Quais são os 2 tipos de ajustadores de folga? Manual x Automático

Existem dois tipos de ajustadores de folga : ajustadores manuais e ajustadores automáticos. Ambos são dispositivos mecânicos usados ​​em sistemas de freio a ar em caminhões comerciais, reboques e ônibus para manter a distância correta – chamada curso da haste – entre a câmara do freio e as sapatas do freio. Quando essa folga aumenta muito devido ao desgaste do revestimento, a eficiência da frenagem cai perigosamente. Os ajustadores de folga compensam esse desgaste e mantêm o sistema operando dentro de limites seguros. A principal diferença entre os dois tipos é simples: os ajustadores de folga manuais exigem que um técnico os ajuste fisicamente de forma programada, enquanto os ajustadores de folga automáticos se ajustam automaticamente sempre que os freios são acionados.

Compreender os dois tipos é importante, seja você um gerente de frota, um motorista comercial, um técnico de freios ou alguém que está estudando para um CDL. Os regulamentos federais sob FMCSA 393.47 estabelecem limites estritos para o deslocamento da haste, e a falha em uma inspeção devido a freios desajustados pode aterrar um veículo imediatamente. Saber como funciona cada tipo de ajustador de folga – e o que pode dar errado com cada um – mantém os veículos em conformidade, seguros e na estrada.

Ajustadores manuais de folga : Como funcionam e quando são usados

Os ajustadores manuais de folga têm sido um componente padrão em sistemas de freio a ar há décadas. Eles são um mecanismo estriado de engrenagem helicoidal conectado à árvore de cames do freio. Quando a haste da câmara do freio se estende e empurra o braço de ajuste de folga, ela gira o came S, o que força as sapatas do freio para fora contra o tambor. Com o tempo, à medida que o material da lona do freio se desgasta, a haste tem que se deslocar mais para conseguir o mesmo contato. Esse aumento do curso reduz a força de frenagem e o tempo de resposta.

Para corrigir isso, um técnico deve girar periodicamente o parafuso de ajuste – geralmente um encaixe hexagonal de 9/16 pol. – na lateral do ajustador de folga. Girá-lo no sentido horário aperta o ajuste, encurtando efetivamente a distância que a haste precisa percorrer. O FMCSA especifica que o curso livre deve estar entre 1/2 polegada e 3/4 polegada , e o curso total da haste na aplicação não deve exceder os limites definidos pelo tamanho da câmara. Para uma câmara Tipo 30, por exemplo, o curso máximo permitido é de 2 polegadas.

Frequência de ajuste e requisitos de manutenção

Os ajustadores de folga manuais normalmente precisam ser verificados e ajustados a cada 10.000 a 15.000 milhas em condições normais de operação, ou com mais frequência em ambientes de alto desgaste, como construção ou condução em montanhas. Muitas frotas incluem verificações manuais dos ajustadores em cada ciclo de manutenção preventiva. O procedimento em si leva apenas alguns minutos por ponta de roda quando feito corretamente, mas exige que o veículo seja calçado com segurança, o freio de estacionamento liberado e o técnico meça o curso antes e depois do ajuste com uma régua ou fita métrica.

Um erro comum com ajustadores manuais de folga é apertar demais. Se o ajustador estiver muito apertado, os freios se arrastam, causando desgaste acelerado das pastilhas, acúmulo de calor e possível desbotamento do freio. Arrastar os freios pode aumentar a temperatura do tambor acima de 500°F , o que acelera significativamente a degradação do revestimento. Os técnicos são treinados para recuar um pouco após colocar os sapatos em contato, criando a folga adequada para corrida.

Onde ainda são encontrados ajustadores manuais de folga

Embora a maioria dos novos veículos comerciais na América do Norte tenha sido equipada com ajustadores automáticos de folga desde meados da década de 1990 - em grande parte impulsionados pelas regras da FMCSA que entraram em vigor em 1994 para tratores e 1995 para reboques - os ajustadores manuais de folga ainda são encontrados em:

• Veículos mais antigos fabricados antes do mandato do ajustador automático
• Certos reboques especiais e equipamentos fora de estrada
• Alguns mercados internacionais onde os ajustadores automáticos ainda não são necessários
• Aplicações de substituição onde o proprietário escolheu manual em vez de automático

Os ajustadores manuais de folga são mais baratos no início - normalmente variando de $ 15 a $ 40 por unidade – e é por isso que continuam a ser comuns em operações conscientes do orçamento ou em regiões com menor supervisão regulamentar.

Ajustadores Automáticos de Folga : Mecanismo de autoajuste explicado

Os ajustadores automáticos de folga - também chamados de ASAs ou ajustadores automáticos de folga - realizam o mesmo trabalho fundamental que seus equivalentes manuais, mas incluem uma embreagem interna e um mecanismo atuador que corrige automaticamente o curso da haste durante as aplicações normais de freio. Cada vez que os freios são totalmente aplicados e liberados, o mecanismo de detecção interno detecta se o curso está dentro dos limites aceitáveis. Se o curso for muito longo, a engrenagem helicoidal gira ligeiramente para compensar a folga.

O princípio de projeto mais amplamente utilizado em ajustadores automáticos de folga envolve um sistema de lingueta e catraca ou baseado em embreagem conectado a um braço de controle que detecta o ângulo de rotação durante a aplicação do freio. Quando a rotação excede o limite predefinido – indicando que as lonas estão desgastadas e o curso aumentou – o mecanismo interno avança a engrenagem helicoidal uma fração de volta, reduzindo o curso de volta à faixa correta.

Tipos de projetos de ajustador automático de folga

Dentro da categoria de ajustadores automáticos de folga, existem duas abordagens principais de projeto usadas pelos fabricantes:

• Ajustadores de detecção de curso (detecção de folga): Eles medem o movimento real da haste e ajustam com base no fato de o curso total exceder um limite integrado. Marcas como Haldex e Gunite usam variações desse design. Eles são altamente confiáveis ​​e amplamente utilizados nas frotas norte-americanas.
• Ajustadores com detecção de ângulo (sensor de torque): Eles monitoram o ângulo de rotação da árvore de cames do freio durante a aplicação. Se o came girar além de um ângulo definido antes do contato da sapata com o tambor, o ajustador compensa. Bendix e alguns projetos Meritor incorporam lógica de detecção de ângulo.

Ambos os projetos atingem o mesmo objetivo, mas usam lógicas internas diferentes para detectar desgaste. Os mecânicos de frota geralmente desenvolvem preferências com base no veículo que fazem a manutenção com mais frequência, já que certos pares de OEM são otimizados para projetos de ajustadores específicos.

O equívoco crítico de manutenção sobre ajustadores automáticos de folga

Um dos mitos mais perigosos na manutenção de veículos comerciais é que os ajustadores automáticos de folga não requerem atenção. Isto está incorreto e contribuiu para graves acidentes relacionados aos freios. Os dados da FMCSA mostraram que as violações do ajuste dos freios estão consistentemente classificadas entre as principais condições fora de serviço encontradas durante as inspeções na estrada —mesmo em veículos equipados com ajustadores automáticos.

Se um ajustador automático de folga for consistentemente desajustado, isso é um sintoma de um problema subjacente, não um problema de calibração. As causas raízes comuns incluem:

• Componentes internos da embreagem desgastados ou presos dentro do próprio ajustador
• Pinos de fixação do braço de controle soltos ou ausentes
• A câmara do freio empurrou a haste emperrada ou não retornou totalmente
• Buchas da árvore de comando desgastadas causando movimento excessivo do came
• Sapatas de freio rachadas ou quebradas que flexionam em vez de fazer contato firme

Os técnicos são instruídos a nunca reajustar manualmente um ajustador automático de folga como solução para condições crônicas de desajuste. Fazer isso mascara temporariamente um problema mecânico que retornará e piorará com o tempo. A resposta correta é identificar e reparar a causa raiz.

Ajustadores de folga manuais e automáticos: comparação lado a lado

A tabela abaixo resume as principais diferenças entre ajustadores de folga manuais e automáticos nas categorias mais importantes de desempenho e manutenção:

Como os ajustadores de folga se encaixam no sistema de freio a ar mais amplo

Para entender completamente por que os ajustadores de folga são importantes, é útil saber sua posição exata no sistema de freio a ar. Quando um motorista pressiona o pedal do freio em um veículo com sistema de freio a tambor S-cam, o ar comprimido flui para a câmara do freio. Dentro da câmara, um diafragma empurra uma placa de metal, que estende a haste para fora. Essa haste está conectada a uma extremidade do braço ajustador de folga. À medida que a haste se estende, ela gira o ajustador de folga, que gira o came S através de um eixo estriado. O S-cam empurra as sapatas do freio para fora, contra o interior do tambor do freio.

O ajustador de folga atua efetivamente como uma alavanca entre a câmara do freio e a árvore de cames. Seu comprimento - normalmente 5,5 polegadas ou 6,5 polegadas para aplicações padrão – afeta diretamente a vantagem mecânica aplicada ao came. Um braço mais longo aumenta o torque, mas reduz a relação curso-rotação. A correspondência do comprimento correto do ajustador de folga com o tamanho da câmara e o sincronismo do came é essencial para um ótimo desempenho de frenagem e é especificado na folha de especificações de freio de cada veículo.

Posição do ajustador de folga e ângulo em repouso

Quando os freios estão totalmente liberados e o sistema está em repouso, o braço ajustador de folga deve ser posicionado aproximadamente perpendicular à haste - formando um ângulo próximo a 90 graus. Esta geometria maximiza a eficiência mecânica quando os freios são aplicados. Se o braço estiver em um ângulo significativamente diferente em repouso, isso indica instalação incorreta ou curso excessivo, ambos reduzindo a potência de frenagem. Durante uma inspeção pré-viagem, um motorista pode identificar visualmente um ajustador de folga gravemente desalinhado, que é uma das razões pelas quais o treinamento CDL inclui fundamentos de inspeção do sistema de freio.

Procedimentos de inspeção para ambos os tipos de ajustadores de folga

Independentemente do tipo instalado, a inspeção do ajustador de folga é uma parte obrigatória da conformidade de segurança dos veículos comerciais. Aqui está uma visão prática do processo de inspeção usado por técnicos de freios treinados:

1. Calce todas as rodas e solte todos os freios de mola para que os freios da fundação sejam totalmente liberados.
2. Marque a haste no ponto onde ela sai da câmara do freio com um pedaço de giz ou marcador.
3. Peça a um assistente que aplique aproximadamente 90 PSI de pressão de freio e mantenha-o firme.
4. Meça a distância que a haste percorreu da posição marcada até sua nova posição sob pressão.
5. Compare essa medição com a tabela de curso máximo FMCSA para o tipo de câmara instalada.
6. Se o curso estiver no limite ou próximo dele, ajuste um ajustador de folga manual ou investigue a causa raiz em um ajustador automático.

Além disso, os técnicos empurrarão e puxarão manualmente o braço ajustador de folga com os freios liberados. Mais de 1 polegada de movimento livre indica buchas da árvore de comando desgastadas ou componentes de fundação soltos isso afetará o desempenho do ajustador, independentemente do tipo.

Limites de curso da haste FMCSA por tamanho da câmara

A seguir estão os cursos aplicados máximos permitidos para tipos de câmaras de freio comuns de acordo com os regulamentos da FMCSA:

Modos de falha comuns e sinais de alerta para cada tipo

Ambos os tipos de ajustadores de folga podem falhar, e ambos os tipos de falhas podem resultar em violações do veículo fora de serviço ou, mais criticamente, falha nos freios na estrada. O reconhecimento precoce dos sinais de alerta evita avarias dispendiosas e mantém os veículos em conformidade.

Sinais de falha do ajustador manual de folga

• Curso excessivo da haste na inspeção: O sinal mais óbvio de que o ajuste não foi realizado dentro do prazo ou foi feito incorretamente.
• Parafuso de ajuste preso: Corrosão ou contaminação podem congelar a engrenagem helicoidal, impossibilitando o ajuste sem a substituição do componente.
• Corpo do ajustador rachado ou dobrado: Danos físicos causados ​​por detritos da estrada ou ferramentas inadequadas durante o ajuste.
• Estrias gastas na conexão da árvore de cames: Faz com que o ajustador deslize em vez de girar o came, resultando em falha completa do freio naquela extremidade da roda.
• Arrastando os freios após o ajuste: Indica aperto excessivo; o ajustador foi enrolado além da folga de funcionamento correta.

Sinais de falha do ajustador automático de folga

• Resultados repetidos fora de ajuste: Conforme observado, isso indica uma falha no mecanismo interno ou um problema de componente conectado.
• Ajuste excessivo (freios arrastando continuamente): Pode acontecer se a embreagem interna estiver presa na posição de ajuste, fazendo com que ela aperte indefinidamente a cada aplicação do freio.
• Braço de controle ausente ou danificado: O braço de controle ancora o corpo do ajustador contra a rotação, que é o que cria o movimento relativo que impulsiona o ajuste. A falta de um braço significa que não ocorre nenhum autoajuste.
• Intrusão de água ou contaminação: Componentes internos emperrados devido à infiltração de umidade, especialmente em regiões com variações sazonais significativas de temperatura.
• Unidade de substituição errada instalada: Usar o limite de detecção de curso errado ou o comprimento de braço errado para a aplicação pode causar desajustes crônicos que parecem falhas mecânicas.

Escolhendo o ajustador de folga correto para uma aplicação específica

Ao substituir um ajustador de folga – seja em um eixo direcional, eixo motor ou reboque – diversas variáveis de especificação devem ser combinadas precisamente com o sistema de freio existente. A instalação de um ajustador de aparência fisicamente compatível com calibração interna ou comprimento do braço incorreto pode causar desequilíbrio imediato no freio.

Os principais critérios de seleção incluem:

• Comprimento do braço: Medido do centro do furo da árvore de comando até o centro do furo do pino da manilha. Os tamanhos comuns são 5,5 e 6,5 polegadas. Usar o comprimento errado altera o torque aplicado ao came e altera a taxa de curso efetiva.
• Contagem e tamanho de splines: Deve corresponder exatamente à árvore de cames. As configurações comuns são projetos de 28 estrias e 10 estrias, dependendo do fabricante do eixo.
• Direção de rotação: Os ajustadores de folga são entregues - existem versões direita e esquerda para cada lado do eixo. Instalar com a mão errada faz com que o ajustador trabalhe contra os freios, e não com eles.
• Diâmetro do pino da manilha e tamanho do furo: Deve estar alinhado precisamente com a manilha da haste. Os tamanhos padrão são 3/4 de polegada e 1 polegada.
• Configuração de curso para ajustadores automáticos: Os ajustadores automáticos são calibrados para tipos específicos de câmaras. Usar um ajustador calibrado Tipo 30 em uma câmara Tipo 20 resulta em um leve curso excessivo crônico que o ajustador tentará continuamente corrigir, acelerando o desgaste interno.

Os principais fabricantes de ajustadores de folga, incluindo Haldex, Bendix, Meritor e Gunite, publicam referências cruzadas detalhadas e guias de aplicação. Sempre confirme os números das peças na folha de especificações do freio do veículo ou na documentação do OEM antes da instalação.

Contexto regulatório e mudança da indústria em direção aos ajustadores automáticos

O afastamento da indústria dos ajustadores manuais de folga nos Estados Unidos foi impulsionado principalmente por dados que mostram que o ajuste dos freios foi um dos principais fatores que contribuíram para acidentes com caminhões pesados. Estudos realizados no final da década de 1980 e início da década de 1990 descobriram que uma percentagem significativa de camiões inspeccionados na estrada tinha pelo menos um travão desajustado, sendo a manutenção manual inadequada do ajustador a causa dominante.

O antecessor do FMCSA, a Administração Rodoviária Federal (FHWA), introduziu o mandato do ajustador automático de folga por meio de 49 CFR Parte 393. Os caminhões fabricados a partir de 20 de outubro de 1994 devem ser equipados com ajustadores automáticos de folga em todas as posições de freio. Os reboques fabricados a partir de 20 de outubro de 1995 enfrentam o mesmo requisito. Este regulamento fazia parte de um pacote mais amplo de melhoria da segurança dos freios que também abordava os requisitos de distância de parada do sistema de freios.

O Canadá seguiu requisitos semelhantes através dos regulamentos da Transport Canada, e muitas outras jurisdições adotaram padrões equivalentes. O resultado foi uma melhoria mensurável nas taxas de conformidade do ajuste dos freios durante as inspeções na estrada, embora as violações continuem sendo comuns o suficiente para que o ajuste dos freios continue a gerar uma grande parcela de pedidos fora de serviço durante operações como as inspeções anuais de verificação na estrada da Commercial Vehicle Safety Alliance (CVSA).

Apesar do impulso regulatório, vale a pena notar que ajustadores automáticos de folga não eliminam a necessidade de inspeções do sistema de freio —eles simplesmente mudam o foco do técnico do ajuste de rotina para a investigação da causa raiz e a manutenção dos componentes básicos do freio.

Requisitos de lubrificação e vida útil dos ajustadores de folga

Os ajustadores de folga manuais e automáticos requerem lubrificação adequada para funcionar corretamente e atingir sua vida útil nominal. A maioria dos ajustadores de folga modernos são equipados com graxeiras e devem ser lubrificados a cada intervalo de manutenção preventiva – normalmente a cada 40.000 quilômetros ou conforme especificado pelo fabricante, o que ocorrer primeiro.

O tipo correto de graxa é importante. A maioria dos fabricantes especifica uma graxa de complexo de lítio NLGI #2 classificada para aplicações de alta temperatura e resistentes à água. Usar graxa de chassi padrão ou misturar tipos de graxa pode levar a uma lubrificação inadequada em altas temperaturas de operação ou à corrosão acelerada de componentes internos.

Com manutenção adequada, um ajustador automático de folga de qualidade deve proporcionar uma vida útil de 500.000 milhas ou mais em aplicações de transporte em linha. Aplicações profissionais que envolvem uso frequente e pesado de freios – como coleta de lixo, entrega de concreto pronto ou caminhões basculantes operando em terrenos acidentados – normalmente apresentam intervalos de manutenção mais curtos, às vezes exigindo substituição entre 150.000 e 250.000 milhas. Os ajustadores manuais de folga, sendo dispositivos mais simples, muitas vezes podem durar a vida útil dos componentes do freio aos quais servem, desde que o parafuso de ajuste nunca seja emperrado.

A contaminação por poeira de freio, sal da estrada e água é o principal inimigo da longevidade do ajustador de folga. As áreas das extremidades dos eixos devem ser limpas e inspecionadas sempre que os freios forem reparados, e as capas ou tampas de graxa devem ser verificadas quanto a rachaduras que permitam a entrada de contaminantes no corpo do ajustador.

Perguntas frequentes sobre os tipos de ajustadores de folga

Você pode substituir um ajustador de folga manual por um automático?

Sim, e geralmente é uma atualização recomendada na manutenção de veículos mais antigos. A substituição deve usar o comprimento do braço, contagem de estrias e direção de rotação corretos para o eixo específico. O ponto de fixação do braço de controle para o ajustador automático também deve ser instalado corretamente, pois muitas vezes esse componente falta em eixos que anteriormente usavam ajustadores manuais.

Você pode ajustar manualmente um ajustador automático de folga?

Os ajustadores automáticos de folga possuem um encaixe hexagonal externo que pode ser usado para ajuste manual, mas isso só deve ser feito durante a instalação inicial ou como medida temporária para verificar o funcionamento do sistema. Recuar rotineiramente ou avançar manualmente um ajustador automático é um sinal de que algo mais no sistema de freio precisa de reparo. Não é uma prática de manutenção – é um sinalizador de diagnóstico.

Os freios a disco em veículos comerciais usam ajustadores de folga?

Os freios a disco pneumáticos, que estão se tornando cada vez mais comuns em eixos direcionais e de tração na América do Norte, não usam ajustadores de folga S-cam tradicionais. Eles usam um mecanismo de ajuste integrado embutido no conjunto da pinça. No entanto, o requisito regulamentar para manter o ajuste adequado dos freios ainda se aplica, e a função de ajuste automático incorporada na pinça do freio a disco serve a mesma finalidade que um ajustador de folga em um sistema de freio a tambor.

O que acontece se um ajustador de folga for instalado ao contrário?

Instalar um ajustador de folga com a mão errada (esquerda em vez de direita ou vice-versa) faz com que o ajustador puxe o came na direção errada quando os freios são aplicados. O resultado é pouca ou nenhuma força de frenagem naquela extremidade da roda e, no caso de um ajustador automático, o mecanismo de autoajuste funcionará em sentido inverso – afrouxando progressivamente em vez de apertar. Este é um sério risco à segurança e seria detectado imediatamente durante uma verificação adequada do curso do freio após a instalação.