Устройство вакуумного усилителя тормозов газ 53

РАБОЧАЯ И ЗАПАСНАЯ ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ ГАЗ-53-12

Гидровакуумный усилитель рабочей тормозной системы автомобиля ГАЗ-53-12

Гидровакуумный усилитель диафрагменного типа тормозной системы

Гидровакуумный усилитель диафрагменного типа служит для увеличения давления в тормозном приводе, чем снижает усилие на тормозной педали.

При выходе из строя гидровакуумного усилителя или нарушении герметичности вакуумного трубопровода резко снижается эффективность торможения.

Принцип действия усилителя заключается в использовании разрежения во впускной трубе двигателя для создания дополнительного давления в системе гидравлического привода рабочей тормозной системы.

Гидровакуумный усилитель (рис.154) состоит из камеры усилителя, гидравлического цилиндра и клапана управления. Камера усилителя образуется из двух корпусов. Передний корпус через вакуумный трубопровод и запорный клапан соединен с впускной трубой двигателя, а задний корпус с помощью резинового шланга — с корпусом клапана управления. Между корпусами установлена резиновая диафрагма 2, которая удерживается между ними с помощью двух хомутов. Внутренней частью диафрагма крепится на толкателе (штоке) с помощью тарелки, шайбы и гайки. На тарелку действует возвратная пружина.

В корпусе гидравлического цилиндра находится поршень, который через штифт соединен с толкателем штока. Между поршнем и штоком расположен пластинчатый толкатель клапана, который воздействует на шарик клапана. На поршне установлена уплотнительная резиновая манжета. Поршень упирается в упорную шайбу. В цилиндре имеется корпус уплотнителей с резиновыми манжетами, в котором перемещается шток.

Рис. 154. Схема действия гидровакуумного усилителя (момент вращения торможения): I, II, III, IV, V — полости

Рис. 155. Запорный клапан:
1 – корпус: 2— пружина;.3— резиновый клапан: 4 прокладка; 5 – штуцер; б — гайка трубки

Клапан управления усилителя состоит из корпуса, крышки, поршня с манжетами и диафрагмой, которая крепится на клапане с помощью плоской зубчатой шайбы. В корпусе расположены возвратная пружина клапана, вакуумный и атмосферный клапаны, посаженные на общий стержень. Атмосферный клапан прижимается к седлу пружиной. Крышка клапана через воздушный трубопровод соединена с воздушным фильтром (см. рис. 151)усилителя.

При работе двигателя во впускной трубе создается разрежение, которое через вакуумный трубопровод и запорный клапан передается в полость

первичной камеры усилителя и затем через Г-образное отверстие в цилиндре — в полость V клапана управления. Далее разрежение распространяется через центральное отверстие в клапане в полость IV, откуда через шланг — в полость III вторичной камеры усилителя.

Таким образом, во всех полостях камеры усилителя и клапана управления создается одинаковое разрежение, а детали усилителя занимают положение, показанное на рис. 154.

При нажатии на тормозную педаль из полостей главного цилиндра тормозная жидкость под давлением поступает в усилители. Давлением жидкости перемещается поршень клапана управления. При этом клапан управления в начале хода садится седлом на резиновый вакуумный клапан, разобщая в гидровакуумном усилителе полости I и V от полостей II и IV. При дальнейшем движении поршня клапана управления отходит от своего седла атмосферный клапан. В результате воздух из полости III крышки клапана управления поступает в полость IV клапана управления и далее через шланг в полость I камеры гидровакуумного усилителя тормозов. Под действием разности давлений (атмосферного воздуха и разрежения)диафрагма перемещает толкатель поршня с поршнем силового цилиндра усилителя. В поршень под действием пружинки шарик садится в седло поршня, отсоединяя гидравлическую полость высокого давления от полости низкого давления. В результате этого на поршень со стороны полости низкого давления действуют давление от главного цилиндра и силы от штока. Давление передается в колесные цилиндры тормозных механизмов.

Пропорционально усилию нажатия на тормозную педаль создается давление в тормозной системе. Пропорциональность достигается за счет работы клапана управления. На поршень клапана управления действует жидкость под давлением, созданным в

главном цилиндре. Величина давления пропорциональна усилию нажатия на тормозную педаль. Поскольку под действием давления жидкости клапан управления открывает атмосферный клапан, в полость IV клапана управления и полость I

камеры усилителя будет поступать воздух до тех пор, пока сила, полученная от давления воздуха на диафрагму клапана управления, не уравновесит силу от давления жидкости на поршень. В этом случае оба клапана (атмосферный и вакуумный) сядут на свои седла.

Таким образом, в полостях I и IV создается вполне определенное давление, пропорциональное усилию нажатия на тормозную педаль.

В случае увеличения нажатия на педаль откроется атмосферный клапан, и часть воздуха поступит в полости IV и I , чем увеличит давление жидкости в системе. Приуменьшении усилия нажатия на педаль под действием находящегося воздуха над диафрагмой клапан управления переместится вниз. При этом откроется вакуумный клапан, и часть воздуха из полостей IV над диафрагмой и из полости 1 камеры поступит в двигатель. Давление воздуха в камере уменьшится, а следовательно, уменьшится и гидравлическое давление в системе. В клапане управления создается равенство сил от давления жидкости на поршень и воздуха на диафрагму клапана управления.

При снятии усилия с тормозной педали гидравлическое давление под поршнем клапана управления надает, и клапан управления под действием давления воздуха и пружины возвращается в исходное положение. Атмосферный клапан закрывается, а вакуумный открывается, в результате чего воздух из клапана управления и камер усилителя поступит в двигатель. Во всех полостях усилителя устанавливается разрежение (вакуум). Система расторможена и готова к последующему торможению.

Гидровакуумный усилитель тормозов дает возможность остановить автомобиль с меньшей затратой физической силы водителя.

Принцип действия усилителя заключается в использовании разрежения во впускной трубе двигателя для создания дополнительного давления в системе гидравлического привода рабочей тормозной системы.

При выходе из строя или нарушении герметичности вакуумного трубопровода или гидровакуумного усилителя резко снижается эффективность торможения.

Вследствие нарушения герметичности вакуумной системы во впускную трубу двигателя происходит постоянный подсос воздуха, который настолько обедняет смесь в седьмом и частично в четвертом цилиндрах, что воспламенение ее от искры не происходит. Несгоревшая рабочая смесь смывает смазку с зеркала цилиндра и приводит к сухому трению поршня и поршневых колец о гильзу, а наличие дорожной пыли усугубляет сухое трение и приводит аварийному износу деталей в указанных цилиндрах.

Гидровакуумный усилитель состоит из камеры усилителя, гидравлического цилиндра и клапана управления. Корпус камеры соединяется с впускной трубой и атмосферой через клапан управления.

1. диафрагма
2. корпус
3. тарелка диафрагмы
4. толкатель поршня
5. пружина
6. вакуумный клапан
7. атмосферный клапан
8. крышка корпуса
9. пружина атмосферного клапана
10. корпус клапана управления
11. пружина клапана
12. поршень клапана управления
13. перепускной клапан
14. поршень
15. клапан поршня
16. манжета поршня
17. толкатель клапана
18. упорная шайба поршня
19. цилиндр

Работу гидровакуумного усилителя можно уяснить по схеме, приведенной выше. Если двигатель работает и тормозная педаль не нажата, то вакуум, образующийся во впускной трубе, передается в полости I и II клапана управления и в полости III и IV корпуса камеры усилителя. При этом давление на диафрагму 1 усилителя с обеих сторон одинаково, и она под действием пружины 5 занимает исходное положение.

При нажатии на тормозную педаль жидкость из главного цилиндра через трубопровод под давлением подается к гидравлическому цилиндру усилителя. Затем жидкость проходит через отверстие в поршне 14 и направляется к рабочим тормозным цилиндрам колес автомобиля. Одновременно с этим создается давление на поршень 12 клапана управления усилителя.

В первоначальный момент давление тормозной жидкости одинаково по всей гидравлической магистрали. При дальнейшем возрастании давления поршень клапана управления преодолеет сопротивление пружины и закроет вакуумный клапан 6. В этом время полости I и II разъединяются. При дальнейшем движении поршня открывается атмосферный клапан 7. Атмосферный воздух через воздушный фильтр поступает в полость III гидровакуумного усилителя.

Разность давления в полостях III и IV передается через диафрагму и толкатель на поршень 14 цилиндра усилителя, чем и создается дополнительное давление в гидравлической магистрали.

При снятии нагрузки с тормозной педали давление в гидравлической магистрали между главным цилиндром и клапаном управления падает. Это дает возможность пружине клапана управления за счет усилия ее сжатия поставить в исходное положение поршень клапана управления. При этом закрывается атмосферный клапан 7 и открывается вакуумный клапан 6. В полостях I, II, III, IV устанавливается одинаковый вакуум.

Диафрагма 1 под действием пружины 5, отойдя влево, вместе со штоком вернется в исходное положение. Поршень 14 дойдет до упорной шайбы, при этом откроется клапан 15.

Жидкость, вытесненная при торможении в магистраль, возвращается обратно в главный цилиндр, и тормозная система полностью растормаживается.

Гидровакуумный усилитель тормозов следует снимать в таком порядке.

Удалить разрежение из системы усилителя.

Отсоединить от усилителя две гидравлические трубки, резиновые шланги вакуумного и воздушного трубопроводов.

Слить в сосуд тормозную жидкость из усилителя.

Снять усилитель в сборе с кронштейнами.

Снять муфты с болтами и медными прокладками трубопроводов.

Разборка гидровакуумного усилителя. Гидровакуумный усилитель (рис. 1) необходимо разбирать в следующей последовательности.

Очистить наружную поверхность усилителя от грязи.

Установить усилитель в тиски. Между губками тисок установить медные прокладки. Отсоединить резиновый шланг от задней половины корпуса камеры усилителя, а затем отвернуть его вместе со штуцером от корпуса клапана управления.

Сделать метки на корпусах камеры усилителя для обеспечения последующей правильной их сборки.

Сделать метки на гидравлическом цилиндре и корпусе камеры, прилегающей к нему.

Снять два хомута с корпуса усилителя.

Удерживая рукой диафрагму 4 (см. рис. 1), отвернуть гайку толкателя. Снять последовательно пружинную шайбу гайки, малую тарелку 3 диафрагмы, диафрагму, распорную втулку 5, большую тарелку 6 диафрагмы, пружину 9. Осторожно снять резиновое кольцо вместе с шайбой толкателя.

Снять переднюю половину корпуса, картонную прокладку и уплотнительное резиновое кольцо.

Отвернуть торцовую пробку 26 и снять медную прокладку 25.

Отвернуть гайку 12 корпуса уплотнителей цилиндра. Вынуть манжету 13 из гайки корпуса уплотнителей.

Вынуть поршень 20 с толкателем 18 из цилиндра. Расшплинтовать поршень, снять колпак 24 манжеты, вынуть из поршня пружину 23, шариковый клапан 22 снять манжету с поршня.

Выпрессовать из поршня штифт, вынуть толкатель поршня и пластинчатый толкатель 19 шарикового клапана.

Легким нажимом вынуть из цилиндра упорную шайбу 16 поршня и корпус 15 уплотнителей с резиновым кольцом 14 и манжетой 13. Снять резиновое кольцо с корпуса уплотнителей и вынуть манжету.

Вывернуть перепускные клапаны 27 из цилиндра усилителя.

Снять крышку 41 корпуса 38 клапана 31 управления с прокладкой 40

Снять корпус клапана управления и вынуть из цилиндра клапан управления.

Вынуть пружину из корпуса клапана. Вынуть клапаны и их пружину.

При помощи отвертки снять плоскую фигурную шайбу 34 с клапана управления, шайбу 33 диафрагмы и диафрагму 32.

Снять уплотнительную манжету 29 с нижнего конца поршня 30 клапана управления.

В случае плохого состояния уплотнительной манжеты верхнего конца поршня клапана, выпрессовать его.

Снять манжету поршня.

Промыть все металлические части в керосине, за исключением резиновых деталей и деталей цилиндра усилителя. Данные детали промыть в чистом спирте или в тормозной жидкости.

Не допускать, чтобы масло попадало на резиновые детали. Заменить все изношенные или поврежденные детали. Рабочие поверхности цилиндра гидровакуумного усилителя должны быть без царапин, задиров и коррозии.

В случае обнаружения указанных недостатков следует хонинговать его до диаметра не более 22,125 мм для рабочей поверхности поршня усилителя и не более 12,58 мм для рабочей поверхности поршня клапана управления. В этом случае следует поставить новые манжеты.

Если после хонингования дефект на зеркале цилиндра не устранился, то цилиндр расточить и хонинговать под один из ремонтных размеров. В этом случае должны быть установлены поршни и манжеты ремонтного размера.

Проверить резьбу в отверстиях цилиндра и чистоту кромок под клапаны прокачки. В резьбе не должно быть сорванных витков, а кромки в перепускных отверстиях должны быть четкими и ровными по всей окружности.

Поршень цилиндра гидровакуумного усилителя не должен иметь коррозии и задиров. При одностороннем износе, наличии задиров, коррозии или неплотном прилегании шарика (клапана) поршень заменить.

Толкатель поршня должен иметь гладкую поверхность без задиров и ржавчины. При обнаружении указанных недостатков толкатель заменить.

Диафрагму камеры усилителя и клапана управления в случае обнаружения разрыва, трещинысмятия уплотняющих кольцевых кромок и других повреждений заменить.

Пружина камеры усилителя должна сжиматься до высоты 120 мм под нагрузкой 9 — 12 кГ.

Манжеты поршня цилиндра и поршня клапана управления должны быть эластичными, с острыми уплотняющими кромками.

Уплотнительные резиновые кольца не должны иметь деформации, трещин, разрывов.

Клапан поршня (шарик) диаметром 6,З5 ± 0,025 мм не должен иметь гранености и налета на поверхности и должен плотно сидеть в гнезде поршня усилителя.

Поршень клапана управления не должен иметь задиров, коррозии и должен надежно удерживаться в клапане управления. При обнаружении указанных недостатков поршень заменить.

Клапан управления должен обеспечивать надежную запрессовку в него поршня и надежное удерживание пружинной шайбы диафрагмы. В случае отсутствия этого или наличия забоин на поверхности седла клапан заменить.

Пружина клапана управления должна усилием 2,5 ± 0,5 кГ сжиматься до высоты 17 мм.

Корпус клапана управления должен иметь ровную кольцевую канавку для надежного уплотнения диафрагмы клапана и седло под воздушный клапан без забоин.

Клапан атмосферный и клапана вакуумный должны иметь гладкую резиновую поверхность без царапин и шероховатости для герметичного прилегания клапанов к седлам.

Пружина атмосферного клапана под нагрузкой 0,3 — 0,05 кГ должна сжиматься до высоты 20 мм.

Пружинная шайба диафрагмы клапана управления должна быть плоской, с острыми кромками по периметру уступов внутреннего диаметра, допускается неплоскостность шайбы 0,2 мм под нагрузкой 1 кГ.

Сборка гидровакуумного усилителя. Перед сборкой детали промыть. Манжеты погрузить в тормозную жидкость температурой не менее + 15°С. Внутреннюю полость цилиндра смазать касторовым маслом или тормозной жидкостью.

Собирают гидровакуумный усилитель в порядке, обратном разборке. При сборке не продвигать поршень в цилиндр усилителя более 100 мм от края цилиндра, чтобы не повредить манжету поршня. При сборке переднего корпуса камеры с цилиндром обеспечить совмещение отверстий в корпусе, прокладке и цилиндре.

Под гайки, болты которых используют для крепления усилителя, шайбы не ставят.

Сборка клапана управления показана на рис. 2 и 3.

Установка и испытания гидровакуумного усилителя. Устанавливают усилитель в порядке, обратном его снятию.

Соединительные муфты присоединяют с новыми медными прокладками.

После установки усилителя прокачать тормозную систему.

После сборки и установки усилителя на автомобиль проверить (испытать) его действие. Испытания должны определить:

– герметичность цилиндра усилителя, надежность уплотнительных манжет толкателя поршня, манжет клапана управления и надежность всех резьбовых соединений цилиндра гидровакуумного усилителя. Для этого нажать на педаль тормоза с максимальным усилием, при отсутствии разрежения в системе и удерживая педаль в течение 2-3 мин, убедиться в отсутствии течи жидкости из системы.

После сборки цилиндр гидровакуумного усилителя (до сборки его с корпусом камеры) должен быть проверен на герметичность под давлением 90 кГ/см 2 . Тормозная жидкость должна подводиться к отверстию 1 (рис. 4).

При этом в течение 1,5 мин не должно быть подтекания жидкости из любой точки цилиндра.

Проверить: нет ли уменьшения уровня жидкости в резервуаре главного тормозного цилиндра;

– герметичность манжеты и клапана (шарика) поршня цилиндра усилителя. Для определения герметичности манжеты и клапана поршня нужно нажать на педаль тормоза с усилием 30 – 40 кГ при отсутствии разрежения в системе. Затем пустить двигатель, при этом педаль приблизится несколько к полу кабины. Удерживая педаль с тем же усилием (З0—40 кГ) в течение 2—-З мин и не останавливая двигатель, убедиться в отсутствии ее перемещения;

– растормаживаемость всей тормозной системы. Для этого поднять одно из передних колес автомобиля или задний мост и при работающем двигателе нажать на педаль, а затем отпустить ее. Колесо должно свободно вращаться;

– герметичность вакуумной камеры, клапана управления усилителя и всей системы вакуумного трубопровода. Для этого пустить двигатель и, дав ему немного поработать, отключить его. По истечении 2-З мин нажать на педаль тормоза. При герметичности вакуумного трубопровода, запорного клапана, камеры усилителя и клапана управления должно слышаться шипение воздуха, поступающего в усилитель через воздушный фильтр, который расположен в кабине водителя.