Diagrama do Sistema de Freio a Ar de Caminhão: O Circuito Pneumático Completo Explicado

Um diagrama do sistema de freio a ar de caminhão mostra o ar comprimido se movendo em uma direção através de três seções conectadas: um circuito de suprimento que produz, seca e armazena o ar, um circuito de serviço duplo que o dosa para as rodas quando você pisa no pedal, e um circuito de estacionamento e reboque que mantém os freios de mola liberados. O ar é produzido por um compressor acionado pelo motor, regulado por um governador, seco e armazenado em reservatórios, depois liberado através da válvula de pé e válvulas relé nas câmaras de freio, onde a pressão pneumática se torna força mecânica nas carcaças de freio.

Ao contrário dos freios hidráulicos de um carro, nada nesse circuito é uma coluna selada de fluido. O ar é compressível e lento para se mover, então todo o layout é construído em torno de armazenar pressão perto de onde será usada e sinalizar válvulas para liberá-la localmente.

Seção 1: o circuito de suprimento

Siga o diagrama do motor para fora. O compressor é acionado por engrenagem ou correia a partir do motor e gira sempre que o motor funciona. Sua linha de descarga carrega ar quente, úmido e com resíduo de óleo até o secador de ar, que remove a umidade e o aerossol de óleo antes que o ar chegue ao armazenamento. Do secador, o ar entra no primeiro reservatório, o tanque úmido (também chamado tanque de suprimento), onde qualquer condensado remanescente se deposita no fundo.

O governador é o cérebro de controle dessa seção. Ele sente a pressão do reservatório e, no corte, sinaliza ao descarregador do compressor para parar de bombear e simultaneamente purga o secador. Quando a pressão cai até o ponto de religamento, o governador recarrega o compressor. Em um caminhão pesado típico, o corte fica em torno de 120-135 psi e o religamento em torno de 100-110 psi, com um sistema totalmente carregado operando perto de 120 psi. Trate esses valores como faixas, não configurações fixas: os dados de serviço do fabricante do chassi é que regem seu veículo.

A jusante do tanque úmido fica uma válvula de proteção de pressão multicircuito. Este é o ponto de divisão no desenho: alimenta os reservatórios primário e secundário mais o ramo de estacionamento e reboque, e protege o lado de suprimento para que uma linha rompida em um ramo não drene todo o caminhão. Uma válvula de retenção unidirecional em cada entrada de reservatório faz o mesmo trabalho em sentido inverso, retendo o ar armazenado se a linha a montante falhar.

O secador de ar é o componente mais frequentemente omitido em desenhos simplificados e o mais responsável pela saúde do sistema: ar úmido e oleoso arruína vedações de válvulas, enferruja tanques e congela linhas no inverno.

Seção 2: os circuitos de serviço duplos

Dos tanques secos primário e secundário, dois caminhos de entrega independentes correm até a válvula de pé, também chamada válvula de pedal. Esse é o coração de um sistema de freio a ar duplo: dois circuitos separados, geralmente primário para os eixos de tração e secundário para o eixo direcional e, através do suprimento do reboque, para o reboque, então uma falha em um deixa ainda frenagem utilizável.

Pise no pedal e a válvula de pé não empurra ar até as rodas. Ela envia uma pressão de sinal dosada por uma linha de pequeno diâmetro até as válvulas relé. Cada válvula relé fica perto de seu grupo de eixos e é alimentada por uma mangueira grande do reservatório próximo. Quando vê o sinal, ela abre uma porta grande e despeja ar do tanque local diretamente nas câmaras de freio, depois exaure esse ar para a atmosfera na liberação. O escape da válvula relé é o assobio que você ouve embaixo do caminhão.

Dentro da câmara, o ar empurra um diafragma contra uma haste. A haste move o regulador de folga, o regulador gira o came em S, e o came expande as sapatas contra o tambor. Pressão entra, torque sai.

Seção 3: o circuito de estacionamento e reboque

Freios de mola funcionam ao contrário dos freios de serviço. Uma mola helicoidal pesada na metade traseira da câmara aplica o freio mecanicamente; a pressão de ar naquela metade comprime a mola e mantém o freio liberado. Assim, o diagrama mostra uma linha de retenção permanente correndo da válvula de controle de estacionamento no painel, o botão em diamante amarelo, até o lado da mola de cada câmara de estacionamento.

Puxe esse botão, ou deixe a pressão cair o suficiente, e o ar de retenção exaure. As molas então aplicam, tipicamente começando em algum ponto da faixa de 20-45 psi dependendo da câmara. O botão em octógono vermelho alimenta a linha de suprimento do reboque através da válvula de proteção do cavalo mecânico, que sela automaticamente o ar do cavalo se o reboque se desprender ou uma linha de engate se romper.

Referência de componentes

Traçando o fluxo de ar durante uma aplicação de freio

1. O motor liga. O compressor bombeia através da linha de descarga para o secador de ar.
2. O ar seco enche o tanque úmido; válvulas de retenção deixam passar adiante para os tanques primário e secundário.
3. A pressão sobe além do ponto de aviso de baixa pressão, aproximadamente 60 psi, e o alarme e a lâmpada se apagam.
4. No corte, na faixa de 120-135 psi, o governador descarrega o compressor e o secador purga com um estalo audível.
5. O motorista pisa no pedal. A válvula de pé envia dois sinais independentes, um traseiro e um dianteiro.
6. A válvula relé traseira abre e alimenta as câmaras do eixo de tração a partir do tanque próximo. As câmaras do eixo direcional são alimentadas diretamente ou através de uma válvula de alívio rápido.
7. Diafragmas atuam, hastes estendem, reguladores de folga giram os cames em S, e as sapatas tocam os tambores.
8. O motorista solta. Válvulas relé e de alívio rápido exaurem o ar da câmara para a atmosfera; molas de retorno recolhem as sapatas.
9. A pressão desce em direção ao religamento, o governador recarrega o compressor, e o ciclo se repete.

Usando o diagrama para diagnóstico

Divida a falha por seção antes de pegar uma chave. Se o caminhão não construir ou manter pressão nenhuma, você está no circuito de suprimento: compressor, governador, válvula de purga do secador, ou uma linha de descarga vazando. Se o manômetro de um circuito cair enquanto o outro se mantém, a falha está dentro daquele ramo de serviço. Se os freios de serviço funcionam mas os freios de estacionamento não liberam, olhe o controle de estacionamento, a válvula de proteção do cavalo mecânico, ou as linhas de retenção.

Uma regra prática útil: se o sistema inteiro está com problema, suspeite do suprimento. Se um eixo ou um circuito se comporta mal, suspeite da válvula mais próxima a ele.

Testes de vazamento seguem a mesma lógica. Com o motor desligado, freios liberados e depois aplicados, observe quão rápido cada manômetro cai; perda excessiva isola a seção cujo manômetro se move. Quando um componente for confirmado com defeito, substitua-o por peças de qualidade OE, porque a calibração de válvulas e o ciclo de trabalho do compressor são o que mantém o resto do circuito vivo. A VADEN Original fabrica componentes de sistema de freio a ar para uso pesado para veículos comerciais, de compressores a válvulas.

Esquemas reais variam por fabricante e chassi. Número de eixos, suspensão a ar, válvulas sensíveis à carga, moduladores ABS e EBS acrescentam blocos ao desenho, mas todos se conectam à mesma espinha dorsal de três seções descrita aqui. Aprenda a espinha dorsal e qualquer diagrama OEM se torna legível.