Ganasce e Guarnizioni dei Freni Camion: Usura, Gradi e Sostituzione

Le ganasce dei freni camion sono i componenti in acciaio curvati all'interno di un freno a tamburo che portano la guarnizione d'attrito, il materiale sostituibile che preme contro il tamburo per rallentare la ruota. Su un veicolo commerciale a freni ad aria, si sostituisce la guarnizione (o l'intero gruppo ganascia-guarnizione) quando il materiale d'attrito si consuma fino a circa 1/4 di pollice (circa 6 mm) nel punto più sottile, o fino allo spessore minimo marcato dal costruttore, a seconda di quale limite si raggiunge prima. Guarnizioni usurate significano distanze di frenata più lunghe, fading e una violazione di fuori servizio al controllo su strada.

A differenza delle pastiglie a disco idrauliche di un'auto, i freni a ruota dei camion pesanti sono pneumatici e costruiti attorno all'S-cam. Capire come lavorano insieme ganascia, guarnizione e tamburo fa la differenza tra un intervento sui freni che dura e uno che torna in officina con un tiraggio o un tamburo caldo.

Come funzionano ganasce e guarnizioni in un sistema ad aria

Quando il conducente preme il pedale, l'aria in pressione entra nella camera del freno e spinge fuori l'asta. Quell'asta ruota il registro, che ruota l'albero S-cam. L'S-cam divarica le due ganasce, forzando le guarnizioni contro l'interno del tamburo in rotazione. L'attrito converte l'energia cinetica del camion in calore, e il tamburo disperde quel calore nell'aria. Quando la pressione si rilascia, le molle di richiamo ritraggono le ganasce dal tamburo.

La guarnizione è l'elemento soggetto a usura. È incollata (fissata a caldo e sotto pressione al corpo ganascia in acciaio) o rivettata (fissata meccanicamente tramite fori praticati). Il corpo ganascia in acciaio è un elemento riutilizzabile: deve essere dritto, privo di ruggine e con l'arco corretto rispetto al raggio del tamburo. Per il quadro d'insieme di come tutti i componenti si collegano, consultate la nostra panoramica su come funzionano i sistemi frenanti ad aria e i dettagli del freno S-cam.

Gradi delle guarnizioni d'attrito e significato dei codici

Le guarnizioni dei freni sono classificate con un codice a due lettere che descrive il coefficiente di attrito. La prima lettera indica il grado di attrito "normale" e la seconda il grado "a caldo". Lettere più alte indicano una guarnizione più aggressiva. I codici più comuni per uso pesante rientrano in questo intervallo:

La regola fondamentale: abbinate le guarnizioni sullo stesso assale e, idealmente, da assale anteriore ad assale anteriore. Montare una guarnizione FF su una ruota e una GG sull'altra crea uno squilibrio laterale: il camion tira in frenata e il lato più aggressivo si usura più in fretta e scalda di più. Scegliete un grado di guarnizione che corrisponda alla specifica originale del veicolo e al ciclo di lavoro. La gamma di guarnizioni freno per uso pesante VADEN è disponibile in gradi d'attrito conformi all'OE, così potete revisionare un assale ripristinando l'equilibrio originale invece di andare a caso.

Guarnizioni incollate contro rivettate

Le guarnizioni incollate sfruttano l'intero spessore prima di raggiungere il corpo ganascia, quindi possono durare leggermente di più prima che il supporto resti esposto. Le guarnizioni rivettate possono disperdere calore e detriti attraverso i fori dei rivetti e sono più facili da ispezionare per l'usura uniforme, ma le teste dei rivetti fissano il limite pratico d'usura: una volta che la guarnizione si consuma fino alle teste dei rivetti, questi righeranno il tamburo. Nessuna delle due è universalmente "migliore": seguite le indicazioni del costruttore della ganascia.

Limiti d'usura e quando sostituire

Non aspettate il contatto metallo su metallo. Sostituite le guarnizioni quando si verifica una delle seguenti condizioni:

• Il materiale d'attrito è sceso a circa 1/4 di pollice (6 mm) nel punto più sottile, o al minimo marcato, a seconda di quale sia maggiore.
• Nelle guarnizioni rivettate, il materiale si avvicina alle teste dei rivetti (comunemente un minimo di circa 1/16 di pollice / 1,6 mm sopra il rivetto).
• Le guarnizioni sono incrinate, lucidate, contaminate da olio o grasso, o mostrano screpolature da calore e una tonalità bluastra sul tamburo.
• L'usura è irregolare, conica, tallone-punta o lato-lato, indice di problemi al tamburo, alla camma o al registro, non solo materiale d'attrito consumato.

I criteri federali di fuori servizio considerano difettosa una guarnizione consumata al punto che la ganascia è quasi a contatto col tamburo, o una guarnizione più sottile di circa 1/4 di pollice al centro della ganascia (per il comune design S-cam). Verificate sempre in base alla specifica della vostra flotta e ai dati del costruttore della ganascia: i valori variano con il tipo di guarnizione e il design del tamburo.

Un'usura irregolare o accelerata della guarnizione è un sintomo, non una causa. Se una ruota consuma le guarnizioni più velocemente, ispezionate la camera del freno, la corsa del registro, le boccole S-cam e il tamburo prima di limitarvi a rivestire.

Rivestimento contro ganasce nuove o rigenerate

Una volta consumata la guarnizione, avete tre strade. Ognuna ha il suo posto a seconda delle condizioni del corpo ganascia e delle capacità dell'officina.

Il rivestimento è economico solo se i corpi ganascia sono in buone condizioni: un corpo deformato o corroso non manterrà mai l'arco corretto, e un arco scorretto significa che la guarnizione tocca il tamburo solo su tallone e punta, riducendo la forza frenante e bruciando la guarnizione. Ganasce nuove o rigenerate eliminano questo rischio perché arco e bulloneria sono garantiti. Qualunque strada scegliate, sostituite le guarnizioni come set completo di assale e rinnovate contemporaneamente molle di richiamo, perni di ancoraggio, rulli e fermi.

Non dimenticate i tamburi

Guarnizioni nuove contro un tamburo usurato, ovalizzato o incrinato da calore non renderanno bene e si consumeranno rapidamente. Misurate il diametro del tamburo rispetto ai limiti massimi di rettifica e scarto stampati sul tamburo. Sostituite i tamburi anch'essi per set di assale. Vedere tamburi freno camion per misurazione e limiti di scarto.

Note su installazione e rodaggio

Dopo aver installato guarnizioni e ganasce nuove, regolate i freni in modo che la corsa dell'asta rientri nella specifica: una corsa eccessiva è una delle principali voci di fuori servizio. Verificate che il registro (manuale o automatico) funzioni liberamente e che l'S-cam ruoti senza gioco eccessivo delle boccole. Le guarnizioni nuove richiedono un periodo di rodaggio delicato con frenate moderate per assestare il materiale d'attrito e raggiungere le prestazioni piene; evitate frenate dure e prolungate su guarnizioni nuove. Se state diagnosticando freni deboli invece di eseguire una normale sostituzione per usura, escludete prima i problemi di alimentazione dell'aria: un sistema che perde pressione sembra come guarnizioni usurate ma è un guasto completamente diverso.

In sintesi: le ganasce sono corpi in acciaio riutilizzabili, le guarnizioni sono l'elemento soggetto a usura, e l'intervento è fatto bene solo quando abbinate i gradi d'attrito, sostituite per set completi di assale, revisionate tamburi e bulloneria, e rodate il materiale nuovo prima che il camion torni al lavoro.