
Uno schema dell'impianto freni pneumatici per camion mostra l'aria compressa muoversi in una direzione attraverso tre sezioni collegate: un circuito di alimentazione che produce, essicca e immagazzina l'aria, un circuito di servizio duale che la dosa alle ruote quando premi il pedale, e un circuito di parcheggio e rimorchio che mantiene rilasciati i freni a molla. L'aria è prodotta da un compressore azionato dal motore, regolata da un regolatore, essiccata e immagazzinata nei serbatoi, poi rilasciata attraverso la valvola a pedale e le valvole relè nei cilindri freno, dove la pressione pneumatica diventa forza meccanica ai freni.
A differenza dei freni idraulici di un'auto, niente in questo circuito è una colonna sigillata di fluido. L'aria è comprimibile e lenta a muoversi, quindi l'intero impianto è costruito intorno all'immagazzinare pressione vicino a dove verrà usata e al segnalare alle valvole di rilasciarla localmente.
Sezione 1: il circuito di alimentazione
Segui lo schema dal motore verso l'esterno. Il compressore è azionato da ingranaggi o cinghia dal motore e gira ogni volta che il motore è in funzione. La sua linea di mandata porta aria calda, umida e con tracce d'olio all'essiccatore d'aria, che rimuove umidità e aerosol d'olio prima che l'aria raggiunga l'immagazzinamento. Dall'essiccatore, l'aria entra nel primo serbatoio, il serbatoio umido (chiamato anche serbatoio di alimentazione), dove qualsiasi condensa residua si deposita sul fondo.
Il regolatore è il cervello di controllo di questa sezione. Rileva la pressione del serbatoio e, al distacco, comanda lo scaricatore del compressore di smettere di pompare e contemporaneamente purga l'essiccatore. Quando la pressione scende fino al riattacco, il regolatore ricarica il compressore. Su un tipico camion pesante, il distacco si assesta intorno a 120-135 psi e il riattacco intorno a 100-110 psi, con un impianto completamente carico che funziona vicino a 120 psi. Considerali intervalli, non valori fissi: i dati di assistenza del produttore del veicolo governano il tuo mezzo.
A valle del serbatoio umido si trova una valvola multi-circuito o di protezione della pressione. Questo è il punto di divisione sullo schema: alimenta i serbatoi primario e secondario più il ramo parcheggio e rimorchio, e protegge il lato alimentazione così che una linea rotta in un ramo non possa svuotare tutto il camion. Una valvola di non ritorno all'ingresso di ogni serbatoio fa lo stesso lavoro al contrario, intrappolando l'aria immagazzinata se la linea a monte si guasta.
L'essiccatore d'aria è il componente più spesso omesso dagli schemi semplificati ed è il più responsabile della salute dell'impianto: aria umida e oleosa rovina le guarnizioni delle valvole, arrugginisce i serbatoi e blocca le linee in inverno.
Sezione 2: i circuiti di servizio duali
Dai serbatoi secchi primario e secondario, due percorsi di alimentazione indipendenti vanno alla valvola a pedale, chiamata anche valvola a treadle. Questo è il cuore di un impianto freni pneumatici duale: due circuiti separati, di solito il primario agli assali motore e il secondario all'assale sterzante e, attraverso l'alimentazione rimorchio, al rimorchio, così un guasto in uno lascia comunque una frenata utilizzabile.
Premi il pedale e la valvola a pedale non spinge aria fino alle ruote. Invia una pressione di segnale dosata lungo una linea di piccolo diametro alle valvole relè. Ogni valvola relè si trova vicino al proprio gruppo di assali ed è alimentata da un tubo grande dal serbatoio vicino. Quando riceve il segnale, apre una grande porta e scarica l'aria del serbatoio locale direttamente nei cilindri freno, poi la scarica in atmosfera al rilascio. Lo scarico della valvola relè è il sibilo che senti sotto il camion.
Dentro il cilindro, l'aria spinge un diaframma contro un'asta. L'asta muove la leva registro fine corsa, la leva registro fine corsa ruota la camma S, e la camma allarga le ganasce contro il tamburo. Pressione in ingresso, coppia in uscita.
Sezione 3: il circuito di parcheggio e rimorchio
I freni a molla funzionano al contrario dei freni di servizio. Una robusta molla elicoidale nella metà posteriore del cilindro applica il freno meccanicamente; la pressione dell'aria in quella metà comprime la molla e mantiene il freno rilasciato. Quindi lo schema mostra una linea permanente di trattenuta che va dalla valvola di controllo parcheggio sul cruscotto, la manopola gialla a diamante, al lato molla di ogni cilindro di parcheggio.
Tira quella manopola, o lascia che la pressione scenda abbastanza, e l'aria di trattenuta si scarica. Le molle allora si applicano, tipicamente iniziando da qualche parte nell'intervallo 20-45 psi a seconda del cilindro. La manopola rossa a ottagono alimenta la linea di alimentazione del rimorchio attraverso la valvola di protezione trattore, che sigilla automaticamente l'aria del trattore se il rimorchio si stacca o una linea di attacco si rompe.
Riferimento componenti
| Componente | Sezione circuito | Funzione sullo schema |
|---|---|---|
| Compressore d'aria | Alimentazione | Pompa azionata dal motore; carica l'impianto mentre il motore gira |
| Regolatore | Alimentazione | Carica e scarica il compressore alla pressione di riattacco e distacco |
| Essiccatore d'aria | Alimentazione | Rimuove umidità e olio; purga al distacco del regolatore |
| Serbatoio umido | Alimentazione | Primo serbatoio; raccoglie eventuale condensa residua |
| Valvola multi-circuito di protezione | Divisione alimentazione | Divide l'alimentazione in rami primario, secondario e parcheggio/rimorchio |
| Valvole di non ritorno | Tutti | Flusso monodirezionale; intrappolano l'aria immagazzinata quando una linea a monte si guasta |
| Serbatoi primario e secondario | Servizio | Volume immagazzinato indipendente per ogni circuito di servizio |
| Valvola a pedale (treadle) | Servizio | Dosa la richiesta del guidatore in due segnali di consegna separati |
| Valvole relè | Servizio | Trasformano un piccolo segnale in consegna locale veloce e ad alto volume |
| Valvola di rilascio rapido | Servizio | Sfiata rapidamente i cilindri dell'assale sterzante al rilascio |
| Cilindri freno | Servizio e parcheggio | Convertono la pressione dell'aria in forza sull'asta |
| Cilindri freno a molla | Parcheggio | L'aria trattiene; la molla si applica quando la pressione scende |
| Valvola di protezione trattore | Rimorchio | Isola l'aria del trattore se la linea del rimorchio si guasta o si stacca |
| Attacchi rapidi (gladhands) | Rimorchio | Accoppiamenti di alimentazione (rosso) e servizio (blu) verso il rimorchio |
| Interruttore avviso bassa pressione | Avviso | Accende la spia e suona l'allarme intorno a 60 psi |
Tracciare il flusso d'aria in un'applicazione del freno
- Il motore si avvia. Il compressore pompa attraverso la linea di mandata nell'essiccatore d'aria.
- L'aria essiccata riempie il serbatoio umido; le valvole di non ritorno la lasciano passare avanti nei serbatoi primario e secondario.
- La pressione sale oltre il punto di avviso bassa pressione, circa 60 psi, e l'allarme e la spia si spengono.
- Al distacco, nella fascia 120-135 psi, il regolatore scarica il compressore e l'essiccatore purga con un pop udibile.
- Il guidatore preme il pedale. La valvola a pedale invia due segnali indipendenti, uno posteriore e uno anteriore.
- La valvola relè posteriore si apre e alimenta i cilindri dell'assale motore dal serbatoio vicino. I cilindri dell'assale sterzante sono alimentati direttamente o attraverso una valvola di rilascio rapido.
- I diaframmi si muovono, le aste si estendono, le leve registro fine corsa ruotano le camme S, e le ganasce toccano i tamburi.
- Il guidatore rilascia. Le valvole relè e di rilascio rapido scaricano l'aria dei cilindri in atmosfera; le molle di richiamo ritraggono le ganasce.
- La pressione scende verso il riattacco, il regolatore ricarica il compressore, e il ciclo si ripete.
Usare lo schema per la diagnosi
Suddividi il guasto per sezione prima di toccare una chiave. Se il camion non riesce a costruire o mantenere pressione, sei nel circuito di alimentazione: compressore, regolatore, valvola di purga dell'essiccatore, o una linea di mandata che perde. Se il manometro di un circuito scende mentre l'altro tiene, il guasto è dentro quel ramo di servizio. Se i freni di servizio funzionano ma i freni di parcheggio non si rilasciano, guarda il controllo parcheggio, la valvola di protezione trattore, o le linee di trattenuta.
Una regola pratica utile: se tutto l'impianto è malato, sospetta l'alimentazione. Se un solo assale o circuito si comporta male, sospetta la valvola più vicina a esso.
I test di tenuta seguono la stessa logica. A motore spento, freni rilasciati e poi applicati, osserva quanto velocemente scende ogni manometro; una perdita eccessiva isola la sezione il cui manometro si muove. Quando un componente è confermato guasto, sostituiscilo con ricambi di qualità OE, perché la calibrazione delle valvole e il ciclo di lavoro del compressore sono ciò che mantiene vivo il resto del circuito. VADEN Original produce componenti per impianto freni pneumatici per uso gravoso per veicoli commerciali, dai compressori alle valvole.
Gli schemi reali variano per produttore e telaio. Numero di assali, sospensione pneumatica, valvole sensibili al carico, modulatori ABS ed EBS aggiungono tutti blocchi al disegno, ma si collegano alla stessa struttura a tre sezioni descritta qui. Impara la struttura di base e qualsiasi schema OEM diventa leggibile.
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