Вакуумный тормозной цилиндр: Устройство и особенности работы вакуумного усилителя тормозов

Содержание

проверка, регулировка и замена, инструкции с фото и видео

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.

Содержание

Назначение и расположение агрегата
Устройство и принцип действия ВУТ
- Видео: как работает вакуум-усилитель тормозов
Неисправности усилителя тормозов
Диагностика неполадок
- Видео: как проверить вакуум-усилитель тормозов на «семёрке»
Инструкция по замене
- Видео: замена вакуумного усилителя ВАЗ 2107 своими руками
Ремонт агрегата — замена диафрагмы
- 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.

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

Неисправности усилителя тормозов

Поскольку замещение тормозного усилия производится с помощью вакуума, большинство неисправностей ВУТ связано с потерей герметичности:

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»

Инструкция по замене

В подавляющем большинстве случаев владельцы «семёрок» меняют вакуум-усилитель в сборе, поскольку ремонт агрегата не всегда даёт положительный результат. Основная причина — трудности со сборкой, точнее, восстановлением герметичной заводской вальцовки корпуса.

Для замены не требуются особые условия и специальные приспособления, работы производятся в гараже или на открытой площадке. Используемые инструменты:

Вместе с усилителем тормозов стоит поменять вакуумный шланг и хомуты — старые детали могут стать причиной подсоса воздуха.

Замена ВУТ производится в таком порядке:

Ослабьте хомут и отсоедините вакуум-шланг от штуцера обратного клапана.
Вакуумный патрубок можно снять вместе с обратным клапаном, аккуратно поддевая плоской отвёрткой
Пользуясь головкой 13 мм и воротком с удлинителем, открутите гайки крепления главного тормозного цилиндра.
Откручивать крепёжные гайки удобнее головкой на длинном воротке
Аккуратно снимите ГТЦ со шпилек и отодвиньте в сторону, насколько позволяют тормозные трубки.
Откручивать и отсоединять тормозные трубки не обязательно, достаточно снять ГТЦ со шпилек и сместить в сторону
Перейдите в салон и освободите доступ к 4 гайкам крепления агрегата. Для этого демонтируйте нижнюю декоративную накладку рулевой колонки (держится на 4 винтах).
Отсоедините рычаг педали от толкателя, вытащив стопорное кольцо и металлический штифт.
Накидным ключом 13 мм отверните крепёжные гайки и снимите вакуум-усилитель со стороны моторного отсека.
Корпус агрегата прикручен со стороны салона на 4 гайки, 2 верхних прячутся под обшивкой

Сборка выполняется аналогичным образом, только в обратном порядке. Перед установкой нового ВУТ обязательно следует отрегулировать длину выступающей части штока, дабы обеспечить педали тормоза небольшой свободный ход. Как производится регулировка:

Вытащите пластиковый буферный вкладыш со стороны фланца ГТЦ, утопите шток до упора.
Пользуясь глубиномером (или другим измерительным прибором), замерьте длину головки штока, выступающей над плоскостью корпуса. Допустимый диапазон — 1…1,5 мм.
Замер производится при утопленном штоке, для удобства используется штангенциркуль с линейкой
Если шток выступает меньше или больше указанных пределов, аккуратно ухватитесь за стержень пассатижами и отрегулируйте вылет, вращая головку ключом 7 мм.
Регулировку штока можно выполнять прямо на автомобиле после установки ВУТ

Также перед установкой рекомендуется обработать резиновые элементы густой нейтральной смазкой — это продлит ресурс агрегата.

Видео: замена вакуумного усилителя ВАЗ 2107 своими руками

Ремонт агрегата — замена диафрагмы

Данная операция непопулярна в среде владельцев «Жигулей», обычно автолюбители предпочитают менять усилитель целиком. Причина — несоответствие результата затраченным усилиям, проще купить и поставить ВУТ в сборе. Если вы однозначно решили разбирать и ремонтировать вакуум-усилитель, подготовьте инструментарий и расходные материалы:

Лучше всего покупать ремкомплект от Балаковского завода резинотехнических изделий. Данное предприятие является прямым поставщиком деталей для «АвтоВАЗа» и производит качественные оригинальные запчасти.

Для выполнения ремонтных работ ВУТ необходимо снять с автомобиля, как описывается в инструкции выше. Разборка и замена деталей ведётся в таком порядке:

Поставьте на корпусе метку маркером, развальцуйте соединения с крышкой, отгибая монтажной лопаткой края обечайки.
Метка необходима для сборки усилителя, чтобы правильно совместить крышку с корпусом
Аккуратно разъедините элементы, придерживая крышку руками, поскольку внутри установлена большая мощная пружина.
Извлеките шток и сальник, снимите диафрагму с внутреннего корпуса. При разборке все детали поочерёдно раскладывайте на столе, чтобы ничего не перепутать в процессе установки.
Во избежание путаницы все детали ВУТ лучше раскладывать на столе в процессе разборки
Почистите щёткой корпус и места прилегания мембраны. При необходимости вытрите насухо камеры изнутри.
Соберите элементы вакуум-усилителя в обратном порядке, используя новые детали из ремкомплекта.
Перед сборкой новая мембрана натягивается на пластмассовый корпус
Совместив метки на крышке и корпусе, вставьте пружину и сожмите обе половинки в тисках. Тщательно выполните вальцовку, пользуясь монтировкой, молотком и отвёрткой.
При желании отремонтированный ВУТ можно покрасить с помощью аэрозольного баллончика
Проверьте герметичность ВУТ с помощью резиновой груши, вставленной в отверстие вакуумного шланга.

После сборки установите агрегат на автомобиль, заранее отрегулировав вылет штока (процедура описывается в предыдущем разделе). По окончании проверьте работоспособность усилителя на ходу.

Видео: как поменять диафрагму ВУТ на «классике»

Усилители тормозов вакуумного типа нечасто беспокоят хозяев «Жигулей» поломками. Известны случаи, когда заводской ВУТ исправно работал в течение всего срока эксплуатации автомобиля ВАЗ 2107. При внезапном отказе агрегата тоже паниковать не стоит — неисправность вакуум-усилителя не влияет на работу тормозной системы, только педаль становится жёсткой и неудобной для водителя.

Автор: Сергей Сергеев

Усилитель такого типа называется еще усилителем удаленного типа, поскольку он располагается на некотором расстоянии от тормозной педали, в гидравлическом приводе между одиночным главным тормозным цилиндром и колесными цилиндрами.

На рис. 34.2 изображен усилитель, пригодный для легкового автомобиля среднего размера; он состоит из трех основных деталей:
1. Вакуумный цилиндр, содержащий подпружиненную мембрану.
2. Рабочий гидравлический цилиндр.
3. Клапан управления, работающий от гидравлического давления.

Когда двигатель работает, а торможения нет, устройство будет в таком состоянии, как изображено на рис. 34.2а. Вакуумный клапан будет открыт и одинаковый «вакуум» будет иметься на обеих сторонах мембраны.
Нажатие на тормозную педаль создает гидравлическое давление в тормозном приводе и поднимает поршень клапана усилителя. Это перемещение закрывает вакуумный клапан управления и открывает воздушный клапан, обеспечивая нарушение «вакуума» во внешней камере вакуумного цилиндра. Разница давлений воздуха приводит к воздействию мембраны усилителя на шток и поршень рабочего цилиндра, который усиливает величину усилия создаваемого водителем (рис. 34.2Ь). «Пропорциональное» торможение достигается благодаря тому, что разница давлений воздуха воздействует на мембрану клапана управления, и когда эта разница увеличивается, мембрана преодолевает гидравлическое давление, действующее на поршень клапана управления, и закрывает воздушный клапан (рис. 34.2с).
Отпускание тормозной педали вызывает падение гидравлического давления, в результате чего поршень клапана возвращается и открывает клапан управления вакуумом. Воздух очень быстро выходит из внешней камеры вакуумного цилиндра, а пружина возвращает на место мембрану.
Отверстие в центре поршня рабочего цилиндра обеспечивает работу тормоза в случае поломки усилителя.
Помимо общей проверки шлангов и т. д., устройство требует только периодической очистки воздушного фильтра.
Широкое распространение гидравлических систем тандемного типа привело к отказу от использования систем непрямого действия.

На рис. 33.4 изображен один из видов главного тормозного цилиндра, выпускаемого фирмой Girling. Потоком жидкости от бачка к главному цилиндру управляет компенсационный клапан, который устанавливается в открытое положение, когда поршень находится в крайнем положении обратного хода.
Колесные тормозные цилиндры
В колодочных тормозных механизмах используются два колесных цилиндра одностороннего действия, для раздвигания колодок в тормозных механизмах с двумя активными тормозными колодками и двустороннего действия для тормозных механизмов с активной и пассивной тормозными колодками. Цилиндры этих типов изображены на рис. 33.5.
В колесных цилиндрах самой высокорасположенной деталью является клапан для удаления воздуха из системы. Обычно в тормозных механизмах с активной и пассивной колодками устанавливается один клапан на два цилиндра.

Что такое вакуумная тормозная система?
Вакуумная тормозная система является одним из типов тормозной системы, в основном использовались в железнодорожных локомотивах в середине 1860-х годов до изобретения пневматических тормозов . В железнодорожных локомотивах использовались вакуумные тормоза вместо пневматических. Вакуумные тормоза в основном состоят из тормозных трубок , тормозных цилиндров и Вакуумный резервуар. Вакуумный насос в вакуумной тормозной системе создает вакуум в тормозной магистрали; а тормозной цилиндр использует вакуумный резервуар для включения тормозов .
В настоящее время многие легкие и тяжелые автомобили также сконструированы с использованием вакуумной гидравлической тормозной системы ( просто, вакуумная тормозная система ) . В этой системе вакуум создается двигателем, что помогает водителю при нажатии на педаль ножного/тормозного тормоза. Работа вакуумной тормозной системы будет изучена в следующих разделах.
Также читайте:
Гидравлическая тормозная система — детали, работа, типы, преимущества, недостатки, применение — FAQ’s
.
Части вакуумной тормозной системы :
Вакуумная тормозная система в основном состоит из двухскоростной роторной машины для откачки атмосферного давления, вакуумных трубопроводов и некоторые другие важные части вакуумной тормозной системы.
Driver’s Brake Valve
Vacuum Brake Boosters
Brake Cylinder
Vacuum Reservoir
Brake Block
Brake Rigging
Exhauster
Brake Pipe
Dummy Coupling
Now, let us read in detailed about these Запчасти Вакуумные тормоза в автомобиле.
Тормозной кран водителя:
Тормозной кран водителя используется для контроля и управления вакуумными тормозами и тормозным краном. Их конструктивный ряд состоит из таких положений, как «Выпуск», «Работа», «Круг» и «Включение тормоза», а также положение «Нейтральное положение» или «Выключение» , которое используется для блокировки клапана, а вытяжка соединяется с этой тормозной трубкой и переключает вытяжку на полную скорость для вызвать повышение вакуума в тормозной магистрали.
Вакуумный усилитель тормозов:
Вакуумный усилитель тормозов — еще одна важная часть вакуумной тормозной системы. Они повысят эффективность тормозов, уменьшив усилие водителя, прилагаемое к педали тормоза. Поскольку это устройство, оно состоит из внутренних частей, которые помогают работать всему устройству. Внутренние части состоят из диафрагмы, умного клапана, металлического контейнера. Вакуумный усилитель тормозов соединен с главным цилиндром с помощью штока с одной стороны.
Тормозной цилиндр : Каждый автомобиль состоит как минимум из одного цилиндра, но иногда их бывает два или даже три. Поршни вакуумного тормоза внутри цилиндров перемещаются для управления тормозами через звенья, называемые «9».0003 Такелаж ». Этот поршень внутри тормозного цилиндра перемещается относительно вакуума в тормозной магистрали . Потеря вакуума включает тормоза, а восстановление вакуума отпускает тормоза.
Вакуумный ресивер :
Для работы вакуумных тормозов необходима разность давлений на одной стороне поршня тормозного цилиндра. Вакуумный резервуар в вакуумной тормозной системе используется для обеспечения того, чтобы источник вакуума всегда был доступен для работы, который крепится к верхней части поршня. В тормозном цилиндре вакуум интегрирован с резервуаром .
Тормозная колодка :
Тормозная колодка представляет собой фрикционный материал в вакуумной тормозной системе, прижимаемый к поршню тормозного цилиндра. Эта тормозная колодка изготовлена из чугуна или другого композиционного материала.
Тормозная оснастка:
Тормозная оснастка является еще одним важным компонентом или частью вакуумных тормозов в автомобиле. Движение поршня в тормозном цилиндре передает давление на тормозные колодки на каждом колесе с помощью Тормозная система .
Выхлоп :
Двухскоростная роторная машина используется для растормаживания тормозов и снижения атмосферного давления из тормозных цилиндров и управляется тормозным краном водителя. Тормоз отпускается на полной скорости, чтобы поддерживать медленную скорость автомобиля. Вакуум будет на уровне их выпуска, когда поезд бежит. Экстрактор может приводиться в действие непосредственно от дизельного двигателя.
Тормозная трубка:
Трубка, несущая вакуум, обеспечивает циркуляцию перепада давления , необходимого для управления тормозами, по всей ее длине.
Муфта-заглушка :
В вакуумной тормозной системе на обоих концах автомобиля предусмотрена муфта-заглушка , которая позволяет герметизировать концы шлангов тормозной магистрали, когда автомобиль отсоединен. Герметичная муфта-заглушка предотвращает отрыв от тормозной магистрали.
Работа вакуумной тормозной системы:
Принцип работы вакуумной тормозной системы и пневматической тормозной системы аналогичен , но в вакуумной тормозной системе используется вакуум , а в пневматической тормозной системе для выполнения операции торможения используется сжатый воздух . . В вакуумных тормозах вакуум создается двигателем и используется для включения тормозов.
Как мы уже знаем, движущийся поезд содержит кинетической энергии , которую нужно снять с поезда, чтобы остановить его. Итак, принцип работы вакуумной системы заключается в преобразовании кинетической энергии в тепло.
В вакуумной тормозной системе для преобразования кинетической энергии в тепло необходимо добавить контактный материал между вращающимися колесами или дисками, прикрепленными к осям. Этот материал создает трение и преобразует кинетическую энергию в тепло, что помогает поезду замедляться и останавливаться.
Рабочий процесс вакуумной тормозной системы можно объяснить в два этапа
Когда мы отпускаем педаль тормоза , внутренний вакуумный порт позволяет вакууму двигателя течь из обратного клапана равного вакуума с обеих сторон диафрагма.
Когда мы нажимаем на тормоз, педаль тормоза перемещается вперед , чтобы закрыть вакуумный порт , что позволяет открыть клапан впуска воздуха. Задняя часть диафрагмы от источника вакуума блокируется этим действием, и одновременно отфильтрованное атмосферное давление проходит через впускной клапан к задней стороне диафрагмы. Эта комбинация атмосферного давления на задней стороне и вакуума на передней стороне позволяет диаграмме двигаться, а главный цилиндр и толкатель вперед для включения тормозов.
Также читайте:
Тормозная система — типы, основные компоненты, рабочие, преимущества, недостатки, приложение — FAQ
Цикл Отто — Discantages, DiscantageSeges, Discantages, Discantages, Discantages, Discantages, GraphsAges, Discantages, GraphsAges, Discantages, GraphsAges, Discantages, GraphsAges, GRAPENTAGEGAGESAGESTAGES, HORDAGESAGESTAGES, DiscantageSe , Применение – часто задаваемые вопросы
Преимущества вакуумной тормозной системы:
Преимущества вакуумной тормозной системы
Простота конструкции .
Вакуумная тормозная система безопасна при использовании.
Этот тип тормозной системы очень надежен .
Недостатки вакуумной тормозной системы:
Недостатки вакуумной тормозной системы:
Очень трудно найти утечки в вакуумной тормозной системе.
Начальная стоимость вакуумной тормозной системы очень высока.
Применение вакуумной тормозной системы:
Применение вакуумной тормозной системы:
Используется в Heritage Railway (Великобритания).
Применение вакуумной тормозной системы можно найти в Узкоколейная железная дорога Центральная Европа .
Он также используется в железных дорогах Индии .
Кроме того, вакуумные тормоза также используются в Railway of Spoornet (Южная Африка) .
Заключение:
Принцип работы вакуумной тормозной системы и пневматической тормозной системы аналогичен, но рабочий процесс и источник включения тормозов отличаются. Основная часть, которую мы должны помнить в этом типе, это вакуумный усилитель тормозов, который помогает водителю снизить усилия при торможении. Он хорошо известен и хорошо используется в реальных приложениях, но все же необходимо повысить его осведомленность и технологии, лежащие в основе этого.
Часто задаваемые вопросы:
1. Что такое вакуумный усилитель тормозов?
A. Вакуумный усилитель тормозов поможет водителям снизить усилие при торможении. Другими словами, вакуумные усилители тормозов повысят эффективность тормозов с меньшими усилиями водителя.
2. Какой автомобиль использует вакуумный усилитель тормозов?
A. Вакуумный усилитель тормозов играет важную роль в вакуумном торможении, поэтому он будет использоваться во всех автомобилях, использующих вакуумную тормозную систему. В частности, можно сказать, что TATA NANO использует 6-дюймовый вакуумный усилитель тормозов.
3. В чем разница между пневматическими и вакуумными тормозами?
A. В пневматической тормозной системе сжатый воздух используется в качестве толкающей силы, необходимой для блокировки колес. В пневматической тормозной системе тормоза контролируются или приводятся в действие через тормозную трубку, то же самое относится и к вакуумной тормозной системе. Но в вакуумной тормозной системе вакуум используется для торможения.
4. Для чего используется вакуумная тормозная система?
A. Использование вакуумной тормозной системы:
Больше безопасности
Высокая надежность
Меньше шансов на утечку
5. Какова цель муфты-пустышки?
A. Муфта-заглушка позволяет герметизировать концы шлангов тормозной магистрали, когда автомобиль отсоединен.
Вакуумные тормоза | Железнодорожный технический веб-сайт
Дополнительная информация
Тормоза поездов на этом сайте.
Вакуумный тормоз Описание с сайта Railcar.
Тормоза Североамериканского грузового поезда
Пневматический тормоз Westinghouse описание XIX века из архива Catskill
Электропневматические тормоза
Глоссарий тормозов
Поездное оборудование
Введение
вакуумный тормоз в течение многих лет использовался вместо пневматического тормоза в качестве стандартный отказоустойчивый поездной тормоз на железных дорогах Великобритании и других стран чьи железнодорожные системы были основаны на практике Великобритании. Вот упрощенный Описание вакуумной системы.
Основы
А движущийся поезд содержит энергию, известную как кинетическая энергия, которая должна снять с поезда, чтобы он остановился. Простейший способ сделать это состоит в том, чтобы преобразовать энергию в тепло. Преобразование обычно делается путем нанесения контактного материала на вращающиеся колеса или к дискам, прикрепленным к осям. Материал создает трение и преобразует кинетическую энергию в тепло. Колеса тормозят и в конце концов поезд останавливается. Материал, используемый для торможения, обычно в виде блока или накладки.
Подавляющее большинство поезда оснащены тормозными системами, в которых в качестве тормозной системы используется сжатый воздух. сила, используемая для прижимания колодок к колесам или колодок к дискам. Эти системы известны как «воздушные тормоза» или «пневматические тормоза». Сжатый воздух передается по поезду через «тормозную трубку». изменение уровень давления воздуха в трубе вызывает изменение состояния тормоз на каждом транспортном средстве. Он может задействовать тормоз, отпустить его или удерживать он «включен» после частичного применения. Система широко используется По всему миру.
Альтернатива пневматическому тормозу, известная как вакуумный тормоз был введен примерно в начале 1870-х годов, в то же время как воздушный тормоз. Как и пневматический тормоз, вакуумная тормозная система управляется через тормозную трубку, соединяющую тормозной кран в кабине водителя кабина с тормозным оборудованием на каждом автомобиле. Операция тормозное оборудование на каждом транспортном средстве зависит от состояния вакуума создается в трубе эжектором или эксгаустером. Эжектор, использующий пара на паровозе или дымоходе с использованием электроэнергии на другие типы поездов, снимает атмосферное давление с тормозной магистрали для создания вакуума. При полном вакууме тормоз отпускается. С отсутствие вакуума, т.е. нормальное атмосферное давление в тормозной магистрали, тормозной применяется полностью.
Атмосферное давление определяется как 1 бар или около 14,5 фунтов. на квадратный дюйм. Снижение атмосферного давления до 0 фунтов. на квадратный дюйм, создает почти идеальный вакуум, который измеряется как 30 дюймов ртутного столба, пишется как 30 Hg. Каждые 2 дюйма поэтому вакуум составляет около 1 фунта на квадратный дюйм атмосферного давления. давление.
В Великобритании вакуумные тормоза работали при давлении в тормозной магистрали 21 рт.ст., за исключением Великой западной железной дороги, где давление 25 рт.ст.
разрежение в тормозной магистрали создается и поддерживается моторным приводом вытяжка. Экстрактор имеет две скорости, высокую скорость и низкую скорость. включается высокая скорость для создания вакуума и, таким образом, отпускания тормоза. Низкая скорость используется для поддержания вакуума на необходимом уровне. для поддержания отпускания тормоза. Он поддерживает вакуум против небольших утечек в тормозной трубке. Вакуум в тормозной магистрали предотвращается превышение установленного уровня (обычно 21 рт. ст.) предохранительным клапаном, который открывается при настройке и пропускает воздух в тормозную трубку, чтобы предотвратить дальнейшее увеличивать.
Рисунок 1: Основные части вакуумной тормозной системы. Это схема показывает основные части вакуумной тормозной системы в применении к электрическому или дизельному поезду. Системы, используемые на паровозах были несколько иными. Схема: Автор.
Тормозной кран водителя
средства, с помощью которых водитель управляет тормозом. Тормозной кран будет иметь (как минимум) следующие позиции: «Выпуск», «Бег», «Круг» и «Тормоз включен». Также может быть положение «Нейтральное» или «Отключено», который блокирует клапан от использования. Положение «Release» соединяет вытяжку к тормозной магистрали и переключает вытяжку на полную скорость. Это поднимает вакуум в тормозной магистрали как можно быстрее, чтобы получить выпускать.
В положении «Работа» вытяжка продолжает работать но с его медленной скоростью. Это гарантирует сохранение вакуума. от любых небольших утечек или потерь в тормозной магистрали, соединениях и шланги.
«Круг» используется для отключения соединения между вытяжка и тормозная трубка, чтобы перекрыть соединение с атмосферой после нажатия на педаль тормоза. Его можно использовать для обеспечения частичное освобождение, а также частичное применение, что-то невозможное с оригинальными формами воздушного тормоза.
«Тормоз вкл.» соединение с выхлопной трубой и открывает тормозную магистраль в атмосферу. вакуум снижается по мере поступления воздуха.
Рис. 2: Тормозной кран водителя для DMU. Фото: Тяговые объявления.
Некоторые тормозные краны были оснащены «аварийным» положением. Его работа было таким же, как и в положении «Тормоз включен», за исключением того, что атмосфера была больше, чтобы обеспечить более быстрое применение.
Вытяжка
А двухскоростная роторная машина, установленная на поезде для откачки атмосферного давление в тормозной магистрали, бачках и тормозных цилиндрах для отпускание тормоза. Обычно управляется от тормозного крана водителя, включение на полной скорости для отпускания тормоза или на малой скорости для поддержания вакуума на уровне сброса, пока поезд бег. Выхлопные газы обычно приводятся в действие электродвигателем, но они может работать непосредственно от дизельного двигателя. См. также Эжектор.
Тормозная трубка
вакуумная труба, идущая по всей длине поезда, которая передает колебания давления, необходимые для управления тормозом. Это соединены между транспортными средствами гибкими шлангами, которые могут быть отсоединены к разрешить разделение транспортных средств. Использование вакуумной системы делает тормоз «отказоустойчивый», т. е. потеря вакуума в тормозной магистрали вызовет тормоз применить.
Муфта-заглушка
At концах каждого транспортного средства предусмотрена фиктивная точка сцепки, позволяющая концы шлангов тормозной магистрали должны быть герметизированы, когда автомобиль несвязанный. Герметичные заглушки предотвращают потерю вакуума от тормозной трубки.
Связанные шланги
Тормозная магистраль проходит между соседними автомобилями через гибкие шланги. Шланги могут быть герметизированы на внешних концах поезда путем соединения их к фиктивным муфтам.
Тормозной цилиндр
Каждый транспортное средство имеет по крайней мере один тормозной цилиндр. Иногда два и более предоставил. Движение поршня внутри цилиндра управляет тормозами через звенья, называемые «такелаж». Такелаж применяется блоки к колесам. Я не знаю вакуумной тормозной системы, которая использует дисковые тормоза. Поршень внутри тормозного цилиндра движется в в соответствии с изменением разрежения в тормозной магистрали. Потеря вакуума включает тормоза, восстановление вакуума отпускает тормоза.
Вакуумный резервуар
работа вакуумного тормоза зависит от разницы давлений между одной стороной поршня тормозного цилиндра и другой. Чтобы чтобы всегда был доступен источник вакуума для работы тормоз, вакуумный резервуар предусмотрен или подключен к верхней стороне поршня. В простейшем варианте тормоза, показанном выше, тормозной цилиндр объединен с вакуумным ресивером. Некоторые версии тормоз имеет отдельный резервуар и трубное соединение с верхним сторону поршня.
Тормозная колодка
Это это фрикционный материал, который прижимается к поверхности протектора колеса движением вверх поршня тормозного цилиндра. Часто изготовленные из чугуна или какого-либо композиционного материала, тормозные колодки являются основной источник износа тормозной системы и требуют регулярного осмотра следить за тем, чтобы они менялись по мере необходимости.
Тормозной трос
Это это система, посредством которой движение поршня тормозного цилиндра передает давление на тормозные колодки на каждом колесе. Такелаж часто может быть сложным, особенно под легковой автомобиль с двумя блоками на каждый колесо, всего шестнадцать. Такелаж требует тщательной настройки чтобы все блоки, работающие от одного цилиндра, обеспечивали равномерную скорость применения к каждому колесу. Если вы измените один блок, вы должны проверьте и отрегулируйте все блоки на этой оси.
Шаровой кран
шаровой кран нужен для обеспечения вакуума в вакуумном ресивере поддерживается на требуемом уровне, т.е. на уровне тормозной магистрали, при отпускании тормоза, но соединение с тормозной трубкой закрыто во время торможения. Необходимо закрыть соединение, т.к. как только разрежение в тормозной магистрали уменьшится настолько, что разница в давление создается между верхней и нижней сторонами тормоза поршень цилиндра. См. следующий абзац — Работа на каждом транспортном средстве.
Операция на каждом автомобиле
Отпускание тормоза
Рисунок 3: На этой диаграмме показано состояние тормозного цилиндра, шарового крана и вакуумный резервуар в открытом положении. Поршень находится в нижней части тормозного цилиндра. Обратите внимание, как тормозной цилиндр открыт в сверху так, чтобы он находился в прямом соединении с вакуумным резервуаром. Схема: Автор.
А в тормозной магистрали, вакуумном ресивере и под поршнем в тормозном цилиндре. Удаление атмосферного давление в системе привело к тому, что шаровой кран открылся. соединение между вакуумным ресивером и тормозной трубкой. Падение поршень в нижней части тормозного цилиндра вызывает тормозные колодки освободиться от колес.
Применение тормоза
Рисунок 4: На этой диаграмме показано состояние тормозного цилиндра, шарового крана и вакуумный резервуар в рабочем положении. Вакуум был снижается за счет поступления атмосферного давления в тормозную магистраль. Это заставило поршень подняться вверх в тормозном цилиндре. Путем соединение с тормозной рейкой, движение поршня вверх привело к срабатыванию тормозных колодок на колесах. Диаграмма: Автор.
движение поршня в тормозном цилиндре зависит от того, что существует разница давлений между нижней частью поршня и верхняя сторона. Во время торможения вакуум в тормозной трубу уменьшают за счет впуска воздуха из атмосферы. По мере поступления воздуха шаровой кран, он толкает шар (красный на схеме выше) вверх, чтобы закрыть соединение с вакуумным резервуаром. Это гарантирует чтобы вакуум в резервуаре не уменьшился. В то же время, воздух, поступающий в нижнюю часть тормозного цилиндра, создает дисбаланс давления по сравнению с давлением над поршнем. Это толкает поршень вверх, чтобы задействовать тормоза.
Дополнительные характеристики вакуумного тормоза
Ускорители
вакуумный тормоз имел одно важное преимущество перед оригинальным пневматическим тормозом. система. Он мог обеспечить частичное освобождение, которое мог нет. Однако он работает медленнее, чем воздушный тормоз, особенно в длинном поезде. В конечном итоге это привело к принятию ускорительные клапаны, что помогло ускорить работу на каждом транспортное средство. Ускорительный клапан установлен на каждом автомобиле на соединение тормозной магистрали с тормозным цилиндром. Он обнаруживает потеря вакуума при повышении давления в тормозной магистрали и открытии труба в атмосферу на транспортном средстве. Это помогает уменьшить вакуум быстрее на каждом транспортном средстве и, следовательно, увеличивает распространение скорость вдоль тормозной магистрали. В более сложных версиях, приспособленных для Клапаны ускорителей электропоездов приводились в действие электрически движением тормозной кран водителя в положение «тормоз включен».
Двухтрубные системы
Рисунок 5: В другой версии вакуумного тормоза использовались две железнодорожные трубы. Обычно тормозная трубка работала обычным способом, но вторая трубка была предусмотрена дополнительная подача для ускорения растормаживания. Вторая труба называется трубой резервуара и показана серым цветом. Диаграмма: Автор.
на дизельных вагонах была внедрена двухтрубная система, где дымосос приводился в движение непосредственно дизельным двигателем. Так как двигатель был только на холостом ходу, если бы поезд был неподвижен, вытяжка работала бы только на медленной скорости. Это означало, что восстановление вакуума в тормозная трубка и цилиндры вдоль поезда будут очень медленными. Чтобы получить быстрое отпускание тормоза, когда необходимо было пустить поезд, поэтому На каждом автомобиле был предусмотрен ресивер «высокого вакуума». подается из второй железнодорожной трубы, называемой Резервуарной трубой. Эти дополнительные резервуары характеризовались рабочим вакуумом 28 ртутного столба, в отличие от 21 ртутного столба, используемого в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах.
Пока поезд движется, а тормозной кран машиниста находится в положении «Работает» положение, вытяжка соединена с трубой резервуара и через тормозной кран водителя к тормозной магистрали. Автоматический клапан подачи установлен между трубкой бачка и ограничителями тормозного крана водителя максимальное разрежение, проходящее к тормозному крану водителя при 21 рт.ст. Этот означает, что разрежение в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах будет ограничивается 21 рт. Однако вакуум, создаваемый эксгаустером в резервуарные и высоковакуумные резервуары будут достигать 28 рт. ст., как показано на схема выше выделена серым цветом.
Для включения тормоза выбирается «Тормоз включен». водителем, а тормозная магистраль открыта в атмосферу при его торможении клапан. Вытяжка будет продолжать работать и поддерживать давление 28 рт. уровень резервуара. Соединение с подающим клапаном закрыто тормозной кран водителя, когда он находится в положении «Тормоз включен». Частичный Приложение можно сделать, переместив ручку в положение «Круг».
Кому получить релиз, тормозной кран переводится в положение «Работает». Положения «Выпуск» нет. Как только будет выбрано «Работает», соединение с атмосферой закрыто, а соединение с клапаном подачи и эксгаустер открывается, чтобы начать восстановление вакуума. Так как есть магазин «высокого» вакуума, имеющегося в трубопроводе резервуара и резервуарах, процесс ускоряется, чтобы дать быстрое высвобождение.
Каждый резервуар имеет автоматический запорный клапан между собой и тормозом трубка. Этот клапан настроен на 19 рт.ст. и закрывается, если вакуум в резервуар опускается ниже этого уровня. Это имеет эффект предотвращения резервуар от опустошения. Объем резервуара таков, что он может восстановить вакуум для нескольких применений и выпусков до он падает ниже 19ртутного столба
Уравнительный резервуар
А Проблема как с пневматическими, так и с вакуумными тормозами заключается в том, что тормоз водителя клапан находится на одном конце длинной трубы. Если частичное приложение требуется в длинном поезде, требуется большое мастерство, чтобы оценить сколько воздуха нужно впустить (или выпустить в поезде с воздушными тормозами), чтобы получить приложение хотел. Чтобы помочь установить тормоз на правильный уровень, некоторые вакуумные тормозные системы имеют уравнительный бачок. Это приспособлено между тормозным краном водителя и тормозной трубкой и действует в в сочетании с релейным клапаном или «клапаном впуска воздуха». Когда водитель переводит тормозной кран в положение «Тормоз включен», воздух поступает в уравнительный бачок, а не прямо в тормозную трубку. Он контролирует снижение вакуума с помощью манометра в кабине. Уменьшение вакуума приводит к открытию клапана подачи воздуха. тормозная трубка в атмосферу. Когда уровень вакуума в тормозной магистрали упал до уровня, установленного в уравнительном бачке, подача воздуха Клапан закрывается, чтобы поддерживать вакуум в тормозной магистрали на этом уровне.
Основным преимуществом системы выравнивания является то, что она позволяет водителю быстро выберите уровень торможения, используя небольшой объем уравнительный бачок вместо того, чтобы ждать уровня вдоль вся длина тормозной трубы поезда, чтобы осесть, прежде чем он узнает, что реальный уровень есть.
Другое вакуумное оборудование
Вкл. поезд с пневматическим тормозом, подача сжатого воздуха используется для обеспечения питания для некоторых других функций, кроме торможения. К ним относятся двери работа, свистки, тяговое оборудование, работа пантографа и Сандерс. Некоторые из этих устройств в вакуумных поездах работают с помощью подачи вакуума. Некоторые электропоезда с вакуумными тормозами имеют был оснащен вакуумными пантографами, звуковыми сигналами и рельсами. Сандерс.
Вакуумные тормоза паровозов
So далеко, мы сосредоточились на вакуумном тормозном оборудовании, предусмотренном для электрические и дизельные транспортные средства, но, безусловно, наибольшее количество поезда с вакуумными тормозами тянули паром. Принцип эксплуатация была такой же, как и для других типов поездов, но были некоторые различия, как описано ниже.
Эжекторы
Для эжекторами на паровозах почему-то называют дымососы. Они конечно же паровые. Эжектор состоит из ряда конусы внутри трубки. Через конусы пропускают пар, чтобы вакуум создается в трубке и, следовательно, в тормозной магистрали, к которой он подключен. Эжекторов всегда два, большой и малый, которые обеспечивают функции отпускания тормоза и поддержания вакуума соответственно. Большой эжектор обеспечивает быстрое создание вакуума, необходимого для отпускание тормоза и небольшой эжектор обеспечивают постоянный необходимый вакуум поддерживать вакуум в тормозной магистрали и цилиндре на правильном уровне, чтобы поддерживать отпускание тормоза.
На некоторых локомотивах эжекторы были в сочетании с тормозным краном водителя. У большинства был только «Тормоз включен», Положения «Бег» и «Тормоз выключен», многие из них были совмещены с паром. тормоз, установленный на локомотиве и тендере. Более изощренный разрешено однократное нажатие на тормоз для торможения поезда до того, как они были применены на локомотиве. Это дало гладкую и ровную остановки и предотвратил «группировку» вагонов за локомотивом.