CFM en Cilinderinhoud van Luchtcompressoren: Koopgids voor Trucks

Luchtcompressoren voor trucks worden gedimensioneerd op basis van cilinderinhoud - het luchtvolume dat de zuigers per omwenteling verplaatsen - wat Noord-Amerikaanse catalogi publiceren als CFM (kubieke voet per minuut) bij een opgegeven compressortoerental, en Europese catalogi als liter per minuut. Een gewone langeafstandstrekker is meestal goed bediend met iets in de klasse 12-16 CFM, terwijl speciaalvoertuigen en stadsbussen met luchtgestuurde opbouw, deuren en vering doorgaans 18-30 CFM of meer nodig hebben. Het doel is niet de grootste pomp die erop past: het is een unit die het systeem opgeladen houdt terwijl hij het grootste deel van de tijd onbelast draait.

Wat een CFM-waarde eigenlijk meet

Een gepubliceerd CFM-cijfer is het geleverde luchtvolume bij een referentietoerental - doorgaans 1.250 tpm gemeten bij de compressor, niet bij de krukas. Omdat de meeste tandwielaangedreven units op of iets boven het motortoerental draaien, is de werkelijke opbrengst bij snelweg-toerental hoger dan het catalogusgetal, en de opbrengst bij stationair draaien aanzienlijk lager. Daarom laat een marginale compressor zich eerder herkennen bij stop-and-go en PTO-werk dan op de snelweg.

Europese leveranciers geven dezelfde eigenschap op als liter per minuut bij hun eigen referentietoerental, dus reken om voordat je concludeert dat de ene unit "groter" is dan de andere. Het aantal cilinders is een gerelateerde maar aparte vraag: een grote enkelcilinder-unit kan meer opbrengen dan een kleine tweecilinder, dus lees de cilinderinhoud in plaats van de boringen te tellen - zie enkel- versus tweecilinder luchtcompressoren voor hoe de twee zich verhouden qua warmte en continu gebruik.

Opbrengstklassen en hun ruwe equivalenten

De kolom cc per omwenteling is nominaal, afgeleid van de opgegeven flow bij het referentietoerental; gebruik deze alleen om units te vergelijken tussen catalogi die verschillende eenheden hanteren.

De opbrengst afstemmen op de toepassing

Remmen is zelden de enige belasting. Elk luchtgestuurd accessoire op het chassis - asverstelling, laadklep, bak kiepen, stoel, deur, knielende vering - trekt uit dezelfde reservoirs, en elk daarvan verlengt de tijd dat de compressor belast is.

Opslag en opbrengst werken samen. FMVSS 121 vereist een totaal reservoirvolume van minstens twaalf keer het gecombineerde volume van de bedrijfsremkamers, dus een voertuig met meer assen of grotere kamers heeft zowel meer opslag als meer pompcapaciteit nodig om na een remingreep weer bij te vullen.

Duty cycle is het cijfer dat er echt toe doet

De uitschakeldruk van de regelaar ligt normaal tussen 120-135 psi en de inschakeldruk tussen 100-110 psi, dus de compressor belast telkens wanneer de druk door de inschakeldruk zakt en ontlast weer bij de uitschakeldruk. Het aandeel van de looptijd dat belast wordt doorgebracht is de duty cycle, en het streefgetal is onder ongeveer 25%. Daarboven loopt de uitlaattemperatuur op richting de algemeen genoemde grens van ongeveer 400°F (ca. 200°C), waar olie begint te verkolen in de cilinderkop en de persleiding. De koolstof beperkt de doorstroming, wat de temperatuur verder verhoogt - een kringloop die eindigt in een defecte compressor en een vervuilde droger. Controleer voordat je de capaciteit de schuld geeft eerst of de regelaar uitschakelt waar hij hoort; een unit die nooit ontlast, draait met 100% duty cycle ongeacht hoeveel CFM hij levert.

Wat een te kleine compressor doet met de rest van het systeem

• De druk blijft onder de uitschakeldruk hangen bij werkbelasting en de regelaar ontlast zelden.
• De luchtdroger ziet een bijna continue laadcyclus, kan het droogmiddel niet regenereren en begint vocht door te laten.
• Ring- en cilindertemperaturen stijgen, oliedoorslag neemt toe, en olie verschijnt in de tanks en ventielhuizen.
• Koolstof hoopt zich op in de persleiding en bij de droger-inlaat.
• Herstel na een laagdrukgebeurtenis is traag - het waarschuwingssysteem gaat af rond 60 psi en veerremmen trekken aan ergens tussen 20-45 psi, en het terugkomen naar een volledig geladen systeem rond 120 psi duurt veel langer dan zou moeten.

Als dat het gedrag is dat je probeert op te lossen, bewijs dan eerst dat het capaciteit is en niet iets goedkopers. Een compressor die continu draait komt veel vaker door een lekkend systeem, een verzadigde droger of een vastzittende ontlaster dan door een werkelijk te kleine pomp.

Geen enkele compressor is groot genoeg om een lekkend systeem voor te blijven. Los eerst lekkage op, dimensioneer daarna op vraag.

Waarom groter niet automatisch beter is

Extra cilinderinhoud is niet gratis. Het voegt parasitaire belasting en brandstofverbruik toe, verhoogt het koppel via de aandrijftandwielen en montage, en stuurt meer olienevel en vocht per minuut de luchtdroger in. Opvoeren van de opbrengst zonder de droog- en spoelcapaciteit mee op te voeren, verplaatst het probleem simpelweg stroomafwaarts naar de patroon. Een grotere unit kan ook een hogere olietoevoer en een watergekoelde kop vereisen waar de oude luchtgekoeld was. Stem de verhoging af op het hele oplaadcircuit, of laat de opbrengst waar OE hem heeft gezet.

Checklist voor het specificatieblad vóór bestelling

1. Opgegeven cilinderinhoud bij het opgegeven toerental, vergeleken met het OE-cijfer voor die motor in plaats van alleen het truckmodel.
2. Aandrijving en montage: gespline of gebouten aandrijftandwiel, flenspatroon en boutcirkel, riem- of koppelingsaandrijving.
3. Koeling: luchtgekoelde versus watergekoelde kop, en locatie en draad van de koelvloeistofpoort.
4. Smering: drukgevoed vanuit de motor of zelfsmerend, plus posities van olietoevoer- en afvoerpoort.
5. Ontlasterconfiguratie: geïntegreerde ontlaster in de kop versus externe regelaarleidingen, en draadmaat van de signaallijn.
6. Poortmaten en -oriëntatie voor inlaat, uitlaat en regelaarsignaal - een unit met de juiste CFM maar een verkeerd gerichte uitlaat maakt van een onderdelenwissel een las- of frutwerk.
7. Kruisreferentie op motor en OE-nummer, aangezien hetzelfde chassis vaak met twee of drie compressoropties wordt gebouwd. Serieuze leveranciers publiceren de cilinderinhoud naast de kruisreferentie; het OE-kwaliteit luchtremcompressorassortiment van VADEN vermeldt bijvoorbeeld de opbrengst naast Bendix-, Wabco/ZF-, Knorr-Bremse- en truck-OEM-nummers.

Een snelle controle voordat je geld uitgeeft

Voer de opbouwtest uit: met leeggemaakte reservoirs en de motor op maximaal opgegeven toerental verwacht FMVSS 121 dat de bedrijfsdruk in ongeveer 25 seconden stijgt van 85 naar 100 psi. Controleer daarna de statische lekkage met de motor uit en het systeem geladen - de standaardlimieten zijn 2 psi per minuut voor een enkel voertuig en 3 psi per minuut voor een combinatie met de remmen los, en respectievelijk 3 en 4 psi per minuut met de remmen aangetrokken. Een truck die de opbouwtest niet haalt maar de lekkagetest wel, heeft echt te weinig pompcapaciteit. Eén die de lekkagetest niet haalt, zal nooit druk vasthouden, wat je er ook op monteert.