Válvulas de Freio a Ar: Todo Tipo no Sistema e o Que Cada Uma Faz

Um sistema de freio a ar é uma cadeia de válvulas pneumáticas que armazenam, roteiam, dosam e liberam ar comprimido entre o compressor e as câmaras de freio. Os principais tipos são válvulas de controle (válvula de pé/pedal, válvula manual de reboque, válvulas de controle no painel), válvulas relé e de liberação rápida que aceleram a aplicação e liberação, válvulas de proteção (retenção, proteção multicircuito, proteção do trator, proteção de pressão e alívio de segurança), válvulas de controle de pressão (governador e descarregador de compressor), e válvulas moduladoras (limitadora, sensível à carga, inversão e anti-composição). Toda válvula num caminhão faz uma de três coisas: envia ar para algum lugar, bloqueia o ar de ir para algum lugar, ou libera ar para a atmosfera.

Nada aqui funciona como um freio hidráulico de carro de passeio. Não há coluna de fluido selada transmitindo força do seu pé até a ponta de roda. Seu pé apenas abre uma válvula; o ar armazenado nos tanques faz o trabalho real, e o arranjo das válvulas é o que faz esse ar chegar às quatro ou seis pontas de roda praticamente no mesmo momento.

O mapa rápido: válvula por válvula

Válvulas de controle: onde o comando do motorista entra no circuito

A válvula de pé ou pedal é uma válvula dupla num único corpo. A seção primária alimenta um circuito diretamente; a seção secundária é comandada a partir da primária, de modo que, se um circuito falhar, você ainda tem frenagem no outro. O curso e o esforço do pedal determinam a pressão de entrega, motivo pelo qual um pedal de freio a ar parece progressivo em vez de firme.

A válvula manual de controle do reboque na coluna de direção aciona apenas os freios de serviço do reboque. É para teste e controle em baixa velocidade, não para segurar uma composição carregada numa rampa. As válvulas de controle no painel são os dois botões de puxar-empurrar: o diamante amarelo libera os freios de mola do trator, o octógono vermelho supre ar ao reboque. Empurre-os para carregar, puxe-os para estacionar ou cortar o suprimento do reboque.

Válvulas relé e de liberação rápida: velocidade, não força

Num caminhão de entre-eixos longo, o ar roteado todo o caminho da cabine até as câmaras traseiras e de volta tornaria a aplicação e a liberação inaceitavelmente lentas. Uma válvula relé resolve isso: a válvula de pé envia apenas um pequeno sinal piloto pela linha de controle, e a relé abre um caminho curto e de grande diâmetro do tanque próximo até as câmaras. A pressão de entrega acompanha o sinal quase um para um.

Uma válvula de liberação rápida faz o mesmo truque para a liberação. Montada perto das câmaras do eixo dianteiro, ela libera o ar da câmara direto para a atmosfera em vez de empurrá-lo de volta pela linha. Uma válvula anti-composição fica na mesma família, evitando que a aplicação de serviço e a força do freio de mola se somem numa mesma haste quando um motorista pressiona o pedal com o freio de estacionamento acionado.

Válvulas de proteção: contendo uma falha

Caminhões modernos são legalmente obrigados a manter a frenagem após a falha de um único circuito, e válvulas de proteção são como isso é alcançado. Válvulas de retenção tornam o ar unidirecional, de modo que uma mangueira estourada a jusante não pode esvaziar os tanques a montante. A válvula de proteção multicircuito divide o suprimento em circuitos primário, secundário, estacionamento e acessórios, cada um com sua própria pressão de abertura. A válvula de proteção do trator fecha as linhas de serviço e suprimento para o reboque quando o ar do reboque se perde, o que salva os próprios reservatórios do trator quando um engate de mangueira é arrancado.

Regra prática: se o sistema inteiro esvazia quando um componente vaza, suspeite de uma válvula de retenção ou proteção antes de suspeitar do próprio vazamento.

Controle de pressão: governador e descarregador

O governador observa a pressão do reservatório e decide quando o compressor trabalha. O corte na maioria dos sistemas comerciais fica na faixa de 120-135 psi; o religamento é tipicamente 100-110 psi, resultando num sistema totalmente carregado que fica em torno de 120 psi. No corte, o governador envia ar para o descarregador do compressor, que mantém a admissão aberta para que o compressor gire sem bombear. Um governador que nunca sinaliza a descarga deixa o compressor bombeando continuamente, o que aquece a linha de descarga e empurra óleo adiante.

Válvulas moduladoras e de segurança

Válvulas sensíveis à carga ou de frenagem automática sensível à carga (ALB) reduzem a entrega ao eixo quando o veículo está descarregado, cortando o travamento de roda em caminhão vazio. Tratores mais antigos usavam uma válvula limitadora do eixo dianteiro para o mesmo propósito. Uma válvula de inversão ou emergência converte a queda da pressão de suprimento numa aplicação de freio de mola, motivo pelo qual os freios de estacionamento se acionam sozinhos conforme a pressão cai na faixa de 20-45 psi. Antes disso acontecer, o alarme e a luz de baixa pressão disparam a aproximadamente 60 psi para dar ao motorista tempo de parar.

Diagnosticando pelo sintoma

• Liberação lenta, freios arrastando: válvula relé ou de liberação rápida, ou uma linha de controle restrita.
• Assobio constante numa porta de escape de válvula: assento interno falhado, mais comumente na válvula de pé ou relé.
• Ar perdido durante a noite em todo o veículo: válvula de retenção ou de proteção multicircuito não vedando.
• Reboque não carrega: válvula de proteção do trator, botão vermelho do painel, ou vedações do engate de mangueira.
• Compressor nunca descansa: governador ou descarregador, não o compressor em si.

Reformar ou substituir

Válvulas simples com kit de serviço e furos limpos valem a pena reformar. Qualquer coisa com furo riscado, corpo corroído ou histórico de serviço desconhecido é melhor substituir de vez, já que uma válvula com vazamento interno pode passar numa inspeção visual e ainda assim esvaziar o sistema. Quando uma relé é a culpada, combine o tamanho do furo, a pressão de abertura e o layout das portas com o original; válvulas relé de reposição de grau OE são referenciadas cruzadamente com o número original Bendix, Wabco/ZF, Knorr-Bremse ou Haldex, para que as características de tempo permaneçam iguais no eixo. Pressões de abertura desiguais em eixos pareados são uma causa comum de atraso de freio e desgaste desigual de lona.