Come Funziona una Frizione Servoassistita ad Aria su un Camion Pesante

Su un camion pesante, una frizione servoassistita ad aria usa aria compressa dall'impianto pneumatico del veicolo per fornire la maggior parte della forza che disinnesta la frizione, mentre il pedale fornisce solo un segnale di comando idraulico. Un cilindro maestro al pedale invia fluido a un servo frizione imbullonato sulla campana; all'interno di quel servo la pressione del fluido apre una valvola aria, e l'aria del serbatoio agendo su un pistone grande aggiunge la sua forza alla stessa asta di spinta che muove la forcella di disinnesto. Ecco perché un compressore debole o una perdita nel circuito aria ausiliario arriva normalmente al conducente come un pedale frizione duro e un cambio che non accetta la marcia, piuttosto che come un problema ai freni.

Le tre configurazioni di azionamento frizione

Prima di diagnosticare qualsiasi cosa, stabilisci quale configurazione ha il veicolo. Tutte e tre disinnestano la stessa frizione a secco; ciò che cambia è da dove viene la forza di disinnesto e cosa la comanda.

Cilindro maestro e cilindro secondario puramente idraulici

Il pedale agisce su un cilindro maestro, una singola linea idraulica scende a un cilindro secondario sulla campana, e una corta asta di spinta aziona la forcella di disinnesto. Non c'è alcun collegamento aria nel circuito. Questa configurazione è comune su telai medi, midibus e trattori leggeri dove il carico di serraggio è abbastanza modesto da poter essere superato dalla gamba del conducente. Su alcuni progetti il cilindro secondario è concentrico, montato dentro la campana attorno all'albero primario, quindi si vede solo una linea idraulica che scompare nell'alloggiamento e nessuna tiranteria esterna della forcella.

Cilindro maestro idraulico con servo frizione ad assistenza pneumatica

Questa è la configurazione sulla maggior parte dei trattori e pullman pesanti europei e asiatici che hanno ancora un pedale frizione. Il pedale e il cilindro maestro restano invariati, ma l'unità sulla campana è molto più grande, perché l'alesaggio del cilindro aria domina il corpo, e porta tre collegamenti invece di uno: un ingresso idraulico dal cilindro maestro, una linea di alimentazione aria in plastica dal telaio, e uno sfiato o scarico, di solito con un piccolo elemento filtrante. Il servo aziona un'asta di spinta esterna nella forcella di disinnesto. Se una linea aria arriva sull'alloggiamento del cambio accanto alla frizione, stai guardando una frizione servoassistita ad aria.

Attuatore frizione cambio manuale automatizzato

Su un camion a due pedali la frizione è ancora una frizione a secco, ma non c'è cilindro maestro e, nella maggior parte delle applicazioni, nessun pedale frizione affatto. Un attuatore pneumatico sulla campana porta una linea aria, un connettore elettrico multipolare e di solito un sensore di corsa integrale; la centralina del cambio dosa l'aria in esso per innestare e disinnestare. L'aria proviene comunque dallo stesso circuito ausiliario, così il comportamento con aria bassa è lo stesso sotto la superficie. Si presenta semplicemente come un guasto al cambio e un allarme trasmissione invece di un pedale duro.

Come il servo moltiplica lo sforzo del pedale

1. Il conducente preme il pedale e il cilindro maestro alza la pressione idraulica nella linea verso il servo.
2. Quella pressione agisce su un piccolo pistone di comando nella sezione idraulica del servo.
3. Il pistone di comando solleva una valvola inseguitrice interna dalla sua sede, chiudendo il percorso di scarico e aprendo il percorso di alimentazione.
4. Aria del serbatoio dal circuito ausiliario entra nella camera grande dietro il pistone aria principale.
5. Pistone aria e pistone idraulico agiscono su un'unica asta di spinta comune, che muove la forcella di disinnesto, il cuscinetto reggispinta e il piatto premente.
6. Al rilascio del pedale la valvola chiude l'alimentazione e riapre lo scarico, e la camera sfiata attraverso lo sfiato. Quello è il breve sibilo che senti alla campana ad ogni cambio.

La valvola è di tipo inseguitore, così la pressione aria ammessa segue la pressione idraulica di comando. Il conducente mantiene una sensazione genuina del pedale e può ancora dosare la frizione anche se l'aria porta la maggior parte del carico di disinnesto. Spiega anche il classico guasto parziale: con il lato aria morto, il solo pistone idraulico muove comunque un po' l'asta di spinta, così il pedale ha una corsa normale ma la frizione non si disinnesta mai completamente e le marce grattano.

Dove il servo prende la sua aria

Il compressore carica attraverso il regolatore e l'essiccatore aria nel serbatoio di alimentazione. Da lì una valvola di protezione multicircuito divide l'alimentazione: due circuiti per i freni di servizio anteriore e posteriore, uno per il parcheggio e l'alimentazione rimorchio, e un circuito ausiliario per tutto il resto, inclusi servo frizione, sospensione ad aria, presa di forza, sedile e clacson. Sui telai di costruzione europea questi attacchi sono numerati per circuito. Il servo frizione quindi si trova alla fine del ramo accessori, a valle dell'essiccatore e della valvola di protezione, e vede solo la pressione che quel ramo può avere.

Quella valvola di protezione è ciò che rende la frizione la prima vittima di un problema d'aria. È costruita in modo che i circuiti frenanti si riempiano per primi: l'attacco ausiliario non si apre finché i circuiti frenanti non hanno raggiunto la sua pressione di apertura impostata, e con pressione in calo l'attacco ausiliario si chiude prima che l'alimentazione freni sia compromessa. Sia FMVSS 121 che ECE R13 richiedono questo comportamento, così una linea accessori scoppiata non può svuotare i serbatoi dei freni. Su un camion che carica solo fino a 5,5 bar perché il compressore è debole, i freni hanno priorità e il ramo frizione resta chiuso o carico appena. Il conducente sta combattendo un pedale duro molto prima che suoni il dispositivo di allarme aria bassa a circa 4,1 bar, e molto prima che i freni a molla inizino ad applicarsi da soli da qualche parte nell'intervallo 1,4-3,1 bar.

Perché un guasto aria arriva come un problema alla frizione

Misura il camion prima di condannare un servo. Carica l'impianto, conferma che il regolatore si disinserisce nella fascia 8,3-9,3 bar e si reinserisce circa 6,9-7,6 bar, poi misura l'aria effettivamente in arrivo all'ingresso servo con il pedale frizione premuto. Se l'alimentazione è presente e il servo ancora non corre, il guasto è nell'unità; se non lo è, il guasto è a monte e la frizione è solo il messaggero. Un impianto che non tiene la notte è prima di tutto un problema di alimentazione, trattato in impianto frenante ad aria che perde pressione.

Punti di ispezione e sostituzione

• Linea aria. Il tubo in nylon corre vicino alla campana e allo scarico. Cerca sfregamenti, danni da calore e una curva schiacciata all'ultimo fermaglio.
• Sfiato. Uno sfiato intasato rallenta il disinnesto e fa trascinare la frizione. Uno che sibila continuamente con il pedale rilasciato significa che una guarnizione interna è guasta; il quadro più ampio è descritto in sintomi di guasto del servo frizione.
• Lato idraulico. Il circuito frizione ha il proprio serbatoio. Usa solo il fluido specificato dal costruttore, fluido specifica freni sulla maggior parte dei telai e olio minerale su alcuni, e non mescolarli mai; il fluido sbagliato gonfia le guarnizioni e blocca il pistone di comando.
• Qualità aria. Un essiccatore aria guasto o scaduto invia acqua e olio giù per il ramo ausiliario. Il trascinamento olio attacca le guarnizioni del servo esattamente come attacca le valvole freno.
• Corsa asta di spinta e gioco libero. Regola secondo il valore del costruttore ad ogni intervento frizione. Corsa eccessiva maschera un servo debole, troppo poca mantiene caricato il cuscinetto reggispinta.
• Kit o unità completa. Un kit guarnizioni ripristina pistone e guarnizioni valvola usurati in un corpo sano, ma un alesaggio rigato, corroso o ovalizzato non terrà la pressione. VADEN Original elenca servo frizione e kit di riparazione incrociati con i numeri OE stampigliati sul corpo del servo, che è l'unico modo affidabile per abbinarne uno.