NOMBRE SEDE : Puerto Montt Carrera : mecánica automotriz Nombr No mbre e Asi Asi nat natura ura : Elect Electrón rónica ica A lic licada ada
Circuito neumático de un tractocamión.
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Circuito Neumático Carro.
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Componentes y Función. 1) El compresor de aire: Bombea aire a los tanques de almacenamiento de aire (depósitos) y se conecta al motor por medio de engranajes o de una banda en V. El compresor puede ser enfriado por aire o por el sistema de enfriamiento del motor y puede tener su propia provisión de aceite lubricante o estar lubricado con aceite del motor. Si el compresor tiene su propia provisión de aceite, verifique el nivel de aceite antes de manejar.
2) El gobernador: Controla el funcionamiento del compresor de aire cuando éste bombea aire a los tanques de almacenamiento. Cuando la presión del tanque de aire se eleva al nivel de “corte”(alrededor de 125 libras por pulgada cuadrada o “psi”), el gobernador detiene el compresor para que deje de bombear aire. Cuando la presión del tanque cae hasta la presión de “bombeo” (alrededor de 100 psi), el gobernado r permite que el compresor comience a bombear aire nuevamente.
3) Drenaje del depósito: Por lo general, el aire comprimido contiene algo de agua y de aceite del compresor, lo que es perjudicial para el sistema de frenos de aire, ya que el agua se puede congelar en clima frío y provocar una falla de los frenos. El agua y el aceite tienden a acumularse en el fondo del tanque de aire y por eso es importante drenarlo completamente usando la válvula de drenaje que se encuentra en la parte inferior de cada tanque. Hay dos tipos de válvulas: • Manual: se la gira un cuarto de vuelta o se tira de un cable. Se recomienda drenar manualmente los tanques al finalizar cada día de manejo. Ver la figura 5.1. • Automática: el agua y el aceite son expulsados automáticamente. Estos tanques también Pueden estar equipados para drenaje manual. Los tanques de aire automáticos están equipados con dispositivos de calentamiento eléctrico que previenen la congelación del drenaje automático en clima frío.
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4) Tanques de almacenamiento de aire: Los tanques de almacenamiento de aire almacenan el aire comprimido. El tamaño y la cantidad de los tanques varían según el vehículo. Los tanques contienen aire suficiente para permitir que los frenos se utilicen varias veces, aun si el compresor deja de funcionar. (Presión 120 psi). 5) Secador de aire: Este dispositivo tiene la función de quitar la humedad del aire, evitando la formación de óxidos y sedimentos en el sistema y de esta forma, prolongando la vida útil de los componentes.
Funcionamiento: En la etapa de suministro del sistema neumático, el aire comprimido caliente proveniente del compresor fluye hacia la cámara de admisión a través del empalme (1). Alguna condensación preliminar del agua puede ocurrir en esta etapa, ésta es recogida y enviada a la válvula (d) a través del orificio (c). El aire todavía caliente pasa por el prefiltro (e) que está dentro del cuerpo del secador sube por la cámara (F) y penetra en el granulado del elemento secante (a). Mientras pasa por el granulado, el aire se dilata y se enfría por la superficie grande que encuentra. Al enfriarse, desprende la humedad y gran parte es absorbida por el granulado. El aire fluye por la salida (21), después de pasar por la válvula de retención (b). El sale seco y limpio con temperatura normal hacia el sistema neumático por la válvula de protección de 4 circuitos. Simultáneamente, durante el proceso de presurización del sistema neumático también se presuriza a través del orificio (c) y por el empalme (22) el depósito de regeneración. En el momento en que la presión del sistema llega al máximo valor de reglaje, la presión en la cámara (D) (que está constantemente presurizada por el empalme (21)) vence la resistencia del muelle que actúa en la membrana (d) y efectúa la desaireación por la válvula (3). El agua acumulada también sale. Cuando comienza la desaireación, el aire acumulado en el depósito de regeneración se entibia, retorna por el difusor, penetra en el empalme (22), pues la presión de la cámara (f) y de los canales (A) y (C) es inferior a la presión existente en el depósito de regeneración. El aire ahora sigue el sentido contrario, penetra lento en el secador, absorbe la humedad y sale al exterior por la desaireación (3). A medida que la presión disminuye al mínimo en el sistema neumático del vehículo, la presión de mando en el regulador también disminuye y permite que se cierre, y en consecuencia también se cierra la válvula de desaireación. A cada proceso de presurización del sistema y desaireación del regulador de presión el proceso de regeneración en el secador también se repite, de este modo el sistema neumático está siempre alimentado con aire seco y limpio. •
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6) Válvula de seguridad del depósito: Es la encargada de proteger el circuito ante un posible exceso de presión por falla de otro componente. Tiene una presión de abertura de 14.5 a 15.5 bar pudiendo ser dividido aumentando o disminuyendo la presión del resorte alojado en su interior.
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7) Válvula relevadora: Su función es el rápido abastecimiento de las cargas de las cámaras del muelle acumulador y del respectivo sistema acortando el tiempo de accionamiento. I - Posición de marcha:
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Cuando se desaplica el freno de estacionamiento, la cámara (a) es presurizada, el émbolo (7) se desplaza hacia abajo, cierra la salida de aire (6), y abre el paso de aire (5). De esta manera, fluye del empalme (1) hacia el empalme (2), y a su vez hacia los muelles acumuladores, que desaplican el freno de estacionamiento.
II - Posición de frenado (progresiva): •
A medida que se aplica el freno de estacionamiento de accionamiento manual, se disminuye parcialmente la presión que actúa en la cámara (a), y la presión inferior que actúa en el émbolo (7) predomina y lo desplaza hacia arriba hasta que cierre el pasaje de aire (5) y posteriormente abra la salida de aire (6) permitiendo el flujo de aire de los muelles acumuladores hacia la atmósfera por la desaireación (3).
8) Válvula protectora de cuatro circuitos: Su finalidad es mantener el sistema de frenos en una presión preestablecida denominada presión de seguridad, en caso de que falle uno de los circuitos. 9) Válvula manual del freno de estacionamiento:
Presuriza y despresuriza gradualmente los muelles acumuladores, y permitir la aplicación y desaplicación progresiva del freno de estacionamiento.
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I - Posición abierta (freno desaplicado ):
Cuando se acciona la palanca por el puño (1) en la posición de freno desaplicado, el vástago (6) se desplaza hacia arriba siguiendo la leva (7). En esta posición el vástago (6) cierra la válvula de entrada (2) y cierra la desaireación (3) abriendo el paso de la presión que entra por el empalme (11) y sale por el empalme (21) para presurizar los cilindros del freno de estacionamiento. Simultáneamente la presión contenida en el empalme (21) fluye para la cámara (b) y llega hasta la cámara (c), pasa por el orificio central de la válvula (10), continúa por el empalme (22), y pasa al empalme (43) de la válvula distribuidora (18.05) que es presurizada desaplicando el freno del remolque. Posición intermedia (freno de emergencia): •
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En esta posición ocurre la presión controlada en los em palmes (21) y (22) que depende del ángulo de accionamiento de la palanca (1). Cuando la palanca (1) se acciona para una presión intermedia el vástago (6) baja acompañando el movimiento de la leva (7) y consecuentemente la presión existente en las cámaras (b) y (c) las cuales son desaireadas. De esta forma, la válvula (2) mantiene cerrado el paso de la presión de la
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cámara (a) para las cámaras (b) y (c). El mando manual está ahora en una posición de equilibrio con una presión reducida en los empalmes (21) y (22). Posición cerrada (freno aplicado):
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Al desplazar la palanca (1) a la posición de freno aplicado, donde ocurre su bloqueo, el vástago (6) se desacciona debido al movimiento de la leva (7). Con el movimiento del vástago (6) la fuerza ejercida por la presión en la cámara (a) empuja la válvula (2) hacia abajo que cierra el paso de la presión de la cámara (b) y (c), Así la presión existente en el empalme (21) se despresuriza totalmente por la desaireación (3), los muelles de los cilindros combinados accionan el freno de estacionamiento. Consecuentemente la leva (7) desplaza el émbolo (8) hacia abajo cerrando la desaireación (3) y abriendo la válvula de admisión (9). En esta condición, la presión que entra por el empalme (11) en la cámara (a) también presuriza la cámara (e) y encuentra la válvula (9) abierta, fluye por el empalme (22) presurizando el empalme (43) de la válvula distribuidora (18.05) desaplicando el freno del remolque.
10) Válvula de aplicación de frenos de servicio: Proveer al vehículo, un frenado gradual y proporcional al esfuerzo ejercido en el pedal de freno, por medio de la presurización independiente de cada circuito de freno, de doble circuito, de tal manera que en caso de falla de un circuito el otro continúe funcionando normalmente.
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Funcionamiento:
Con el aire de los circuitos del freno de servicio, las cámaras (m) y (n) se encuentran presurizadas por medio de los empalmes 11 y 12. Los cilindros de freno se comunican con la atmósfera por medio de los empalmes 21 y 22, de los asientos de válvula (n) y (i), y del empalme (3).
Aplicación del Freno:
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Cuando se acciona el pedal de freno, el vástago (3) es empujado hacia abajo, contra la acción del muelle (1) y del muelle de goma (2). El émbolo (4) se desplaza hacia abajo, cierra el asiento de la válvula (n) y abre el asiento (b). Por esta abertura, el aire comprimido fluye de la cámara (m) hacia los cilindros de freno del eje trasero, pasando por el empalme 21, Simultáneamente, el aire comprimido pasa por el orificio (c) y alcanza la cámara (II), actúa en el émbolo (6) que cierra el asiento de válvula (i), y abre el asiento (g). Por esta abertura, el aire comprimido fluye de la cámara (h) hacia los cilindros de freno del eje delantero, pasando por el empalme 22.
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Posición de equilibrio:
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Por causa del aumento de la presión de aire en los cilindros del freno trasero y en la cámara (a), el émbolo (4) se desplaza hacia arriba, contra la acción del muelle (1) y del muelle de goma (2), hasta que el asiento de la válvula (b) se cierre y no tenga mas salida de aire de la cámara (m). En los cilindros de freno del eje delantero y por el orificio (e), en la cámara (d), se procesa un aumento de presión, que actúa debajo y encima del émbolo (6) hasta que se equilibren las fuerzas y el asiento de válvula (g) se cierre. La válvula se encuentra en posición de equilibrio, y ésta dura hasta que la fuerza que actúa en el pedal del freno, y consecuentemente en el vástago (3) sea aumentada o disminuida. La existencia de los orificios (c) y (f), permite que la presión de aire que actúa en los cilindros de freno actúe en los cuerpos de válvula (5) y (8), lo que permite que los muelles se fabriquen de tal manera que su resistencia sea mínima, y pueda garantizar una sensibilidad muy grande de la válvula, cuando opera en presiones bajas e intermedias.
11) Válvula de desaireación rápida: Disminuye el tiempo de desaireación de los circuitos neumáticos, especialmente de frenos y suspensión neumática.
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Funcionamiento: • •
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La presión entra en la válvula de desaireación por el empalme 1, oprimiendo la membrana (7) contra los orificios de la tapa (6) obturando los pasajes de desaireación y permitiendo que la presión pase por los empalmes de salida 2 hacia las cámaras neumáticas de freno o de cualquier otro sistema. Cuando la presión disminuye, la válvula de desaireación rápida impide el regreso de la presión hacia el empalme 1, desplazando y oprimiendo la membrana (7), contra el cuerpo (4) y dejando los orificios de desaireación abiertos en la tapa (6). La presión regresa de las cámaras por los empalmes 2 y sale hacia la atmósfera por los orificios de desaireación 3 de la tapa (6). La forma de cono de la tapa (6) funciona como silenciador parcial de los ruídos mientras la válvula desairea.
12) Cabezas de acoplamiento: Proporcionan un acoplamiento rápido y automático de la tuberías de freno del vehículo tractor con el remolque.
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Funcionamiento: I - Posición de desacoplamiento: El muelle (3) y la presión neumática mantienen el émbolo (2) desplazado hacia arriba y cierra el pasaje de aire (B). Una tapa giratoria protege la cabeza de acoplamiento de la entrada de agua y de polvo. II - Posición de acoplamiento: Cuando se acopla la manguera, el émbolo (2) es empujado hacia abajo contra la acción del muelle (3), abre el pasaje de aire (B) y permite que el aire pase del empalme (1), por el orificio (A), hacia la tubería del freno del remolque.
13) Válvula de derivación 2/3 vías: Su finalidad es permitir la aplicación del freno de semirremolque en conjunto con el freno de servicio, con el freno de estacionamiento y separadamente a través de la válvula manual del semirremolque. 14) Válvula manual del freno del semirremolque: Su finalidad es la aplicación progresiva del freno de servicio del semirremolque independiente del accionamiento de la válvula de pedal del vehículo tractor. 15) Válvula bidireccional: Su función es la de presurización alternada de un circuito mandado por dos lados. 16) Válvula de retención: Mantiene abastecido al circuito unido en la conexión 2 en caso de que exista pérdida en el circuito de la conexión 1. 17) Válvula de drenaje automático: Efectúa el drenaje automático del circuito de frenos evitando que el agua condensada entre en las tuberías y válvulas. 18) Válvula de accionamiento bocina/freno motor: Se usa para presurizar y aliviar los circuitos neumáticos, particularmente el circuito del frenomotor.
19) Cilindro combinado del freno de rueda: Produce la fuerza de frenado en las ruedas del eje trasero en los vehículos con frenos de tambor y de disco. La parte de la membrana se destina al freno de servicio y la parte del acumulador de fuerza producida por el muelle del freno de estacionamiento.
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I - Posición de marcha La cámara (A) está despresurizada, y en contacto con la atmósfera por medio del empalme (11) y de la desaireación de la válvula de freno de servicio. La cámara (C) está presurizada por la válvula del freno de estacionamiento y del empalme (12), que mantiene el émbolo (1) en su posición oprimido contra la fuerza del muelle (3).
II - Frenado de servicio El aire comprimido procedente de la válvula de freno de servicio (13.02) alcanza la cámara (A) por el empalme (11) y actúa en la membrana (14), que produce una fuerza que se transmite al émbolo (13) y al vástago con horquilla (16), que se desplazan. Por medio de la palanca de freno (ajustador de holgura) articulada en la horquilla del cilindro, se produce y transmite la fuerza proporcionalmente a la presión de aplicación en el freno de la rueda. La fuerza de actuación disponible en la horquilla resulta de la presión de la cámara (A) y de la superficie útil de la membrana (14), que tiene una variación de acuerdo con el recorrido del cilindro. Cuando se interrumpe la aplicación de presión en la cámara (A), el muelle (15) actúa en el émbolo (13) y la membrana (14), y regresa a su posición inicial. Por el orificio (H), el aire entra o sale de la cámara (G) durante el funcionamiento del cilindro, y no permite que se haga vacío ni contra presión.
III - Frenado auxiliar y de estacionamiento Desaireando la presión de la cámara (C), por la válvula de freno de estacionamiento (14.12) y del empalme (12), el émbolo (1) se desplaza por la acción del muelle (3) que actúa en la membrana (14), el émbolo (13) y en el vástago con horquilla (16), que a su vez se desplazan y producen una fuerza de frenado proporcional a la desaireación aplicada en la cámara (C). En caso de una desaireación completa, la acción del muelle (3) es máxima, y caracteriza el frenado de estacionamiento. Para desaplicar el freno, se presuriza la cámara (C) por la válvula de freno de mano (14.12) y del empalme (12), hasta que se alcance la presión de desaireación especificada.
20) Cilindro de membrana del freno de rueda: Producir la fuerza de frenado para las ruedas delanteras de los vehículos con frenos de tambor y de discos.
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Funcionamiento: I - Posición de frenado El aire que viene de la válvula del freno de servicio (13.02) alcanza la cámara (A) por el empalme (1) y actúa en la superficie de la membrana (2), esta produce una fuerza, transferida al émbolo (5) y al vástago con horquilla (4), desplazándolos. Por la palanca del freno (ajuste de holgura) que se articula en la horquilla, se produce la transmisión de la fuerza que es proporcional a la presión que se aplica al freno de la rueda.
II - Posición de marcha Cuando se interrumpe la aplicación de la presión en la cámara (A), el muelle (3) actúa en el émbolo (5) y la membrana (2) regresa a su posición inicial. Por el orificio (C), el aire atmosférico entra o sale de la cámara (B) mientras funciona el cilindro y evita que se forme vacío o contrapresión.
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INFORME DE FRENOS
Nombre Asignatura: Frenos. Tema : Circuito neumático de un tractocamión. Nombre Alumno : José Gutiérrez. Nombre Profesor : Danor Fuentealba. Fecha : 10/06/2011.