Puleggia e Frizione del Compressore Aria: Rumore, Usura e Durata della Cinghia

Su un compressore dei freni ad aria a trasmissione a cinghia, puleggia, mozzo e frizione si guastano molto prima della pompa stessa. Rumore, stridio della cinghia e durata ridotta della cinghia si riconducono quasi sempre a una di quattro cose: disallineamento della puleggia, tensione della cinghia sbagliata, un cuscinetto guasto nel mozzo o nel rotore della frizione, oppure un accoppiamento conico e a chiavetta allentato sul naso dell'albero motore del compressore. Verificare queste quattro cause prima di condannare il compressore, perché sostituire una pompa che non era mai stata la causa non fermerà l'usura delle cinghie.

Cosa contiene il gruppo trasmissione

Solo le installazioni a trasmissione a cinghia hanno questa componentistica. Un compressore a ingranaggi riceve il moto dal treno ingranaggi di distribuzione del motore e non ha alcuna puleggia, quindi il primo passo è capire quale dei due tipi si ha davanti sul motore. In caso di dubbio, confrontare le due configurazioni nella guida ai compressori a ingranaggi contro quelli a cinghia.

• Puleggia motrice sull'ammortizzatore torsionale dell'albero motore o sulla trasmissione accessori.
• Puleggia e mozzo del compressore, montati sul naso dell'albero motore del compressore su un albero diritto con chiavetta e dado di ritenuta, oppure su un cono lavorato con chiavetta e un dado grande che tira il mozzo in sede.
• Cinghia: una singola cinghia trapezoidale, un set abbinato di cinghie trapezoidali, oppure una cinghia poli-V condivisa con altri accessori.
• Tenditore o rinvio: un tenditore automatico a molla, oppure un registro manuale su una staffa asolata.
• Frizione, dove presente: una bobina elettromagnetica, un rotore su cuscinetto, e un piatto indotto calettato all'albero del compressore. Comune su installazioni per autobus, pullman e uso vocazionale dove la richiesta d'aria per accessori è elevata.

Perché i compressori a cinghia sono gravosi per le cinghie

Il carico non è costante. Il compressore pompa fino a quando il regolatore raggiunge l'interruzione, circa 120-135 psi, poi il regolatore lo scarica e la richiesta di coppia crolla quasi a zero. Resta scaricato finché la pressione dei serbatoi non scende fino al ripristino, circa 100-110 psi, e a quel punto il carico pieno ritorna istantaneamente. Un sistema a carica piena vicino a 120 psi ripete questo ciclo diverse volte all'ora, e ogni ciclo è un carico d'urto sulla cinghia e sul giunto del mozzo.

I compressori monocilindrici sono peggiori dei bicilindrici, perché una corsa di compressione per giro produce un impulso di coppia grezzo anziché un tiro uniforme. Qualsiasi cosa aumenti il ciclo di lavoro — una perdita, sedili ad aria, scarico delle sospensioni ad aria, gonfiaggio pneumatici a bordo — moltiplica il numero di questi cicli e riduce la durata della cinghia in proporzione diretta.

Interpretare il rumore

Interpretare la cinghia

La cinghia vecchia è una prova. Rimuoverla e osservarla prima di montarne una nuova.

• Usura solo su un fianco: disallineamento. Correggere l'allineamento o la cinghia nuova farà la stessa fine.
• Fianchi vetrificati, duri, lucidi: slittamento. Tensione, contaminazione o gole usurate che non fanno più presa.
• Cinghia uscita dalla gola o rovesciata: disallineamento grave, gola danneggiata, oppure boccole del tenditore usurate che lasciano deviare la puleggia sotto carico.
• Cinghia rigonfia, morbida, oleosa: contaminazione. Individuare la fonte; un paraolio anteriore del compressore che perde è una causa comune e indica che anche la pompa necessita di attenzione.
• Nervature incrinate con i fianchi ancora squadrati: invecchiamento e calore normali. Sostituire secondo programma, nessuna ulteriore diagnosi necessaria.

Controllare una frizione del compressore

Una frizione esiste per disconnettere completamente il compressore invece di lasciarlo girare a vuoto, riducendo attrito parassita e calore. Viene comandata elettricamente, di solito dallo stesso segnale del regolatore che altrimenti scaricherebbe la pompa. Contano due direzioni di guasto, e non si somigliano affatto.

Una frizione che si guasta in posizione disinnestata non fa aumentare affatto la pressione, con un compressore silenzioso e una cinghia che non mostra segni di sofferenza. Verificare tensione e massa pulita al connettore quando la frizione dovrebbe essere innestata, quindi misurare la resistenza della bobina; una bobina interrotta o in corto non tratterrà l'indotto. Una frizione che si guasta innestata, o che slitta, è il problema più rumoroso: le superfici di indotto e rotore si scoloriscono e rigano, il ciclo di lavoro sale, e il compressore gira più caldo e trascina più olio a valle. Misurare il traferro con uno spessimetro e regolarlo con spessori al valore del costruttore, tipicamente qualche centesimo di pollice, circa 0,3-0,8 mm sui progetti comuni. Non tirare mai a indovinare; usare il valore pubblicato dal produttore del compressore o della frizione per quel codice ricambio.

Montare correttamente una puleggia o un mozzo

1. Bloccare le ruote e scaricare i serbatoi prima di intervenire sulla trasmissione. Ricordare che i freni a molla si azionano quando la pressione scende in un intervallo di circa 20-45 psi, quindi il veicolo attiverà da solo i freni di stazionamento man mano che i serbatoi si svuotano; bloccare le ruote comunque.
2. Non forzare mai un mozzo a colpi di martello. Estrarlo con un estrattore adeguato, e dove il progetto lo richiede, tirarlo in sede con il dado di ritenuta o l'attrezzo di montaggio specificato.
3. Pulire cono e foro a secco. Non oliare né usare antigrippante su un giunto conico salvo indicazione del manuale; un cono lubrificato si insedia oltre alla stessa coppia e crepa i mozzi.
4. Montare sempre una chiavetta nuova e ispezionare la cava. Una cava arrotondata o martellata segnala che il giunto ha lavorato allentato, e il naso dell'albero potrebbe non essere riutilizzabile.
5. Serrare il dado di ritenuta al valore originale con una chiave dinamometrica calibrata e montare una nuova rondella di sicurezza o fermo dove previsto.
6. Allineare le pulegge con una riga a coltello o uno strumento di allineamento laser sulle facce lavorate prima di tensionare qualsiasi cosa.
7. Impostare la tensione con un misuratore alla specifica, o confermare che un tenditore automatico sia entro i segni del proprio campo, quindi far girare brevemente il motore e ricontrollare. Le cinghie nuove si assestano al primo ciclo termico.

Quando la trasmissione è a posto e il compressore no

Se l'albero gira ruvido o ha gioco radiale con la cinghia rimossa, o il lato trasmissione è bagnato d'olio, il problema è la pompa e nessun lavoro di allineamento la salverà. Allo stesso modo, se la cinghia è correttamente tesa e allineata e il sistema continua a caricarsi lentamente, il guasto è a valle della trasmissione: regolatore, dispositivo di scarico, tubo di mandata ostruito o perdite. Percorrere quel filo nella guida a un compressore che non carica pressione invece di montare un'altra cinghia.