Разгрузочный клапан компрессора: как он работает

Компрессор пневматической тормозной системы приводится в действие ремнём или от шестерён двигателя, поэтому вращается всё время, пока работает двигатель, и не может просто отключиться. Разгрузочный клапан компрессора — это механизм, который позволяет ему перестать качать воздух, когда система полностью заряжена: при достижении верхнего порога давления регулятор подаёт воздушный сигнал, удерживающий впускные клапаны компрессора открытыми, так что поршни просто гоняют воздух туда-обратно, вместо того чтобы нагнетать его в ресиверы. Именно это «разгруженное» состояние не даёт насосу работать против полностью заряженной системы и перегреваться. Когда давление падает до нижнего порога включения, разгрузка снимается, и компрессор снова начинает качать воздух.

Что на самом деле делает разгрузочный клапан

Внутри головки компрессора (или в отдельном корпусе разгрузочного механизма) находятся один или несколько разгрузочных поршней и плунжеров, воздействующих на впускные клапаны. При обычной работе эти впускные клапаны открываются и закрываются на каждом ходу поршня, забирая воздух и герметично удерживая его для сжатия. Когда регулятор подаёт сигнал разгрузки, давление воздуха толкает разгрузочные поршни вниз, плунжеры удерживают впускные клапаны приподнятыми над седлами, и захваченный воздух просто перетекает между цилиндрами и впускным трактом практически без сопротивления. Компрессор продолжает вращаться, но перестаёт создавать давление. Как только сигнал снимается, пружины возвращают всё в герметичное, рабочее положение.

Цикл «нагрузка / разгрузка»

Вся система работает по двухфазному циклу, которым управляет регулятор давления компрессора, отслеживающий давление в ресиверах и управляющий разгрузочным клапаном. Точные значения зависят от модели транспортного средства, но принцип неизменен:

Это и есть тот самый «цикл нагрузка-разгрузка», упоминаемый в руководствах по обслуживанию. Исправная система переключается между этими двумя состояниями много раз в день, и водитель этого даже не замечает.

Как регулятор подаёт сигнал компрессору

Регулятор давления подключён с одной стороны к ресиверу, а с другой — к разгрузочному порту компрессора. Когда давление в ресивере растёт до значения верхнего порога, внутренний поршень регулятора смещается и открывает канал, подающий воздух к разгрузочному механизму. Когда давление падает до нижнего порога, регулятор стравливает этот канал в атмосферу, пружины разгрузочного клапана закрывают впускные клапаны, и нагнетание возобновляется. Иными словами, регулятор решает, когда, а разгрузочный клапан выполняет само действие — как. Если неисправен любой из этих узлов, компрессор не будет циклировать правильно, поэтому стоит сначала выяснить, какая именно деталь виновата, прежде чем списывать насос.

Почему разгрузка важна для срока службы компрессора

Разгрузка — не просто удобная функция, а главный фактор защиты компрессора. Когда насос разгружен, температура в цилиндрах падает, нагрузка на подшипники и привод снижается, и намного меньше давления пытается протолкнуть масло мимо колец. Если разгрузочный клапан не срабатывает и компрессор продолжает качать против полностью заряженной, герметичной системы, быстро происходит несколько неприятных вещей:

• Температура нагнетания резко возрастает, что приводит к закоксовыванию нагнетательной магистрали и обратного клапана.
• Высокое давление в цилиндре проталкивает масло мимо колец, из-за чего компрессор начинает выбрасывать масло в пневмосистему и загрязнять узлы дальше по тракту.
• Предохранительный клапан системы, обычно настроенный примерно на ~150 psi, срабатывает повторно — явный признак того, что компрессор так и не перешёл в разгруженное состояние.
• Постоянные нагрев и нагрузка резко сокращают срок службы насоса.

Многие компрессоры, заменённые из-за «выброса масла» или преждевременного износа, на самом деле были убиты разгрузочным клапаном или регулятором, переставшим циклировать. Диагностика разгрузочного клапана в первую очередь может спасти насос.

Связь с продувкой осушителя воздуха

На грузовиках, оснащённых осушителем воздуха, сигнал разгрузки от регулятора обычно выполняет двойную функцию. Та же магистраль, которая разгружает компрессор при достижении верхнего порога, открывает и продувочный клапан на осушителе воздуха. Осушитель использует этот момент — когда компрессор перестаёт нагнетать новый воздух — чтобы выбросить накопленную влагу и масло через продувочный порт и восстановить осушитель обратным потоком сухого воздуха. Именно этот резкий звук «пшш» слышен из-под грузовика примерно каждый раз, когда система заряжается до конца. Поскольку они используют общий сигнал, неисправность одного узла может маскироваться под неисправность другого: осушитель, который никогда не продувается, или продувающийся непрерывно, может указывать на проблему с регулятором или разгрузочным клапаном, а не с самим осушителем.

Признаки неисправного разгрузочного клапана

Обратите внимание: некоторые из этих симптомов — медленный набор давления, выброс масла — совпадают с признаками изношенных колец или насыщенного осушителя, поэтому сначала подтвердите верхний и нижний пороги регулятора контрольным манометром, прежде чем разбирать узел.

Как проверить работу разгрузочного клапана

Проверить цикл разгрузки можно с помощью обычного манометра на приборной панели и слуха. Запустите двигатель и дайте системе набрать давление. Когда давление достигнет верхнего порога регулятора (~120-135 psi на большинстве грузовиков), компрессор должен перестать набирать давление, и вы должны услышать резкий выхлоп продувки осушителя. Если давление продолжает расти выше верхнего порога до срабатывания предохранительного клапана (~150 psi), компрессор не разгружается — подозревайте регулятор, заклинивший в закрытом положении, или разгрузочный клапан, заклинивший в нагруженном положении. Затем несколько раз нажмите на тормоз, чтобы стравить давление; нижний порог включения должен наступить примерно при ~100-110 psi, и компрессор должен слышимо возобновить набор давления. Постоянное шипение на выпускном порту регулятора при полностью заряженной системе обычно указывает на изношенные уплотнения разгрузочного клапана, стравливающие сигнал. Прежде чем списывать какую-либо деталь, подтвердите оба порога согласно спецификации производителя.

Ремонт или замена

Разгрузочные поршни, плунжеры, седло, впускные клапаны и их уплотнения — это изнашиваемые детали. На многих компрессорах их можно заменить без замены всего насоса, используя оригинальные по качеству ремкомплекты компрессора пневмотормозов, включающие нужные компоненты разгрузочного механизма и прокладки для правильной герметизации. Если расточки повреждены задирами, головка треснула, или насос перегревался и сильно выбрасывает масло — это тот случай, когда стоит установить компрессор пневмотормозов на замену, а не гоняться за ремонтом, который всё равно не продержится. Каким бы путём вы ни пошли, после ремонта проверьте настройки верхнего и нижнего порогов регулятора, чтобы убедиться, что новый разгрузочный клапан действительно циклирует как положено.