Клапан захисту тиску: як він захищає гальмівні контури

Клапан захисту тиску — це пружинний клапан, встановлений між живленням пневматичної гальмівної системи та контролем нижче за потоком — зазвичай додатковою або допоміжною лінією — який не пропускає повітря, доки тиск на вході не перевищить наперед заданої точки. Щойно тиск у системі перевищує це налаштування (зазвичай десь у діапазоні 65-95 psi, залежно від клапана), він відкривається і живить гілку нижче за потоком. Якщо пізніше тиск знову падає нижче точки закриття, клапан закривається і утримує решту повітря на боці гальм. Саме ця поведінка не дає розірваному повітряному шлангу сидіння чи розірваній подушці підвіски спустити службові резервуари до нуля.

Механіки часто скорочують назву до PPV, або називають його клапаном захисту допоміжних споживачів. На європейських вантажівках такі клапани встановлюють на лініях приводу коробки передач, контурах відкидання кабіни та живленні пневмопідвіски; на північноамериканській техніці вони поширені на гілках пневмопідвіски, ВВП, повітряного сигналу та додаткового обладнання.

Навіщо гальмівній системі ізоляція контурів

Пневматична гальмівна система зберігає енергію у вигляді стисненого повітря, а не рідини під тиском. Витік нижче за потоком від резервуарів може за секунди випустити величезний обсяг накопиченого повітря, і кожен втрачений psi — це втрачена здатність гальмувати. Щойно тиск у системі падає до порогу попередження про низький тиск — зазвичай близько 60 psi — вмикається зумер і сигнальна лампа, а якщо тиск продовжує падати, пружинні гальма спрацюють самостійно десь у діапазоні 20-45 psi.

На сучасних вантажівках до одного й того самого компресора підключено багато обладнання: пневмопідвіска, крісла на пневмопідвісці, підвіска кабіни, сигнали, продування осушувача, приводи коробки передач і мостів, а на тягачах — ще й лінія живлення причепа. Без ізоляції відмова будь-якого з цих споживачів тягне за собою й гальма. Клапани захисту тиску розділяють систему так, щоб відмова залишалася локальною.

Як працює клапан захисту тиску

Усередині клапан являє собою поршень або мембрану, навантажені каліброваною пружиною і притиснуті до сідла. Тиск живлення діє на один бік поршня; пружина утримує його закритим з іншого боку.

1. Заряджання з нуля. Компресор нагнітає тиск у мокрий бак і службові резервуари. Захисний клапан залишається закритим — прижина перемагає — тож усе доступне повітря йде в гальмівні контури.
2. Досягнення точки відкриття. Щойно тиск на вході перевищує налаштування пружини, поршень підіймається з сідла і повітря надходить у гілку споживачів. На цьому етапі гальма вже здебільшого заряджені.
3. Штатна робота. Регулятор циклічно вмикає та вимикає компресор між точкою включення, зазвичай близько 100-110 psi, і точкою вимкнення, зазвичай у діапазоні 120-135 psi, тож повністю заряджена система зазвичай тримається біля 120 psi. Клапан залишається відкритим, і контур споживачів живиться безперервно.
4. Відмова нижче за потоком. Лопається шланг або відмовляє з'єднання. Тиск у гілці споживачів падає, і коли бік на вході слідує за ним до точки закриття, пружина садить клапан на сідло. Втрата повітря припиняється, і гальмівні резервуари зберігають те, що ще мають.

Більшість конструкцій мають навмисний розрив між тиском відкриття і закриття, щоб клапан не «тремтів» на порозі. Деякі варіанти також виконують функцію зворотного клапана і блокують зворотний потік зі споживача до живлення; інші допускають зворотний потік. Знайте, який тип у вас стоїть, перш ніж підбирати заміну.

Типові налаштування тиску за контрами

Наведені нижче цифри — це загальні службові діапазони лише для орієнтації. Фактичне налаштування фіксується під час виробництва і зазвичай вибите, виллите або надруковане на корпусі клапана. Завжди підбирайте заміну відповідно до значення на старому вузлі та актуальних сервісних даних виробника транспортного засобу.

Ніколи не замінюйте клапан на інший з іншим тиском відкриття лише тому, що він фізично підходить. Занадто низьке налаштування дозволяє споживачам «красти» повітря в гальма під час зарядження; занадто високе — і контур споживачів може взагалі не отримати повітря на межовій системі.

Клапан захисту тиску проти багатоконтурного захисного клапана

Ці два вузли постійно плутають. Одинарний клапан захисту тиску захищає одну гілку: один вхід, один вихід, одне налаштування пружини. Багатоконтурний захисний клапан — чотириконтурний клапан на більшості європейських вантажівок — це єдиний корпус, що містить кілька захисних елементів разом зі зворотними клапанами, розділяючи вихід осушувача на основний службовий, додатковий службовий, стоянковий/пружинний і допоміжний контури з визначеним пріоритетом зарядження. Якщо на вашій вантажівці стоїть чотириконтурний клапан на виході осушувача, саме він виконує основну роботу, а окремі PPV далі за потоком обслуговують окремих споживачів.

Обидва належать до тієї ж родини, що й зворотний клапан гальмівної системи, який блокує зворотний потік, але не має порогу тиску. Зворотний клапан: контроль напрямку. Захисний клапан: контроль за порогом тиску.

Ознаки несправного клапана захисту тиску

Заклинив у закритому стані, або тиск відкриття «попов'з» занадто високо

• Пневмопідвіска не піднімається або наповнюється набагато довше за норму
• Пневмокрісло, підвіска кабіни чи сигнал не працюють, хоча тиск у гальмах у нормі
• Приводи коробки передач або ВВП мляві або взагалі не вмикаються
• Споживач працює лише при повному тиску системи і вимикається щойно тиск циклічно падає до точки включення регулятора

Заклинив у відкритому стані, або пропускає через сідло

• Витік у лінії споживача спустошує всю систему — функція захисту втрачена
• Компресор вмикається частіше, ніж повинен, а час зарядження з холодного старту довгий
• Система не досягає нормальної точки вимкнення регулятора, бо шлях витоку ніколи не закривається
• Чутний витік безпосередньо з корпусу клапана при заряджений системі

Цей перелік скарг значною мірою збігається з несправностями зарядження, які не мають стосунку до захисного клапана. Перш ніж звинувачувати його, виключіть спрацьований компресор або витік розвантажувача — систематичний підхід дивіться в матеріалі пневматична гальмівна система втрачає тиск.

Як перевірити клапан

Спочатку підкладіть протиоткатні упори під колеса і пам'ятайте, що під час перевірки транспортний засіб може втратити повітря стоянкового гальма.

1. Спостерігайте за послідовністю зарядження. Спустіть систему до нуля, потім заряджайте і відзначте, коли контур споживача «оживає». Він має почати отримувати повітря приблизно при заначеному тиску відкриття — не одразу з нуля, і не лише при вимкненні.
2. Виміряйте сторону нижче за потоком. Підключіть тестовий манометр у тройник до захищеної гілки і порівняйте з живленням під час зарядження. Клапан, що відкривається із запізненням на 20-30 psi або взагалі не відкривається повністю, несправний.
3. Тест на спуск тиску. Повністю зарядіть систему, заглушіть двигун, потім навмисно спустіть гілку споживача. Манометр живлення повинен припинити падати в точці закриття клапана. Якщо тиск живлення продовжує спускатися до нуля, клапан заклинило у відкритому стані.
4. Перевірте мильним розчином корпус і порти. При заряджений системі перевірте на зовнішній витік корпус, вихлопний порт (за наявності) та всі з'єднання.
5. Перевірте джерело повітря. Волога, замаслена повітря — головна причина виходу з ладу цих клапанів. Якщо сідло заклеєне або поршень заклинює, перевірте картридж осушувача і чи не пропускає компресор масло далі за потоком.

Обслуговування та заміна

Більшість клапанів захисту тиску — герметичні, нерегульовані вузли, які замінюють, а не ремонтують. Встановлюючи новий:

• Точно підберіть маркування тиску відкриття, а також розміри різьби портів і напрямок потоку — на багатьох корпусах є стрілка або маркування IN/OUT.
• Уточніть, чи оригінал був однонаправленого чи двонаправленого типу.
• Наносьте герметик для різьби помірно і не доводьте до останніх двох витків — герметик, що потрапив у сідло, — гарантована повторна відмова.
• Продуйте лінії перед підключенням, особливо після відмови через забруднення маслом чи шламом.
• Зарядіть з нуля і перевірте точку відкриття за манометром, перш ніж повертати транспортний засіб в експлуатацію.

Якщо шукаєте запчастини, VADEN Original виробляє клапани обмеження тиску якості OE для важкого комерційного транспорту, з даними перехресних посилань для поширених застосувань на вантажівках і причепах.

Профілактика краще за заміну

Захисні клапани виходять з ладу з тієї ж причини, що й більшість пневматичних компонентів: забруднення. Вода й масло, що проходять через насичений картридж осушувача, покривають сідла, заклеюють поршні, а взимку — заморожують їх намертво. Своєчасний злив баків, заміна картриджа осушувача з рекомендованим інтервалом і рання заміна компресора, що пропускає масло, зроблять для довговічності захисного клапана більше, ніж будь-що зроблене з самим клапаном.