Ce face o supapă de proporție?

O supapă de proporție controlează cât de multă presiune de frânare ajunge la frânele din spate în raport cu frânele din față, reducerea presiunii de frânare din spate în timpul opririlor grele pentru a preveni blocarea roților din spate înaintea roților din față . Deoarece greutatea unui vehicul se deplasează înainte la frânare, anvelopele din față suportă mai multă sarcină și pot suporta în siguranță o presiune mai mare de frânare, în timp ce anvelopele din spate au mai puțină tracțiune disponibilă. Fără această reglare a presiunii, roțile din spate ar avea tendința de a se bloca și de a derapa mai întâi, ceea ce duce la pierderea stabilității direcționale. În sistemele construite în jurul a supapă de frână pneumatică , același principiu de echilibrare se realizează folosind aer comprimat mai degrabă decât fluid hidraulic, motiv pentru care logica de proporție este esențială atât pentru frânele hidraulice ale vehiculelor de pasageri, cât și pentru sistemele de frânare pneumatice de mare capacitate.

Ce este o supapă de proporție și ce face

O supapă de proporție este o componentă mică, dar critică, instalată în conducta de frână, care limitează sau „proporționează” presiunea trimisă la frânele din spate odată ce este atins un anumit prag. Sub acest prag, presiunile din față și din spate cresc de obicei împreună la aproximativ aceeași rată. Odată ce presiunea depășește punctul de referință al supapei, rata de creștere a frânelor din spate încetinește, în timp ce presiunea frânei față continuă să crească la ritmul normal.

Acest design există deoarece frânarea nu este un eveniment static. De îndată ce frânele sunt aplicate, greutatea vehiculului se transferă către puntea din față, reducând sarcina - și, prin urmare, tracțiunea disponibilă - pe anvelopele din spate. O supapă de proporție compensează această schimbare dinamică a greutății, astfel încât forța de frânare să fie distribuită proporțional cu cât de multă aderență are fiecare osie în acel moment , în loc să trimită presiune egală la ambele capete, indiferent de sarcină.

De ce este importantă distribuția forței de frânare între față și spate

Dacă presiunea frânei din spate nu este reglată, puntea spate se poate bloca înaintea axei față în timpul frânării puternice, în special la vehiculele mai ușoare, descărcate sau remorci. O axă spate blocată reduce controlul direcției și poate face ca partea din spate a vehiculului să se balanseze, o afecțiune cunoscută în mod obișnuit sub numele de coadă de pește sau supravirare.

Transfer de greutate față-grea la frânare

În timpul decelerației, inerția împinge masa vehiculului spre puntea față. Acest lucru crește forța normală - și, prin urmare, frecarea disponibilă - la anvelopele din față, în timp ce o reduce în spate. O supapă de proporție calibrată corespunzător sau o reglementare echivalentă încorporată în a supapă de frână pneumatică pentru vehiculele cu frânare pneumatică, împiedică suprapresionarea axei spate în raport cu tracțiunea pe care a lăsat-o.

Aplicații sensibile la încărcare

Unele vehicule, în special camioanele și remorcile care funcționează atât cu încărcare cât și fără încărcare, folosesc supape de proporție cu senzor de sarcină care reglează automat presiunea frânei din spate în funcție de greutatea pe puntea spate la un moment dat. Acest lucru este deosebit de important în aplicațiile comerciale și grele, unde diferența dintre o remorcă goală și una complet încărcată poate schimba dramatic greutatea punții spate.

Cum funcționează o supapă de proporție în interiorul sistemului de frânare

În interiorul unei supape de proporție hidraulice, un piston cu arc se află pe calea fluidului care duce la frânele din spate. Pe măsură ce presiunea crește, pistonul se mișcă împotriva arcului. Odată ce presiunea atinge „punctul genunchiului” proiectat de supapă, pistonul restricționează parțial fluxul către circuitul din spate, determinând creșterea presiunii din spate cu o rată mai mică decât presiunea din față pentru restul acționării frânei.

În sistemele de frânare cu aer comprimat utilizate pe camioane, autobuze și remorci, aceeași funcție de echilibrare este realizată printr-o supapă de frânare pneumatică, care utilizează semnale de presiune a aerului mai degrabă decât fluidul hidraulic pentru a controla forța de frânare furnizată pe diferite osii. A supapă de frână pneumatică de obicei funcționează împreună cu supape releu, supape cu eliberare rapidă și componente de detectare a sarcinii pentru a regla fluxul de aer către camerele de frânare, asigurând că forța de frânare este aplicată într-un mod controlat, proporțional pe axele vehiculului, chiar dacă presiunea aerului din sistem fluctuează în timpul opririlor repetate.

Supapa de proporție vs supapă de frână pneumatică: diferențe cheie

Deși ambele componente servesc aceluiași scop principal de echilibrare a forței de frânare, ele funcționează în diferite tipuri de sisteme și folosesc medii diferite pentru a transmite presiunea.

Semne ale unei supape proporționale defectuoase

Deoarece supapa de proporție afectează în mod direct modul în care forța de frânare este împărțită între axe, o defecțiune poate schimba semnificativ modul în care un vehicul se comportă la frânare. Semnele de avertizare comune includ următoarele.

• Roțile din spate se blochează prea ușor în timpul frânărilor moderate sau puternice, chiar și pe pavaj uscat.
• O tragere vizibilă sau instabilitate în spate atunci când frânați ferm.
• Uzura neuniformă a plăcuțelor de frână din spate sau a saboților în comparație cu cea din față.
• O lumină de avertizare sau o performanță de frânare redusă la vehiculele echipate cu o supapă combinată care include un comutator diferențial de presiune.
• Senzație inconsecventă a frânei între opririle ușoare și cele dure, ceea ce sugerează că supapa nu trece corect la faza restricționată.

Unde se potrivesc supapele de frânare pneumatice în sistemele de frânare de mare capacitate

În sistemele de frână cu aer, o supapă de frână pneumatică face de obicei parte dintr-o rețea de control mai mare, care include supapa de picior, supape releu, supape cu eliberare rapidă și supape proporționale cu senzor de sarcină. Când șoferul apasă pedala de frână, supapa de picior trimite un semnal de aer către supapele releu din apropierea fiecărei axe, care apoi eliberează aer comprimat din rezervoarele de la bord în camerele de frână. O supapă de frânare pneumatică dedicată senzorului de sarcină poate regla cât de mult din acea presiune a aerului ajunge în camerele de frânare a axei spate, pe baza sarcinii măsurate pe osie, menținând forța de frânare proporțională corespunzător, indiferent dacă vehiculul sau remorca este goală sau complet încărcată.

Acest design stratificat este important pentru vehiculele comerciale, deoarece cerințele de frânare se modifică constant cu greutatea încărcăturii, configurația remorcii și gradul de drum. O supapă de frână pneumatică care funcționează corespunzător ajută la menținerea unui comportament de oprire stabil și previzibil în această gamă largă de condiții de funcționare , care este un factor cheie în siguranța generală a flotei și în conformitate cu reglementările pentru vehiculele cu frânare pneumatică.

Considerații privind întreținerea și înlocuirea

Supapele de proporție și supapele de frână pneumatice sunt în general componente durabile, dar nu necesită întreținere. Coroziunea, uzura internă sau contaminarea în conductele de fluid sau de aer pot face ca o supapă să se blocheze sau să nu comute corect fazele. Inspecțiile regulate ale sistemului de frânare ar trebui să includă verificarea scurgerilor de lichid în jurul supapelor de proporție hidraulice și ascultarea de scurgeri de aer sau de zgomote neregulate de evacuare în apropierea componentelor supapelor de frână pneumatice.

La vehiculele comerciale, supapele de frână cu aer sunt de obicei inspectate ca parte a intervalelor programate de întreținere preventivă, deoarece o supapă defectuoasă poate afecta direct distanța de oprire și echilibrul sarcinii pe osie. Înlocuirea unei supape uzate sau defectuoase cu o componentă evaluată corect – potrivită cu greutatea pe osie a vehiculului și cu specificațiile de presiune a sistemului – este esențială pentru restabilirea distribuției corespunzătoare a forței de frânare și menținerea performanței de frânare sigure și previzibile.