Impianto frenante pneumatico: schema e funzionamento
L'impianto frenante pneumatico di camion, bus e trattori con rimorchio usa aria compressa per frenare. Qui trovi lo schema dei componenti, dal compressore ai cilindri freno, e come lavora nei mezzi pesanti e nei trattori con rimorchio.
Schema dell'impianto frenante pneumatico
I componenti seguono il percorso dell'aria, dalla sua produzione fino ai freni:
- Compressore: genera l'aria compressa, azionato dal motore.
- Essiccatore: toglie umidità e olio dall'aria prodotta dal compressore.
- Valvola a 4 vie (valvola di protezione a 4 circuiti): divide l'aria nei circuiti del freno di servizio anteriore e posteriore, del freno di stazionamento e del circuito ausiliario. Un guasto su un circuito non blocca gli altri.
- Serbatoi: immagazzinano l'aria compressa, di norma un serbatoio per circuito.
- Valvola pedale: il conducente la aziona con il pedale del freno e dosa la pressione inviata ai freni.
- Relè: ripete il segnale della valvola pedale con più portata, così i cilindri lontani dal pedale rispondono in fretta.
- Cilindri e pinze: l'aria in pressione spinge il pistone che aziona i ceppi nei freni a tamburo o le pinze nei freni a disco.
- Freno di stazionamento a molla: una molla caricata dall'aria tiene il freno disinnestato. Quando l'aria manca, la molla applica il freno.
- Linee per il rimorchio: la linea di alimentazione (testa gialla) e la linea di servizio (testa rossa), con i relativi attacchi.
Nei camion il compressore è di norma azionato dal motore e lavora in continuo, ma carica l'impianto solo quando serve. Un regolatore di pressione lo scarica quando i serbatoi sono pieni, e lo riattiva quando la pressione scende.
L'aria passa dall'essiccatore prima dei serbatoi. In questo modo umidità e olio non arrivano alle valvole, che sono le parti più sensibili dell'impianto.
Rispetto ai freni idraulici, l'impianto pneumatico usa aria, che non lascia residui nei circuiti quando viene scaricata. Il rovescio della medaglia è l'umidità, che va tolta prima che arrivi alle valvole.
Come funziona nei mezzi pesanti?
Il conducente preme il pedale. La valvola pedale manda pressione al relè, il relè la invia ai cilindri, e ceppi o pinze frenano le ruote. Quando il pedale si rilascia, l'aria esce e il freno si apre.
I circuiti sono separati: un guasto su un circuito di servizio lascia attivo l'altro. Su molti mezzi l'ABS modula la pressione su ogni ruota, così la frenata resta controllata anche su fondo scivoloso.
Nei bus il funzionamento è lo stesso, con più cilindri e circuiti da controllare. Le pinze freno pneumatiche per veicoli industriali e commerciali leggeri sono trattate da Frivent.
Come si svolge una frenata nell'impianto di frenatura pneumatico?
Una frenata passa per quattro fasi. Nella prima il conducente preme il pedale e la valvola pedale apre il passaggio dell'aria. Nella seconda il relè invia l'aria ai cilindri in modo rapido, così i freni più lontani dal pedale non ritardano.
Nella terza fase la pressione nei cilindri spinge i ceppi o le pinze contro il tamburo o il disco. L'attrito rallenta il mezzo, e la forza frenante dipende dalla pressione inviata.
Nella quarta fase il pedale torna su e l'aria esce dai cilindri. Le molle di richiamo riportano ceppi e pastiglie nella posizione di riposo. Se la pressione non torna a zero, un freno può restare leggermente attivo e surriscaldarsi.
Il tempo di risposta conta. Un relè montato lontano dai cilindri o un tubo troppo lungo allungano la seconda fase, e il conducente sente il pedale più lungo del normale.
Come funziona il freno di stazionamento a molla?
Il freno di stazionamento è un cilindro con una molla molto forte. Con l'aria in pressione la molla resta compressa e il freno è libero. Il conducente comanda il freno di stazionamento con una valvola in cabina che scarica l'aria del circuito.
Quando l'aria del circuito scende sotto un valore minimo, la molla si distende e applica il freno. Per questo il freno di stazionamento agisce anche in caso di perdita, come protezione.
Lo stesso principio vale per il freno di emergenza sul rimorchio. Un calo di pressione nel circuito ferma il mezzo senza che il conducente debba agire, perché la molla lavora da sola.
Come funziona nei trattori con rimorchio?
Il trattore collega il rimorchio con due linee. La linea gialla porta aria al serbatoio del rimorchio. La linea rossa trasmette la pressione di frenata: quando il conducente frena, la linea rossa attiva i freni del rimorchio.
Se la linea di alimentazione si stacca o perde pressione, la valvola di emergenza del rimorchio applica i freni a molla e il rimorchio frena da solo. È il comportamento che evita un rimorchio lasciato libero dopo uno sgancio.
Sul trattore la pressione per il rimorchio viene regolata dalla valvola di comando del freno rimorchio. Il sistema va in pressione prima di partire, e i raccordi gialli e rossi vanno controllati a ogni attacco.
Prima di agganciare il rimorchio conviene pulire le teste di accoppiamento e controllare che le guarnizioni siano integre. Un attacco sporco può perdere pressione e far intervenire il sistema di emergenza in modo non voluto.
Nei rimorchi agricoli il principio è questo, anche se cambiano attacchi e valvole. Per modelli e attacchi conviene chiedere una verifica sul mezzo.
Cosa controllare su un impianto di frenatura pneumatico?
Un controllo di base prima della partenza riguarda la pressione in cabina, l'assenza di perdite udibili e la risposta del pedale. I serbatoi vanno scaricati, perché l'acqua vi si accumula.
Sul rimorchio conviene controllare lo stato delle teste di accoppiamento, dei tubi e delle guarnizioni. Un tubo schiacciato o una testa che perde possono ridurre la pressione della linea.
Manutenzione ordinaria: scarico dei serbatoi, controllo delle perdite, verifica di valvole e relè alle scadenze del libretto. Le scadenze dipendono dal costruttore del mezzo e dall'impiego.
Nel dubbio, prima di partire va verificato che il freno di stazionamento si disinnesti e si riapplichi regolarmente.
Quando il problema è nei freni, come una pinza bloccata o un cilindro che non rilascia, il componente va revisionato o sostituito. Frivent revisiona pinze freno per veicoli industriali e commerciali leggeri.
Quali guasti sono tipici dell'impianto frenante pneumatico?
I guasti più frequenti sono perdite d'aria dai raccordi e dai tubi, valvole sporche di olio e acqua, relè che rispondono lentamente e cilindri con la guarnizione usurata.
Una perdita si individua con l'impianto in pressione e con acqua saponata sui raccordi. Una valvola sporca va pulita o sostituita: detergenti non adatti possono danneggiare le guarnizioni.
Una pinza o un ceppo bloccato provoca surriscaldamento della ruota e consumo anomalo. Il componente va verificato e, se serve, revisionato.
Il relè si verifica premendo e rilasciando il pedale più volte: se la risposta cambia tra un'azione e l'altra, il problema è nella valvola o nel tubo che la collega.
Domande sull'impianto frenante pneumatico
Cos'è l'impianto frenante pneumatico?
È l'impianto che usa aria compressa per azionare i freni di camion, bus e rimorchi. Il compressore produce l'aria, i serbatoi la immagazzinano e le valvole la inviano ai freni.
Qual è la differenza tra linea gialla e linea rossa?
La linea gialla è l'alimentazione: porta aria al serbatoio del rimorchio. La linea rossa è la linea di servizio: trasmette la pressione di frenata.
Perché il freno di stazionamento si applica da solo?
Il freno a molla si applica quando la pressione nel suo circuito scende sotto il valore minimo, per esempio per una perdita d'aria. In questo caso l'impianto va verificato prima di ripartire.
Cosa succede se il rimorchio si sgancia?
Se la linea di alimentazione si stacca, la valvola di emergenza del rimorchio applica i freni a molla e il rimorchio frena da solo.
Revisionate le pinze freno pneumatiche?
Sì, revisioniamo pinze freno per veicoli industriali e commerciali leggeri. Non trattiamo pinze per auto.
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