Ηλεκτρικοί (Κινούμενοι από Κινητήρα) Αεροσυμπιεστές σε Φορτηγά με Μπαταρία

Ένα ηλεκτρικό φορτηγό με μπαταρία εξακολουθεί να σταματά με πεπιεσμένο αέρα. Επειδή δεν υπάρχει κινητήρας για να κινήσει μια αντλία με γρανάζι ή ιμάντα, ο συμπιεστής αέρα φρένων αποκτά δικό του ηλεκτροκινητήρα και ελέγχεται από την ηλεκτρονική του οχήματος αντί από μηχανικό ρυθμιστή. Οι πιέσεις λειτουργίας δεν αλλάζουν: η απενεργοποίηση παραμένει περίπου στα 120-135 psi, η ενεργοποίηση περίπου στα 100-110 psi, και ένα πλήρως φορτισμένο σύστημα βρίσκεται κοντά στα 120 psi. Όλα τα επόμενα στοιχεία — ξηραντήρας, δεξαμενές, βαλβίδες, θάλαμοι, φρένα βάσης — είναι εξαρτήματα που ήδη ξέρετε να συντηρείτε.

Γιατί ένα ηλεκτρικό φορτηγό χρειάζεται διαφορετικό συμπιεστή

Ένας συμβατικός αεροσυμπιεστής φρένων κινούμενος από κινητήρα είναι βιδωμένος στον πετρελαιοκινητήρα και εξαρτάται πλήρως από αυτόν. Κινείται από γρανάζι ή ιμάντα στις στροφές του κινητήρα, τροφοδοτείται με πιεσμένο λάδι κινητήρα μέσω γραμμής παροχής, ψύχεται από το ψυκτικό υγρό του κινητήρα, και περιστρέφεται συνεχώς όσο λειτουργεί ο κινητήρας, φορτίζοντας και εκφορτίζοντας καθώς η πίεση δεξαμενής ανεβοκατεβαίνει. Αφαιρέστε τον κινητήρα και εξαφανίζονται όλες αυτές οι διεπαφές.

Αυτό που δεν εξαφανίζεται είναι η ζήτηση για αέρα. Το φρενάρισμα λειτουργίας, τα ελατηριωτά φρένα στάθμευσης, η αερανάρτηση και η ρύθμιση ύψους, η ανάρτηση καμπίνας και καθίσματος, το κόρνα, και στα αστικά λεωφορεία οι πόρτες και η λειτουργία γονάτισης καταναλώνουν όλα αέρα. Η αναγεννητική πέδηση καλύπτει μεγάλο μέρος της συνήθους επιβράδυνσης σε ηλεκτρικό φορτηγό, κάτι που μπορεί να μειώσει τη φθορά των φρένων βάσης, αλλά δεν μειώνει τον αέρα που χρειάζεται για την απελευθέρωση ελατηριωτών φρένων, την οριζοντίωση σασί, ή ένα απότομο ή χαμηλής ταχύτητας σταμάτημα. Η παροχή αέρα σε ένα ηλεκτρικό φορτηγό με μπαταρία είναι σύστημα κρίσιμο για την ασφάλεια ακριβώς όπως και σε ένα πετρελαιοκίνητο.

Πώς λειτουργεί ένας αεροσυμπιεστής κινούμενος από κινητήρα

Η κεφαλή του συμπιεστή είναι γνωστή: συνήθως παλινδρομικό έμβολο, μερικές φορές στοιχείο σπειροειδούς τύπου (scroll). Αυτό που αλλάζει είναι τι την κινεί. Ένας ηλεκτροκινητήρας χωρίς ψήκτρες κινεί την κεφαλή, τροφοδοτούμενος είτε από τη γραμμή υψηλής τάσης έλξης μέσω μετατροπέα (συνήθως κλάσης 400 V ή 800 V σε βαριά ρυμουλκά και πούλμαν) είτε από το σύστημα 24 V σε ελαφρύτερες και μεσαίου βάρους εφαρμογές. Στα περισσότερα σημερινά οχήματα, ο συμπιεστής, ο κινητήρας και ο μετατροπέας του, ο ξηραντήρας αέρα και η ηλεκτρονική ελέγχου παρέχονται ως ένα σύνολο, συχνά ονομαζόμενο μονάδα παροχής αέρα ή μονάδα παραγωγής αέρα.

Ο ηλεκτρονικός έλεγχος αντικαθιστά τον μηχανικό ρυθμιστή

Σε ένα πετρελαιοκίνητο φορτηγό, ένας πνευματικός ρυθμιστής ανιχνεύει την πίεση δεξαμενής και ελέγχει την εκφόρτωση για να σταματήσει την άντληση στην απενεργοποίηση και να συνεχίσει στην ενεργοποίηση. Σε ένα σύστημα κινούμενο από κινητήρα, ένας μορφοτροπέας πίεσης αναφέρει στο ECU, και το ECU απλώς ξεκινά, σταματά ή μεταβάλλει την ταχύτητα του κινητήρα εντός του ίδιου παραθύρου. Επειδή η ταχύτητα κινητήρα είναι ελεγχόμενη, η μονάδα μπορεί να λειτουργεί αργά για μεγάλη διάρκεια χαμηλού θορύβου αντί να ανάβει και να σβήνει απότομα. Μια μηχανική βαλβίδα ασφαλείας εκτόνωσης και η λειτουργία εξαέρωσης του ξηραντήρα παραμένουν, αλλά η κλασική διαγνωστική διαδρομή ρυθμιστή-εκφόρτωσης αντικαθίσταται σε μεγάλο βαθμό από κωδικούς σφαλμάτων, δεδομένα πίεσης σε πραγματικό χρόνο και μετρητές χρόνου λειτουργίας του συμπιεστή.

Οι κεφαλές χωρίς λάδι αλλάζουν το τι φτάνει στον ξηραντήρα

Πολλοί συμπιεστές κινούμενοι από κινητήρα λειτουργούν χωρίς λάδι, χρησιμοποιώντας δακτυλίους εμβόλου ξηράς λειτουργίας και επικαλυμμένους κυλίνδρους ή στοιχείο scroll, αφού δεν υπάρχει δίαυλος λαδιού κινητήρα για σύνδεση. Αυτό εξαλείφει τη συνηθέστερη οδό μόλυνσης σε ένα συμβατικό σύστημα: τη μεταφορά λαδιού στον ξηραντήρα, τις δεξαμενές και τις βαλβίδες. Δεν εξαλείφει το νερό. Η συμπίεση και ψύξη αέρα πάντα αποβάλλει συμπύκνωμα, οπότε ο ξηραντήρας αέρα και το φυσίγγιο αφύγρανσης παραμένουν στο πρόγραμμα συντήρησης, και η αποστράγγιση δεξαμενής ή οι αυτόματες βαλβίδες αποστράγγισης εξακολουθούν να έχουν σημασία. Ορισμένα σχέδια διατηρούν σφραγισμένο κάρτερ λαδιού αντί για ξηρή λειτουργία· ελέγξτε τη βιβλιογραφία του κατασκευαστή πριν υποθέσετε το ένα ή το άλλο.

Κινούμενος από κινητήρα έναντι κινούμενου από ηλεκτροκινητήρα, με μια ματιά

Σε ένα ηλεκτρικό φορτηγό, ο αέρας κοστίζει αυτονομία

Αυτή είναι η λειτουργική διαφορά που νιώθουν πρώτα οι στόλοι. Σε πετρελαιοκίνητο, η εργασία του συμπιεστή κρύβεται μέσα στην κατανάλωση καυσίμου και κανείς δεν τη μετρά. Σε φορτηγό με μπαταρία, κάθε κυβικό πόδι αέρα προέρχεται από το πακέτο έλξης, οπότε μια αργή διαρροή που παλιά απλώς έκανε τον συμπιεστή να κάνει λίγο περισσότερους κύκλους τώρα εμφανίζεται ως επιπλέον χρόνος λειτουργίας κινητήρα και μετρήσιμη απώλεια αυτονομίας. Ο εντοπισμός διαρροών γίνεται δουλειά απόδοσης, όχι μόνο φρένων.

Το πλεονέκτημα είναι ο προγραμματισμός. Επειδή ο συμπιεστής δεν εξαρτάται πλέον από τον κινητήρα, το λογισμικό ελέγχου μπορεί να προφορτίσει το σύστημα ενώ το όχημα είναι συνδεδεμένο στο ρεύμα ή σταθμευμένο, ώστε το φορτηγό να ξεκινά με πλήρες σύστημα αντί ο οδηγός να περιμένει την πλήρωση. Μπορεί επίσης να προτιμήσει τη λειτουργία του συμπιεστή κατά τα γεγονότα αναγεννητικής πέδησης και να την αποφύγει κατά τη μέγιστη ζήτηση ισχύος σε ανηφόρα.

Συντήρηση, διάγνωση και ασφάλεια

Οι συμπιεστές υψηλής τάσης είναι καλωδιωμένοι με πορτοκαλί καλώδια και πρέπει να αποσυνδέονται και να κλειδώνονται σύμφωνα με τη διαδικασία του κατασκευαστή, από τεχνικό εκπαιδευμένο και εξοπλισμένο για εργασία υψηλής τάσης. Ποτέ μην ανοίγετε σύνδεσμο HV ή περίβλημα συμπιεστή σε ενεργό σύστημα.

Η διάγνωση ξεκινά με το διαγνωστικό εργαλείο, όχι με μανόμετρο. Διαβάστε τον κύκλο λειτουργίας του συμπιεστή, την εντεταλμένη έναντι πραγματικής πίεσης, το ρεύμα κινητήρα και οποιοδήποτε ιστορικό θερμικής υποβάθμισης. Η αργή πλήρωση με φυσιολογική λειτουργία κινητήρα εξακολουθεί να δείχνει προς τα ίδια σημεία: διαρροή στο σύστημα, περιορισμένο φίλτρο εισαγωγής, ή φθαρμένο στοιχείο άντλησης. Η διήθηση εισαγωγής χρειάζεται επιπλέον προσοχή σε μονάδες χωρίς λάδι, επειδή οι δακτύλιοι ξηράς λειτουργίας και οι στενές ανοχές δεν συγχωρούν τη σκόνη.

Ανταλλακτικά, αντιστοιχίσεις και ο υπάρχων στόλος

Αντιστοιχίστε τις μονάδες κινούμενες από κινητήρα με βάση τον κωδικό OE και την πλατφόρμα οχήματος, όχι με τον κινητήρα, αφού δεν υπάρχει κινητήρας ως σημείο αναφοράς. Επειδή ο συμπιεστής, ο κινητήρας, ο ξηραντήρας και η ηλεκτρονική είναι συχνά ένα σύνολο, η απόφαση επισκευής είναι συχνά αντικατάσταση μονάδας παρά τσιμούχα κεφαλής ή σετ δακτυλίων, αν και υπάρχουν σετ στοιχείων άντλησης για ορισμένα σχέδια.

Στο μεταξύ, η συντριπτική πλειοψηφία των φορτηγών, λεωφορείων και ρυμουλκούμενων στο δρόμο παραμένουν πετρελαιοκίνητα με συμβατικές αντλίες κίνησης γραναζιού, και αυτός ο στόλος θα εξυπηρετείται για πολλά ακόμη χρόνια. Τα συνεργεία που υποστηρίζουν και τις δύο γενιές εξακολουθούν να αποθηκεύουν αεροσυμπιεστές φρένων ποιότητας OE για βαρέα επαγγελματικά οχήματα δίπλα στις νεότερες ηλεκτρικές μονάδες.

Τι δεν αλλάζει

Το πλαίσιο ασφάλειας είναι πανομοιότυπο. Οι συσκευές προειδοποίησης χαμηλού αέρα ενεργοποιούνται κοντά στα 60 psi, τα ελατηριωτά φρένα αρχίζουν να εφαρμόζονται κάπου στην περιοχή 20-45 psi καθώς πέφτει η πίεση, και ο προ-ταξιδιωτικός έλεγχος φρένων αέρα, τα όρια απώλειας πίεσης, η μέτρηση διαδρομής ώθησης και οι ρουτίνες αποστράγγισης δεξαμενής ισχύουν ακριβώς όπως πριν. Τα φρένα ενός ηλεκτρικού φορτηγού είναι πνευματικά, όχι υδραυλικά, και συγκρατούνται ανοιχτά με πίεση αέρα με τον ίδιο τρόπο. Ο συμπιεστής έμαθε νέο τρόπο να περιστρέφεται· το σύστημα φρένων δεν άλλαξε γνώμη για τίποτα.