Перегрів компресора гальмівної системи: причини, наслідки й ремонт

Компресор пневматичної гальмівної системи перегрівається з однієї з двох причин: він працює під навантаженням набагато більше, ніж слід, або тепло, яке він зазвичай виробляє, не може вивільнитися. Стиснення саме по собі виробляє тепло — накачування атмосферного повітря до повністю зарядженого системного тиску приблизно 120 psi створює його чимало, — тому компресор залежить від охолоджувальної рідини двигуна через голівку і від довгого нагнітального трубопроводу, що діє як теплообмінник. Коли робочий цикл зростає, потік охолоджувальної рідини падає або нагнітальний шлях звужується, температура голівки зростає, мастильне масло перетворюється на нагар, і вузол починає повільно саморуйнуватися, що зазвичай закінчується маслом у пневмосистемі.

Три перевірки допомагають знайти причину: вимірювання температури нагнітання, оцінка робочого циклу й огляд усередині нагнітального трубопроводу. Виконуйте їх у такому порядку — до того часу, коли ви відчуєте запах гарячого масла чи знайдете нагар на вході осушувача, пошкодження вже почалося.

Наскільки гаряче — це занадто гаряче?

Температура нагнітання — робочий показник. Повітря, що виходить з голівки, має залишатися нижче межі, встановленої виробником для цього вузла, а до моменту, коли воно пройде нагнітальний трубопровід до осушувача, воно має скинути значну частину цього тепла. Понад проєктну межу моторне масло розкладається й відкладає нагар на нагнітальних клапанах і в трубопроводі.

Польова перевірка: після роботи транспортного засобу зробіть інфрачервоні вимірювання на нагнітальному порту, посередині трубопроводу і на вході осушувача. Ви хочете бачити чіткий спад уздовж трубопроводу. Якщо трубопровід майже такий же гарячий біля осушувача, як і біля компресора, а корпус осушувача обпалюючий, а не теплий, у вас проблема з теплом.

Причина 1: надмірний робочий цикл

Робочий цикл — це відсоток часу роботи двигуна, коли компресор навантажений, а не розвантажений. Справний транспортний засіб тримається значно нижче 25 відсотків. Понад цим діапазоном компресор ніколи не отримує достатньо часу без навантаження, щоб скинути тепло, і температура зростає протягом зміни. Те, що підвищує робочий цикл, рідко пов'язане з самим компресором:

• Витоки повітря у фітингах, шлангах, ущільненнях роз'єднувальних головок, гальмівних камерах і випускних портах клапанів.
• Навантаження додаткового обладнання — пневмопідвіска, сидіння, сигнали, самоскидні кузови, пневматичний відбір потужності.
• Часті гальмування у роботі сміттєвозів, транзитних перевезеннях і міській доставці.
• Несправності регулятора. Регулятор, що відключається занадто пізно чи не відключається взагалі, тримає насос у роботі. Відключення зазвичай припадає на 120–135 psi, увімкнення — на 100–110 psi.
• Несправності розвантажувача. Якщо компресор не може розвантажитися, він качає безперервно — саме такий характер має компресор, що працює постійно.

Перш ніж звинувачувати щось інше, виконайте перевірку на витік: наберіть тиск до відключення, зупиніть двигун, потім спостерігайте за падінням тиску з відпущеними гальмами і знову з увімкненими. Попередження про низький тиск спрацьовує лише приблизно при 60 psi, тому транспортний засіб може сильно текти, і лампа за короткий тест так і не загориться.

Причина 2: втрата охолодження

Більшість важких компресорів охолоджуються рідиною, використовуючи охолоджувальну рідину двигуна через вхідну й вихідну магістралі чи через монтажний фланець. Несправності охолодження проявляються як здавлені чи перегнуті шланги, накип і мул у каналах голівки, повітряні пробки, що залишилися після обслуговування системи охолодження (компресор, встановлений високо на двигуні, часто є останнім місцем, звідки виходить повітря), деградована охолоджувальна рідина, або — на компресорах повітряного охолодження — ребра, забиті плівкою масла й брудом.

Швидка перевірка: при прогрітому двигуні помацайте обидві магістралі охолоджувальної рідини. Якщо одна гаряча, а інша близька до температури довкілля, потоку немає. Промийте чи замініть магістралі й переконайтеся, що канали голівки чисті, перш ніж встановлювати щось нове.

Причина 3: обмежений нагнітальний трубопровід

Нагнітальний трубопровід між компресором і осушувачем повітря — це теплообмінник не менше, ніж труба. Він навмисно довгий і прокладений у потоці повітря, щоб стиснене повітря охолоджувалося, а волога конденсувалася до осушувача. Поширені несправності:

• Нагар, що звужує прохід, найгірше біля компресора й на згинах.
• Трубопровід, укорочений чи занижений за розміром під час попереднього ремонту, через що гаряче повітря доходить до осушувача неохолодженим.
• Гумовий шланг там, де вказана сталева чи високотемпературна армована лінія — він ізолює замість того, щоб випромінювати тепло.
• Провисання й низькі точки, що утримують воду, яка взимку замерзає й блокує трубопровід.
• Перегини чи роздавлені ділянки від шасі чи кузовних робіт.

Будь-яке обмеження підвищує тиск, проти якого працює компресор, і затримує тепло на голівці. Це тепло перетворює на нагар більше масла, яке відкладає більше нагару, який обмежує ще сильніше — коло, що закінчується компресором пневматичної гальмівної системи, що качає масло.

Причина 4: внутрішній знос і подача масла

• Низька чи забруднена подача масла. Більшість компресорів мащуються від двигуна; обмежена подавальна лінія, забита галерея чи деградоване масло голодують підшипники, і тертя перетворюється на тепло.
• Зношені кільця й циліндр. Прорив газів знижує продуктивність, що подовжує час набору тиску й підвищує робочий цикл.
• Нагар на нагнітальних клапанах. Клапани, вкриті нагаром, пропускають назад, тому те саме повітря стискається повторно замість виходу з голівки.
• Пробита прокладка голівки між каналами охолоджувальної рідини й повітря, через що охолоджувальна рідина потрапляє в пневмосистему і одночасно вбиває охолодження.
• Пробуксовування паса на компресорах із пасовим приводом, що створює тепло на шківі й знижує продуктивність.

Що робить перегрів далі по системі

Повітря, що надходить до осушувача занадто гарячим, не охолоне й не сконденсується, тому осушувальна речовина не може виконувати свою роботу, і волога проходить у баки. Гаряче повітря також запікає картридж і різко скорочує його термін служби. Пари масла, що доходять до осушувача, вкривають осушувальну речовину й клапани нижче за течією, спричиняючи залипання реле-клапанів і клапанів швидкого відпуску, набряклі ущільнення й повільне відпускання гальм — див. осушувачі повітря для вантажівок.

Послідовність діагностики

1. Виміряйте. Інфрачервоні показники на нагнітальному порту, посередині трубопроводу й на вході осушувача після звичайного робочого циклу; порівняйте із заявленою межею компресора.
2. Перевірте робочий цикл. Багато бортових комп'ютерів шасі повідомляють його напряму; інакше спостерігайте циклування регулятора протягом кількох хвилин і оцініть частку часу під навантаженням.
3. Перевірка на витік. Наберіть тиск до відключення, зупиніть двигун, спостерігайте за показниками з відпущеними та увімкненими гальмами. Надмірне падіння означає, що спочатку треба шукати витоки.
4. Перевірте охолодження. Обидві магістралі охолоджувальної рідини протікають, без перегинів, без повітряних пробок, охолоджувальна рідина в належному стані; на компресорах повітряного охолодження очистіть ребра.
5. Огляньте нагнітальний трубопровід. Перевірте прохід на нагар і переконайтеся, що довжина, діаметр і матеріал відповідають специфікації.
6. Перевірте регулятор і розвантажувач. Відключення в діапазоні 120–135 psi, увімкнення близько 100–110 psi і чисте розвантаження при відключенні.
7. Оцініть компресор лише після всього вищезазначеного, а потім вирішіть між обслуговуванням і заміною.

Заміните перегрітий компресор, не з'ясувавши, чому він перегрівся, — і ви придбали другу поломку за тим самим графіком.

Як цьому запобігти

Перегрів здебільшого є несправністю, керованою обслуговуванням. Усувайте витоки, щойно вони з'являються, замінюйте картридж осушувача за графіком, зливайте баки, тримайте охолоджувальну рідину в межах специфікації і оглядайте нагнітальний трубопровід щоразу, коли обслуговується компресор чи осушувач. На транспортних засобах зі справді високою потребою в повітрі — сміттєвози, транзитні перевезення, важка робота з пневмопідвіскою — вказуйте компресор із продуктивністю, що відповідає навантаженню, а не використовуйте заниженого розміру вузол весь день на межі можливостей.