Предпазен клапан за налягане: как защитава спирачните кръгове

Предпазният клапан за налягане е пружинен клапан, монтиран между захранването на пневматичната спирачна система и кръг надолу по веригата — обикновено спомагателна или допълнителна линия — който отказва да пропусне въздух, докато налягането нагоре по веригата не се покачи над предварително зададена точка. Щом налягането в системата премине тази настройка (обикновено някъде в диапазона 65–95 psi, в зависимост от клапана), той се отваря и захранва разклонението надолу по веригата. Ако по-късно налягането спадне под точката на затваряне, клапанът се затваря и задържа останалия въздух от страната на спирачките. Точно това поведение спира спукан маркуч на пневматична седалка или скъсан балон на окачването да източи работните резервоари до нула.

Механиците често съкращават названието до PPV, или го наричат защитен клапан за спомагателни устройства. При европейските камиони ще ги откриете вградени в линиите на задвижващите механизми на скоростната кутия, кръговете за наклон на кабината и захранването на пневматичното окачване; при северноамериканската техника са често срещани на разклоненията за пневматично окачване, PTO, въздушен клаксон и допълнително оборудване.

Защо пневматичната спирачна система се нуждае от изолация на кръговете

Пневматичната спирачна система съхранява енергията си като сгъстен въздух, а не като течност под налягане. Теч надолу по веригата от резервоарите може да изпусне огромен обем съхранен въздух за секунди, а всеки изгубен psi е изгубена спирачна способност. Щом налягането в системата спадне към прага за предупреждение за ниско налягане — обикновено около 60 psi — звуковият сигнал и предупредителната лампа се включват, а ако продължи да спада, пружинните спирачки ще се задействат сами някъде в диапазона 20–45 psi.

Съвременните камиони окачват много компоненти на един и същ компресор: пневматично окачване, пневматични седалки, окачване на кабината, клаксони, продухване на изсушителя, задвижващи механизми на скоростна кутия и мост, а при влекачите — и захранването на ремаркето. Без изолация, повредата на който и да е от тях повлича спирачките със себе си. Предпазните клапани за налягане разделят системата, така че повредата да остане локална.

Как работи предпазният клапан за налягане

Вътрешно клапанът е бутало или диафрагма, натоварени от калибрирана пружина и седнали върху порт. Захранващото налягане действа върху едната страна на буталото; пружината го държи затворено от другата.

1. Зареждане от нула. Компресорът изгражда налягане във „мокрия“ резервоар и работните резервоари. Защитният клапан остава затворен — пружината печели — така че целият наличен въздух отива към спирачните кръгове.
2. Достигане на точката на отваряне. Щом налягането нагоре по веригата надвиши настройката на пружината, буталото се повдига от седалото си и въздух протича към спомагателното разклонение. На този етап спирачките вече са до голяма степен заредени.
3. Нормална работа. Регулаторът превключва компресора между включване, обикновено около 100–110 psi, и изключване, обикновено в диапазона 120–135 psi, така че напълно заредена система обикновено се установява около 120 psi. Клапанът остава отворен и спомагателният кръг се захранва непрекъснато.
4. Повреда надолу по веригата. Маркуч се спуква или фитинг се разхлабва. Налягането в спомагателното разклонение пада, и когато страната нагоре по веригата го последва до точката на затваряне, пружината връща клапана на седалото. Загубата на въздух спира и спирачните резервоари запазват каквото все още имат.

Повечето конструкции вграждат умишлена разлика между налягането на отваряне и затваряне, за да не „трака“ клапанът на прага. Някои варианти действат и като възвратен клапан, блокирайки обратния поток от спомагателното устройство към захранването; други позволяват обратен поток. Знайте какъв тип имате, преди да заменяте части.

Типични настройки на налягането по кръгове

Цифрите по-долу са общи работни диапазони само за ориентация. Действителната настройка се фиксира при производството и обикновено е щампована, отлята или отпечатана върху тялото на клапана. Винаги съпоставяйте резервната част с числото върху старата и с актуалните сервизни данни на производителя на превозното средство.

Никога не заменяйте клапан с различно налягане на отваряне само защото физически пасва. Твърде ниска настройка позволява на спомагателните устройства да „крадат“ въздух от спирачките по време на зареждане; твърде висока — и спомагателният кръг може никога да не получи въздух при гранична система.

Предпазен клапан за налягане срещу многокръгов защитен клапан

Тези два се бъркат постоянно. Единичният предпазен клапан за налягане пази едно разклонение: един вход, един изход, една настройка на пружината. Многокръговият защитен клапан — четирикръговият клапан на повечето европейски камиони — е едно тяло, съдържащо няколко защитни елемента плюс възвратни клапани, разделящо изхода на изсушителя на основен работен, вторичен работен, паркинг/пружинен и спомагателен кръг с определен приоритет на зареждане. Ако камионът ви има четирикръгов клапан на изхода на изсушителя, тази единица върши основната работа, а отделни PPV по-надолу по веригата обработват индивидуалните спомагателни устройства.

И двата принадлежат към същото семейство като възвратния клапан на пневматичната спирачна система, който блокира обратния поток, но няма праг на налягане. Възвратен клапан: контрол на посоката. Защитен клапан: контрол по праг на налягане.

Симптоми на повреден предпазен клапан за налягане

Заклещен затворен, или налягането на отваряне се е отклонило твърде високо

• Пневматичното окачване не се повдига или отнема много по-дълго от нормалното за надуване
• Пневматичната седалка, окачването на кабината или клаксонът не работят, докато спирачното налягане отчита нормални стойности
• Задвижващите механизми на скоростна кутия или PTO са бавни или изобщо не се включват
• Спомагателното устройство работи само при пълно системно налягане и спира веднага щом налягането падне циклично към точката на включване на регулатора

Заклещен отворен, или изтича покрай седалото

• Теч в линия на спомагателно устройство източва цялата система — защитната функция е изчезнала
• Компресорът превключва по-често от нормалното, а времената за зареждане от студено са дълги
• Системата не достига нормалната точка на изключване на регулатора, защото пътят на теча никога не се затваря
• Чуваем теч директно от тялото на клапана при заредена система

Този списък с оплаквания се припокрива значително с проблеми при зареждане, които нямат нищо общо със защитния клапан. Преди да го обявите за виновник, изключете уморен компресор или течащ разтоварващ клапан — вижте пневматична спирачна система, губеща налягане за систематичния подход.

Как да тествате клапан

Първо блокирайте колелата и не забравяйте, че превозното средство може да загуби въздух на паркинг спирачката по време на теста.

1. Наблюдавайте последователността на зареждане. Изпуснете системата до нула, после заредете и отбележете кога спомагателният кръг „оживява“. Той трябва да започне да получава въздух приблизително при маркираното налягане на отваряне — не веднага от нула и не само при изключване.
2. Измервайте страната надолу по веригата. Свържете тестов манометър в защитеното разклонение и го сравнете със захранването по време на зареждане. Клапан, който се отваря със закъснение от 20–30 psi или изобщо не се отваря напълно, е повреден.
3. Тест за изтичане. Заредете напълно, изключете двигателя, после умишлено изпуснете спомагателното разклонение. Манометърът на захранването трябва да спре да пада на точката на затваряне на клапана. Ако захранването продължава да се изпразва към нула, клапанът е заклещен отворен.
4. Проверете със сапунена вода тялото и портовете. При заредена система проверете за външно изтичане при корпуса, изпускателния порт, ако има такъв, и всички фитинги.
5. Проверете източника на въздух. Влажен, замаслен въздух е това, което убива тези клапани. Ако седалото е залепнало или буталото засяда, проверете патрона на изсушителя и дали компресорът пропуска масло надолу по веригата.

Бележки за обслужване и замяна

Повечето предпазни клапани за налягане са запечатани, ненастройваеми единици и се заменят, а не се ремонтират. Когато монтирате нов:

• Съпоставете точно маркировката на налягането на отваряне, заедно с размерите на резбата на портовете и посоката на потока — много тела имат стрелка или маркировка IN/OUT.
• Потвърдете дали оригиналът е бил еднопосочен или двупосочен тип.
• Използвайте уплътнител за резби пестеливо и го дръжте далеч от последните две резби; уплътнител, мигриращ в седалото, е повторна повреда, която чака да се случи.
• Продухайте линиите преди повторно свързване, особено след повреда от замърсяване с масло или утайка.
• Заредете отново от нула и проверете точката на отваряне с манометър, преди да върнете превозното средство в експлоатация.

Ако търсите части, VADEN Original произвежда OE-качествени ограничителни клапани за налягане за тежкотоварни търговски превозни средства, с кросреферентни данни за често срещани приложения при камиони и ремаркета.

Профилактиката е по-добра от замяната

Защитните клапани се повреждат по същата причина, поради която се повреждат повечето пневматични компоненти: замърсяване. Вода и масло, пренесени покрай наситен патрон на изсушителя, покриват седалата, залепват буталата и през зимата ги замразяват твърдо. Изпразването на резервоарите по график, смяната на патрона на изсушителя в препоръчания интервал и ранното отстраняване на компресор, пропускащ масло, ще направят повече за живота на защитния клапан от всичко, което можете да направите на самия клапан.