Valvola di Protezione Multicircuito: Come Divide e Protegge i Circuiti Frenanti ad Aria del Camion

Una valvola di protezione multicircuito (comunemente una valvola di protezione a quattro circuiti, o MCPV) preleva l'unica mandata d'aria essiccata in uscita dall'essiccatore d'aria e la divide in più circuiti indipendenti, frenanti e ausiliari, ciascuno con il proprio elemento di protezione. Il suo compito è la sicurezza: se una tubazione, un serbatoio o un raccordo su un circuito si guasta, quell'elemento si chiude e mantiene in pressione i circuiti rimanenti, così il veicolo conserva comunque capacità frenante. Impone inoltre una priorità di carica, riempiendo i circuiti dei freni di servizio prima di quelli di stazionamento, rimorchio e accessori.

La valvola è di serie su camion, autobus e pullman di progettazione europea (MAN, Mercedes-Benz, Volvo, Scania, DAF, Iveco, Renault) e su molti rimorchi e telai speciali. I trattori nordamericani ottengono lo stesso risultato con un serbatoio di alimentazione, valvole di non ritorno e singole valvole di protezione pressione, ma il principio è identico: si tratta di una protezione puramente pneumatica, senza alcun circuito idraulico coinvolto nel sistema.

Cosa fa realmente la valvola di protezione multicircuito

All'interno di un unico corpo fuso si trovano tre, quattro o cinque elementi valvola indipendenti, ciascuno una membrana o un pistone caricato da una molla calibrata. L'aria arriva alla porta di alimentazione comune e deve vincere ciascuna molla prima di poter passare in quel circuito. Da questa disposizione derivano tre funzioni:

• Divisione. Un'unica alimentazione diventa più circuiti, ciascuno alimenta il proprio serbatoio.
• Isolamento. Se la pressione in un circuito scende sotto la pressione di chiusura di quell'elemento, l'elemento si chiude e impedisce ai circuiti integri di scaricarsi nel circuito guasto. È ciò che rende un impianto frenante ad aria a doppio circuito davvero ridondante e non semplicemente duplicato.
• Priorità. Gli elementi dei freni di servizio hanno le pressioni di chiusura più alte, così durante la carica e durante un guasto parziale i freni ricevono aria prima di tutto il resto.

Dove si trova nell'impianto ad aria

Segui il percorso dell'aria: compressore verso essiccatore d'aria, uscita dell'essiccatore verso la porta di alimentazione della valvola di protezione multicircuito, poi dalla valvola ai singoli serbatoi. Su molti telai moderni la valvola è imbullonata direttamente all'essiccatore come parte di un'unità di trattamento aria. Il regolatore continua a controllare l'inserimento e il disinserimento del compressore a monte, e l'essiccatore continua a rigenerarsi indipendentemente.

Questo ordine conta in fase di diagnosi, perché tutto ciò che la valvola di protezione fornisce è già passato attraverso l'essiccatore. Olio o acqua trovati alle uscite della valvola indicano un problema di essiccatore o compressore, non della valvola.

Numerazione delle porte e priorità dei circuiti

La maggior parte delle valvole europee segue la numerazione porte ISO/DIN incisa nel corpo. Le assegnazioni effettive variano per telaio, quindi verifica sempre lo schema pneumatico del veicolo prima di tappare o scambiare una tubazione.

Poiché le porte 23 e 24 si aprono per ultime, è normale che il freno di stazionamento impieghi più tempo a rilasciarsi rispetto alla salita dei manometri di servizio, e che la sospensione pneumatica sia l'ultima a salire. Su un sistema efficiente l'intera sequenza si completa in pochi minuti dal minimo partendo da vuoto.

Pressioni di apertura, chiusura e statica

Ogni elemento è definito da due valori. La pressione di apertura è il punto in cui l'elemento ammette per la prima volta aria nel proprio circuito durante la carica. La pressione di chiusura (talvolta suddivisa in pressione di chiusura statica e dinamica) è il punto in cui l'elemento si chiude per proteggere i circuiti rimanenti durante un guasto. I circuiti di servizio hanno sempre le pressioni di chiusura più alte e i circuiti ausiliari le più basse, così gli accessori vengono sacrificati per primi.

Non indovinare questi valori. Sono specifici del modello, pubblicati nella documentazione di assistenza OE e su molte valvole sono stampigliati o etichettati sul corpo. Lavora nelle unità per cui il telaio è stato costruito. Un impianto frenante ad aria nordamericano è tipicamente carico a circa 120 psi, con inserimento del regolatore intorno a 100–110 psi, disinserimento nell'intervallo 120–135 psi, e allarme bassa pressione attivo intorno a 60 psi. I veicoli pesanti europei dotati di valvole di protezione multicircuito sono calibrati in bar e generalmente lavorano a una pressione di serbatoio più alta, in genere nell'intervallo 8–12,5 bar (circa 115–180 psi) a seconda del telaio e del circuito. Giudicare una valvola tarata in bar sulla base di valori in psi di un altro mercato è un modo comune per rincorrere un guasto inesistente. In tutti i casi, la documentazione di assistenza aggiornata del costruttore del veicolo è determinante.

Sintomi di una valvola di protezione multicircuito difettosa

Come testare una valvola di protezione multicircuito

1. Blocca le ruote e annota la pressione in ogni serbatoio prima di iniziare. Lavora a motore spento ove la procedura lo consenta.
2. Scarica tutti i serbatoi, poi carica il sistema e osserva ogni manometro di circuito. Verifica che i circuiti di servizio salgano per primi, poi lo stazionamento, infine gli ausiliari. Un circuito che ritarda in modo anomalo rispetto alla sequenza è il sospetto.
3. Carica a piena pressione di sistema e spegni. Insapona il corpo valvola, ogni porta e ogni raccordo. Formazione persistente di bolle sul corpo stesso indica un guasto interno, non una perdita al raccordo.
4. Esegui il test di isolamento: con il sistema completamente carico, apri lo scarico di un solo circuito e osserva i manometri rimanenti. I circuiti integri dovrebbero stabilizzarsi e tenere una volta che il circuito guasto scende sotto la sua pressione di chiusura. Se continuano a scendere insieme ad esso, la valvola non sta proteggendo.
5. Ripeti per ogni circuito a turno, poi ricarica e verifica che l'allarme bassa pressione e il freno di stazionamento si comportino normalmente.
6. Per il lavoro al banco, collega aria di officina regolata alla porta di alimentazione con un manometro su ogni uscita e confronta le pressioni di apertura e chiusura misurate con la specifica OE per quel codice ricambio.

Non tappare o tappare mai una porta della valvola di protezione per "risolvere" un circuito che perde. Questo elimina una ridondanza progettata e metterà il veicolo fuori servizio in revisione.

Riparare o sostituire

La maggior parte delle valvole di protezione multicircuito moderne sono gruppi sigillati e calibrati. Alcuni modelli accettano un kit di guarnizioni e membrane, ma qualsiasi unità con foro corroso, pistone rigato o sede che non tiene dopo la pulizia va sostituita anziché revisionata — una valvola che si apre correttamente ma si chiude in ritardo è più pericolosa di una che si guasta del tutto. Abbina per codice OE e per numero di circuiti e disposizione porte, poiché su alcuni telai i corpi a tre, quattro e cinque circuiti condividono lo stesso ingombro. Le unità di ricambio sono elencate nel catalogo valvole di protezione multicircuito VADEN per numero di riferimento incrociato.

Quando monti una valvola nuova, soffia prima la linea di alimentazione per pulirla. La contaminazione da una cartuccia dell'essiccatore d'aria in guasto o da un compressore che passa olio è la causa più comune di guasto precoce di una valvola sostituita, quindi correggi la causa a monte prima di richiudere il cofano. Ricarica, esegui il test di isolamento su ogni circuito e verifica che i circuiti di alimentazione stazionamento e rimorchio si rilascino correttamente prima di rimettere il veicolo in servizio.