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Válvula Anti-Compounding: Evitando o Acúmulo de Força Entre Freio de Serviço e Freio de Mola

A pequena válvula de retenção dupla que impede que o freio de estacionamento a mola e uma pedalada a fundo destruam ajustadores de folga e came-S.

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Válvula Anti-Compounding: Evitando o Acúmulo de Força Entre Freio de Serviço e Freio de Mola

Uma válvula anti-compounding é uma válvula de retenção dupla que impede que a pressão de ar do freio de serviço se some à força do freio de mola na mesma câmara de freio. Quando os freios de estacionamento estão acionados e o motorista também pressiona o pedal, a válvula direciona esse ar de serviço para o lado de liberação (hold-off) da câmara em vez de deixá-lo somar à carga da haste. A carreta de freio então recebe aproximadamente a força de uma aplicação, não a soma de duas.

Num cavalo mecânico com freios de estacionamento a mola nos eixos de tração, a seção de mola e a seção de serviço atuam sobre a mesma haste, o mesmo ajustador de folga e o mesmo came-S. Sem um recurso anti-compounding, um caminhão estacionado com o pedal a fundo pode aplicar quase o dobro da força projetada sobre essas ferragens. Os técnicos chamam isso de "compounding" (acúmulo), e é por isso que a válvula existe.

Como a força de freio se acumula

Uma câmara de freio a mola tem duas metades. A metade de serviço é pressurizada pela válvula de pé durante a frenagem normal. A metade de estacionamento contém uma mola helicoidal pesada que aplica o freio mecanicamente sempre que o ar de liberação cai para aproximadamente a faixa de 20-45 psi. As duas metades empurram a mesma haste de saída.

Acione o freio de estacionamento e a mola empurra a haste para fora. Agora pressione o pedal: o ar de serviço empurra a mesma haste para fora novamente, na mesma direção. As duas forças se somam. Uma mola de potência é dimensionada para entregar aproximadamente a força de aperto de uma aplicação de serviço completa, então uma aplicação combinada pode chegar perto do dobro da carga pretendida sobre a haste, o ajustador de folga, o eixo de cames e os pinos de ancoragem.

As peças raramente falham na hora. O acúmulo geralmente aparece como braços de ajustador de folga entortados ou torcidos, aranhas ou suportes de ancoragem rachados, hastes entortadas, braçadeiras de câmara deformadas e buchas de came que desgastam prematuramente em apenas um eixo. Um caminhão que sempre é estacionado com o pedal pressionado tende a consumir as ferragens de freio do eixo de tração.

Como a válvula anti-compounding evita isso

A válvula é um obturador (shuttle) com duas entradas e uma saída. Uma entrada recebe a pressão de fornecimento de serviço da válvula de pé ou do relé. A outra recebe a pressão de liberação (hold-off) do circuito de controle de estacionamento. A saída alimenta a porta de liberação do freio de mola.

O obturador veda a entrada de menor pressão e deixa passar a de maior pressão. Assim, quando a válvula de controle no painel é puxada e o ar de liberação é exaurido, uma aplicação de serviço passa pela válvula de retenção dupla até o lado de liberação e comprime a mola de potência. À medida que a pressão de serviço sobe, a força da mola recua em quantidade equivalente, e a força líquida na carreta permanece na faixa normal.

Solte o pedal e essa pressão de liberação escapa de volta pelo escape, a mola volta a aplicar, e o caminhão permanece estacionado. Este é um dispositivo puramente pneumático e passivo: sem conexão elétrica, sem ajuste, nada para calibrar.

O que a válvula muda, condição por condição

CondiçãoLado do freio de molaLado de serviçoForça na carreta
Dirigindo, freios liberadosRetido pelo ar do sistema (aproximadamente 120 psi com carga total)0 psiNenhuma
Dirigindo, parada normalRetidoPressão do pedalSomente serviço
Estacionado, pedal não aplicadoMola aplicada, ar de liberação exaurido0 psiSomente mola
Estacionado, pedal aplicado, válvula funcionandoParcialmente liberado pelo ar de serviço através da retenção duplaPressão do pedalAproximadamente uma aplicação
Estacionado, pedal aplicado, sem anti-compoundingMola totalmente aplicadaPressão do pedalAmbas as forças somadas, risco de dano às ferragens

Onde você a encontrará

A localização varia conforme o fabricante. Pode ser uma válvula de retenção dupla independente, de latão ou compósito, montada no chassi próximo às câmaras de freio a mola, uma passagem interna dentro da válvula de controle de estacionamento no painel, ou uma função integrada a uma válvula de controle de freio a mola ou conjunto de relé. Alguns projetos mais recentes de câmara lidam com isso internamente. Em reboques, a mesma lógica normalmente fica dentro da válvula de controle do freio a mola no kit de ar do reboque.

Se você não encontrar uma válvula distinta, não presuma que o sistema não tem essa função. Verifique o esquema do sistema de ar do veículo antes de começar a adicionar tubulação; uma linha anti-compounding onde o fabricante não projetou uma pode anular a função de estacionamento.

Sintomas de falha na válvula anti-compounding

Freio de estacionamento não segura com o pedal pressionado

Se o obturador travar em direção à entrada de serviço ou uma sede vazar, o ar de serviço pode ficar preso no lado de liberação depois que o pedal é solto, mantendo a mola liberada. O caminhão rola com o botão amarelo puxado para fora. Essa é uma condição de fora de serviço.

Freios de mola arrastam ou liberam devagar

Um obturador travado ou uma via de escape restrita faz com que o ar de liberação escape lentamente, de modo que os freios de mola arrastam após a liberação e os tambores esquentam em apenas um eixo.

Danos repetidos nas ferragens da carreta

Ajustadores de folga entortados, hastes entortadas ou ferragens de ancoragem quebradas nos eixos de freio a mola sem histórico de impacto geralmente apontam para acúmulo, seja por falha na válvula ou erro de tubulação após um reparo.

Vazamento de ar no corpo da válvula

Um vazamento audível com o freio de estacionamento aplicado e o pedal pressionado geralmente indica uma sede interna vazando.

Verificação e substituição

  1. Calce as rodas. Não confie em nenhum freio que você está prestes a mexer.
  2. Carregue o sistema até o governador cortar, normalmente em torno de 120-135 psi, depois desligue o motor. Deixe a pressão cair e confirme que o aviso de baixa pressão de ar acende perto de 60 psi, e que o governador volta a cortar em torno de 100-110 psi quando você reiniciar e carregar novamente.
  3. Recarregue, aplique o freio de estacionamento e observe as hastes do freio de mola. Elas devem se estender.
  4. Com o freio de estacionamento ainda aplicado, peça a um ajudante que segure uma aplicação total do pedal enquanto você observa as hastes. Com a função anti-compounding funcionando, o curso da haste não deve aumentar de forma perceptível além da posição aplicada pela mola.
  5. Solte o pedal. O ar de liberação deve exaurir e os freios de mola devem permanecer firmemente aplicados. Qualquer atraso ou liberação parcial significa que a válvula ou seu escape está restrito.
  6. Ensaboe o corpo da válvula e ambas as entradas com o freio de estacionamento aplicado e o pedal pressionado. Nenhuma bolha.
  7. Para substituir: drene o reservatório afetado, marque as duas linhas de entrada antes da remoção, pois invertê-las anula a válvula, monte conexões novas com vedante adequado para uso em freios a ar, aperte no torque especificado pelo fabricante, recarregue e repita as verificações acima.
Nunca dirija uma unidade cujo freio de estacionamento solta quando os freios de serviço são aplicados. Ele não vai segurar numa rampa, e pode se mover enquanto um técnico está embaixo dele.

Hábitos que reduzem o acúmulo

Mesmo com uma válvula em bom estado, estacione usando apenas o botão, não botão mais pedal, e nunca botão mais pedal calçado. Não use o freio de estacionamento como freio de serviço em movimento. Ao engatar (cage) uma câmara para manutenção, engate totalmente e recue a folga em vez de lutar contra a mola com ar. Depois de qualquer trabalho numa câmara de freio, reverifique o curso da haste dos dois lados do eixo; curso desigual costuma ser o primeiro sinal de que uma folga foi alterada por uma aplicação combinada.

A válvula é barata, passiva e fácil de esquecer, e protege as peças mais caras da carreta de freio. Coloque-a na inspeção anual do sistema de ar em vez de esperar um ajustador de folga entortado reportar a falha por você.

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Perguntas frequentes

O que faz uma válvula anti-compounding?
Ela impede que a pressão de ar do freio de serviço se some à força do freio de mola na mesma câmara. Direciona o ar de aplicação de serviço para o lado de liberação do freio de mola através de uma válvula de retenção dupla, de modo que a mola de potência recua conforme a pressão de serviço sobe.
A válvula anti-compounding é a mesma coisa que uma válvula de retenção dupla?
Funcionalmente sim. É uma válvula de retenção dupla usada para essa função específica: o obturador veda a entrada de menor pressão e deixa passar a de maior pressão até a porta de liberação do freio de mola.
O que acontece se a força de freio se acumular?
A força da mola e a força de serviço se somam e podem chegar a quase o dobro da carga projetada. Isso entorta ajustadores de folga e hastes, racha ferragens de ancoragem e desgasta buchas de came prematuramente, geralmente em apenas um eixo.
Como sei que a válvula falhou?
O sinal mais claro é um freio de estacionamento que solta ou enfraquece quando os freios de serviço são aplicados. Freios de mola arrastando, liberação lenta e vazamento audível no corpo da válvula com o pedal pressionado também são indicadores.
Todos os caminhões têm uma válvula anti-compounding separada?
Não. Em muitos veículos a função está integrada na válvula de controle de estacionamento do painel, numa válvula de controle de freio a mola, ou na própria câmara, então verifique o esquema do sistema de ar antes de presumir que falta uma peça.
Posso estacionar com o freio de estacionamento e o freio de pé ao mesmo tempo?
Você não deve fazer disso um hábito, mesmo num caminhão com válvula funcionando. Acione o freio de estacionamento apenas com o botão e deixe a mola segurar o veículo.