Câtă presiune de aer consumă un camion la frânare?

O acționare fermă, completă, a frânei pe un ansamblu tractor-remorcă tipic cu cinci axe consumă aproximativ 1-3 picioare cubice de aer liber și scade presiunea din rezervor cu circa 10-15 psi. Acționările obișnuite de conducere — 10-25 psi la pedală — costă mult mai puțin, adesea o treime din aceasta sau mai puțin. Deoarece un sistem complet încărcat se situează în jur de 120 psi și are un volum al rezervoarelor de multe ori mai mare decât cel al camerelor de frână, rezervoarele tot mai rețin suficient aer pentru mai multe acționări complete, chiar dacă compresorul încetează complet să mai producă aer.

Ce consumă efectiv aer la o singură acționare

Frânele cu aer sunt un sistem pneumatic: apăsarea pedalei umple partea de serviciu a fiecărei camere de frână, plus toată instalația de distribuție dintre supapele releu și acele camere. Volumul umplut este determinat de distanța pe care o parcurge fiecare tijă de împingere înainte ca garniturile să atingă tamburul, nu de forța cu care apeși. Presiunea determină forța și masa de aer consumată; cursa determină volumul.

Volumul aproximativ deplasat per cameră, folosind suprafața efectivă a diafragmei și o cursă realistă de exploatare:

Zece camere pe un tractor cu trei axe și o remorcă cu două axe pot totaliza 400-550 de inci cubici de volum al camerelor, iar conductele de distribuție pot adăuga încă 30-60 la sută pe un ansamblu lung. Umplerea acestora la, să zicem, 60 psi manometric înseamnă deplasarea a circa 1,5-2,5 picioare cubice de aer liber. La o acționare ușoară de 15 psi are loc aceeași cursă, dar masa de aer extrasă din rezervoare este mult mai mică.

De aceea reglajul frânelor se manifestă ca o problemă legată de aer. Camerele care funcționează cu cursă lungă pe reglorii de joc, peste limita lor de reajustare, deplasează mai mult volum la fiecare acționare, astfel încât compresorul lucrează mai mult decât ar trebui la o coborâre montană. Reglajul este o problemă de alimentare cu aer înainte de a fi o problemă de distanță de frânare.

De ce o acționare completă scade manometrul doar cu 10-15 psi

În Statele Unite, FMVSS 121 impune ca volumul combinat al rezervoarelor de serviciu și de alimentare să fie de cel puțin douăsprezece ori volumul combinat al tuturor camerelor de frână de serviciu. Acest raport este întregul motiv pentru care frânele cu aer permit opriri repetate.

Să facem calculul pentru un sistem idealizat 12:1 încărcat la 120 psi, adică aproximativ 135 psi absolut. Deschizi camerele către rezervoare, iar același aer umple acum treisprezece părți în loc de douăsprezece. Presiunea absolută se stabilizează în jur de 125 psi, adică aproximativ 110 psi pe manometru — o scădere de circa 10 psi pentru o acționare completă. Sistemele reale pierd puțin mai mult din cauza volumului conductelor, temperaturii și alimentării remorcii, deci 10-15 psi este cifra reală din teren.

Urmărind în continuare, poți vedea câte acționări sunt păstrate în rezervă dacă compresorul încetează să livreze aer:

La aproximativ 60 psi se aprinde martorul de presiune scăzută și se activează semnalul sonor, iar pe măsură ce presiunea continuă să scadă spre intervalul 20-45 psi, frânele cu arc se acționează automat. Aceste acționări de rezervă există pentru a te opri pe acostament, nu pentru a te duce până la următoarea ieșire.

Tot ce mai consumă aer

Frânarea de serviciu nu este adesea cel mai mare consumator pe un camion în activitate. În funcție de configurație, aceleași rezervoare alimentează:

• Purjarea uscătorului de aer — fiecare decuplare a regulatorului evacuează volumul de purjare în atmosferă, deci mai multe cicluri înseamnă mai mult aer irosit
• Suspensia pneumatică — supapele de nivelare se golesc și se umplu constant pe teren accidentat și la fiecare rampă de încărcare
• Suspensia cabinei și a scaunului, claxoanele cu aer și actuatoarele HVAC
• Aerul de schimbare a treptelor la cutiile de viteze cu game și divizor
• Sarcini auxiliare — comenzi PTO, șa culisantă, obloane de basculare, ridicare axă tag, cuplaje de ventilator acționate pneumatic
• Scurgerile, care pe un ansamblu mai vechi depășesc frecvent toate cele de mai sus la un loc

Din cauza acestei cereri partajate, dispunerea rezervoarelor menține un rezervor de alimentare (umed) înaintea rezervoarelor de serviciu primar și secundar, cu supape de protecție astfel încât o defecțiune a unui accesoriu să nu poată goli circuitele de frânare.

Alimentarea și ciclul de lucru al compresorului

Compresoarele pentru vehicule grele sunt de obicei încadrate în clasa 12-30 CFM la turația reglată a motorului, deși există și unități mai mici, și mult mai mari. Regulatorul cuplează compresorul la aproximativ 100-110 psi și îl decuplează la aproximativ 120-135 psi, astfel încât unitatea pompează în rezervoare doar o parte din timp.

Indicatorul util este ciclul de lucru: procentul din timpul de funcționare pe care compresorul îl petrece efectiv producând aer. Un sistem etanș, dimensionat corect, se situează de obicei confortabil sub aproximativ 25 la sută. Un ciclu de lucru susținut peste acest interval este cauza clasică a temperaturilor ridicate de refulare, a depunerilor de carbon în conducta de refulare și a antrenării uleiului în uscător și rezervoare. Montarea unui compresor mai mare pentru a rezolva asta tratează doar simptomul.

Cum îți dai seama dacă camionul consumă prea mult aer

Două măsurători separă consumul normal de o defecțiune. Prima este scurgerea. Cu motorul oprit, vehiculul calat și presiunea în jur de 90 psi, urmărește manometrele timp de un minut:

A doua este acumularea. Cu motorul la ralanti accelerat, presiunea ar trebui să crească de la aproximativ 85 la 100 psi în circa 45 de secunde pe un sistem dual sănătos; FMVSS 121 impune o cerință mai strictă de 25 de secunde la turația maximă reglată a motorului. Acumulare lentă cu scurgere acceptabilă indică spre compresor, supapa de descărcare sau o conductă de refulare restricționată. Acumulare rapidă cu scurgere excesivă indică spre instalație, iar soluția este să izolezi scurgerea pe circuite, nu să înlocuiești piese pe bănuială.

Regulă practică: dacă compresorul ciclează de mai mult de două ori pe milă în rulare constantă pe autostradă, ai o scurgere sau un accesoriu blocat — nu o problemă de consum de aer cauzată de frânare.

Concluzii practice pentru șoferi și flote

Folosește frâna de motor sau retarderul pentru a controla viteza pe pante și rezervă frânele de serviciu pentru acționări ferme, măsurate, nu tragere ușoară continuă. Menține reglorii de joc în specificații, astfel încât fiecare acționare să deplaseze doar volumul pentru care a fost proiectată. Golește rezervoarele conform programului, astfel încât acestea să rețină aer, nu apă. Și tratează orice schimbare a ritmului de ciclare — intervalul pe care îl aștepți între cuplările regulatorului — ca pe un semnal de avertizare timpuriu care merită investigat înainte ca semnalul sonor de presiune scăzută să ia decizia în locul tău.