Válvula Relé vs Válvula de Alívio Rápido: O Que Cada Uma Realmente Faz

Resposta curta: uma válvula de alívio rápido só agiliza a liberação do freio. Ela passa o ar de controle do motorista diretamente para as câmaras de freio, depois ventila esse ar localmente no momento em que o pedal sobe, em vez de empurrá-lo de volta até a válvula de pé. Uma válvula relé agiliza tanto o acionamento quanto a liberação, porque usa o sinal de controle apenas como um comando e enche as câmaras a partir de um reservatório situado a poucos metros de distância. Dito de forma simples: uma válvula de alívio rápido é um atalho para o ar de escape; uma válvula relé é uma válvula de pé remota com seu próprio suprimento de ar.

Por que cada válvula existe

O ar é compressível e lento para se mover em tubulações de diâmetro pequeno. Em um cavalo mecânico, a válvula de pedal fica sob a cabine e as câmaras de freio mais traseiras podem estar a sete ou oito metros de linha de distância; em um reboque, ainda mais longe. Se cada grama de ar da câmara tivesse que percorrer essa distância total nos dois sentidos, os freios traseiros aplicariam visivelmente depois dos dianteiros e demorariam a soltar depois que o motorista tirasse o pé. Tanto as normas nacionais quanto a simples dirigibilidade exigem tempos de acionamento e liberação medidos em frações de segundo, da frente para trás. Válvulas de alívio rápido e válvulas relé são as duas respostas mecânicas a esse problema - uma resolve o trajeto de volta, a outra resolve os dois trajetos.

Como funciona uma válvula de alívio rápido

Uma válvula de alívio rápido é praticamente o mais simples que existe em encanamento de freio a ar: uma porta de suprimento alimentada pela válvula de pé, duas portas de saída para as câmaras esquerda e direita, um escape, e um diafragma de borracha no meio. O ar de controle que entra pelo topo empurra o diafragma para baixo contra o assento de escape, vedando-o, e flui para as duas saídas. Quando o motorista libera, a pressão de controle cai, o ar da câmara levanta o diafragma do assento de escape, e as câmaras se esvaziam diretamente pela parte de baixo da válvula, no eixo.

Observe o que ela não faz. Não tem conexão com reservatório, então não consegue fornecer mais ar do que a linha de controle entrega, e não consegue tornar o acionamento significativamente mais rápido. Ela também tem uma pequena diferença de pressão embutida - o diafragma precisa de uma leve diferença de pressão para se mover - e é por isso que algumas válvulas de alívio rápido são especificadas com uma diferença de pressão particular para equilibrar o tempo do eixo direcional em relação ao traseiro.

Como funciona uma válvula relé

Uma válvula relé tem quatro conexões em vez de três: suprimento de um reservatório, serviço (controle) da válvula de pé ou da linha de controle do reboque, duas ou mais saídas para as câmaras, e um escape. O ar de controle atua sobre a parte superior de um pistão relé. O pistão desce, primeiro fechando a passagem de escape que atravessa seu centro, depois desassentando a válvula de admissão para que o ar do reservatório na pressão total do sistema - cerca de 120 psi em um sistema carregado - flua até as câmaras. À medida que a pressão de saída se acumula abaixo do pistão, ela equilibra a pressão de controle acima e a admissão fecha novamente. Esse equilíbrio é o motivo pelo qual uma válvula relé entrega aproximadamente o que é comandado, menos uma pequena pressão de abertura de alguns psi (geralmente na faixa de 2 a 8 psi, dependendo da válvula).

Como as câmaras estão sendo alimentadas por um tanque a curta distância através de linha de grande diâmetro, o tempo de acionamento cai bruscamente. A liberação também é local, assim como na válvula de alívio rápido. As válvulas de controle de freio a mola são parentes próximos: uma válvula relé com função de emergência e anticompound embutidas, mantendo as câmaras de estacionamento liberadas acima de cerca de 60 psi e deixando as molas atuarem conforme a pressão cai na faixa de 20 a 45 psi.

Comparação lado a lado

Como uma falha em cada válvula aparece nas rodas

Válvula de alívio rápido

Um diafragma endurecido, inchado ou encharcado de óleo para de vedar e para de levantar de forma limpa. A queixa clássica é o freio do eixo direcional que fica preso: tambores ou discos dianteiros quentes depois de um percurso, cheiro de queimado nas rodas dianteiras e, às vezes, um puxamento para um lado se apenas uma saída estiver esvaziando lentamente. Um diafragma que não veda o assento de escape, por outro lado, dá ar assobiando pelo corpo da válvula a cada acionamento do motorista, frenagem dianteira fraca e desperdício de ar. Como a válvula fica baixa e na frente, sal de estrada e danos por pedras são fatores contribuintes comuns.

Válvula relé

Falhas de válvula relé são mais barulhentas e mais fáceis de sentir. Um pistão emperrado ou uma admissão contaminada gera atraso perceptível no freio traseiro - os dianteiros mordem antes de os traseiros alcançarem - e pode deixar os freios do reboque ou do eixo de tração lentos para liberar, de modo que a unidade briga consigo mesma e cozinha as lonas. Um vazamento no escape com o pedal acionado aponta para a vedação do lado de saída; um vazamento com tudo liberado aponta para o assento de admissão ou a vedação de suprimento. Uma relé com a pressão de abertura errada para o chassi não vai reprovar em nenhum teste de vazamento, mas vai desequilibrar a frenagem entre frente e trás.

Testando-as no pátio

Carregue o sistema até a pressão normal de operação - o corte do governador é tipicamente 120 a 135 psi -, calce as rodas e trabalhe uma válvula por vez. Passe sabão na porta de escape com os freios liberados, depois novamente com um ajudante mantendo um acionamento completo constante; observe em qual condição há vazamento. Peça ao ajudante para acionar e liberar enquanto você escuta em cada eixo um estouro de escape nítido. Antes de condenar qualquer uma das válvulas, meça o curso da haste e verifique os ajustadores automáticos, já que um freio arrastando causado por ferragem de freio fora de ajuste sente-se idêntico do banco.

Substituição e o que as mata

Nenhuma das válvulas é item de recondicionamento na baia na maioria das frotas; ambas são substituídas como unidades, torqueadas conforme a especificação e testadas quanto a vazamento depois. O reparo real, porém, é a montante. Óleo carregado por anéis de compressor desgastados e água passando por um cartucho dessecante saturado são o que transformam diafragmas em gelatina e vitrificam pistões relé no alojamento. Se você está substituindo a mesma válvula duas vezes no ano, faça a manutenção do secador e inspecione a linha de descarga do compressor antes de instalar outra. Combine a peça de substituição com a especificação do chassi em vez de com o que simplesmente encaixa nas portas, e obtenha componentes de sistema de freio a ar grau OE completos para que a pressão de abertura e a capacidade de fluxo permaneçam como o fabricante pretendia.