Pojistný ventil tlaku: jak chrání okruhy vzduchových brzd

Pojistný ventil tlaku je pružinou zatížený ventil umístěný mezi zásobováním vzduchových brzd a okruhem za ním - obvykle příslušenstvím nebo pomocnou větví - který odmítá propustit vzduch, dokud tlak před ventilem nestoupne nad předem nastavenou hodnotu. Jakmile tlak v systému tuto hodnotu překročí (obvykle někde v rozmezí 65-95 psi, podle konkrétního ventilu), ventil se otevře a napájí větev za ním. Pokud tlak později klesne pod uzavírací bod, ventil se uzavře a udrží zbývající vzduch na straně brzd. Právě toto chování zabraňuje tomu, aby prasklá hadice vzduchového sedadla nebo protržený vak odpružení vysál servisní zásobníky doprázdna.

Technici tento název často zkracují na PPV, nebo mu říkají pojistný ventil příslušenství. U evropských nákladních vozidel je najdete zapojené do vedení akčních členů převodovky, okruhu sklápění kabiny a přívodů vzduchového odpružení; u severoamerické techniky jsou běžné na větvích vzduchového odpružení, PTO, vzduchové houkačky a pomocných zařízení.

Proč systém vzduchových brzd potřebuje oddělení okruhů

Systém vzduchových brzd je pneumatický: energii ukládá jako stlačený vzduch, nikoli jako kapalinu pod tlakem. Netěsnost za zásobníky může během několika sekund vypustit obrovský objem uloženého vzduchu a každý ztracený psi je ztracená brzdná síla. Jakmile tlak v systému klesne směrem k prahu varování nízkého tlaku vzduchu - typicky kolem 60 psi - rozezní se bzučák a rozsvítí kontrolka, a pokud tlak dál klesá, pružinové brzdy se samy aktivují někde v pásmu 20-45 psi.

Moderní nákladní vozidla mají na stejný kompresor napojeno mnoho zařízení: vzduchové odpružení, vzduchová sedadla, odpružení kabiny, houkačky, odvzdušnění sušičky, akční členy převodovky a nápravy, a u tahačů i zásobování návěsu. Bez oddělení strhne porucha kteréhokoli z nich s sebou i brzdy. Pojistné ventily tlaku rozdělují systém tak, aby porucha zůstala lokální.

Jak pojistný ventil tlaku funguje

Uvnitř je ventil tvořen pístem nebo membránou zatíženou kalibrovanou pružinou a dosedající na sedlo. Tlak ze zásobování působí na jednu stranu pístu; pružina jej z druhé strany drží uzavřený.

1. Plnění od nuly. Kompresor buduje tlak v mokré nádrži a servisních zásobnících. Pojistný ventil zůstává uzavřen - pružina vyhrává - takže veškerý dostupný vzduch jde do brzdových okruhů.
2. Dosažení otevíracího bodu. Jakmile tlak před ventilem překročí nastavení pružiny, píst se zvedne ze sedla a vzduch proudí do větve příslušenství. Brzdy jsou v této fázi již z velké části naplněny.
3. Normální provoz. Regulátor spíná kompresor mezi hodnotou zapnutí, obecně kolem 100-110 psi, a hodnotou vypnutí, obecně v pásmu 120-135 psi, takže plně nabitý systém se typicky pohybuje kolem 120 psi. Ventil zůstává otevřený a okruh příslušenství je zásobován nepřetržitě.
4. Porucha za ventilem. Praskne hadice nebo povolí spojka. Tlak ve větvi příslušenství klesá, a jakmile tlak před ventilem klesne na uzavírací bod, pružina ventil znovu usadí. Únik vzduchu se zastaví a brzdové zásobníky si udrží, co jim zbylo.

Většina konstrukcí obsahuje záměrnou mezeru mezi otevíracím a uzavíracím tlakem, aby ventil na prahové hodnotě nekmital. Některé varianty fungují i jako zpětný ventil a blokují zpětný tok z příslušenství do zásobování; jiné zpětný tok umožňují. Před výměnou dílu je třeba vědět, o jaký typ se jedná.

Typická nastavení tlaku podle okruhu

Níže uvedené hodnoty jsou obecné provozní rozsahy pouze pro orientaci. Skutečné nastavení je dané výrobou a je obvykle vyraženo, odlito nebo vytištěno na těle ventilu. Náhradní díl vždy porovnejte s hodnotou na starém kuse a s aktuálními servisními podklady výrobce vozidla.

Nikdy nenahrazujte ventil jiným otevíracím tlakem jen proto, že fyzicky pasuje. Příliš nízké nastavení umožní příslušenství odčerpávat vzduch brzdám během plnění; příliš vysoké může znamenat, že okruh příslušenství na hraničním systému nikdy vzduch nedostane.

Pojistný ventil tlaku vs. vícekruhový pojistný ventil

Tyto dva prvky se neustále zaměňují. Jednoduchý pojistný ventil tlaku chrání jednu větev: jeden vstup, jeden výstup, jedno nastavení pružiny. Vícekruhový pojistný ventil - čtyřokruhový ventil ve většině evropských nákladních vozidel - je jedno těleso obsahující několik pojistných prvků plus zpětné ventily, které rozdělují výstup sušičky na primární provozní, sekundární provozní, parkovací/pružinový a pomocný okruh s definovanou prioritou plnění. Pokud má vaše vozidlo čtyřokruhový ventil na výstupu sušičky, hlavní práci odvádí tato jednotka a samostatné PPV dále po proudu obsluhují jednotlivé spotřebiče.

Oba patří do stejné rodiny jako zpětný ventil vzduchové brzdy, který blokuje zpětný tok, ale nemá žádný prahový tlak. Zpětný ventil: řízení směru. Pojistný ventil: řízení podle prahového tlaku.

Příznaky poruchy pojistného ventilu tlaku

Zaseknutý v uzavřené poloze, nebo otevírací tlak se posunul příliš vysoko

• Vzduchové odpružení se nezvedá, nebo se plní výrazně déle než obvykle
• Vzduchové sedadlo, odpružení kabiny nebo houkačka nefungují, i když tlak brzd je normální
• Akční členy převodovky nebo PTO reagují pomalu, nebo vůbec nezapínají
• Příslušenství funguje jen při plném tlaku systému a přestává hned, jakmile tlak klesne směrem k bodu zapnutí regulátoru

Zaseknutý v otevřené poloze, nebo netěsní přes sedlo

• Netěsnost ve vedení příslušenství vypustí celý systém - ochranná funkce zanikla
• Kompresor spíná častěji, než by měl, a doby plnění za studena jsou dlouhé
• Systém nedosáhne normálního vypínacího tlaku regulátoru, protože únik nikdy neustane
• Slyšitelný únik přímo na těle ventilu při nabitém systému

Tento seznam příznaků se výrazně překrývá s poruchami plnění, které s pojistným ventilem nesouvisí. Než jej odsoudíte, vylučte unavený kompresor nebo netěsnící odlehčovací ventil - viz systém vzduchových brzd ztrácí tlak pro systematický postup.

Jak jej otestovat

Nejprve podložte kola a mějte na paměti, že vozidlo může při testu ztratit vzduch parkovací brzdy.

1. Sledujte průběh plnění. Vypusťte systém na nulu, poté jej naplňte a sledujte, kdy okruh příslušenství ožije. Vzduch by měl začít dostávat přibližně při vyznačeném otevíracím tlaku - ne hned od nuly a ne až při vypínacím tlaku.
2. Změřte stranu za ventilem. Zapojte zkušební manometr do chráněné větve a při plnění jej porovnejte se zásobováním. Ventil, který se otevírá o 20-30 psi později nebo se nikdy plně neotevře, je vadný.
3. Test poklesu tlaku. Naplňte systém naplno, vypněte motor a poté záměrně vypusťte větev příslušenství. Manometr zásobování by měl přestat klesat na uzavíracím bodu ventilu. Pokud tlak zásobování dál klesá k nule, ventil je zaseknutý v otevřené poloze.
4. Namydlete těleso a přípoje. Při naplněném systému zkontrolujte vnější únik na tělese, výfukovém otvoru (je-li osazen) a všech spojích.
5. Zkontrolujte zdroj vzduchu. Vlhký, olejnatý vzduch je to, co tyto ventily ničí. Pokud sedlo lepí nebo píst vázne, zkontrolujte vložku sušičky a ověřte, zda kompresor nepropouští olej dál do systému.

Poznámky k servisu a výměně

Většina pojistných ventilů tlaku jsou utěsněné, nenastavitelné jednotky a spíše se vyměňují, než opravují. Při montáži nového kusu:

• Přesně shodujte značení otevíracího tlaku, spolu s velikostí závitů přípojů a směrem průtoku - mnoho těles má šipku nebo značení IN/OUT.
• Ověřte, zda šlo o jednosměrný, nebo obousměrný typ.
• Těsnicí prostředek na závit používejte střídmě a nenanášejte jej na poslední dva závity; pronikne-li tmel do sedla, hrozí opakovaná porucha.
• Před opětovným zapojením vedení profoukněte, zejména po poruše způsobené znečištěním olejem nebo kalem.
• Nabijte systém od nuly a před uvedením vozidla zpět do provozu ověřte otevírací bod na manometru.

Pokud sháníte díly, VADEN Original vyrábí pojistné ventily tlaku v kvalitě OE pro těžká užitková vozidla, s křížovými referencemi pro běžné aplikace nákladních vozidel a návěsů.

Prevence je lepší než výměna

Pojistné ventily selhávají ze stejného důvodu jako většina pneumatických komponent: kvůli znečištění. Voda a olej, které projdou nasycenou vložkou sušičky, obalí sedla, zalepí písty a v zimě je zamrznou. Pravidelné vypouštění nádrží, výměna vložky sušičky v doporučeném intervalu a včasné řešení kompresoru propouštějícího olej udělají pro životnost pojistného ventilu víc než cokoli, co lze provést na samotném ventilu.