Os servos a vácuo são dispositivos usados em muitos carros e caminhões para reduzir o esforço necessário para ativar os freios. Este componente, também conhecido como impulsionador do freio a vácuo, consiste em um grande reservatório de vácuo dividido em dois compartimentos. Uma extremidade do dispositivo é conectada por ligação a um pedal de freio e a outra extremidade consiste em um êmbolo que está em contato com o cilindro mestre do freio. Quando o motorista pisa no pedal do freio, a atmosfera entra em um dos compartimentos do reservatório. Este diferencial de pressão amplia a força que foi aplicada através do pedal do freio, portanto, menos esforço é necessário do motorista do que seria se o veículo não tivesse um servo a vácuo.
Os motores de combustão interna geram vácuo como parte natural do processo de combustão. Isso é normalmente referido como vácuo múltiplo e pode ser usado para alimentar componentes como motores de limpador de pára-brisa e boosters de cozimento a vácuo. Os veículos que usam motores a diesel ou elétricos também podem usar um servo a vácuo, utilizando um componente conhecido como bomba de vácuo. Esses dispositivos são acionados mecanicamente ou eletricamente e funcionam bombeando o ar para fora de um recipiente selado.
Os primeiros sistemas de frenagem automotiva usavam conexões mecânicas diretas entre os pedais do freio e os cilindros mestres. Este tipo de sistema usa apenas a força disponível do pé do motorista para pressionar o cilindro mestre e ativar os freios. Como resultado, muitas vezes é necessária uma grande quantidade de força e pode levar algum tempo para que a pressão aumente e os freios sejam ativados. Um servo a vácuo não apenas reduz o esforço necessário para ativar o cilindro mestre, mas também fornece potência total de frenagem assim que o pedal é pressionado em uma certa distância.
Os amplificadores de freio a vácuo operam criando e explorando um diferencial de pressão. Um servo a vácuo típico consiste em dois vasos selados, um dentro do outro. O vácuo é aplicado para remover o ar de dentro de ambos os recipientes, e uma válvula de retenção normalmente impede que a atmosfera entre acidentalmente.
Os projetos de servo a vácuo típicos também incluem um diafragma entre os dois vasos selados. O ar pode entrar em uma das câmaras conforme o pedal do freio se move para baixo, o que cria um diferencial de pressão e move o diafragma. O ar adicional pode entrar no dispositivo enquanto o pedal estiver pressionado, criando um diferencial de pressão maior e mais força de frenagem.
Alguns veículos, principalmente caminhões de combinação grandes, usam freios a ar que não requerem um servo a vácuo. Outros veículos usam um impulsionador de freio hidráulico, independentemente de haver vácuo disponível. Uma aplicação particular usa o mesmo fluido pressurizado para operar a cremalheira da direção hidráulica e fornecer uma força de impulso aos freios.