Valvola Anti-Compounding: Come Impedire la Somma tra Freno di Servizio e Molla

Una valvola anti-compounding è una valvola di non ritorno doppia che impedisce alla pressione dell'aria del freno di servizio di sommarsi alla forza della molla di stazionamento nella stessa camera freno. Quando i freni di stazionamento sono inseriti e il conducente preme anche il pedale, la valvola indirizza quell'aria di servizio verso il lato molla (rilascio) della camera invece di lasciarla aggiungersi al carico dell'asta. Il freno vede quindi circa la forza di una sola applicazione, non la somma di due.

Su un trattore con freni di stazionamento a molla sugli assi motori, la sezione a molla e quella di servizio agiscono sulla stessa asta, sullo stesso registro automatico e sulla stessa camma a S. Senza una funzione anti-compounding, un camion parcheggiato con il pedale a fondo può esercitare quasi il doppio della forza prevista su questa ferramenta. I tecnici chiamano questo fenomeno "compounding", ed è il motivo per cui esiste la valvola.

Come si sommano le forze frenanti

Una camera freno a molla ha due sezioni. La sezione di servizio viene pressurizzata dalla valvola pedale durante la frenata normale. La sezione di stazionamento contiene una molla elicoidale pesante che applica il freno meccanicamente ogni volta che l'aria di rilascio scende a circa 1,4-3,1 bar. Entrambe le sezioni spingono sulla stessa asta di uscita.

Si inserisce il freno di stazionamento e la molla spinge fuori l'asta. Ora si preme il pedale: l'aria di servizio spinge di nuovo la stessa asta, nella stessa direzione. Le due forze si sommano. Una molla di potenza è dimensionata per fornire circa la forza di serraggio di un'applicazione completa del freno di servizio, quindi un'applicazione combinata può arrivare quasi al doppio del carico previsto su asta, registro automatico, albero a camme e perni di ancoraggio.

I componenti raramente si rompono sul momento. Il compounding di solito si manifesta con bracci del registro automatico piegati o attorcigliati, spider o staffe di ancoraggio incrinati, aste piegate, morsetti della camera deformati e boccole della camma che si usurano precocemente su un solo asse. Un camion che viene sempre parcheggiato con il pedale tenuto premuto tende a consumare la ferramenta dei freni dell'asse motore.

Come la valvola anti-compounding lo previene

La valvola è un otturatore con due ingressi e un'uscita. Un ingresso riceve la pressione di mandata del freno di servizio dalla valvola pedale o dal relè. L'altro riceve la pressione di rilascio dal circuito di controllo del freno di stazionamento. L'uscita alimenta la porta di rilascio della molla del freno di stazionamento.

L'otturatore chiude l'ingresso a pressione inferiore e lascia passare quello a pressione maggiore. Quindi, quando la valvola di comando al cruscotto viene tirata e l'aria di rilascio viene scaricata, un'applicazione del freno di servizio attraversa la valvola di non ritorno doppia verso il lato rilascio e comprime la molla di potenza. Con l'aumentare della pressione di servizio, la forza della molla viene ridotta in misura corrispondente, e la forza netta al freno resta nel range normale.

Rilasciando il pedale, quella pressione di rilascio si scarica di nuovo attraverso lo scarico, la molla si riapplica e il camion resta fermo. Si tratta di un dispositivo puramente pneumatico e passivo: nessun collegamento elettrico, nessuna regolazione, nulla da calibrare.

Cosa cambia la valvola, condizione per condizione

Dove si trova

La posizione varia a seconda del costruttore. Può essere una valvola di non ritorno doppia autonoma in ottone o composito montata sul longherone del telaio vicino alle camere del freno a molla, un passaggio interno alla valvola di comando del freno di stazionamento al cruscotto, o una funzione integrata in una valvola di comando del freno a molla o in un gruppo relè. Alcuni progetti recenti di camera gestiscono la funzione internamente. Sui rimorchi la stessa logica normalmente risiede all'interno della valvola di comando del freno a molla del kit aria del rimorchio.

Se non si riesce a individuare una valvola distinta, non si deve presumere che il sistema manchi della funzione. Consultare lo schema dell'impianto pneumatico del veicolo prima di iniziare ad aggiungere tubazioni; una linea anti-compounding dove il costruttore non ne ha previsto una può neutralizzare la funzione di stazionamento.

Sintomi di una valvola anti-compounding guasta

Il freno di stazionamento non tiene con il pedale premuto

Se l'otturatore si blocca verso l'ingresso di servizio o una sede perde, l'aria di servizio può restare intrappolata nel lato rilascio dopo che il pedale è stato rilasciato, mantenendo la molla scarica. Il camion si muove con la manopola gialla tirata. Si tratta di una condizione di fuori servizio.

Le molle di stazionamento trascinano o si rilasciano lentamente

Un otturatore bloccato o un percorso di scarico ristretto fanno sì che l'aria di rilascio si scarichi lentamente, così le molle di stazionamento trascinano dopo il rilascio e i tamburi si surriscaldano su un solo asse.

Danni ripetuti alla ferramenta del freno

Registri piegati, aste piegate o ferramenta di ancoraggio rotta sugli assi con freno a molla, senza precedenti di urto, di solito indicano un compounding, dovuto a una valvola guasta o a un errore di tubazione dopo una riparazione.

Perdita d'aria dal corpo valvola

Una perdita udibile con il freno di stazionamento inserito e il pedale premuto spesso indica una sede interna che perde.

Verifica e sostituzione

1. Bloccare le ruote con cunei. Non fare affidamento su nessun freno che si sta per manomettere.
2. Caricare il sistema fino all'intervento del regolatore, normalmente intorno a 8,3-9,3 bar, poi spegnere il motore. Scaricare gradualmente la pressione e confermare che l'avviso di bassa pressione si accenda intorno a 4,1 bar, e che il regolatore reinserisca intorno a 6,9-7,6 bar quando si riavvia e si ricarica.
3. Ricaricare, inserire il freno di stazionamento e osservare le aste del freno a molla. Devono estendersi.
4. Con il freno di stazionamento ancora inserito, far tenere a un assistente una pedalata a fondo mentre si osservano le aste. Con la funzione anti-compounding funzionante, la corsa dell'asta non deve aumentare in modo apprezzabile oltre la posizione di molla applicata.
5. Rilasciare il pedale. L'aria di rilascio deve scaricarsi e le molle di stazionamento devono restare saldamente applicate. Qualsiasi ritardo o rilascio parziale indica che la valvola o il suo scarico sono ostruiti.
6. Insaponare il corpo valvola ed entrambi gli ingressi con il freno di stazionamento inserito e il pedale tenuto premuto. Nessuna bolla.
7. Per sostituirla: scaricare il serbatoio interessato, contrassegnare entrambe le linee di ingresso prima della rimozione perché invertirle neutralizza la valvola, montare raccordi nuovi con sigillante idoneo per freni ad aria, serrare alla coppia indicata dal costruttore, ricaricare, poi ripetere i controlli sopra.

Non guidare mai un veicolo il cui freno di stazionamento si rilascia quando vengono applicati i freni di servizio. Non tiene in salita e può muoversi mentre un tecnico è sotto di esso.

Buone pratiche per ridurre il compounding

Anche con una valvola funzionante, parcheggiare usando solo la manopola, non manopola più pedale, e mai manopola più pedale bloccato. Non usare il freno di stazionamento come freno di servizio in movimento. Quando si mette in folle una camera per manutenzione, disinserirla completamente e allentare il registro invece di contrastare la molla con l'aria. Dopo qualsiasi intervento su una camera freno, ricontrollare la corsa dell'asta su entrambi i lati dell'asse; una corsa disomogenea è spesso il primo segnale che un registro è stato alterato da un'applicazione combinata.

La valvola è economica, passiva e facile da trascurare, eppure protegge i componenti più costosi del freno. Includerla nell'ispezione annuale dell'impianto pneumatico invece di aspettare che sia un registro piegato a segnalare il guasto.