Introdução ao freio a ar:
Um freio a ar ou, mais formalmente, um sistema de freio a ar comprimido, é um tipo de freio de fricção para veículos em que o ar comprimido pressionando um pistão é usado para aplicar a pressão na pastilha de freio necessária para parar o veículo. Os freios a ar são usados em veículos grandes e pesados, particularmente aqueles com vários reboques que devem ser conectados ao sistema de freio, como caminhões, ônibus, reboques e semirreboques, além de seu uso em trens ferroviários.
Construção de freios a ar:
Componentes do freio a ar e suas funções:
A seguir estão as principais partes de um freio a ar:
1. Compressor de ar
- É usado para aumentar e manter a pressão do ar.
- A função do compressor de ar é acumular e manter a pressão de ar necessária para operar freios a ar e acessórios pneumáticos.
- Um compressor é projetado para bombear ar para um reservatório, o que resulta em ar pressurizado.
- O compressor é acionado pelo motor do veículo, seja por correias e polias ou eixos e engrenagens.
- O compressor está em constante movimento com o motor. Sempre que o motor está funcionando, o compressor também está.
2) Reservatório
- O reservatório é usado para armazenar o ar comprimido. Reservatórios são tanques classificados para pressão, que mantêm um suprimento de ar comprimido até que seja necessário para frenagem ou operação de sistemas de ar auxiliares.
- Eles devem armazenar um volume de ar suficiente para permitir diversas acionamentos dos freios caso o motor pare ou o compressor falhe.
- O número e o tamanho dos reservatórios em um veículo dependerão do número de câmaras de freio e do seu tamanho, juntamente com a configuração do freio de estacionamento.
3. Secador de ar
- Um secador de ar pode ser instalado entre o compressor e o reservatório úmido para ajudar a remover a umidade do ar comprimido.
- Ele pode ser parcialmente preenchido com um dessecante altamente absorvente de umidade e um filtro de óleo, ou pode ser oco com defletores projetados para auxiliar na separação da umidade do ar.
4. Válvula de segurança
- Uma válvula de segurança protege os reservatórios de ficarem sobrepressurizados e estourarem se o regulador funcionar mal e não colocar o compressor no estágio de descarga.
- A válvula consiste em uma esfera com mola que permitirá que o ar escape do reservatório para a atmosfera. A configuração de pressão da válvula é determinada pela força da mola
5. Válvula de pé.
- A válvula de pé é usada para extrair ar comprimido dos reservatórios quando necessário para frenagem.
- Esta válvula operada por pedal aplica ar para operar os freios.
- A quantidade de ar fornecida aos freios é regulada pelo motorista de acordo com a distância que o pedal ou pedal do freio é pressionado. Soltá-lo exausta o ar nos freios de serviço através de sua porta de exaustão.
- A distância em que o pedal da válvula de pé é pressionado pelo motorista determina a pressão de ar que será aplicada, mas a aplicação máxima não excederá a pressão no reservatório. Soltar o pedal da válvula de pé libera os freios.
diagrama de válvula de pé de ar- Quando o motorista aplica os freios, pressionando o pedal parcialmente, a válvula de pé manterá automaticamente a pressão de ar de aplicação sem que o motorista tenha que ajustar a pressão do pé no pedal.
- A liberação do pedal permite que o ar de aplicação seja liberado através das portas de exaustão para a atmosfera. Os pedais pneumáticos são acionados por mola, produzindo uma “sensação” diferente das aplicações de freio hidráulico.
(v) Câmara de freio.
- A câmara do freio é usada para transferir a força do ar comprimido para as ligações mecânicas.
- As câmaras de freio de serviço convertem a energia da pressão do ar comprimido em força mecânica e movimento, que acionam os freios do veículo.
- Uma câmara de freio é um recipiente circular dividido ao meio por um diafragma flexível.
- A pressão do ar empurrando o diafragma faz com que ele se afaste da pressão, forçando a haste de pressão para fora contra o ajustador de folga.
Conjunto da câmara de freio- A força exercida por esse movimento depende da pressão do ar e do tamanho do diafragma. Se ocorrer um vazamento no diafragma, o ar pode escapar, reduzindo a eficácia da câmara de freio.
- Uma câmara de freio geralmente é montada no eixo, próximo à roda que será equipada para frenagem.
(vi) Conjunto de freio
- O conjunto do freio inclui a câmara do freio e o ajustador de folga montado na placa de apoio devido à ação da direção.
- Uma câmara de freio geralmente é montada no eixo, perto da roda que será equipada para frenagem.
- A pressão do ar é alimentada através de uma porta de entrada. O ar empurra o diafragma e a haste.
conjunto de freio a ar- A haste é conectada por uma manilha e um pino a uma alavanca do tipo braço de manivela chamada “ajustador de folga”.
- Isso converte o movimento de empurrar da haste de pressão da câmara de freio em um movimento de torção do eixo de comando do freio e dos cames S.
- Quando o ar acaba, a mola de retorno na câmara do freio retorna o diafragma e a haste para a posição liberada.
freio a ar usado para veículos automotores
Funcionamento do sistema de freio a ar :
Diagrama do sistema de freio a ar:
diagrama do sistema de freio a arPrincípio de trabalho:
Conforme mostrado na figura, nos freios a ar o ar comprimido (cerca de 700 kPa) é utilizado para acionar o mecanismo de freio. A figura mostra o layout completo do sistema de freio a ar. Consiste em filtro de ar, válvula de descarga, compressor de ar, reservatório de ar, válvula de freio e câmara de freio de 4 números. O compressor leva o ar atmosférico através do filtro de ar e comprime o ar. Este ar é armazenado sob pressão no reservatório de ar. Deste reservatório o ar segue para diversos acessórios do veículo que funciona com ar comprimido. Parte do ar vai para a válvula do freio. O controle da válvula do freio é feito por um motorista que controla a intensidade da frenagem em caso de emergência.
Pedal pressionado: Quando o pedal do freio é pressionado, o ar comprimido do reservatório é transmitido através de tubos igualmente em todas as direções para as câmaras de freio através da válvula de freio, que aplica ainda mais o freio.
Pedal liberado: Quando o motorista solta o pedal do freio, o pistão do cilindro mestre retorna à sua posição original devido à mola de retorno, e a pressão cai. Ele libera as sapatas de freio do tambor de freio para sua: posição original e os freios são liberados
Diferença entre freios a ar e freios hidráulicos:
Freios a arFreios hidráulicos1. O ar comprimido é usado como uma substância de trabalho.1. O óleo hidráulico é usado como uma substância de trabalho.2. O freio a ar é mais potente do que um freio hidráulico.2. O freio hidráulico é menos potente do que o freio a ar.3. Componentes: Compressor de ar, válvula de descarga, válvula de freio, câmara de freio.3. Componentes: Cilindro mestre, cilindro de roda, reservatório de óleo.4. O sistema de freio a ar é usado em caminhões, ônibus, trens, etc.4. O sistema de freio a óleo hidráulico é usado para veículos leves, como carros, caminhões leves, etc.5. O compressor de ar usa uma certa quantidade de potência do motor.5. Nenhuma potência do motor é usada.6. Não é autolubrificante.6. Os freios hidráulicos são autolubrificantes.
Causas prováveis e soluções do sistema de freio a ar
Vantagens do sistema de frenagem a ar :
2. As peças do freio a ar são facilmente localizadas onde o design do chassi é simples.
3. O ar comprimido pode ser usado para calibrar pneus, limpadores de para-brisa, buzinas e outros acessórios.
4. Utiliza apenas ar como meio de trabalho, que está facilmente disponível.
5. É fácil armazenar ar em alta pressão.
6. Proporciona um forte efeito de frenagem usado em veículos pesados e caminhões.
7. Fornece melhor controle.
8. Reduz a distância de parada.
9. Permite principalmente menos desgaste das peças.
10. Possui conexão de mangueira flexível.
Desvantagem do sistema de freio a ar :
1. Se houver algum vazamento na passagem, todo o sistema falhará. Portanto, a vedação do ar é muito difícil.
Aplicações do sistema de frenagem a ar:
(1) Caminhões.
(2) Ônibus.
(3) Reboques
(4) Semirreboques
(5) Trem Ferroviário.
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