Valvola Proporzionale Bobtail: Perché il Trattore Frena Bruscamente Senza Rimorchio

Una valvola proporzionale bobtail riduce la pressione dell'aria erogata ai cilindri freno di servizio dell'assale posteriore del trattore quando questo circola senza rimorchio. Quei freni posteriori sono dimensionati per fermare un complesso carico, quindi in configurazione bobtail rappresentano una capacità frenante di gran lunga superiore a quella effettivamente necessaria su quell'assale — e senza proporzionamento, una normale pressione sul pedale può bloccare le ruote motrici e rendere il veicolo violento e instabile. La valvola monitora la pressione dell'alimentazione del rimorchio: con la linea di alimentazione del rimorchio carica, il proporzionamento viene escluso e l'assale posteriore riceve nuovamente l'erogazione piena.

Dove si trova la valvola e come si presenta

Sulla maggior parte dei trattori la funzione è integrata nella valvola relè dell'assale posteriore, montata su un longherone del telaio o su una traversa vicino alla sospensione posteriore. La valvola relè proporzionale bobtail Bendix BP-R1 è il modello di riferimento più riconosciuto dai tecnici; Wabco/ZF, Knorr-Bremse e Haldex producono unità equivalenti, e su alcuni telai si trova una valvola proporzionale separata installata a monte di una valvola relè convenzionale.

Lo schema dei raccordi è simile a quello di una valvola relè standard, con un'aggiunta:

• Alimentazione — linea di grande diametro dal serbatoio di servizio posteriore.
• Servizio (comando) — linea di segnale dalla valvola freno a pedale.
• Erogazione — verso i cilindri freno di servizio posteriori.
• Bilanciamento o segnale rimorchio — una piccola linea derivata dal circuito di alimentazione (emergenza) del rimorchio a valle della valvola di protezione del trattore. È questo raccordo che indica alla valvola se un rimorchio è agganciato.

Perché la frenata bobtail richiede il proporzionamento

Il dimensionamento dei freni sull'assale motore presuppone che il trattore trainI un rimorchio carico, dove gran parte del peso del complesso grava su quell'assale. Sganciando il rimorchio, lo stesso assale può sopportare solo una frazione di quel carico, mentre cilindri, registri automatici e tamburi restano esattamente delle stesse dimensioni. Frenando con lo stesso sforzo sul pedale, i pneumatici posteriori raggiungono il limite di aderenza molto prima dell'assale anteriore.

Il risultato è un trattore che si arresta bruscamente, con le ruote motrici che slittano o saltellano, formazione di piatti sulle gomme e — su fondo bagnato o ghiacciato — un possibile sbandamento laterale del retrotreno. Le normative federali sulla frenata richiedono che un trattore rispetti i limiti di distanza di arresto sia in configurazione bobtail sia con rimorchio agganciato, e il proporzionamento bobtail è il metodo standard con cui i costruttori soddisfano entrambe le condizioni con un solo impianto frenante di base.

Come decide la valvola

I valori esatti di erogazione variano da valvola a valvola e da telaio a telaio, quindi fare riferimento ai dati di assistenza del produttore della valvola piuttosto che a un valore memorizzato. Ciò che conta ai fini diagnostici è la differenza tra i due stati: caricando l'alimentazione del rimorchio l'erogazione posteriore deve salire nettamente; scaricandola l'erogazione posteriore deve calare in modo evidente con lo stesso sforzo sul pedale.

Sintomi di una valvola proporzionale bobtail guasta

Come testarla sul veicolo

1. Caricare l'impianto e lasciare che il regolatore raggiunga il taglio (tipicamente 8,3-9,3 bar), poi verificare che reinserisca nella fascia 6,9-7,6 bar. Un impianto che non si carica correttamente falserà ogni lettura di pressione successiva.
2. Bloccare le ruote con cunei e rilasciare i freni a molla. Ricordare che i freni a molla iniziano ad applicarsi meccanicamente quando la pressione scende nel campo 1,4-3,1 bar, quindi mantenere la pressione del serbatoio ben al di sopra durante il test.
3. Installare un manometro tarato su un cilindro freno di servizio posteriore o sul raccordo di erogazione della valvola. Installare un secondo manometro sul raccordo di comando se il telaio lo consente.
4. Con l'alimentazione del rimorchio scaricata (stato bobtail), eseguire una frenata di servizio costante a circa 2,8-4,1 bar di pressione di comando e registrare l'erogazione. Deve risultare chiaramente inferiore al comando.
5. Caricare la linea di alimentazione del rimorchio — agganciando un rimorchio, oppure mettendo in pressione il circuito di alimentazione su un banco prova in officina — e ripetere la stessa frenata. L'erogazione ora deve seguire da vicino la pressione di comando.
6. Se l'erogazione non cambia tra i due stati, controllare per primi la piccola linea di segnale e i suoi raccordi. Una linea di bilanciamento schiacciata, incrinata o instradata in modo errato è una causa molto più comune di un guasto interno.

Far seguire al test un controllo di tenuta in posizione applicata e rilasciata sul circuito posteriore. Una valvola relè proporzionale che perde dalle guarnizioni allungherà anche i tempi di applicazione e rilascio.

Riparare o sostituire

Queste valvole non vengono normalmente revisionate in officina. Le guarnizioni induriscono, l'alesaggio si riga e il pistone interno di proporzionamento non è un componente riparabile nella maggior parte dei design, quindi la riparazione accettata è la sostituzione con un'unità dello stesso codice ricambio o un cross-reference OE documentato. Il fitment qui conta più del solito: una semplice valvola relè si monterà fisicamente nella stessa posizione e si collegherà senza problemi, ma elimina completamente la funzione bobtail e lascia il veicolo sovrafrenato sull'assale motore. Al momento dell'approvvigionamento, verificare il ricambio rispetto al codice OE e confermare la presenza del raccordo di bilanciamento — è possibile confrontare per numero di riferimento le valvole relè per veicoli pesanti di qualità OE prima dell'ordine.

Dopo il montaggio, spurgare i serbatoi, ricontrollare la pressione di apertura e i tempi, e ripetere il confronto di erogazione bobtail contro agganciato descritto sopra, così che la nuova valvola sia verificata e non semplicemente presunta funzionante.

Cosa non è

Non confondere il proporzionamento bobtail con due funzioni vicine. Una valvola anti-compounding impedisce che la forza meccanica della molla e la pressione dell'aria di servizio si sommino sullo stesso freno, il che è un problema di protezione del cilindro, non di carico. Una valvola di proporzionamento automatico in funzione del carico varia l'erogazione in continuo in base all'altezza della sospensione o al carico dell'assale, principalmente su rimorchi e telai europei. La valvola bobtail è più semplice: prende una sola decisione, rimorchio o non rimorchio, e applica di conseguenza una riduzione fissa.