Усилители тормозов состоят из системы гидравлики, используемой для замедления или остановки транспортного средства. Они используют комбинацию механических компонентов и вакуумной помощи для умножения давления, прикладываемого водителем к педали тормоза, на достаточную силу для приведения в действие тормозов и остановки транспортного средства. Напротив, ручные тормоза полагаются исключительно на давление, прикладываемое водителем к педали тормоза.
Система усилителя тормозов состоит из нескольких отдельных компонентов, включая вакуумный усилитель, главный цилиндр, резервуар и магистрали тормозной жидкости, а также суппорты (или барабаны). Усилители тормозов появились в той или иной форме еще в 1920-х годах, а с конца 20-го века все автомобили, продаваемые в Северной Америке, были оснащены усилителями тормозов.
Вакуумный усилитель был изобретен в 1927 году для того, чтобы сократить тормозной путь. Вакуумные усилители обеспечивают водителю помощь при торможении, умножая силу, исходящую от усилителя, создавая больше, чем сила, которая использовалась для нажатия на педаль тормоза. Усилитель работает, вытягивая воздух из камеры усилителя с помощью насоса или другого источника вакуума (обычно впускного коллектора двигателя [1] ), создавая внутри систему низкого давления. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, входной шток усилителя вдавливается, что позволяет атмосферному давлению поступать в усилитель. Это, в свою очередь, толкает диафрагму к главному цилиндру.
Главный цилиндр расположен за приборной панелью со стороны водителя, установленной на вакуумном усилителе. Давление внутри главного цилиндра создается первичным и вторичным поршнями. Они толкаются выходным штоком вакуумного усилителя, чтобы сжать жидкость в его первичной и вторичной камерах ( гидравлическое давление ). Гидравлическое давление передается через тормозные магистрали к тормозным суппортам. Когда тормозная жидкость проталкивается через тормозные магистрали, камеры главного цилиндра пополняются резервуаром (прикрепленным к верхней части главного цилиндра).
Часто используемые в дисковых тормозах , тормозные суппорты состоят из одного-двух полых алюминиевых или хромированных стальных поршней (поршней суппорта). Тормозные суппорты являются одной из важнейших частей транспортного средства и необходимы для способности вашего транспортного средства останавливаться. Работа суппорта заключается в замедлении колес транспортного средства с помощью трения, которое они создают о металлические диски (роторы). Они работают, принимая давление, создаваемое главным цилиндром, чтобы заставить поршни прижиматься к ротору. Разработка и использование дисковых тормозов начались в Англии в 1890-х годах. Первый автомобильный дисковый тормоз суппортного типа был запатентован Фредериком Уильямом Ланчестером на его заводе в Бирмингеме в 1902 году. В дисковой тормозной системе роторы прикреплены к колесам автомобиля и вращаются вместе.
Другой тип тормоза с усилителем, установленный в автомобилях, называется барабанным тормозом . Этот тип тормоза, как правило, создает некоторое трение, которое замедляет колесо. В этом типе тормоза есть тормозной цилиндр, который соединяет главный цилиндр с барабанным тормозом через тормозные магистрали, которые передают давление от главного цилиндра. Когда водитель нажимает на педаль тормоза ногой, поршни внутри цилиндра активируются. Активация этого поршня позволяет двум тормозным колодкам , расположенным внутри барабана тормоза, расширяться, тем самым создавая трение для замедления и остановки колеса. Обычно этот тормоз расположен в задних колесах автомобиля, в то время как дисковый тормоз расположен в передней части автомобиля. Автомобиль также может иметь только барабанные тормоза или дисковые тормоза как спереди, так и сзади.
Водитель инициирует процесс торможения, нажимая на педаль тормоза, приводя в движение ряд механических связей. Давление, оказываемое водителем на педаль, умножается вакуумным усилителем, который использует вакуум двигателя, чтобы тянуть шток и диафрагму усилителя вперед к главному цилиндру. Движение штока вперед заставляет поршень в главном цилиндре сжиматься; это действие проталкивает тормозную жидкость через тормозные магистрали, которые ведут к суппортам. Там жидкость сжимает поршни суппорта, что заставляет тормозные колодки двигаться внутрь и соприкасаться с роторами. Возникающее трение замедляет транспортное средство.
Этот процесс во многом аналогичен работе ручной тормозной системы; основное отличие заключается в добавлении вакуумного усилителя.