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Ciclo de Trabajo del Compresor de Aire y Demanda de Aire de Accesorios

Cómo la suspensión, los asientos, la toma de fuerza y el aire de carrocería se suman a la demanda de frenos, qué le hace eso a la vida del compresor, y cómo dimensionar y proteger el sistema.

Revisado por VADEN Original 7 min de lecturaActualizado

El ciclo de trabajo del compresor es el porcentaje del tiempo de funcionamiento del motor que el compresor pasa cargado —bombeando aire realmente hacia el sistema— y los fabricantes OE de compresores generalmente quieren ese número en 25 por ciento o menos. El aire de accesorios se suma directamente a la demanda de frenos: suspensión neumática, asientos con suspensión de aire, cilindros de PTO y cambio, controles de volteo y lona, carrocerías compactadoras y sistemas de inflado de neumáticos, todos se alimentan del mismo suministro, así que cada pie cúbico que usan es otro pie cúbico que el compresor debe reponer. Cuando el ciclo de trabajo sostenido sube muy por encima de esa marca de un cuarto del tiempo, las temperaturas de descarga suben, el aceite se arrastra hacia la línea de descarga y el secador de aire, y el compresor falla mucho antes de su vida útil normal.

Qué mide realmente el ciclo de trabajo

En un camión, el compresor se acciona por engranaje o correa, así que gira siempre que gira el motor. Lo que cambia es si está comprimiendo. El gobernador vigila la presión del tanque y, en el corte de salida (típicamente 120-135 psi según el vehículo), envía aire al descargador del compresor para que la admisión permanezca abierta y el compresor gire libre. Cuando la presión cae al corte de entrada (típicamente 100-110 psi), el gobernador purga esa señal y el compresor vuelve a cargar. Un sistema sano se mantiene alrededor de 120 psi con carga completa.

El ciclo de trabajo es entonces minutos cargados divididos entre minutos totales de funcionamiento del motor, medido en un turno representativo y no en un solo viaje. Dos camiones con compresores idénticos pueden ser mundos aparte: un tractocamión de larga distancia a velocidad de carretera puede cargar unos segundos cada varios minutos, mientras que un chasis de recolección o volteo trabajando una ruta puede estar cargado casi continuamente. Mismo número de pieza, vida útil de servicio completamente distinta.

De dónde viene la demanda de aire de accesorios

Las aplicaciones de freno son solo parte del panorama. La siguiente tabla cubre las cargas que con más frecuencia meten en problemas a un chasis vocacional o de autobús.

Sistema de accesoriosPatrón de consumoEfecto en el ciclo de trabajo
Suspensión neumática de chasis y cabina, válvulas niveladorasCorrecciones pequeñas y casi continuas; peor en caminos irregulares y en muelles de cargaCarga de fondo constante que nunca deja descansar al compresor
Asiento con suspensión de airePequeño, continuo con el movimiento del caminoMenor por sí solo, relevante combinado con un sistema desgastado
Embrague de PTO, cilindros de cambio y embrague neumáticoRáfagas cortas de alto volumen, muchas por hora en trabajo vocacionalCaídas bruscas que activan corte de entrada repetido
Carrocería de volteo, seguro de compuerta, sistema de lonaGrandes actuaciones en cada ciclo de cargaAlto en trabajo de corta distancia y agregados
Compactador de basura, purga de cisterna, herramientas neumáticasPesado y sostenidoA menudo el mayor consumidor individual del vehículo
Puertas de autobús, suspensión de arrodillamiento, elevador de sillas de ruedasCiclos frecuentes en cada paradaEl uso urbano puede duplicar el tiempo cargado del compresor
Sistemas de inflado de neumáticos de remolquePequeño y continuoEnmascara fugas lentas de neumáticos y líneas, así que la demanda crece sin notarse
Bocinas de aire, pistolas de aire para limpiezaControlado por el operadorUna fuga por elección; fácil de subestimar en un turno

Por qué un ciclo de trabajo alto destruye compresores

El tiempo descargado es tiempo de enfriamiento. Quítelo y la culata y el puerto de descarga funcionan calientes; por encima de aproximadamente 400 F en el puerto de descarga, el aceite lubricante empieza a coquizarse en lugar de drenar. Ese carbón se acumula en la línea de descarga y los pasajes del descargador, restringe el flujo, eleva la temperatura aún más y se retroalimenta.

El aceite caliente y diluido también pasa más fácilmente los anillos, por lo que el primer síntoma en un chasis de alta demanda suele ser aceite en la purga del secador de aire o en el tanque húmedo, más que una pérdida de presión. Si está investigando eso, revise un compresor que está pasando aceite antes de condenar la unidad; la causa suele ser el ciclo de trabajo, no un compresor defectuoso. Río abajo, el desecante contaminado con aceite pierde su capacidad de retener agua, así que aparece humedad en los tanques, válvulas lentas y líneas congeladas en invierno. El aire contaminado hincha entonces los asientos de válvula de caucho, lo que crea más fugas, lo que vuelve a elevar el ciclo de trabajo.

Trate cada cifra de presión y temperatura aquí como un rango de trabajo. El corte de salida, el corte de entrada, los límites de temperatura de descarga y los intervalos de servicio del secador varían según el chasis y el carrocero, y la literatura de servicio actual del fabricante del vehículo es la autoridad.

Cómo medir el ciclo de trabajo en el taller

  1. Haga primero las pruebas estándar de fugas. Un compresor que parece no descargar nunca es mucho más frecuentemente una fuga o falla de gobernador que una unidad subdimensionada.
  2. Verifique la operación del gobernador en el manómetro del tablero: corte de salida en la banda de 120-135 psi, corte de entrada en la banda de 100-110 psi, con una purga audible limpia del secador en el corte de salida.
  3. Cronometre el llenado de 85 a 100 psi; aproximadamente 45 segundos o menos a rpm de operación es el referente habitual en servicio.
  4. Cuente las purgas del secador de aire durante una hora medida de operación normal. Una purga equivale a un corte de salida, así que la frecuencia de purga es un indicador gratuito del ciclo de trabajo.
  5. Para un número real, registre la presión del tanque de suministro o la señal del descargador del gobernador durante un turno completo y sume el tiempo cargado.
  6. Repita la prueba con el circuito de accesorios apagado. La diferencia entre las dos corridas es lo que le está costando la carrocería.
RevisiónValor de referencia típico
Corte de salida del gobernador120-135 psi
Corte de entrada del gobernador100-110 psi
Sistema con carga completaAproximadamente 120 psi
Llenado, de 85 a 100 psiAproximadamente 45 segundos o menos
Fuga estática, vehículo simple / combinación2 psi/min / 3 psi/min máximo
Fuga aplicada, vehículo simple / combinación3 psi/min / 4 psi/min máximo
Aviso de baja presiónActivo hacia los 60 psi
Aplicación de frenos de resorteAproximadamente 20-45 psi
Ciclo de trabajo cargado objetivoAproximadamente 25 por ciento o menos

Dimensionar y proteger el sistema para el aire de accesorios

Corrija la demanda antes de comprar cilindrada

Las fugas, un descargador atascado, una válvula de purga del secador que gotea o un cilindro de carrocería que se filtra elevan el ciclo de trabajo las 24 horas. Repare eso primero y vuelva a medir. Muchas quejas de "compresor subdimensionado" desaparecen en este paso.

Ajuste la cilindrada a la carga real

Si la demanda es genuina, la respuesta es más cilindrada por revolución de motor, típicamente una unidad de dos cilindros o una de mayor capacidad, elegida según su rendimiento nominal a las rpm indicadas y la relación de transmisión real. Confirme el montaje, la transmisión y las conexiones de enfriamiento y lubricación de la culata antes de pedir, y especifique una unidad fabricada con tolerancias OE como estos compresores de frenos de aire de servicio pesado, ya que una fundición marginal no sobrevivirá al uso vocacional. Nuestra guía de compra de cilindrada y rendimiento explica la comparación.

Entienda qué hace más volumen de tanque

Agregar capacidad de tanque alarga el tiempo entre el corte de entrada y el corte de salida y suaviza las caídas de presión máximas, pero no reduce el aire total que consume el vehículo. El volumen compra ciclos más largos y menos frecuentes, útil para la vida de válvulas y secador, pero no sustituye la capacidad.

Aísle el circuito de accesorios

Los accesorios deben alimentarse a través de una válvula de protección de presión para que una línea de carrocería reventada no pueda vaciar el suministro de frenos; estas válvulas generalmente cierran en la región de 70-80 psi, dando a los frenos de servicio y estacionamiento la primera reclamación sobre el aire almacenado.

Dé tiempo al aire para enfriarse y secarse

Enrute la línea de descarga a la longitud mínima OE, con pendiente y libre de puntos bajos donde se acumulen aceite y condensado, y manténgala libre de carbón. En chasis de alta demanda, dimensione el secador según la carga, considere un tipo coalescente de aceite, y acorte el intervalo del cartucho en lugar de seguir el programa de un camión de carretera.

Conclusión

El aire de accesorios no es gratis. Mida el ciclo de trabajo, repare las fugas, y luego dimensione el compresor, el secador y las válvulas de protección según el trabajo real que hace el camión. Hágalo bien y el compresor dura; hágalo mal y seguirá reemplazando la misma pieza.

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Preguntas frecuentes

¿Cuál es un buen ciclo de trabajo para el compresor de aire de un camión?
25 por ciento o menos del tiempo de funcionamiento del motor pasado cargado es el objetivo general de los fabricantes OE. La operación sostenida por encima de eso acorta la vida del compresor, el secador y las válvulas.
¿El aire de accesorios realmente afecta al sistema de frenos?
Sí; la suspensión, los asientos, la PTO y los circuitos de volteo y compactador se alimentan del mismo suministro, así que hacen que el compresor cicle con más frecuencia. Una válvula de protección de presión bien ajustada evita que esa demanda le robe aire a los tanques de freno.
¿Un tanque de aire más grande reduce mi ciclo de trabajo?
No. El volumen extra de tanque espacia más los ciclos y suaviza las caídas máximas, pero el compresor sigue teniendo que reponer cada pie cúbico que usa el vehículo.
¿Cómo distingo si es una fuga o demanda de accesorios?
Haga primero las pruebas de fuga estática y aplicada, luego apague el circuito de accesorios y repita la prueba. La diferencia entre ambos resultados es el consumo real de aire de la carrocería.
¿Por qué un camión vocacional pasa aceite cuando un camión de carretera con el mismo compresor no lo hace?
El funcionamiento cargado continuo elimina el tiempo de enfriamiento que necesita el compresor, así que las temperaturas de culata y descarga suben y el aceite pasa los anillos y se coquiza. Es un problema de ciclo de trabajo que se manifiesta como problema de aceite.
¿Debe cambiarse el secador de aire con más frecuencia en vehículos de alta demanda?
Sí; la capacidad del desecante se consume por ciclo de purga, así que más cortes de salida significan saturación más rápida. Acorte el intervalo del cartucho y considere un secador coalescente de aceite en aplicaciones de compactador, volteo y autobús.