какое давление в вакуумном усилителе тормозов

Вакуумный усилитель тормозов

Вакуумный усилитель тормозов или как говорят в простонародье «вакуумник» — является видом усилителя, применяющийся в тормозной системе авто. Служит для того, чтобы создавать дополнительное усилие педали тормоза за счет разряжения. Применение вакуумного усилителя дает облегчение работы тормозной системы.

Устройство вакуумного усилителя тормозов

Металлический корпус самого усилителя тормозов диафрагмой разделён на две половины – на вакуумную, идущую со стороны ГТЦ (главного тормозного цилиндрика), и на атмосферную, выходящую на тормозную педаль. К слову сказать, вакуумный усилитель и ГТЦ конструктивно и механически объединены в единую систему – тормозную.

Вакуумный усилитель вместе с главным тормозным цилиндром включают в себя:
1. корпус,
2. диафрагму,
3. следящий клапан,
4. толкатель,
5. шток поршня ГТЦ,
6. возвратную пружину.

Безвоздушная камера, то есть вакуумная, выходит при помощи клапана на впускной коллектор. На всех современных автомобилях для стабильной работы усилителя тормозов дополнительно устанавливают электронасос. При выключенном двигателе клапан обратки отсоединяет вакуумный усилитель от коллектора — тормоза просто-напросто пропадают. Точно такой же принцип и при малейшей поломке вакуумного агрегата, даже если мотор работает.

Атмосферная камера, вторая половина устройства, при помощи клапана соединяется и с вакуумной камерой, и с атмосферой. Именно на клапане и основан весь принцип работы вакуумного усилителя – создание разницы давлений между двумя камерами. В исходном положении, когда вы не давите на педаль тормоза, давление в двух камерах одинаково.

Нажимая педаль, толкатель двигается к следящему клапану и штоку тормозного цилиндра. Этим самым клапан закрывает канал между вакуумом и атмосферой. Что получается? Со стороны вакуумной камеры давление остаётся прежним, а со стороны атмосферной камеры происходит разряжение.

По окончании торможения возвратная пружина возвращает диафрагму в начальное положение.

Признаки неисправного усилителя тормозов

Не стоит сильно пугаться, если у вас вдруг отказал вакуумный усилитель. Ничего в этом страшного нет – просто вам придётся с большим усилием давить на тормозную педаль и прилагать чуть больше усилий для управления автомобилем.

1. С каждым разом вам всё труднее и труднее нажимать педаль, а эффект от торможения минимальный;
2. На холостых оборотах двигатель «троит», нажав педаль тормоза — начинает работать ровно и ритмично;
3. Обрыв или трещина в шлаге, которые приводят к появлению шипения или посторонним звукам в усилителе;
4. Вакуумный усилитель начинает «подсасывать» воздух;
5. Разрыв диафрагмы, износ сальников или резины на клапанах.

Проверка усилителя тормозов

Проверить самостоятельно работу вакуумника не составляет особого труда. Есть несколько достаточно простых способов:

1. Двигатель начинает «троить», а после нажатия тормозов он работает как часики. Всё дело в том, что при разгерметизации воздух засасывается во впускном коллекторе. А это ведёт к резкому смешиванию воздуха и топливной смеси, поступающие в цилиндры двигателя.
2. При выключенном моторе прокачайте (нажмите) 5-6 раз педаль тормоза. Потом ещё раз нажмите и на середине хода остановите. Не отпуская педаль, запустите двигатель. Педаль «провалилась» до полика — вакуумный усилитель работает исправно. Если ничего не изменилось после запуска мотора, то стоит подумать о замене или ремонте.
3. Осматривая поверхность, вы заметили подтеки, оставляемые тормозной жидкостью.

Не стоит постоянно быть уверенным в работе вакуумника или тормозов. Они, как и вся машина, хотят получать внимания. А тормозная система особенно – она никогда не прощает ошибок.

Источник

Размышления и план по модернизации вакуумной системы

Итак. Давайте разберёмся зачем нужен вакуум в УАЗе с двигателем ЗМЗ-51432.
Вакуумный усилитель тормозов
Тут всё понятно, атмосферное давление толкает мембрану вакуумного усилителя и тем самым, помогает давить на поршень главного тормозного цилиндра.
Клапан управления EGR
Использует атмосферное давление для открытия клапана EGR. Сейчас заметка не про экологию и я обещаю подумать о ней в будущем.

Теория
В бензиновом двигателе, при отпущенной педали газа дроссельная заслонка прикрыта и между ней и поршнями, при ходе последних вниз возникает разрежение. Объём же в цилиндрах увеличивается а через маленькую щель дроссельной заслонки атмосферный воздух быстро попасть не может, но очень хочет.

Соответственно, это его настойчивое желание можно использовать нам на пользу, предлагая ему обходные пути. Например через вакуумный усилитель тормозов (ВУТ).

На дизельном же двигателе дроссельной заслонки нет, и поэтому с разрежением всё совсем плохо. Нет, разрежение конечно присутствует, иначе воздух бы в цилиндры не попал, но его недостаточно. Поэтому на дизельных двигателях устанавливают отдельные вакуумные насосы.

Подобная проблема возникает и на бензиновом двигателе если на него установить нагнетатель. При работе последнего, в впускном тракте двигателя возникает положительное давление и усилитель тормозов нормально работать не может.

В принципе эта проблема, на бензиновом двигателе, в обычном режиме не возникает, так как вакуумный усилитель снабжён обратным клапаном, то есть высокое давление в ВУТ попасть не может. А в реальной жизни никто не раскручивает двигатель до включения турбины и давит на педаль тормоза одновременно. На холостом же ходу или при торможении двигателем, разряжения вполне хватает для работы ВУТа.

Подобная система производителям показалась недостаточно надёжной и на более — менее дорогие бензиновые турбо автомобили, как и на некоторые дизели, производители устанавливают отдельные электрические вакуумные насосы. Например Hella UP28

Эти насосы не работают постоянно а подстраховывают тормозную систему на случай останова двигателя или на случай если машина будет очень долго ехать на оборотах работы турбины и разряжение из вакуумного усилителя просто со временем выйдет. Такой насос обладает ресурсом только в 600 часов (сто поездок по 6 часов) и не рассчитан на длительную непрерывную работу.

Дизельному же двигателю, наличие турбины а тем более в комплекте с интеркуллером идёт только на пользу. Сопротивление длинного и запутанного впускного тракта а так же лопаток турбины позволяет создать более — менее сносное разряжение во впускном коллекторе а уж если закрылась заслонка экологии, то и шланги может схлопнуть.

ЗМЗ-51432
Отечественный легковой дизельный двигатель, некоторыми своими узлами не отличается надёжностью и вакуумный насос в этом списке стоит чуть ли не первым пунктом. А самое страшное, что в случае выхода насоса из строя заклиниванием, его привод звёздочкой от цепи ГРМ играет злую шутку. Цепь рвётся и поршни первый и последний раз в своей жизни крепко жмут руку клапанам.
Выход из этой ситуации видится в следующих вариантах:
1) Лопатка вакуумного насоса из пластика
В теории такая лопатка, при заклинивании внутри насоса сломается сама и ось насоса просто будет свободно крутится внутри корпуса. Но в реальности никто такие испытания не проводил и на фоне огромного числа беспроблемно работающих родных насосов, преимущество не явно.
2) Генератор со встроенным насосом
Всё в нём хорошо, за исключением необходимости подводить и отводить масло а так же, низкой надёжности по результатам поиска в том-же интернете.
3) Отдельный механический насос с приводом от ремня
Прекрасная штука, позволяет при выходе из строя ремонтировать только себя а не вместе с генератором. но затруднён монтаж на и так перегруженном девайсами двигателе. А так же, уже упомянутый в предыдущем пункте, подвод и отвод масла.
4) Вообще без вакуумника. Тупо ставим блок АБС с электрическим гидронасосом (гидроблок) и радуемся.
Но и тут есть свои минусы, а в частности нифиговое внесение изменений в тормоза, сложность установки, соблазн поставить вместе с АБС ещё и имитацию блокировок а это замена тормозных дисков спереди и установка дисковых тормозов сзади.
5) Электровакуумный насос в помощь к забору разряжения с впускного коллектора.
Вот на этом пункте остановимся подробнее.
Ничего сложного нет. Думаю всё и так понятно исходя из картинки ниже:

Принцип работы такой:
1) Поворачиваем ключ в замке зажигания;
2) Контроллер видит отсутствие вакуума в ВУТ и включает насос;
3) Давление в ВУТ понижается до требуемых 0,4Бар и насос отключается;
4) Заводим двигатель;
5) Начинаем движение, разгоняемся. Турбина создаёт во впуске положительное давление, но оно не может попасть в ВУТ за счёт обратного клапана. Так как тормоза не используются разряжение в ВУТ сохраняется;
6) Отпускам педаль газа, турбина сбрасывает обороты и теперь вместо помощи двигателю начинает мешать, создавая дополнительный перепад давления во впуске. Теперь двигатель создаёт разряжение сам;
7) Притормаживаем педалью, разряжение восполняется двигателем и вакуумный электронасос по прежнему не работает;
8) Стоим на месте в пробке, теребим тормоз, потребности в вакууме восполняются двигателем.
9) Если вдруг мы заглохли а тормозить нужно, электронасос не бросит нас в беде. Электронасос включится автоматически как только давление в ВУТ поднимется до 0,6 бар.

Получается, электронасос работает только в самом начале, когда двигатель ещё не запущен. Можно и этого избежать, подключив контроллер к педали тормоза и запретив ему включать электронасос после подачи питания пока не нажмут на педаль тормоза.

Индикация выведена на лампу недостатка жидкости в тормозном бачке. Контроллер импульсами сообщает о неисправностях. То есть если жидкости мало лампа просто горит, если насос слишком долго пашет а давление всё ещё высокое, лампа мигает истерично и т.п.

Итак на данный момент все компоненты куплены и осталось сваять качественный жгут проводов.

Выложу фотки подготовки насоса к работе. Для справки купил его за 1000р. Из за отломанного штуцера. Что было починено нарезкой резьбы в корпусе и вклейкой другого штуцера.
Насос был с виду в очень плачевном состоянии, что обуславливается его установкой под капотом а так же многолетним валянием на складе разборки. Донор — Volvo XC90

Лопатки насоса и внутренний барабан выполнены из графита, стандартного для вакуумных насосов сухого трения материала.
Корпус я окрасил хлорвиниловой краской 3в1 Новбытхим. Эта краска — эмаль устойчива к маслам, ДТ, бензину. Цвет — какой был.

Надеюсь в ближайшее время испытать конструкцию на машине. По крайней мере, для её реализации ничего ненужно варить и всегда можно будет вернуться на старую схему.

Запчасти

УАЗ 31514 2013, двигатель дизельный 2.2 л., 114 л. с., полный привод, механическая коробка передач — другое

Машины в продаже

УАЗ 3151, 2005

УАЗ 3151, 1998

УАЗ 3151, 1992

УАЗ 3151, 2000

Комментарии 17

Привет. Хорошая тема. Контроллер сам будешь делать?

Эксперименты показали, что данный насос слишком слаб и ничего толкового с ним не выйдет.
Собрал свой контроллер. Настроил так, что после первого же нажатия насос включается. Первое нажатие на тормоз, естественно, лёгкое. Если сразу же отпустить и нажать ещё раз, уже заметно труднее. Третье нажатие уже как без вакуумника. При этом насос всё это время молотит без остановки.
Короче чуда не случилось. Купил генератор с вакуумным насосом. Так в генераторе насос, раза в три — четыре больше этого электрического.

Странно что нехватает вам его, люди вон используют и норм. Возможно где то сифонило или обратные клапаны не держат давление турбины?

Поставте нанолопатку и не партесь!

Как вариант. Но наличие тормозов даже без ДВС, меня соблазняет.

Идея получила дальнейшую реализацию?
У самого стоит такой же электронасос, но забор с впускного коллектора не реализован.
Поэтому интересно, как у кого сделано.

Провёл испытания. Насосик не даёт необходимого разряжения да и то, что может накачивает нехотя.

Ого, что-то пошло не так!
Качает то он не так быстро, как родной, но вакуум дает очень неплохой. Возможно даже больше чем надо, если долго молотит.
Я сейчас езжу с таким уже 3 месяца, тормозит отлично. Но он запитан через реле времени от педали тормоза, и напрягает, что молотит, когда просто педаль держишь.
Поэтому было интересно, как у тебя получилось с вакуумом от коллектора.

Так как насосик показал свою малую эффективность, эксперименты с коллектором были отложены. Если раздобуду UP30(UP32) продолжу.

Хм, я так не вникал, думал все эти насосы качают примерно одинаково.
Надо будет понять, какая хелла у меня.

Так как насосик показал свою малую эффективность, эксперименты с коллектором были отложены. Если раздобуду UP30(UP32) продолжу.

Я так понимаю, что UP30 производительнее?
Щас по каталогам проверил, получается что у меня UP28 стоит

Так как насосик показал свою малую эффективность, эксперименты с коллектором были отложены. Если раздобуду UP30(UP32) продолжу.

я с разборки купил насос, построил схему на датчике давления ГАЗ и реле времени, единственное он долго качает(секунд 10-15) и в активном притормаживании по городу тормоза становятся туговатыми но редко, а вариант со впуском тоже думал, но только как дополнительное разряжение, не для того чтобы исключить в итоге электронасос, а чтобы добавить эффективности, естественно нужен обратный клапан, сразу после двигателя и у трубки впуска, я схему собрал как говориться из говна, палок и пылесосных шлангов, сколько уже ищу но обратный клапан с широким диаметром так и не нашел(чтобы улучшить впуск), в остальном схема меня устраивает полностью

Обратный клапан можно взять и из водопровода, даже самый мелкий на 1/2 за 150р более чем. Я сделал обратный клапан в капролоновом корпусе разветвителя, просто шарик и пружинка в сужающемся отверстии.

Написано букв много, а по существу толком ничего и нет. То, что вакуумный насос нужен для создания разряжения используемого в ВУТ, это знает каждый с автошколы.

Что касается решений по улучшению.
Генератор со встроенным насосом отпадает сразу — он банально не влезет на отведенное ему место.
Я поставил вместо штатного 80А 120-амперник от 406ого, влез со скрипом. А учитывая то что вакуумный насос на генераторах стоит в их торцевой части то однозначно становится ясно что это решение не приемлимо.
К тому же в случае заклинивания такого насоса убиваем еще и генератор.
Да и стоимость от 25 тысяч рублей не прибавляет энтузиазма.

По поводу внешних насосов.
Оптимальным кандидатом является насос от Peugeot Boxer I-поколения. Это насос мембранного типа, следовательно он не требует подвода и отвода масла, и изнашиваться там практически нечему. А в случае чего всегда можно возить с собой запасную мембрану. Замена по трудоемкости аналогично замене мембраны бензонасоса на карбюраторных машинах и не представляет трудностей. Привод осуществляется от ремня, насос поставляется сразу со шкивом под ремень 6РК — как раз то что нам нужно. Остается сделать под него только кронштейн (просится к размещению туда, где на патриотах стоит компрессор кондиционера)
Единственный недостаток — цена нового насоса 14-16 т.р, а на разборках найти не удалось.

Второй кандидат это насос от ГАЗ 3309. Высокий ресурс, большая производительность. Шкив под клиновый ремень придется заменить на ручейковый 6рк, и организовать подвод/слив масла. Брать масло целесообразнее из под аварийного датчика давления с головки, а сливать туда, куда сливает турбина (предварительно изготовить соответствующие тройники) Цена в районе 8-9 тр

По поводу изготовления альтернативной лопатки в штатный насос. На просторах интернета есть положительный опыт. Лично экспериментировал с изготовлением лопаток (поскольку моя работа связана с композитными материалами для меня это не проблема).
Лопатка полученная методом прессования показала себя работоспособной, и действительно при разрушении ее фрагменты просто болтаются в полости насоса ничего при этом не клиня. Ресурс правда ее оказался ничтожным — хватило на неделю. Но это зависит уже от конкретного пресс-материала и режимов прессования.
Сейчас есть соображения попытаться сделать лопатку из заготовки, полученной путем вакуумной инфузии (а не прессования) и из совершенно другого материала, более устойчивому к истиранию и обладающего большей прочностью.
Если получится добиться положительных результатов — отпишусь на уазбуке.

Электрический насос считаю худшим из возможных решений. Дюже сложная схема управления им не добавит надежности как этому узлу так и машине в целом.

Источник

Информативность тормозов — что и почему

Информативные тормоза это «как нажал — так и останавливает», т.е:
*если нажать слегка — торможение будет слабым/медленным/плавным;
*если нажать сильно — торможение будет сильным/быстрым/резким.

Понятия «информативные» и «спортивные» тормоза равнозначны. На спортивных автомобилях ход педали практически отсутствует — торможение достигается за счет давления ноги на педаль, которое в Формуле-1 доходит до 160 кг. Разумеется, для повседнева это неприемлемо, поэтому гражданские тормоза выкладываются на полную уже при 23-30 кг (конкретное значение зависит от настройки гидравлики).

Чем туже педаль и короче её ход, — тем информативнее (спортивнее) тормоза.
Теперь попробуем разобраться, как этого достигнуть.

Закон Паскаля — давление в замкнутом сосуде, вызванное действием внешней силы, равномерно распределяется во всех направлениях и одинаково в любой точке.

Тормозная система автомобиля — это несколько сообщающихся сосудов (поршни ГТЦ, поршни суппортов и магистрали), образующих единый контур. В силу закона Паскаля давление внутри этого контура одинаково во всех его точках. В предыдущих статьях мы выяснили, что тормозной момент («мощность» тормозной системы) напрямую зависит от давления в тормозном контуре.

В состоянии покоя давление в контуре равно нулю, то есть тормоза не функционируют. Давление в контуре образуется чередой нескольких механических процессов. Первым делом мы нажимаем ногой на педаль тормоза. Однако одной лишь мышечной силы ног большинства водителей было бы крайне мало для полноценного функционирования тормозной системы: вы в повседневе не выжмете 160 кг за доли секунды в экстренной ситуации. Поэтому инженеры придумали вакуумный усилитель тормозов (ВУТ). В большинстве случаев ВУТ имеет 5-7 кратное усиление при максимальном усилии на педаль (например, 30 кг). Т.е. 30х5 = 150 кг (при поддержке ВУТ). Это (давление на педаль, помноженное на усиление ВУТ) является силой, приложенной к главному тормозному цилиндру (ГТЦ).

Ввиду действия закона Паскаля и закона о сообщающихся сосудах, давление в тормозном контуре не зависит от количества и размера поршней суппортов. Собственно, оно было бы одинаковым и в контуре, не имеющем суппортов вообще. Поскольку давление в замкнутом контуре одинаково во всех его точках, то и все поршни суппортов (в любом их количестве и размере) выдавливаются с одинаковой силой.

А вот сила, оказываемая на колодку, напрямую зависит от количества и размера поршней суппортов — чем больше поршней и чем больше их размер, тем больше давление на колодку. То есть давление в тормозном контуре — это сила, существующая внутри контура, а давление на колодку — внешняя сила, производная от давления в контуре и количества/размера поршней суппорта.

Для функционирования тормозной системы необходимо, чтобы усилие ноги, увеличенное ВУТ, создавало давление внутри тормозного контура — этим «переходником» является ГТЦ.

Величина давления в контуре тормозной системы зависит от:
*силы, приложенной педали к тормоза;
*геометрии педального узла (как рычага);
*кратности усиления ВУТ;
*диаметра ГТЦ.

«Почему диаметр ГТЦ влияет на давление в контуре, а размеры и количество поршней суппортов — нет?». Дело в том, что мы можем влиять на поршни суппортов через ГТЦ, но не можем через поршни суппортов влиять на ГТЦ. Мы можем на ходу надавить на педаль тормоза, но не вдавить поршни обратно в суппорт. То есть давление в контуре всегда создается только через ход поршня ГТЦ, других рычагов воздействия у нас нет.

Чем сильнее давим и чем мощнее ВУТ, тем большее усилие прилагается к ГТЦ — с этим всё понятно. Теперь разберемся, как ГТЦ влияет на ход педали и давление в тормозном контуре.

ВЛИЯНИЕ ГТЦ НА ХОД ПЕДАЛИ

Очевидно, что пройдя одно и то же расстояние, ГТЦ большего диаметра вытеснит больше тормозной жидкости. Однако не всё так просто и однозначно.

В ходе работы тормозной системы поршни суппорта то выдавливаются из него (при нажатии педали), то втягиваются обратно (при отпускании педали). Это расстояние определяется биением тормозного диска — чем кривее диск, тем дальше он отодвигает колодку в связке с поршнем. Таким образом, рабочий ход поршня суппорта — это зазор между диском и колодкой, образуемый биением тормозного диска при отпускании педали тормоза.

Именно это расстояние поршням суппортов необходимо пройти, прежде чем колодка коснется тормозного диска и начнется перевод кинетической энергии автомобиля в тепловую. Чтобы поршни суппортов начали перемещать колодку, их необходимо выдавить из тела суппорта тормозной жидкостью, перемещаемой ГТЦ из расширительного бачка непосредственно в сами суппорты. Ход поршней суппорта нигде не нормируется, но его можно измерить моторными щупами. Справки в инете условно сходятся на 0.1 мм, что подразумевает общее биение тормозного диска 0.2 мм (т.е. отодвигает левую колодку на 0.1 + правую на 0.1).

Посчитаем рабочий объем жидкости в поршнях суппортов, взяв для образца мой набор тормозов (LS430п+LS460з): 8х43 спереди + 4х40 сзади. Поршень суппорта это цилиндр, у которого мы знаем радиус, а за высоту примем рабочий ход.

V(1 поршень 43мм)=π*(43/2)^2*0.1=145 мм3
V(1 поршень 40мм)=π*(40/2)^2*0.1=125.6 мм3
V(мой набор тормозов)=1083 мм3 (1 см3)

Теперь посчитаем, какое расстояние нужно пройти ГТЦ разного диаметра, чтобы вытеснить 1 см3, необходимый для НАЧАЛА функционирования тормозной системы.

h(ГТЦ 15/16″)=1083/(π*(23.81/2)^2)=2.43 мм
h(ГТЦ 1″)=1083/(π*(25.4/2)^2)=2.13 мм (-12%)
h(ГТЦ 17/16″)=1083/(π*(26.99/2)^2)=1.89 мм (-22%)

Чем больше диаметр ГТЦ, тем меньшее расстояние ему нужно пройти, чтобы вытеснить один и тот же объем тормозной жидкости, а значит правильно утверждать, что его производительность выше. Отсюда вытекает, что благодаря более быстрому вытеснению поршней суппортов тормоза начнут схватывать резче.

И в этот самый момент проявляется оборотная сторона медали. Выдавить суппорты жидкостью относительно легко, поскольку единственное сопротивление, которое на этом этапе встречает ГТЦ, — это сила трения поршней (ГТЦ и суппортов) и колодки (о тело суппорта, о направляющие штифты). А вот как только перемещать поршни становится уже некуда (т.е. колодка упёрлась в тормозной диск), вместо преодоления незначительной силы трения ГТЦ приходится сжимать несжимаемое — в этот момент в тормозном контуре начинает расти давление.

ВЛИЯНИЕ ГТЦ НА ДАВЛЕНИЕ В ТОРМОЗНОМ КОНТУРЕ

Предположим, что сила, приложенная к ГТЦ, лимитирована — это наше усилие ноги на педаль (30 кг), умноженное на кратность усиления ВУТ (5х). Т.е. максимальное усилие, приложенное к ГТЦ, составляет, к примеру 150 кг (30х5). Вместе с тем поршень ГТЦ имеет площадь, и как всем известно — при одинаковом усилии, давление больше там, где площадь МЕНЬШЕ.

p — давление
F — сила
S — площадь

Сила нам известна (например, 150 кг), давление в контуре берем из сервисного мануала (например, 10МПа), площадь ГТЦ мы знаем (площадь окружности). Как мы уже разбирали раньше, чем сильнее давишь — тем больше давление. И эта сила остаётся на растерзание площади ГТЦ, — и от их сочетания будет зависеть давление в контуре.

Допустим, давление в контуре при усилии на педаль 30 кг с конкретным ВУТ и ГТЦ диаметром 1″ равно 10 МПа.
23.81 мм — 15/16″ (S=445.25)
25.40 мм — 1″ (S=506.70)
26.99 мм — 17/16″ (S=572.13)

506.70/572.13=0.88 (соотношение площадей ГТЦ 1″ и 17/16″)
506.70/445.25=1.13 (соотношение площадей ГТЦ 1″ и 15/16″)

Таким образом, чтобы посчитать изменение давления в тормозном контуре при замене ГТЦ, нужно известное из мануала значение давления умножить на соотношение площадей стокового и «тюненого» ГТЦ.

10 МПа — при 1″ (100%)
10*0.88=8.8 МПа при ГТЦ 17/16″ (-12%)
10*1.13=11.3 МПа при ГТЦ 15/16″ (+13%)

Получается, что увеличение диаметра ГТЦ способствует снижению давления в тормозном контуре. И это, на самом деле, хорошо. Представьте, что педаль при самом легком касании ударялась бы об пол — как тут нажать сильнее или слабее? Любое усиление — это потери в информативности. Чем меньше давление в контуре, тем тяжелее нажимать на педаль, а значит сложнее переборщить с торможением.

И не стоит переживать из-за «недостачи» тормозного момента: автомобили без усилителя останавливаются ничуть не хуже, просто одного и того же давления в тормозном контуре добиваются другим усилием на педаль.

ЗАВИСИМОСТЬ ХОДА ПЕДАЛИ ОТ ПОРШНЕЙ СУППОРТОВ
Рабочий объем тормозной жидкости суппортов мы научились считать выше. Теперь сравним в цифрах, как количество и размеры поршней суппортов в паре с ГТЦ должны влиять на ход педали.

V(8×44+4×40, ход 0.1)=8*(π*22^2*0.1)+4*(π*20^2*0.1)=1719 мм3
V(8×40+4×38, ход 0.1)=8*(π*20^2*0.1)+4*(π*19^2*0.1)=1459 мм3 (-15%)

Переход с суппортов LS430п+LS460з на R32п+2pot WRX уменьшил рабочий объем тормозной жидкости на 15%. Логично, что без изменения диаметра ГТЦ на столько же сократится и его ход. Теперь примерим эти суппорты на разные ГТЦ. Заодно выстроим в рейтинг.

h(R32п+2pot WRX @ 17/16″)=1459/(π*13.5^2)=2.54
h(R32п+2pot WRX @ 1″)=1459/(π*12.7^2)=2.87
h(LS430п+LS460з @ 17/16″)=1719/(π*13.5^2)=3.00
h(R32п+2pot WRX @ 15/16″)=1459/(π*11.9^2)=3.27
h(LS430п+LS460з @ 1″)=1719/(π*12.7^2)=3.39
h(LS430п+LS460з @ 15/16″)=1719/(π*11.9^2)=3.86

Чем меньше рабочий объем, тем быстрее его заполнит любой ГТЦ, а значит быстрее тормоза выложатся на полную. Но не забываем про то, что у больших тормозов тормозной момент заведомо больше, поэтому пусть для их распинания нажать педаль надо дальше, преимущество всё равно останется за ними. Разумеется, увеличением ГТЦ ход можно сократить.

Однако это сравнение слишком плоское. Сопоставим связки суппорты+ГТЦ по давлению в системе и ходу педали. Во избежание загромождения пишу только готовые значения из калькулятора. За базовую тормозную систему возьмем R32п+2pot WRX с ГТЦ 15/16″ и давлением 10 МПа, ВУТ одинаковый.

(давление в системе | ход ГТЦ)
8.82 | 2.54 — (R32п+2pot WRX @ 17/16″) — (самая тугая и короткоходная педаль)
8.82 | 3.00 — (LS430п+LS460з @ 17/16″) — (самая тугая педаль, длиннее на 17.8%)
9.37 | 2.87 — (R32п+2pot WRX @ 1″) — (мягче на 6%, длиннее на 12.9%)
9.37 | 3.39 — (LS430п+LS460з @ 1″) — (мягче на 6%, длиннее на 33%)
10.0 | 3.27 — (R32п+2pot WRX @ 15/16″) — (мягче на 13%, длиннее на 28.5%)
10.0 | 3.86 — (LS430п+LS460з @ 15/16″) — (мягче на 13%, длиннее на 51%)

Важно понимать, что рассматриваемая длина хода ГТЦ это лишь доля от общего хода педали. Педаль при этом может продавиться как до середины, так и почти до пола. После этого педаль станет давить намного тяжелее, хода практически не будет, необходимая интенсивность торможения будет достигаться через усилие. С маленьким ГТЦ и большими тормозами педаль будет двигаться непринужденно, а интенсивное торможение начнется лишь ближе к полу. С большим ГТЦ и маленькими тормозами педаль будет двигаться тяжелее, а интенсивное торможение начнется при значительно меньшем ходе педали.

Правило рычага — рычаг находится в равновесии, если приложенные к нему силы обратно пропорциональны их плечам.

Именно это мы и разобрали выше:
*либо схватывает резче, но тяжело давить;
*либо схватывает позже, но легко давить.

ЕДИНСТВЕННЫМ значимым параметром ГТЦ является его диаметр. Диаметр всегда можно найти в виде барельефа на самом ГТЦ, указывается в дюймах.

Тогда почему одни корпуса ГТЦ делают тонкими и длинными, а другие — короткими и толстыми? Потенциал для тюнинга и соображения безопасности; длинный — лучше. Если поршню ГТЦ для наполнения поршней суппортов необходимо пройти 13 мм, то совершенно неважно, что в запасе у него будет еще 10 или 30 мм хода — тормоза от этого не начнут схватывать ни раньше, ни позже, ни слабее, ни сильнее (ибо жидкости несжимаемы). Более длинный корпус вмещает больше жидкости, поэтому у него больше запаса хода на случай течи в тормозной системе, износа тормозных дисков/колодок, а также установки упоротых суппортов. На практике для 6+4pot в принципе хватает и короткого 15/16″. Допускаю мысль, что для 12+6pot объема такого ГТЦ бы не хватило… Внешняя ширина корпуса вообще ничего не значит, поскольку задействуется только эффективный, т.е. внутренний, диаметр ГТЦ. У толстостенного ГТЦ с маленьким внутренним диаметром ход будет длиннее, чем у тонкостенного с большим внутренним диаметром.

СТАНДАРТНЫЕ РАЗМЕРЫ ОДИНАРНЫХ ГТЦ
20.63 мм — 13/16″
22.20 мм — 7/8″
23.81 мм — 15/16″
25.40 мм — 1″
26.99 мм — 17/16″
26.99 мм — 1+1/16″

РЕЙТИНГ СПОРТИВНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ SUBARU
(давление в контуре при усилии на педаль 15/30 кг, в МПа — модель, диаметр ГТЦ)

4.02/8.33 — Impreza WRX STi 2004, 2006 17/16″
4.70/9.12 — Impreza WRX 2004 17/16″
4.96/10.05 — Legacy BL 2004 (3.0, 2.0 turbo) 15/16″
4.98/10.24 — Impreza GR/GV WRX STI 2014 15/16″
5.39/10.00 — Forester SF 2001 17/16″
5.29/9.12 — Impreza овощ 2006 17/16″
5.66/9.70 — Legacy BE 2003 (non-turbo), Outback BH 2003 LHD 17/16″
5.80/9.12 — Forester SG 2004 17/16″
5.38/10.98 — Outback BP 2004 (2.5, 3.0) 15/16″
5.88/10.88 — Outback BH RHD без VDC 1″
6.00/11.27 — Impreza GR/GV/GH WRX 2014 15/16″
6.08/11.16 — Legacy BE 2003 (turbo) 17/16″
6.27/10.00 — Impreza WRX 2006 1″
6.46/10.24 — Forester SG 2004 1″
6.46/10.29 — Forester SG 2007 1″
6.17/11.27 — Forester SJ 2014 15/16″
6.40/11.27 — Forester SH 2011 15/16″
8.53/15.37 — Tribeca

Из представленных данных вытекают следующие выводы:
*в целом, самая спортивная гидравлика на STi;
*в целом, подход к гидравлике раньше был более спортивным;
*большой ГТЦ может нивелировать недостаток даже самых мощных ВУТ;
*гидравлическую систему необходимо рассматривать в совокупности, в т.ч. педальный узел.

РЕЙТИНГ ВУТ SUBARU ПО МОЩНОСТИ
Из мануалов видно, что одни и те же модели авто:
*с одинаковыми по размерам ВУТ;
*с одинаковыми по диаметру ГТЦ;
*с одним и тем же набором поршней суппортов;
…имеют разное давление в тормозных контурах. Из этого следует, что на них стоят ВУТ, отличающиеся настройками. Данный вывод соответствует каталогам: сколько различий в показаниях давления контура, — столько и уникальных по коду ГТЦ, имеющих строгую привязку к комплектации модели (двигатель, тормоза, VDC). И напротив, при одинаковом педальном узле (!), но разных ГТЦ, при примерке одинаковых ГТЦ кратность усилений получается идентичной — при этом через каталоги устанавливается идентичность кодов ГТЦ.

Методика вычисления мощности ВУТ: берется штатная связка ГТЦ+ВУТ и примеряется к другим ГТЦ. Для этого значения:
*давление без ВУТ при 30кг;
*давление с ВУТ при 15кг;
*давление с ВУТ при 30кг;
умножаются на соотношение площади поршня родного ГТЦ к тюненому (например, площадь поршня 26.99 (572.13), делится на площадь поршня 25.4 (506.71) и получается коэффициент 1.12), и выстраиваются в порядке увеличения мощности ВУТ, т.е. от самого спортивного к самому блондинистому. Т.е. чем ниже ВУТ в списке, тем легче нажимать на педаль и позже схватывают тормоза.

ВУТ старого образца (до 2007 года):
(кратность усиления с ГТЦ: 17/16″+1″+15/16″ при 15/30 кг)
6.84+7.27+7.75 / 5.67 — Impreza WRX STi 2004, 2006
8.01+8.51+9.07 / 6.20 — Impreza WRX 2004
8.07+8.58+9.15 / 5.84 — Outback BH 2003 без VDC LHD
8.87+9.42+10.05 / 6.61 — Legacy BE 2003 (турбо)
8.87+9.43+10.06 / 5.83 — Forester SG 2006 в версиях с ГТЦ 1″
9.01+9.57+10.21 / 6.20 — Impreza овощ 2006
9.17+9.75+10.40 / 6.00 — Forester SF 2001
9.39+9.98+10.65 / 5.97 — Forester SG 2004 в версиях с ГТЦ 1″
9.64+10.24+10.93 / 5.82 — Legacy BE 2003 (не турбо), Outback BH 2003 LHD
10.04+10.67+11.39 / 6.00 — Impreza WRX 2006
10.17+10.80+11.52 / 5.99 — Forester SG 2004 в версиях с ГТЦ 17/16″
14.47+13.57+12.77 / 9.29 — Tribeca

ВУТ нового образца (2008-2014 года):
(кратность усиления с ГТЦ: 17/16″+1″+15/16″ при 15/30 кг)
8.07+8.57+9.14 / 6.55 — Impreza WRX STI 2014
9.72+10.33+11.01 / 7.21 — Impreza WRX 2014
9.85+10.47+11.17 / 7.27 — Forester SJ 2014
10.36+11.01+11.74 / 7.21 — Forester SH 2011

Оговорюсь сразу: рейтинг имеет погрешности, поскольку НЕ учитывает различия в геометрии педальных узлов. Например, при 15 кг (без ВУТ) на WRX 04MY давление 0.588 МПа, а у SG 07MY с ГТЦ 17/16″ — 0.686 МПа, и тем не менее при примерке на другие ГТЦ учитывалось только соотношение самих ГТЦ, хотя надо бы еще учитывать соотношения педальных узлов, служащих рычагом, но мне слишком лень этим заморачиваться. Поэтому иногда по факту одинаковые по номеру вакуумники могут показывать различное значение усиления (к слову о значимости педального узла). Тем не менее, рейтинг вносит определенную ясность и наглядно демонстрирует, что при одинаковых эффективных диаметрах ВУТ могут иметь огромный разброс в коэффициентах усилений, т.е. настройке, а также может помочь выбрать более предпочтительный для конечного пользователя.

Разумеется, рассматривать надо в совокупности, и мощность ВУТ лишь одна из переменных.
(Конечное давление в тормозном контуре)=(педальный узел)х(ВУТ)х(ГТЦ).

Важное замечание для тупых: характеристики ВУТ/ГТЦ не зависят от расположения руля. Это подтверждается каталогами и технической документацией. Различия в кодах между лево- и праворульным запчастями обусловлены только сопутствующей зеркальностью расположения штуцеров. Одни и те же железки что на самый дохлый овощ (речь про Impreza), что на NBR Challenge с 6pot — это свинство со стороны FHI, в которое большинство неспособно поверить ввиду безграмотности и стереотипного мышления. Полагаю, сведения из сервисных мануалов, полученные научно-практическим методом в заводских условиях, не вызывают сомнений — так обратите внимание, что в документациях к предыдущим поколениям было прямое указание на различие технических характеристик (педальный узел, давление в контуре, размер ГТЦ, длина хода педали) между моделями с лево- и правосторонним расположением руля, а для нашего поколения — нет. Если сравнивать Forester SH и Impreza GR/GV STi, ГТЦ там по диаметру одинаковые, а ВУТ иногда (но не всегда) имеют различия по номерам и характеристикам, и то только по давлению при 30 кг.

Самые неинформативные тормоза:
*максимум поршней суппортов и притом диаметром побольше;
*минимальный размер ГТЦ;
*самый мощный ВУТ.
Такое сочетание ведет к овербусту, педаль совершенно не сопротивляется нажатию, ход длинный, тормоза схватывают позже (давить легко, но дальше), из-за чего передозировать тормозное усилие проще простого — на треке это ведет к потери времени, в городе блондинки радуются, а нормальные мужики страдают.

Самые информативные тормоза:
*минимум поршней суппортов и притом диаметром поменьше;
*максимальный размер ГТЦ;
*самый слабый ВУТ.
Такое сочетание ведет к минимизации усиления, педаль тяжелая, ход короткий, тормоза схватывают резко. На тех же BMW с завода при заказе более мощных тормозов в опцию включается увеличенный ГТЦ.

Впрочем, не всем это надо, и немногие правильно понимают, что такое «информативность». Вообще, для идеальной информативности надо бы выпилить ВУТ из системы — только многих ли из вас, повторюсь, устроит выжимать силой ноги 150 кг каждый раз. На просторах инета хватает отчетов субаристов, которым с большим штатным ГТЦ ездить просто некомфортно: «Педаль со штатным огромным ГТЦ загибается, а торможения не происходит» / «Поставил ГТЦ меньшего диаметра и педаль стала нажиматься легче!».

Кстати, не лишено истинности утверждение, что при наборе поршней суппортов поменьше сокращается тормозной путь, несмотря на то, что согласно калькулятору тормозной момент меньше. Дело в том, что при 180 км/ч машина проходить 50 метров за 1 секунду, а увеличение хода педали ведет к тому, что на схватывание тормозов требуется больше время, и, как видите, достаточно всего нескольких долей секунд, чтобы увеличить тормозной путь со 180 км/ч на 10 метров — притом, что тормоза мощнее. Но это всё не более чем человеческий фактор или нюансы физиологии, которые с точки зрения физики практически не имеют смысла.

ВЫВОДЫ:
*информативные тормоза — те, в которых приложенное ногой усилие соответствует результату: слабое замедление при слабом нажатии, среднее при среднем, сильное при сильном. Педаль на таких тормозах тугая и короткоходная.
*гражданские тормоза — те, в которых тормоза работают по принципу тумблера, т.е. всего 2 режима: вкл/выкл. Педаль на таких тормозах легкая и длинноходная.
*чем выше давление в тормозном контуре — тем легче нажимать на педаль.
*единственным имеющим физическое значение параметром ГТЦ является диаметр его поршня.
*физические размеры корпуса ГТЦ ничего не значат.
*чем больше диаметр ГТЦ, тем резче схватывают тормоза и тяжелее нажимать на педаль.
*чем меньше диаметр ГТЦ, тем позже схватывают тормоза и легче нажимать на педаль.
*достоверно определить мощность ВУТ можно лишь ознакомившись с технической документацией.
*физические размеры корпуса ВУТ ничего не значат.
*чем слабее ВУТ, тем тяжелее нажимать на педаль, способствует информативности.
*чем мощнее ВУТ, тем легче нажимать на педаль, вредит информативности.
*чем меньше общая площадь поршней суппортов (диаметр/количество), тем спортивнее педаль.
*чем больше общая площадь поршней суппортов (диаметр/количество), тем блондинистее педаль.

ПРИЧИНЫ НЕСТЫКОВКИ С ТЕОРИЕЙ
*замена исправных деталей на несправные и наоборот;
*качественная прокачка тормозной жидкости и наоборот;
*незнание характеристик ВУТ;
*отсутствие понимания сути изменений.

И в комбинациях. Очень часто в сети встречаются крайне противоречивые отчеты по замене запчастей, которые в принципе не стыкуются с теорией: не может у педали ход стать короче и мягче, не могут более спортивные исправные запчасти привести к более позднему схватыванию тормозов. Ну и одна из самых субъективных причин — люди не понимают, как изменилось поведение автомобиля, или неправильно трактуют понятие информативности.

КАТАЛОГ ГТЦ SUBARU
VDC — штуцеры с резьбой M12 (бачок прямоугольный)
ABS без VDC — штуцеры с резьбой M10, (бачок овальный)

Подсказка: есть ГТЦ форм-фактора SH/SJ диаметром 17/16″ под VDC (жми)

1″ — LH
26401-AE02A — c ABS, без VDC
26401-FA013 — c ABS, без VDC
26401-FA030 — c ABS, без VDC
26401-FA031 — c ABS, без VDC
26401-FC031 — без ABS
26401-AC121 — без ABS

1+1/16″ / 17/16″ — LH
26401-AE03A — c ABS, без VDC
26401-AE010 — c VDC
26401-AE011 — с VDC
26401-FC010 — без ABS
26401-AC190 — c ABS, без VDC
26401-AC191 — c ABS, без VDC
26401-AC220 — c ABS, без VDC
26401-AC220S1 — c ABS, без VDC
26401-AC230 — c ABS, без VDC

Штатная привязка к кузовам:
AA — G10
AC — G10, G11, S10, S11, B11, B12
AE — S11, B12
AG — G12, G22, S12, B13, Y10
AJ — B14
FA — G10, G11, S11, B12
FC — G11, S10
FJ — G13, G23, G33, S13
XA — W10

Источник