Freio pneumático

Freio pneumático

(Parte 1 de 3)

WABCO Freios - Brasil

Uma empresa da American Standard

Impresso WABCO 884 599 211 3 – 07/01 Esta publicação está sujeita a alterações sem prévio aviso

– Secador de Ar4
– APU (Unidade de Processamento de Ar)6
– Secador de Ar Duplo13
– Válvula Sensível a Carga (Suspensão Mecânica)17
– Válvula Sensível a Carga (Suspensão Pneumática)23
– Válvula Sensível a Carga28
– Cabeça de Acoplamento3
– Servo Embreagem34
– Válvula Relê de Emergência37
– Válvula Distribuidora41
– Válvula Redutora de Pressão45
– Regulador de Pressão47
– Válvula Freio de Estacionamento (Cavalo Mecânico)50
– Válvula Freio de Estacionamento (Caminhão e Ônibus)53
– Válvula Limitadora de Pressão56
– Válvula de Ajuste de Pressão58

Detentora da mais alta tecnologia, a WABCO é líder mundial no desenvolvimento e na fabricação de componentes para sistemas de freio a ar que equipam os veículos comerciais.

Com grandes investimentos em pesquisa e desenvolvimento, sempre visando aumentar a segurança e eficiência dos sistemas de freio utilizados em ônibus e caminhões, a WABCO contribui constantemente para o sucesso através de inovações tecnológicas.

Esta apostila é parte integrante do sistema de suporte da Assistência Técnica e Treinamento que a WABCO Freios - Brasil mantém junto à seus clientes.

Na fase de abastecimento do sistema pneumático, o ar proveniente do compressor de ar, flui para a câmara de admissão (A) através do pórtico 1. Uma condensação preliminar de água pode ocorrer neste instante sendo coletada e enviada a válvula (f) via canal (C). O ar comprimido atravessa o pré - filtro (g) que está dentro da carcaça do secador, passa pela câmara (h) e chega úmido na parte superior do filtro. Ao infiltrar-se no secante (a) a umidade existente no ar é absorvida. O ar comprimido desumidificado chega então ao pórtico 21 após passar pela válvula de retenção (c). Simultaneamente o ar comprimido flui através do orifício (d) para o pórtico 2 que está conectado ao reservatório regenerativo.

Quando a pressão do sistema pneumático chega ao limite máximo regulado, a pressão na câmara (D) que está constantemente pressurizada pela pressão do pórtico 21, vence a força da mola (j) abrindo a válvula de descarga (e). Nesta condição o ar é descarregado para atmosfera. Simultaneamente é fechada a válvula de retenção (5). Neste estágio, o ar comprimido existente no reservatório regenerativo (k), retorna pelo pórtico 2 em sentido contrário limpando o elemento secante (a), pois a pressão atuante na câmara (h), (A) e (C) é inferior a pressão existente no reservatório regenerativo.

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- Controla automaticamente a pressão do sistema de freio

- Garante uma pressão pré - estabelecida no circuito de freio em caos de defeito em um ou mais circuitos. - Limita a pressão para os circuitos de freio motor, estacionamento, reboque e acessório de 10 bar para 8,5 bar.

O ar proveniente do compressor flui para a câmara de admissão (A) através do pórtico 1 chegando até o filtro (a) onde ficam retidas as impurezas provenientes do ar aspirando pelo compressor. Este ar passa posteriormente pela câmara (b) chegando ainda úmido na parte superior do filtro (c). Nesta situação a válvula (g) está fechada e a válvula (r) está aberta.

Quando a pressão do sistema pneumática atingir o valor máximo de regulagem (8,1 bar), a pressão existente na câmara (B), que está constantemente pressurizada pela pressão do pórtico 21, vence a força da mola (f), abre a válvula (r) e chega na parte superior da válvula (m) deslocando-a para baixo. Consequentemente, o ar proveniente do compressor é descarregado para a atmosfera através do pórtico 3.

Neste instante a válvula de retenção (e) é fechada e o ar existente no reservatório regenerativo retorna através do pórtico 2 até o pórtico 3, retirando assim todas as impurezas retidas na região de secante (d).

Quando a pressão pneumática atingir o valor mínimo (pressão de fechamento) devido ao consumo de ar do sistema de freio, ocorre a comutação automática da posição de descarga para a posição de descarga para a posição de carregamento.

A pressão na câmara (B) é menor que a força de regulagem da mola (f), e desta forma o pistão (k) é deslocado para a esquerda. A válvula (g) neste instante está fechada e a válvula (r) está aberta.

O ar sobre a válvula (m) flui através dos orifícios © e (F) alcançando a câmara da mola (f).

Posteriormente o ar contido na câmara da mola (f) é descarregado para a atmosfera através do canal (D) via orifício (E). A mola (n) empurra a válvula (h) para cima, fechando a abertura entre os pórticos 1 e 3. O compressor assim inicia novamente o processo de carregamento do sistema pneumático.

Após atingir a parte superior do filtro (c), o ar infiltra-se na região do secante (d), a umidade existente no ar é absorvida e o ar já seco e limpo desloca a válvula de retenção (e) para frente chegando assim no pórtico 21. Simultâneamente o ar comprimido flui através dos orifícios: (j) pórtico 2 (reservatório regenerativo), (i) pórtico 23 (tomada de teste) e para a câmara (B).

Ao se conectar a tubulação ao pórtico 23, a haste (a) é acionada abrindo a passagem (b) permitindo que o ar comprimido flua através do orifício (c).

Após desconectar o pórtico 23, a passagem (b) é fechada através do anel (d), evitando a saída do ar.

Quando a pressão pneumática do sistema ultrapassar o valor máxima de (14,5 bar) a válvula (o) é deslocada para a esquerda comprimindo a mola (p) deslocando o pistão (q) abrindo a passagem (G).

O excesso de pressão pneumática do sistema é descarregado para a atmosfera através da passagem (g).

O ar proveniente do secador de ar (pórtico 21) flui para o pórtico 1 pressurizando a parte inferior das gaxetas (1). Esta pressão aumenta gradualmente até alcançar o valor da pressão de abertura estabelecida; simultaneamente a pressão inicia uma passagem pelos orifícios (b) e (c) abrindo as válvulas de retenção (2) dando passagem de ar para os circuitos 21 e 2 e pressuriza os pistões (3) até alcançar a pressão de abertura.

Atingindo a pressão de abertura a gaxeta (1) é empurrada vencendo a força da mola (5), o ar flui do pórtico (1) para os circuitos 21 e 2 e pressuriza os pistões (3) contra a força da mola (4), o ar flui através do canal (d) passa pela válvula (8) da limitadora que encontra-se aberta, portanto o ar passa para a câmara (e). Esta pressão aumenta gradualmente até alcançar o valor da pressão de abertura estabelecida, fluindo o ar para os circuitos 23, 24, 25 e 26 através do canal 7.

Quando a pressão nos circuitos 23,24,25 e 26 se elevam acima da pressão estabelecida limitada (8,5 bar) a pressão na câ,ara (i) aumenta movimentando o pistão (5) para baixo contra a força (L), fechando a válvula (8) e o canal (J) do pistão (5) mantendo a pressão nos circuitos constante.

Quando a pressão nos pórticos 23, 24, 25 e 26 se elevam acima da pressão do valor regulado, a pressão na câmara (i) faz com que o pistão (5) vença a força da (L). Com isso a válvula de escape (6) abre-se, descarregando o ar pela passagem (J) até a descarga (K).

Quando a pressão nos pórticos 23, 24, 25 e 26 se elevam acima da pressão do valor regulado, a pressão na câmara (i) faz com que o pistão (5) vença a força da (L). Com isso a válvula de escape (6) abre-se, descarregando o ar pela passagem (J) até a descarga (K).

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Quando não pressurizadas, as válvulas de retenção (7), (9) e (21), a válvula de carregamento (10) e a válvula solenóide (1) estão fechadas. A válvula (12) no lado de entrada (14) e a válvula (18) no lado de saída (18) estão abertas. Por essa razão, o enchimento do secador de ar é sempre a partir do filtro

I, devido ao funcionamento da válvula de carga (10).

O ar que entra no orifício (1) flui através dos dutos (o) e (g), câmara anular (e), filtro (8) e fenda (b) e entra na câmara (a) acima do cartucho de granulado (5). O ar comprimido passa através do granulado (6), através das chapas peneiras e discos de feltro acima do cartucho (5). A umidade do ar fica retida na superfície do granulado, por adsorção. O ar comprimido flui agora para dentro da câmara (c) e abre a válvula de retenção (7). A pressão no duto (f) aumenta, provocando a abertura da válvula (9). Ar seco pode agora fluir para os componentes do sistema de freio, de jusante, através do orifício (2). Ao mesmo tempo, ar comprimido flui para a válvula de carga (10) fechada.

Para poder regenerar o granulado (23), o ar comprimido no duto (p) flui para o cartucho de granulado (2), através do furo de bocal (u), devido ao fato da válvula de retenção (21) estar fechada. O ar comprimido seco passa pelo granulado a partir de baixo, adsorvendo assim qualquer umidade presente na superfície do granulado (23). O ar, que agora está úmido e expandindo, flui através da câmara (w), fenda (v), câmara anular (s), válvula de saída (1) aberta e duto (n), escapando para a atmosfera através da descarga (3).

Quando a pressão no orifício (2) tiver subido até aprox. 4,5 a 5,0 bar, a válvula de carga (1) se abrirá, pressurizando assim o duto (k) que leva à válvula solenóide (1). Isto garante que, no primeiro enchimento do sistema, o processo de secagem comece sempre no filtro I .

Periodicamente (intervalos de tempo pré-ajustados) a válvula solenóide (1) é aberta por um temporizador integrado. Isto faz o ar comprimido passar do duto (k) para o duto (h), pressurizando as válvulas (12) e (18) e invertendo assim o secador de ar. Como descrito em “Secagem” e “Regeneração”, o processo de secagem ocorre agora no filtro I e a regeneração é feita no filtro I. Devido ao temporizador integrado na válvula solenóide (1), este processo se repete a cada 60 segundos, aproximadamente.

Quando a pressão de interrupção é alcançada, o descarregador pressuriza o orifício (4) do secador de ar. Isto faz a válvula de dreno (16) abrir, permitindo que qualquer condensado no orifício (1) escape pela descarga (3). Ao mesmo tempo, cai a pressão nos dutos (m), (n), (o) e (p). A válvula de retenção (9), que se fecha, mantém a pressão no orifício (2) e nos dutos (h) e (k). Ao descarregar, o orifício (4) faz a válvula de dreno (16) fechar de novo, permitindo que o secador de ar acumule pressão novamente.

Se o secador for equipado com um elemento aquecedor (15), este será ligado automaticamente a uma temperatura de aprox. 6oC e será novamente desligado quando a temperatura ultrapassar 30oC, aprox.

Se for encontrada qualquer quantidade de condensado por ocasião da verificação do reservatório de ar, o que deverá ser feito regularmente quando o veículo estiver sendo operado, será necessário verificar a função de regeneração e, se necessário, trocar o cartucho de granulado. A experiência mostra que o granulado deve ser trocado após cerca de 2 anos. Para tanto, existe à disposição o cartucho descartável 432 410 020 2.

)DYRU QRWDU Cartuchos completos ou o granulado devem ser tratados como lixo perigoso. 7HVWHV

O secador de ar deve ser verificado quanto a vazamentos e bom funcionamento, mediante checagem dos reservatórios de ar (ocorrência de água de condensação). Além disso, deve-se verificar o ritmo de ligação da válvula solenóide com o temporizador (cada 60 segundos) e comparar as correntes de ar de descarga. No momento da inversão, o secador de ar soprará

)81d›2 Controlar a pressão nas câmaras de freio de serviço (traseira) em função da carga do veículo.

levanta o pistão (15) fechando da válvula de entrada (23), encerrando assim o ciclo depré -

Quando é pressurizado o pórtico 4, o ar comprimido flui através da válvula (30) que está aberta para o canal (d), pressurizando a câmara (c) acima da membrana (14). Simultaneamente o pistão (10) é pressurizado e empurrado para baixo. Com o movimento do pistão (10) para baixo a descarga (28) é fechada e a válvula de admissão (12) é aberta. Com a abertura da válvula de admissão (12) o ar que entra no pórtico 4 flui para a câmara (b) abaixo da membrana (14), pressurizando a área superior do pistão (15) deslocando-o para baixo. Com o deslocamento do pistão (15) a descarga (16) é fechada e a válvula de admissão (23) é aberta. A pressão existente no pórtico 1 flui agora para os pórticos 2. Com no máximo 0,8 bar de pressão, o pistão (7) sobe e comprime a mola (6) fechando a válvula de pré pilotagem (30). Com o fechamento da válvula (30) a pressão existente na câmara (a) pilotagem.

Nesta condição a haste (19) que está fixada no amortecedor de vibração (eixo traseiro do veículo) gira o came (20), consequentemente a haste tubular (24) também é movimentada para uma posição máxima inferior. Ao acionar o freio de serviço a pressão no pórtico 4 pressiona o pistão de comando (10) para baixo contra a haste tubular (24), abrindo a válvula de admissão (12). A pressão flui agora para câmara (b) desenvolvendo-se abaixo do diafragma (14). Nesta condição a área ativa do diafragma (14) é maior do que a área do pistão de comando (10). Agora uma pressão menor basta para levantar o diafragma (14) juntamente com o pistão de lâmelas (1) que está acoplado ao pistão (10) e fechar a válvula de admissão (12). Com a válvula de admissão (12) fechada a pressão existente na câmara (c) força o pistão (15) para baixo abrindo a válvula (23); o ar flui do pórtico 1 para o pórtico 2. Nesta condição mesmo com o aumento de pressão no pórtico 4 ocorre uma redução de pressão no pórtico 2 e consequentemente nos cilindros de freio.

Quando o veículo é carregado a haste (19) gira o came (20) proporcionalmente a deflexão de suspensão. Consequentemente a haste tubular (24) é movimentada para uma posição mais elevada. Ao acionar o freio de serviço a pressão que entra no pórtico 4 pressiona o pistão (10) para baixo contra a haste tubular (24) que esta agora num ponto mais elevado; a pressão do pórtico 4 flui para a câmara (b) desenvolvendo - se abaixo do diafragma (14), levantando o pistão de lâmelas (1). O pistão de lâmelas (1) ao levantar-se encaixa-se no espaçador (27). Assim uma parte da área ativa do diafragma (14) se apoia no pistão de lâmelas (27). Como a área ativa do diafragma (14) diminui a pressão na câmara (b) deve aumentar. Desta forma ocorre um equilíbrio de forças entre o pistão de comando (10) e o diafragma (14) fechando a válvula de admissão (12). Com a válvula de admissão (12) fechada , a pressão existente na câmara (b) força o pistão (15) para baixo abrindo a válvula (23); a pressão existente no pórtico 1 flui para o pórtico 2 aumentado a pressão nos cilindros de freio.

' 3RVLomR GH IUHQDJHP 9HtFXOR FRP FDUJD WRWDO Quando o veículo é carregado até no seu limite total de carga (carga máxima), a haste (24) é levantada ainda mais pelo came (20). O ar comprimido que entra no pórtico 4 durante a frenagem desloca o pistão (10) para baixo. Após um curso relativamente pequeno, o fluxo de ar é liberado para a câmara (b) através da válvula (12) que está aberta. Desta forma a membrana (14) juntamente com pistão (10) são novamente levantados, o pistão (1) encaixa-se completamente no espaçador (27), fazendo com que área ativa da membrana (14) apoia-se no espaçador (27). Fica assim neutralizada a contra força. Com plena pressão na câmara (b) o pistão (15) é forçado para baixo abrindo a válvula (23). O ar agora flui do pórtico 1 para os pórticos 2 atuando os cilindros de freio.

( 3RVLomR GH GHVFDUJD Independentemente da condição da carga do veículo (carregado ou descarregado), quando o sistema de freio é desaplicado, é retirada a pressão no pórtico 4. Simultaneamente diminui - se a pressão acima do pistão (10) e das válvulas (9) e (30). A força da mola (6) desloca para baixo o pistão (7) abrindo a válvula (30). A pressão de pré-pilotagem atuante na câmara (c) é agora descarregada através do pórtico 4. A pressão existente na câmara (b) é descarregada para a atmosfera através do orifício central da haste (24). Com a despressurização da câmara (b) a pressão existente na câmara (a) empurra o pistão (15) para acima, fechando a válvula (23) e abrindo a descarga (16). O ar comprimido existente nos pórticos 2 e nos cilindros de freio, é descarregado para a atmosfera através do pórtico 3.

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