsubishi это значение 20-24 Ома, на клапанах EGR Mazda – 12-16 Ом. Вообще сопротивление обмоток должно быть одинаковым.

Клапан EGR с электромотором и обратной связью

Самый совершенный и удобный привод клапана EGR – электромагнитом или электромотором при наличии датчика положения самого клапана. Непосредственно шток клапана приводится через редуктор.

Распознать такой клапан EGR можно по его электрическому разъему: в нем 5 пинов. 2 пина на питание электромотора/электромагнита, 2 пина на питание датчика, 1 пин на сигнал с датчика положения.

Питание электромотора приходит по двум проводам большего сечения. Расположение пинов в разъемах во многих случаях разное.

ДАТЧИКИ ВАКУУМА и разрежения Вакуумметры кратко

Привет, Вы узнаете про датчики вакуума, Разберем основные ее виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое датчики вакуума,разрежения вакуумметры , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Датчики и сенсоры, Технические измерения и измерительные приборы

Универсального метода или средства измерения вакуума не существует. При измерении давления основываются на различных физических закономерностях, прямо или косвенно связанных с давлением или плотностью газа. Единица давления в системе СИ – ньютон на квадратный метр (Н/м 2 ). Диапазоны измерения вакуума различными вакуумметрами представлены на рисунке 12.1.

В электронных ионизационных вакуумметрах ионизация проводится потоком электронов. Для измерения давления до 10-5 Н/м 2 (10-7 мм. рт. столба) применяют ионизационный радиоизотопный вакуумметр (альфатрон) (см. рис. 12.2.). Магнитный электроразрядный вакуумметр (см. рис. 12.3.) допускает измерение вакуума до 10-12 Н/м 2 (10-14 мм. рт. столба). Он содержит плоскопараллельный катод (К) из двух пластин и кольцевой анод (А), плоскость которого параллельна катодным пластинам, расположенным в

колбе (трубке). Колба располагается в магнитном поле напряженностью Н=32 ка/м (400 э), направление магнитного поля перпендикулярно пластинам.

Если в силоизмерительных датчиках подвижность его элементов нежелательна, то использовать ранее описанные нетчики нельзя. Надежность и качество контроля, управления и регулирования повышаются, если измеряемая механическая величина воздействует непосредственно на преобразователь ( датчик ), минуя промежуточные звенья, т. е. когда чувствительный элемент датчика и преобразователь представляют одно целое. 106 К таким датчикам относятся преобразователи, основанные на использовании магнитоупругого эффекта и пьезоэффекта, т . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . е. магнитоупругие, магнитоанизотропные и пьезоэлектрические датчики.

Известно явление магнитострикции, при котором под действием внешнего магнитного поля изменяются ориентация материала и линейные размеры образца из намагничиваемого материала.

Существует явление обратное магнитострикции, это магнитоупругий эффект. Магнитоупругим эффектом называют эффект изменения магнитных свойств материала под влиянием механических деформаций. Под влиянием упругой деформации изменяются форма кристаллической решетки ферромагнитного материала и ориентация вектора самопроизвольной намагниченности Js в решетке. Между изменением размеров ферромагнитного тела в направлении действия внешнего намагничивающего поля H и изменением индукции B под действием внешних механических напряжений σ существует зависимость

Магнитный поток Ф=BS=4πJsS, где S – поперечное сечение образца. При деформации растяжения ферромагнитного материала во внешнем магнитном поле H>Hs магнитный поток изменяется за счет изменения самопроизвольной намагниченности Js, т. е.

Выражая dS/S через модуль упругости E, механическое напряжение σ и коэффициент поперечного изменения размеров ε, можно записать

Пренебрегая вычитаемым ввиду малости ε 2 , можно записать

Отсюда видно, что изменеие магнитного потока при деформации ферромагнитного образца зависит от изменения его намагниченности Js, механических свойств и размеров.

В результате механических напряжений, при заданной напряженности магнитного поля H, изменяется величина магнитной индукции В. Т. к. B=μH, то при воздействии механических напряжений, при H=const, изменяется магнитная проницаемость ферромагнетика. Относительное изменение μ при механических напряжениях имеет зависимость

где λ0 – начальная магнитострикция. Эффект изменения магнитных свойств ферромагнитных материалов от механических напряжений при действии внешнего усилия использован в магнитоупругих датчиках (см. рис. 12.4.). В датчике на замкнутый магнитопровод намотаны несколько обмоток. Магнитное сопротивление потоку Rмl/μS, где l и S – длина и сечение магнитопровода. Индуктивность намагничивающей катушки определяется по L=w2 /zм, а E2 вторичной обмотки выражается как

где I – намагничивающий поток, f – частота тока, ε – коэффициент формы кривой перемагничивания.

Чувствительность такого датчик

носит нелинейный характер. Его достоинства – высокая чувствительность (k≈200 для пермаллоя и k≈80 для технической стали) и высокая эксплуатационная надежность, а недостатки – наличие нестабильности характеристик и петли гистерезиса. Анизотропия свойств ферромагнетиков проявляется в существенном отличии затрат на намагничивание в зависимости от направления внешнего поля относительно пространственной диагонали кристалла железа. Кристалл железа имеет форму куба, вдоль ребра куба [100] – намагничивание идет с min затратами, вдоль диагонали грани куба [110] – ось среднего намагничивания, намагничивание идет с затруднениями, а вдоль пространственной диагонали [111] – ось трудного намагничивания, намагничивание идет с max затратами.

При намагничивании магнитострикция , в этом состоит анизотропия.

Горячекатаная сталь имеет незначительную анизотропию, а у холоднокатаной стали – ее величина в несколько раз больше. Под влиянием внешних механических напряжений магнитные свойства материала претерпевают изменения во всех направлениях с различной интенсивностью и с различными знаками в зависимости от внешнего магнитного поля, т. к. изменяется магнитная анизотропия материала. Магнитоанизотропный датчик (см. рис. 12.5.) прямоугольник ферромагнитного материала с четырьмя, расположенными на взаимно перпендикулярных диагоналях, отверстиями, куда в диагонально противоположные отверстия укладывается две обмотки.

Э. д. с. во вторичной обмотке описывается выражением

где: c – коэффициент формы кривой перемагничивания;q – конструктивный фактор, зависящий от размеров магнитопровода и расстояния между отверстиями; B – магнитная индукция; S – сечение магнитопровода, определяющее сопротивление магнитному потоку, α=f(F) – угол между направлением магнитного потока и плоскостью катушки w2

. Для расширения, в сторону увеличения, нагрузочной способности промышленностью выпущены датчики из листовой холоднокатаной электротехнической стали по виду, представленному на рис. 12.6., где обе обмотки рассредоточены вдоль пакета сердечника

Такие датчики приемлемы для контроля статических усилий, например транспортных (авто- и железнодорожных), т. к. они работают при F=n100 кг. 110 Для непосредственного измерения упругих деформаций, при F≤1,0 кг, могут быть использованы пьезоэлектрические датчики (см. рис. 12.7.).

В них под действием сил упругих деформаций генерируется э. д. с. по нелинейному закону (см. рис. 12.8.)

Типичные датчики силы по рис. 7. представляют собой кварцевые или пьезокерамические шайбы (пластины) с нанесенными способом вжигания серебра электродами. Их преимущества – малые размеры и вес, а недостатки – трудно изготовить датчик на нагрузки F<10 H, когда диаметр шайбы сильно уменьшается, и наличие стекания заряда (см. рис. 12.9).

Хотя Cд≈10 пФ, Rутечки≈1013 Ом, fmin≈2×10-4 Гц, но общая постоянная времени датчика τ≈10-3 сек. Из-за стекания заряда уже через 1 сек имеет место погрешность в 103 раз. Использование прямого пьезоэффекта обеспечивает в полной мере измерение только динамических и квазистатических сил, поэтому эти датчики используют для фиксации наличия касания. Для измерения сил в статике приемлем пьезоэлектрический трансформатор (см. рис. 12.10.), в котором на одном торце шайбы размещается два электрода, а на другом один, датчик питается от внешнего источника переменного напряжения Uвх, выходной сигнал U=f(F), но U≠f(t)

Для повышения чувствительности пьезоэлектрического трансформатора его строят по схеме, приведенной на рис. 12.11., т. е. пьезоэлементы в нем 112 набирают в стопу через демпфирующие из диэлектрика (показано желтым цветом) прокладки, а электрически последовательно соединяют через усилители тока.

Такой датчик приемлем для измерений на F≈0,01 г., он находит применение в точной весоизмерительной технике.

На этом все! Теперь вы знаете все про датчики вакуума, Помните, что это теперь будет проще использовать на практике. Надеюсь, что теперь ты понял что такое датчики вакуума,разрежения вакуумметры и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Датчики и сенсоры, Технические измерения и измерительные приборы

Датчик абсолютного давления или ДАД: что это такое

Электронный блок управления стал неотъемлемой частью современного двигателя и без его помощи обеспечить нормальную работу всех систем и уследить за их исправностью невозможно. Датчик абсолютного давления, также известный как ДАД, лишь одно из многих регулирующих устройств, влияющих на стабильность работы двигателя и передающее информацию на ЭБУ.

Во многих автомобилях он расположен на впускном коллекторе двигателя и регистрирует колебания уровня давления в тракте впуска. В дальнейшем на основании данных ДАД электронный блок оптимизирует состав горючей смеси, поступающей в камеру сгорания.

Теперь рассмотрим детальнее, что такое датчик абсолютного давления, как он работает и почему без него не обойтись?

Для чего нужен датчик абсолютного давления

Как может выглядеть датчик абсолютного давления.

Это небольшое устройство отвечает за замеры абсолютного давления. Понятие «абсолютное давление» используется не случайно, ведь исходным ориентиром для проведения измерений является состояние вакуума, который принимается за абсолют.

После поступления данных в ЭБУ электроника, учитывая давление и температуру во впускном коллекторе, определяет наиболее подходящую плотность воздуха и предполагаемый его расход, что необходимо для подготовки топливно-воздушной смеси соответствующего качества. Блок управления согласно рассчитанной массе потребляемого воздуха отдает управляющие команды необходимой продолжительности, благодаря чему и выполняется регулировка форсунок впрыска. Хотя датчик давления – очень достойная замена расходомеру, иногда они устанавливаются на агрегат совместно.

Как работает датчик абсолютного давления

Благодаря ДАД удается проконтролировать, какой объем воздуха поступает сквозь дроссельную заслонку. Опираясь на этот показатель, формируется команда-импульс, определяющая количество топлива, необходимого для образования сбалансированной по составу топливо-воздушной смеси. Внутри датчика есть вакуумная камера, воздух из которой удален изначально. Она соотносит показатель давления во входном штуцере с давлением в вакуумной камере и согласно полученной разнице создает исходящий сигнал. Чтобы датчик определил давление, необходима целая цепочка действий:

• Высокочувствительная диафрагма ДАД деформируется под воздействием давления во впускном коллекторе.
• Растяжение диафрагмы обуславливает изменение сопротивления на тензорезисторах поверхностного положения, другими словами имеет место так называемый пьезорезисторный эффект.
• Пропорционально динамике сопротивления тензорезисторов наблюдаются колебания напряжения.
• Способ соединения тензорезисторов обеспечивает высокую чувствительность, которая благодаря чипу ДАД повышается еще больше, в итоге чего выходное напряжение варьируется в интервале 1-5 В.
• Согласно поступающему на вход ЭБУ напряжению формируется импульс, уходящий на форсунки. Он и определяет давление на впускном клапане. При этом напряжение и давление связаны между собой прямо пропорциональной зависимостью.

Читайте также: Что такое датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) и для чего он нужен.

Где находится ДАД

Крепление ДАД на кузове.

Уже упоминалось, что датчик нужно искать на коллекторе. Подчеркнем только то, что применяется он только на инжекторных двигателях. В особенности это верно, когда автомобиль оснащен силовым агрегатом с турбонаддувом и компрессором.

Однако во многих моделях место его расположения несколько иное – в кузовной части моторного отсека и крепится он прямо к кузову. В этом случае входной штуцер и входной коллектор соединяются посредством гибкого шланга. Следует учесть, что ДАД устанавливается и тогда, когда на автомобиле отсутствует датчик массового расхода воздуха (ДМРВ).

Признаки неисправности датчика абсолютного давления воздуха

О поломке ДАД может говорить целая группа «симптомов»:

• Заметно повышается потребление топлива, что происходит по причине поступления сигнала от датчика в ЭБУ о высоком давлении, уровень которого в действительности ниже. При этом электронный блок отдает команду о подаче смеси обогащенной больше необходимого.
• Ухудшается динамика двигателя, которая и после прогрева не приходит в норму.
• Даже в летний сезон появляются белоцветные выхлопы.
• Из выхлопной возможно появление запаха бензина.
• Продолжительное время не снижаются обороты на холостом ходу.
• Переключение сопровождается резкими рывками или провалами.
• Непонятного рода шумы, нередко перерастающие в гул.

Как проверить датчик абсолютного давления

Методика диагностики ДАД зависит от спецификации сенсорного устройства, которое бывает аналоговым либо цифровым. Для подтверждения работоспособности аналогового датчика абсолютного давления необходим следующий алгоритм действий:

Для чего нужен вакуумный датчик?

На форуме много разрозненной информации по поводу организации вакуума для тормозов. Решил создать тему, в которой можно было бы собрать имеющийся опыт по этому вопросу.
Начну с того, что сам имею.
Для тормозной системы своего авто с вакуумным усилителем были приобретены следующие компоненты:
Вакуумный насос 8e0927317a (audi, wv) — 650 грн (25 долл), б/у, заказан из Польши
Датчик давления воздуха ММ100 (ГАЗовский) — 90 грн (3,5 долл)
Обратный клапан — 75 грн (3 долл)
Китайский таймер на 12 вольт с настройкой YYC-2 — 145 грн (5,5 долл)
Металлическая емкость (баллон) от фреона на 15 л — была в наличии

Начал экспериментировать сначала просто с датчиком вакуума в надежде, что 15 литрового ресивера будет хватать на несколько нажатий тормоза. Но датчик срабатывал очень нестабильно, часто даже не разрывал цепь и насос молотил постоянно, а если датчик и отключал насос, то вакуума хватало максимум на пару нажатий педали тормоза. Думал, проблема в слишком глубоком разряжении, на которое был настроен датчик. Разобрал датчик, перенастроил на меньшее разряжение. Ситуацию это практически не изменило. Очевидно, с одним датчиком ничего не выйдет. Можно было попытаться собрать систему с двумя датчиками — один на включение насоса, другой на отключение, и добиться большего запаса вакуума и более редких включений насоса. Но мне это показалось тоже не сильно надежным решением, поэтому решил купить таймер для задержки отключения насоса.
Система с таймером показала себя очень хорошо. Частота включения насоса (запас вакуума на борту) теперь легко регулируется путем задания необходимой задержки времени. Память таймера — энергонезависимая и настройки не сбиваются при отключении питания.

Получилась следующая схема. Датчик при недостаточном вакууме замыкает цепь, состоящую из самого датчика, таймера, автомобильного реле и вакуум насоса. Насос включается. Пока контакт датчика замкнут — таймер стоит на месте, как только сигнал от датчика пропадает, начинается отсчет времени до отключения насоса. После выработки запасенного вакуума цикл повторяется.

По моим замерам насос потребляет 6-7А. Не рискнул пропускать такой ток через реле таймера. Пришлось использовать дополнительно автомобильное реле, подходящее по току. В планах — перепаять плату таймера и поставить туда это реле, потому что сейчас получается задействовано оба — и реле на плате таймера и это дополнительное реле, отсюда лишние потери.

Немного поэкспериментировал с глубиной вакуума и добился более-менее оптимальных для себя значений разряжения включения насоса и времени работы насоса. Сейчас датчик настроен на разряжение порядка 0,25-0,3 атм, насос может создать разряжение до 0,8 атм. Поначалу настроил время на разряжение, близкое к максимальным 0,8 атм. Для достижения такого вакуума требовалось около 150 сек. Показалось многовато, начал пробовать, сколько же торможений у меня в запасе — получилось 15 нажатий на тормоз. Затем начал уменьшать задержку и пришел к тому, что уменьшив задержку со 150 до 70 секунд, я теряю всего-лишь три нажатия на тормоз. То есть, 70 сек задержка выключения насоса дает мне вакуума на 12 нажатий педали тормоза. Надеюсь, этого будет хватать насосу для того, чтобы немного остыть перед следующим включением, потому что греется он прилично. Проверю уже летом, а то все мои испытания пришлись на прохладное время года. Езжу с такой настройкой уже около 1,5-2 мес и недостатка вакуума еще ни разу не ощутил, так что перенастраивать датчик на более глубокий вакуум не планирую.

Еще один момент, который меня не очень устраивал — это громкая работа насоса. Чтобы немного заглушить его взял консервную банку диаметром побольше, внутри оклеил поролоном и поставил туда насос, сверху накрыл еще одной такой же банкой. Охлаждение насоса пострадало, но не знаю насколько — лето покажет. Зато теперь его практически не слышно при закрытом капоте.

Последний раз редактировалось jenki 03 дек 2017, 00:57, всего редактировалось 1 раз.

Как устроен вакуумный усилитель тормозов автомобиля

Смотрите принцип работы и устройство вакуумного усилителя тормозов автомобиля. Наведен принцип работы, характеристики, устройство механизма и другие подробности системы. В конце статьи видео-обзор принцип работы вакуумника тормозов авто. Смотрите принцип работы и устройство вакуумного усилителя тормозов автомобиля. Наведен принцип работы, характеристики, устройство механизма и другие подробности системы. В конце статьи видео-обзор принцип работы вакуумника тормозов авто.

Современный вакуумный усилитель является основным и неотъемлемым элементом тормозной системы автомобиля. С названия можно понять, что основным предназначением считается увеличение усилия, которое передается от педали до тормозного цилиндра. Благодаря такой слаженной работе, управление автомобилем становится комфортным, легким, а сам процесс торможения более эффективным. Чтоб понять, как работает весь механизм вакуумника, рассмотрим его детали и основные нюансы.

Для чего предназначен вакуумный усилитель тормозов?

Как уже говорили, основными функциями вакуумного усилителя тормозов автомобиля считается увеличение усилия, в момент нажатия на педаль тормоза. Благодаря этому усилитель обеспечивает эффективную работу тормозной системы. Особенно это заметно при экстренном торможении. Без усилителя реакция автомобиля будет медленной и тяжело предсказать, за какое время машина сможет полностью остановиться.

Благодаря слаженности механизмов, в случае экстренного торможения, вся тормозная система отработает с высоким КПД. Без вакуумника автомобиль не сможет резко остановиться, а само нажатие на педаль тормоза существенно отличается по усилию.

Как устроен вакуумный усилитель?

Если говорить в общем, о конструкции вакуумника, то это герметический корпус, зачастую круглой формы (если смотреть в торец). Как правило, он располагается в моторном отсеке, в районе педали тормоза. Именно на корпусе вакуумника чаще всего располагают основной цилиндр тормозной системы. Менее распространенным считается гидровакуумный усилитель тормозной системы. Он включен непосредственно в гидравлическую часть привода.

Схема устройства обычного вакуумного усилителя тормозной системы

Каждая деталь играет свою, не маловажную роль. Стоит отметить, что в зависимости от типа топлива, строение вакуумного усилителя будет отличаться. Так для бензинового агрегата источником разряжения вакуума служит впускной коллектор, перед подачей топлива в цилиндры. Если говорить о дизельном двигателе, то в качестве системы разряжения вакуума служит специальный электрический вакуумный насос. Само разряжение вакуума в дизеле (во впускном коллекторе) незначительное, поэтому электрический насос является обязательным элементом.

Далее по списку числится диафрагма, соединенная со штоком (главного цилиндра тормозной системы). Благодаря движению диафрагмы, поршень перемещается, тем самым нагнетая тормозную жидкость к цилиндрам тормозной системы на колесах автомобиля. Не менее важным элементом считается атмосферная камера. Если рассматривать её исходное положение, то соединена она с вакуумной камерой. Нажав на педаль тормоза, камера перемещается и соединяется с атмосферой. Для увеличения эффективности экстренного торможения, в конструкцию вакуумника может быть включен дополнительный электромагнитный привод штока, что существенно ускоряет перемещение элементов.

Как работает вакуумный усилитель тормозов?

Рассмотрев устройство вакуумника тормозов, стоит понять принцип его работы. Основой для работы вакуумного усилителя считается разница в давлениях. Сразу хочется отметить, что в исходном положении, давление в камерах будет одинаковое, что так же равняется давлению источника разряжения.Весь процесс работы вакуумника начинается с нажатия на педаль тормоза. Толкатель в усилителе передает данное ему усилие на следующий клапан, тот в свою очередь перекрывает канал, который соединяет две камеры. Теперь камеры наглухо разделены на атмосферную камеру и вакуумную. Если клапан движется дальше, то в таком случае атмосферная камера соединяется непосредственно с атмосферой. Как результат, разряжение в камере снижается.

За счет смены давления в камерах, шток поршня, главного тормозного цилиндра начинает перемещаться. Когда тормозная система отработала задачу и торможение прекращается за счет отпускания педали тормоза, клапан возвращается в исходное положение, а давление в камерах выравнивается (камеры соединяются между собой).

Благодаря возвратной пружине, диафрагма возвращается в исходное положение. Вся работа вакуумного усилителя пропорциональна, то есть, чем сильней Вы давите на педаль тормоза, тем сильнее будут срабатывать тормоза автомобиля, соответственно быстрей тормозить и эффективней отрабатывать поставленную задачу.

Какие датчики в вакуумном усилителе тормозов?

Помимо основных деталей вакуумника тормозов, не маловажную роль выполняют датчики, расположенные по периметру конструкции. Такие датчики не только способствуют улучшению эффективности торможения, но и облегчает управление автомобилем. Чаще всего встречается датчик хода мембраны, что дает электронике понять состояние окружающей ситуации.

Так же в вакуумном усилителе может встречаться датчик перемещения штока, а так же датчик степени разряжения камер. Последний датчик сигнализирует об избытке или недостаточном вакууме в разных камерах усилителя тормозов.

Возможные поломки вакуумного усилителя

Как и любой другой механизм, вакуумник рано или поздно может выйти из строя. Самым первым признаком поломки считается появление различных проблем с тормозами при нажатии на педаль. Поломаться может любая деталь, от пружины обратного хода, до диафрагмы. Найти изношенную или поломанную деталь не так сложно, как определить наличие самой поломки вакуумника.

Вывод о вакуумном усилителе напрашивается сам, это, по сути, незаменимый элемент всей тормозной системы автомобиля. Обойтись без него можно, но лучше не стоит, так как современные системы безопасности во многом реагируют на силу торможения автомобиля. Для примера, наведем несколько случаев, по которым проще и быстрей всего можно определить неисправность.

Первый самый простой и эффективный способ проверки. Завести двигатель автомобиля, далее через секунд 30 заглушить его. Далее с обычным усилием нажимаем на педаль тормоза. Если вакуумник исправный, то при первом нажатии система отработает, как полагается, а вот последующие нажатия будут как в стенку. В случае, когда повторное нажатие на педаль тормоза так же легкое или с провалами, это уже показатель неисправности.

Второй способ обратный к первому. На заглушенном двигателе стоит выжать педаль тормоза и удерживая педаль завести агрегат. Должен образоваться небольшой провал и когда отпустите педаль, она вернется в исходное положение. В случае, если педаль тормоза осталась в выжатом состоянии, это показатель поломки диафрагмы или пружины обратного действия. Обычно это показатель существенных поломок деталей.

Последний третий способ это проверка на наличие утечки воздуха. Нажимаем на педаль тормоза, и не отпуская её глушим двигатель. Теперь удерживаем педаль в таком положении несколько минут. Если система не герметична, пружина потеряет свою силу, давление начнет увеличиваться и тем самым подымать педаль тормоза вверх. Это хорошо ощутимо на ногу, что и выдаст неисправность вакуумника.

Цена ремонта вакуумника тормозной системы

Определив поломку вакуумного усилителя тормозов, не стоит откладывать ремонт на потом. Тормоза в автомобиле одна из главных составных механизмов. Если Вы не боитесь и неплохо разбираетесь в автомобиле, отремонтировать данную деталь не составит никакого труда. Например ремонтный комплект резиновых деталей на ВАЗ 2108 обойдется порядка 500 рублей. Полный набор для ремонта на эту же модель автомобиля обойдется от 800 р.

Решившись на полную замену вакуумного усилителя, цена не будет заоблачной. В среднем на тот же ВАЗ 2109 составит от 1750 до 3500 рублей. Многое зависит от производителя, качества сборки и конечно же сколько в дальнейшем отслужит такой механизм.

Вывод о вакуумном усилителе напрашивается сам, это, по сути, незаменимый элемент всей тормозной системы автомобиля. Обойтись без него можно, но лучше не стоит, так как современные системы безопасности во многом реагируют на силу торможения автомобиля.

Если не использовать вакуумник, то придется жать на педаль тормоза с усилием, а может даже и двумя ногами. К тому же, ездить без вакуумного усилителя опасно, так как в случае экстренного торможения автомобиль попросту не сможет быстро остановиться, а тормозной путь будет длинным.

Видео-обзор принцип работы вакуумника тормозов автомобиля: