Чтобы тормоза работали стабильно: что такое дополнительный вакуумный насос и как он работает

Статьи

Стабильное торможение: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Принято считать, что в каждом автомобиле впускной коллектор является источником вакуума для тормозов и различных вспомогательных цилиндров. Поэтому не каждый владелец автомобиля знает о существовании отдельного вакуумного насоса под капотом.

Ну, что касается «каждого автомобиля», это, конечно, немного опрометчиво…. Владельцы дизельных автомобилей и даже технически информированные водители знают (или что-то слышали на слух), что вакуум во впускных коллекторах дизельных двигателей недостаточен, и для его создания используются отдельные вакуумные насосы. Однако не все знают, что они также доступны на многих бензиновых двигателях. Почему они там? И почему в одних автомобилях этот модуль необходим, а в других (иногда одной модели, но с разной комплектацией!) можно обойтись без него?

Где можно найти вакуумные насосы в дополнение к дизельным двигателям?

Прежде всего, автомобили с бензиновыми двигателями с турбонаддувом оснащаются дополнительными вакуумными насосами. Известно, что турбина создает высокое давление воздуха во впускном коллекторе, и на высоких скоростях вакуумный усилитель тормозов становится неэффективным. В этом случае вспомогательный вакуумный насос поддерживает необходимый уровень вакуума в усилителе тормозов. Поэтому в той же модели автомобиля, но с атмосферным двигателем, вспомогательный насос может отсутствовать. А может, и есть! Вспомогательный насос полезен, например, при движении по дорогам, где атмосферное давление снижено и уменьшает эффективность работы тормозного вакуумного узла.

Во-вторых, вакуумные насосы часто устанавливаются на бензиновые двигатели, соответствующие стандартам Euro 4 или выше. Чтобы соответствовать экологическим стандартам, многие производители используют специальный алгоритм работы холодного двигателя для ускорения прогрева двигателя и снижения токсичности выхлопных газов. Блок управления, основываясь на показаниях датчика температуры, заставляет электрическую дроссельную заслонку открываться на холодном двигателе, увеличивая подачу воздуха. Обороты не увеличиваются, потому что количество топлива ограничено временем открытия форсунок. Это делается для ускорения нагрева каталитического нейтрализатора. В этом режиме во впускном коллекторе создается недостаточно вакуума, и если вам нужно завести или, скажем, удержать автомобиль на месте с помощью тормозов на уклоне или холме, именно вспомогательный насос обеспечит эффективную работу вакуумной помощи.

В-третьих, вакуумный усилитель необходим на автомобилях с системой старт-стоп, когда двигатель выключается, чтобы во впускном коллекторе не создавалось разрежение. Он также необходим в быстро растущем сегменте электромобилей, которые вообще не имеют источника вакуума в виде обычного двигателя внутреннего сгорания.

Как устроена насосная часть и как она приводится в движение?

В большинстве таких устройств насосный элемент представляет собой лопастную воздуходувку с подвижными лопастями, которые вращаются друг от друга под действием центробежной силы. Каждый насос рулевого управления, например, устроен аналогичным образом. Хотя есть редкие исключения — у Mercedes, например, есть вакуумный насос поршневого типа — поршень представляет собой плоскую пластину большого диаметра с резиновым уплотнением и очень коротким ходом, перемещаемую ходами кулачков распределительного вала. По сути, он очень похож на мембранный насос — как в классическом карбюраторном бензонасосе. Только мембрана является жесткой и не имеет постоянного соединения с контуром.

Система привода вакуумных насосов также может быть различной. Прямой привод — т.е. вал насоса вращается непосредственно через распредвал или непрямой вал — обычно используется в дизельных двигателях. В этом случае насос устанавливается в блоке цилиндров или головке двигателя. В некоторых случаях вал насоса смазывается звездочкой и приводится в движение цепью в двигателе. В некоторых случаях имеется также насос с ременным приводом, установленный снаружи, как в некоторых грузовиках.

Читайте также:  BMW X6: на первом месте теперь комфорт

Однако наиболее распространенным вариантом вспомогательного вакуумного насоса является автономный агрегат, работающий от собственного электродвигателя. Этот вариант чаще всего используется именно в бензиновых автомобилях и имеет такие преимущества, как независимость от скорости двигателя автомобиля, гибкое управление с помощью электроники и возможность размещения в любом месте под капотом.

Этот насос управляется электроникой — либо датчиком вакуума, либо жесткой логической схемой. Первый вариант — более продвинутый, второй — более старый.

В современной версии системы электроника контролирует вакуум от датчика в режиме реального времени и активирует насос, как только вакуум становится недостаточным. Если в вакуумном тракте есть утечки, насос включается чаще.

В простом варианте электронная система считает, что насос должен включаться на определенный период времени (например, на 10 секунд) после каждого, скажем, третьего нажатия на педаль тормоза. Электронные системы не знают о фактическом состоянии вакуумной магистрали.

Разборка и визуальный осмотр электровакуумного насоса

Одним из наиболее распространенных электрических вакуумных насосов, используемых в легковых автомобилях, является UP-28, который производится компанией Hella для многих марок автомобилей в Европе и США. Насос может иметь разные торговые марки, разные монтажные кронштейны, встроенный обратный клапан или нет — но по сути это один и тот же насос.

Стабильное торможение: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Конструктивно насос очень прост, но — как и многие простые компоненты — он очень высокотехнологичен и изготовлен с использованием деталей, требующих очень точной, практически прецизионной обработки.

Стабильные тормоза: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Собственно насосный агрегат, создающий вакуум, как упоминалось выше, является лопастным (кулачковым) насосом. Лопастной ротор помещен в цилиндрическую полость и закрыт сверху и снизу двумя крышками. Как деталь, образующая полость, так и крышки имеют очень высокое качество обработки поверхности и плоскости прилегания.

Стабильные тормоза: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Стабильные тормоза: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Стабильные тормоза: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Рабочее колесо насоса представляет собой диск с концентрическими прорезями, в которых расположены нагнетательные лопатки. Рабочее колесо расположено не по центру, а смещено в сторону, что приводит к эллиптическому смещению, несмотря на цилиндрическую форму полости. Следовательно, когда лопатки проходят через С-образную полость, центробежная сила вытягивает их из пазов и прижимает к стенке полости, а после прохождения через С-образный сектор лопатки возвращаются в пазы, так как прижимаются к стенке полости. Таким образом, при вращении устройства постоянно создается полость переменного объема, которая выталкивает воздух через выходной порт и создает вакуум в шланге, подключенном к входному порту.

Читайте также:  Очередной «убийца Креты» едет в Россию

Интересной особенностью этого типа насосов является то, что они могут работать без смазки и изнашиваемых уплотнений, обеспечивая стабильную работу без технического обслуживания в течение очень долгого времени. Смазка лопастных канавок полезна, когда такой насос постоянно перекачивает жидкое масло — например, смазочный насос. Масло постоянно циркулирует и не загустевает. Однако в вакуумном насосе, работающем на воздухе, если смазывать пластины ротора консистентной смазкой, масло рано или поздно затвердеет (температура внутри насоса во время работы высокая!) и пластины прилипнут.

Именно поэтому в электровакуумных насосах используется специальное рабочее колесо — оно изготовлено не из металла, а из углепластика. и лопастные пластины, которые отливаются из плотного графита. Эти материалы прекрасно скользят по полированным металлическим полостям и покрытиям без смазки, практически без износа!

Стабильные тормоза: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Стабильные тормоза: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Остальная часть насоса довольно несложная. По сути, это простой двигатель с постоянными магнитами и пылезащитным кожухом.

Стабильные тормоза: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Стабильные тормоза: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Стабильные тормоза: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Стабильные тормоза: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Неисправности и ремонт

Несмотря на важность этого узла, что видно из описания выполняемых им задач, отказ вакуумного насоса еще не является непреодолимым препятствием для движения, так как его роль вспомогательная. Да, педаль тормоза иногда может немного шататься, но во многих автомобилях с тихой работой и нециклическим торможением отказавший насос может долгое время оставаться незамеченным водителем. Особенно если управление насосом логическое, без обратной связи с датчиком вакуума, и ЭБУ, выдавая команду на включение, не знает, включился он на самом деле или нет.

Хотя, как уже говорилось выше, электрические вакуумные насосы достаточно надежны и очень редко выходят из строя. Они работают не постоянно, как генератор переменного тока или вентилятор кондиционера, а периодически, и даже через десять лет насос обычно вполне жив и является насосной частью, подобно щеткам электродвигателя. Они не нуждаются в смазке, и в них не попадает вредная влага, поскольку через насос не проходит воздух — во время работы он откачивает воздух из мертвого объема, а не перекачивает его из атмосферы, как в случае с бустерными насосами.

Тем не менее, сбои случаются. Одна из распространенных (хотя, повторюсь, нечастых) неисправностей связана с повреждением вакуумного тракта или вакуумного датчика, из-за чего насос начинает работать почти непрерывно. Этот режим для него неприемлем, так как существует риск перегрева. В этом случае лопасти и крыльчатка могут быть разрушены, пластмассовые щетки двигателя могут расплавиться, а обмотки сгореть.

Читайте также:  Как удалить воду из топливного бака?

Вакуумный насос, за редким исключением, является сменным узлом. Однако, благодаря доступной цене на вторичном рынке, купить подержанное устройство без ущерба для кошелька не составит труда. Вероятность покупки неисправного устройства или устройства с коротким сроком службы очень мала, и обычно купленный подержанный насос даже не нужно профилактически разбирать перед установкой — если он гудит при подаче 12 вольт, его можно вставить обратно и подключить как есть.

Если проводится ремонт, то обычно это попытка собрать один насос из нескольких или трех поврежденных — возможно объединение насосного модуля от одного агрегата с двигателем от другого. Также можно заменить поврежденные лопасти на лопасти от донора. Также иногда случается, что приходится перепаивать штекер на кабеле питания, поскольку в поставке может быть только аналогичный насос другой марки — в этом случае вы срезаете «фишку» с оригинального штекера и припаиваете его на место купленного. И, возможно, «побаловаться» с другим кронштейном.

«Тюнинг»

Кстати, благодаря своей надежности и редким поломкам вакуумные насосы не востребованы на вторичном рынке: они простаивают в пунктах приема металлолома, и поэтому хороший насос с большим сроком службы можно купить за 1-1,5 тысячи рублей. Однако это привлекает небольшое количество «самоделкиных», поскольку они не создают значительного спроса на эти металлические детали, и цены на них не растут. Поэтому некоторые самоделкины с удовольствием устанавливают эти устройства на автомобили, где нет дополнительного насоса, а родные тормоза оставляют желать лучшего — не из-за отказа, а с самого начала.

Вакуумный насос соединен с родным усилителем тормозов через дополнительный тройник и обратные клапаны — таким образом, воздух из усилителя всасывается во впускной коллектор и насос, не влияя друг на друга:

Стабильные тормоза: Что такое вспомогательный вакуумный насос и как он работает?

Электрически насосы в «колхозном варианте» обычно подключаются без связи с ЭБУ и без вакуумных датчиков — элементарное питание их от педали тормоза через реле. Вы нажимаете на педаль — насос работает. Выпущено — выключено.

Единственная необходимая электроника — таймер с блошиного рынка, который ограничивает работу насоса несколькими десятками секунд, даже если педаль тормоза удерживается дольше. Это необходимо для защиты устройства от перегрева в пробках, когда автомобиль стоит дольше, чем движется, и постоянно включены стоп-сигналы.

Василий Штормин
Главный редактор , wekauto.ru
Знаю что такое авто от А до Я. Люблю интересоваться гонками, конструкцией автомобилей, ремонтом. Знакомые советовали поделиться своими знаниями в интернете. Давайте вместе окунемся в мир авто и всего, что с ним связано.
Оцените статью
WekAuto.ru
Добавить комментарий