Тормозная система с гидравлическим приводом действует следующим образом. Усилие, приложенное к педали, передается через шток поршню главного тормозного цилиндра. Вследствие перемещения поршня повышается давление в главном цилиндре до 8...9 МПа. Вытесняемая жидкость поступает по трубопроводам к колесным тормозным цилиндрам и действует на находящиеся в них поршни. Поршни, перемещаясь, прижимают колодки к тормозным барабанам, осуществляя торможение колес.
При отпускании педали тормоза колодки под действием стяжных пружин возвращают поршни в исходное положение, вытесняя жидкость по трубопроводу в главный тормозной цилиндр. Давление в трубопроводе остается избыточным 50...100 кПа, благодаря чему воздух не проникает в систему.
На легковых отечественных автомобилях с раздельным гидравлическим приводом для задних и передних колес главный цилиндр (рис. 85) выполнен с двумя подвижными поршнями типа «тандем», устанавливаемым в сочетании с вакуумным усилителем. У главного цилиндра две отдельные камеры сжатия, соединенные с независимыми гидравлическими цепями: первая А управляет большими цилиндрами передних дисковых тормозов, вторая Б — задними тормозами и малыми цилиндрами передних дисковых тормозов.
В бачке 28 главного цилиндра внутренняя полость разделена перегородкой на два отсека. Каждый отсек питает одну из камер главного цилиндра. Чтобы исключить случаи повышенного давления из-за температурного расширения жидкости в тормозных цепях, каждая камера сообщается с питательным бачком через компенсационное отверстие камеры С. Камеры при рабочем движении поршней перекрываются рабочими кромками манжет, зоны сжатия в это время разобщаются с питательным бачком, и начинается вытеснение тормозной жидкости.
Рис. 85. Главный цилиндр тормоза с вакуумным усилителем: 1 — крышка корпуса, 2 — соединительное кольцо, 3 — диафрагма, 4 — основание корпуса, 5 — опорное кольцо диафрагмы, 6 — опорная тарелка диска, 7 — сектор опорного диска диафрагмы, 8 — центральный клапан, 9 — фиксирующая шайба, 10 — направляющее кольцо поршня, 11 — уплотнительная манжета корпуса поршня, 12 — стопорная шайба уплотнительной манжеты, 13 — корпус поршня, 14 — прижимная втулка опоры толкателя, 15 — воздушный фильтр, 16 — толкатель поршня, 17 — регулировочный винт, 18 — упор поршня, 19 — запорное кольцо диафрагмы, 20 — возвратная пружина секторов, 21 — упорная скоба, 22 — шток усилителя, 23 — возвратная пружина поршня, 24 — регулировочный болт, 25 — обратный клапан, 26 — проставочная шайба манжет, 27 — уплотнительное кольцо, 28 — бачок главного цилиндра, 29 — трубка соединительной втулки, 30 — соединительная втулка, 31 — упорный штифт, 32 — возвратная пружина поршня второй камеры, 33 — поршень второй камеры, 34 — упорная шайба манжеты, 35 — главная манжета, 36 — клапан поршня, 37 — корпус главного цилиндра, 38 — крышка бачка, 39 — разделительная манжета камер главного цилиндра, 40 — возвратная пружина поршня первой камеры, 41 — поршень первой камеры, 42 — упорная шайба поршня, 43 — наружные манжеты, 44 — стопорное кольцо; А — камера управления большими цилиндрами передних дисковых тормозов, Б — камера упраления задними тормозами и малыми цилиндрами передних дисковых тормозов, С — компенсационное отверстие.
Для уменьшения усилия на тормозную педаль при торможении применяют вакуумные усилители, использующие энергию работающего двигателя и создающие дополнительное давление в системе. Установленный между механизмом педали и главным цилиндром тормоза, вакуумный усилитель за счет разрежения во всасывающей трубе двигателя при торможении дополнительно давит на шток 22 поршня главного цилиндра пропорционально усилию от педали. Корпус вакуумного усилителя, состоящий из основания 4 и крышки 1, соединенных между собой соединительным кольцом 2, разделен на две камеры поршнем диафрагменного типа, собранным из стальных секторов 7 уплотненных резиновой диафрагмой 3. На крышке корпуса установлен обратный клапан 25, соединяющий полость под крышкой со шлангом, идущим к всасывающей трубе двигателя и препятствующий попаданию бензиновой смеси в вакуумный усилитель. Обратный клапан удерживает разрежение в усилителе при падении разрежения во всасывающей трубе двигателя.
В передней камере, снабженной обратным клапаном, поддерживается постоянное разрежение. Степень разрежения в задней камере регулируется клапанным механизмом, состоящим из кольцевых выступов на торце корпуса 13 поршня и центрального резинового клапана 8. Секторы 7 благодаря усилию со стороны корпуса поршня и давлению воздуха на диафрагму со стороны второй камеры поворачиваются вокруг опорной тарелки 6, воздействуя на центральный клапан. Опорная тарелка воспринимает усилие поршня и через шток 22 передает его на поршень 41 первой камеры главного цилиндра.
Взаимное положение деталей клапанного механизма определяется положением регулировочного винта 17, с помощью которого регулируется момент перекрытия каналов, соединяющих обе камеры.
Совместная работа вакуумного усилителя с главным тормозным цилиндром применительно к автомобилю ВАЗ-2105 осуществляется следующим образом (рис. 86). Когда педаль 2 тормоза отпущена, толкатель 22 вакуумного усилителя вместе с корпусом 24 клапана и штока 27 усилием пружины 26 отжаты в крайнее правое (исходное) положение. В это время доступ наружного воздуха в полость В перекрыт. Через канал 23 полость В сообщается с вакуумной полостью А, постоянно соединенной с впускным трубопроводом двигателя через штуцер 25, внутри которого вмонтирован клапан, предотвращающий попадание горючей смеси в полость А.
Рис. 86. Схема работы тормозной системы с вакуумным усилителем автомобиля ВАЗ-2105: а — в расторможенном состоянии, б — при торможении; А, В — полости вакуумного усилителя, 1 — выключатель стоп-сигнала, 2 — тормозная педаль, 3 — вакуумный усилитель, 4 — поршень гидропривода передних тормозов полости I главного тормозного цилиндра, 5 — упорный ограничительный винт, 6 — поршень гидропривода задних тормозов полости II главного тормозного цилиндра, 7 — главный тормозной цилиндр, 8 — рабочие цилиндры (внутренний и наружный) переднего тормоза, 9, 19 — поршни, 10 — тормозная колодка, 11 — тормозной диск, 12, 15 — трубопроводы, 13 — питательный бачок, 14 — регулятор давления, 16 — поршень регулятора давления, 17 — тормозная колодка заднего тормоза, 20 — фрикционная накладка, 21 — рычаг привода регулятора, 22 — толкатель, 23 — канал, соединяющий полости А и В между собой, 24 — корпус клапана, 25 — штуцер шланга, идущего к впускному трубопроводу двигателя, с обратным клапаном, 26 — пружина диафрагмы, 27 — шток, 28 — диафрагма клапана, 29 — поршень, 30 — пружина, 31 — фильтр, 32 — клапан, 33 — канал для прохода воздуха, 34 — стяжная пружина, 35 — тормозной барабан, 36 — резиновое уплотнительное кольцо.
Во время работы двигателя в обеих полостях усилителя создается разрежение. Поршни 4 и 6 в главном тормозном цилиндре под воздействием возвратных пружин также находятся в крайнем правом положении, упираясь в ограничительные винты 5, при этом полости I и II главного тормозного цилиндра свободно сообщаются с питательным бачком 13 и трубопроводами задних и передних тормозных механизмов колес.
Во время движения автомобиля при нажатии на педаль 2 тормоза толкатель 22 перемещает поршень 29, усилием пружины 30 клапан 32 передвигается до упора в седло корпуса 24 клапана. При перекрытии седла полости А и В разобщаются. При дальнейшем перемещении поршня 29 между ним и клапаном 32 образуется зазор, через который полость В соединяется с атмосферой. Наружный воздух поступает в полость В через фильтр 31 в зазор между толкателем и клапаном и далее через канал 33. Под действием разности давлений в полостях А и В диафрагма 28 вместе с корпусом 24 клапана и поршнем 29 перемещается влево, усиливая давление на шток 27 главного тормозного цилиндра, что способствует уменьшению усилия, прилагаемого водителем к тормозной педали.