"Nessun freno motore." Ti sei mai chiesto cosa significa questo segnale quando lo passi in autostrada?
Il freno motore di un camion è anche noto come sistema di freno a compressione. A volte è chiamato un dispositivo di rallentamento del motore. I rallentatori sono particolarmente utili per i camionisti durante le discese in montagna.
Ma come funzionano i rallentatori? Il tratto di compressione è una parte del sistema a quattro tempi di un motore. Le valvole di aspirazione e scarico si chiudono mentre il pistone si solleva, comprimendo l'aria che viene forzata nel cilindro del freno. Al culmine della corsa, il carburante entra nell'aria molto calda, bruciando rapidamente e spingendo contro il pistone, che sta tornando verso il basso. Quando il pistone inizia la sua salita, la valvola di scarico si apre per emettere i gas esauriti.
Supponiamo che la valvola sia aperta quando il pistone è appena oltre il centro superiore, mentre la corsa di compressione sta finendo. L'aria compressa può fuoriuscire. Quindi la valvola di aspirazione fa entrare più aria e il pistone inizia a comprimerla. A quel punto, il motore diventa un dispositivo di compressione dell'aria, con la gravità che fornisce l'energia necessaria per farlo funzionare [fonte:Newbie Driver].
Quando l'aria compressa fuoriesce, il camion emette un ritorno di fiamma o uno scoppio. Sebbene i sistemi più moderni facciano meno rumore, rimane la percezione che un camion dovrebbe fare affidamento sul sistema di freno ad aria.
Ora, diamo un'occhiata più da vicino a come differiscono i freni per autocarri e automobili.
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Iniziamo considerando i modi in cui i freni di camion e auto sono simili. Lo scopo dei freni su tutti i tipi di veicoli è di fermarli. I freni sia sui camion che sulle auto funzionano secondo il principio dell'attrito. Entrambi i tipi di veicoli sono dotati di tamburi dei freni, pastiglie e ganasce, collegati agli assi delle ruote dei veicoli.
I freni dell'auto si basano sul liquido dei freni che scorre attraverso il sistema per funzionare correttamente. Pertanto, i freni delle auto sono un idraulico sistema, basandosi sul fluido. D'altra parte, i freni del camion dipendono dall'aria compressa. (Anche treni e autobus utilizzano questo tipo di sistema frenante.)
Uno dei vantaggi principali dell'utilizzo dell'aria è che non si esaurisce mai (come può fare il liquido dei freni). Ciò significa che il sistema del freno pneumatico è molto affidabile, anche se c'è una piccola perdita da qualche parte nel sistema, funziona sempre.
La maggior parte dei nuovi autocarri pesanti utilizza un doppio sistema di freno pneumatico che non è disponibile sulle automobili. Un unico set di comandi del freno fa funzionare entrambi questi sistemi di freno ad aria compressa separati. Se un sistema si guasta, l'altro funzionerà.
Il difetto nel sistema di aria compressa dei camion è il ritardo di frenata . Questo è il tempo impiegato dall'aria per attraversare le linee e costringere i rivestimenti a entrare in contatto con il tamburo. Quando premono il pedale del freno, i conducenti devono abituarsi al fatto che i freni ad aria compressa non funzionano subito, come fanno su un'auto. Il tempo di ritardo è inferiore a un secondo, quindi questo non è un grosso problema.
Il sistema di frenatura ad aria del carrello ha diversi compiti. In primo luogo, mantiene una fornitura costante di aria compressa. Inoltre, deve dirigere il flusso di quell'aria. Infine, utilizza l'energia della pressione dell'aria e la trasforma in forza meccanica.
Uno due tre! L'impianto frenante pneumatico di un camion è composto in realtà da tre diversi sistemi frenanti. Esaminiamo ciascuno di essi.
Vantaggi dei ritardanti ed è una Westinghouse!
L'uso dei rallentatori avvantaggia i conducenti in due modi principali:sicurezza e spese. Essere in grado di scendere una pendenza ripida senza azionare il sistema di frenatura ad aria significa che i freni ad aria compressa rimangono freschi e pronti se necessario. Ciò si traduce in una maggiore sicurezza in fase di arresto. Un minor utilizzo in montagna significa che i tamburi e le pastiglie dei freni non si consumano così rapidamente, risparmiando così denaro in manodopera e parti.
Potresti conoscere il nome Westinghouse come marchio di elettrodomestici. Tuttavia, il prolifico inventore George Westinghouse, Jr., progettò anche il primo pratico freno pneumatico per le ferrovie. Dopo aver lavorato nell'officina meccanica di suo padre e aver prestato servizio durante la Guerra Civile, brevettò il sistema nel 1869. Brevettò anche molti altri dispositivi di sicurezza per migliorare il sistema ferroviario. La Westinghouse Air Brake Company è stata la prima delle 60 aziende fondate dall'imprenditore creativo [fonte:Westinghouse].
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Freni di servizio vengono utilizzati durante la guida normale. Una sequenza di eventi si verifica quando un guidatore preme il pedale del freno.
Il conducente aziona i freni di stazionamento estraendo una o entrambe le valvole sul cruscotto. (I freni del trattore hanno un pulsante giallo; i freni del rimorchio hanno un pulsante rosso.) Il pulsante del cruscotto rilascia la molla all'interno della camera del freno, iniziando così i passaggi 3-6 sopra elencati.
Il freno di emergenza il sistema utilizza parti degli altri due sistemi per fermare il camion se si verifica un guasto al freno [fonte:Newbie Driver].
All'interno della camera del freno c'è una potente molla con circa 2.500 libbre di pressione dietro. Quella molla è trattenuta da un flusso d'aria costante e costante nella camera. I freni di emergenza si attivano automaticamente se non c'è abbastanza aria nel sistema per trattenere la molla. Se la pressione dell'aria scende al di sotto di 60 libbre per pollice quadrato, la spia di bassa pressione si accende. Potrebbe anche suonare un cicalino.
Non tutti sono contenti del modo in cui funzionano i freni S-Cam. Una recente innovazione è l'uso dei freni a disco. Procediamo lungo l'autostrada per vedere come funzionano i freni a disco sui camion.
Attenzione alla dissolvenza dei freni!
Quando il tamburo del freno si surriscalda, si espande lontano dalle ganasce del freno. Quindi il tamburo e le scarpe non entrano in contatto completo. Gli altri freni devono lavorare di più per compensare. Se la situazione persiste troppo a lungo, anche questi sistemi si surriscalderanno e svaniranno, causando un guasto ai freni. Anche i freni a caldo possono emettere fumo o prendere fuoco. Qualsiasi guidatore che sente la necessità di aumentare la pressione sul pedale del freno deve far controllare la dissolvenza dei freni.
Alcuni camion hanno freni a disco invece di freni S-Cam. La pressione dell'aria agisce sulla camera del freno e sul regolatore del gioco allo stesso modo dei freni S-Cam. Tuttavia, una vite di alimentazione sostituisce la S-Cam. La vite di alimentazione viene ruotata dalla pressione sulla camera del freno e dal regolatore del gioco. Quindi la vite di alimentazione afferra il disco o il rotore tra le pastiglie dei freni di una pinza.
I numerosi vantaggi dei freni a disco ad aria includono quanto segue:
Tuttavia, nonostante tutti i vantaggi, il cambiamento non è sempre accolto dalle masse. Negli Stati Uniti, nessuna regolamentazione richiede l'uso di freni a disco ad aria, che sono visti come un articolo di fascia alta perché costano circa il doppio dei freni a tamburo. Attualmente, circa il 95% del mercato statunitense degli autocarri pesanti si basa sui freni a tamburo. In Europa, oltre l'80% degli autocarri commerciali utilizza già freni a disco ad aria. Il passaggio completo ai freni a disco ad aria può richiedere da 10 a 15 anni.
Dicono che una foto vale più di mille parole. Passiamo alla pagina successiva per dare un'occhiata al diagramma dell'impianto frenante di un camion.
Test, test
La National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) del Dipartimento dei trasporti degli Stati Uniti ritiene che l'uso dei freni ad aria compressa comporterà un minor numero di collisioni in situazioni di emergenza rispetto all'utilizzo dei freni a tamburo. L'NHTSA afferma che la riduzione della distanza di arresto minima richiesta del 30 percento comporterebbe un numero significativo di vite salvate. Queste conclusioni sono state tratte a seguito di test al simulatore condotti presso l'Università dell'Iowa [fonte:National Transportation Safety Board].
Ora mettiamo insieme le parti per vedere come funzionano i freni del camion nel loro insieme. Questo diagramma fornisce sia una vista in primo piano che un esempio di dove si trovano i freni nel tuo veicolo.
Fonti
