Esto es lo que son esas grandes 'bombillas' en los semirremolques

¿Alguna vez has notado dos grandes botes con forma de “bombilla” que cuelgan de los ejes traseros de los semirremolques? Esto es lo que son y cómo funcionan.

(Hoy nos tomaremos un día adicional para celebrar el Día de la Independencia. Disfrute de algunas de nuestras mejores historias del último mes).

Mientras estaba en Washington arreglando mi Willys FC-170 de 1958 en abril, mi anfitrión, Tom Mansfield, me mostró su increíble camión volquete Ford C-600, que solía servir a Seattle City Light, el servicio público encargado de iluminar la Ciudad Esmeralda. .

Mientras pasaba mis días tirando de lo que parecía un viejo Jeep desesperado, tuve mucho tiempo para admirar la impresionante camioneta amarilla con cabina sobre motor de Tom. Dos cosas que despertaron mi interés fueron los recipientes situados en el eje trasero. Veo estos botes todo el tiempo mientras conduzco detrás de grandes camiones en la carretera, pero nunca estuve seguro de qué hacían exactamente esos botes o cómo funcionaban.

Para guiarme, Tom abrió y luego inclinó la cabina del camión hacia adelante, una operación que es bastante fácil gracias a dos grandes resortes helicoidales que ayudan a levantar la cabina desde abajo.

Tom señaló el increíblemente accesible motor V8 330-FT (un derivado reforzado del 330-FE (“FE” para “Ford Edsel”), que está rematado por un carburador Motorcraft 2150 y que hace girar una bomba de dirección asistida que tiene un tubo de enfriamiento de cobre que rodea su depósito (menciono esto porque lo encuentro bastante interesante; ver más abajo).

También en la transmisión de accesorios del motor hay un compresor de aire estilo pistón. Parece un motor de motocicleta pequeño, excepto que en lugar de que el aire y el combustible sean la entrada y la rotación del cigüeñal sea la salida, la energía se alimenta al cigüeñal a través de una correa para empujar un pistón para comprimir el aire, que es la salida. El trabajo de ese aire a alta presión es alimentar los frenos de aire; para eso están las dos grandes bombillas del eje trasero (y también del delantero).

Por supuesto, el aire comprimido del compresor no va directamente a esas "bombillas". Primero pasa por un regulador, que modula la salida del compresor para mantener la presión del sistema en el nivel correcto (alrededor de 100 PSI); luego, el aire se dirige a través de mangueras y líneas duras a dos depósitos ubicados entre los rieles del bastidor detrás del eje trasero. Esos depósitos, que se muestran a continuación, contienen un volumen de aire comprimido lo suficientemente grande como para permitir múltiples aplicaciones de freno, incluso si el compresor o la línea de suministro fallan. Es una de las múltiples medidas de seguridad en este sistema.

Notarás que ambos tanques cuentan con válvulas de drenaje. Están ahí para que la humedad del aire comprimido, que se acumula como agua en el fondo de los tanques, pueda eliminarse del sistema para evitar que la corrosión y la acumulación de hielo inutilicen los frenos. Los tanques también contienen válvulas de seguridad que liberan aire si la presión excede un cierto límite, generalmente aproximadamente 150 psi.

Las válvulas controlan el flujo de aire comprimido desde los tanques hacia los recipientes/bombillas en el eje. Aquí hay un vistazo a uno de los botes:

La “bombilla”, como la he llamado, consta de dos cámaras principales: la cámara del freno de servicio y la cámara del freno de resorte. El freno de servicio se comporta básicamente como el freno normal de su automóvil; Funciona cuando el conductor presiona el pedal del freno. En un vehículo con frenos de aire, el pedal del freno también se llama válvula de pie o válvula de pedal, ya que al presionar el pedal se activa una válvula que envía aire comprimido que actúa contra el diafragma del freno de servicio, empuja una varilla de empuje y gira un ajustador de tensión alrededor de un árbol de levas. (el ajustador de holgura proporciona multiplicación del par), y en última instancia hace girar una leva que extiende las zapatas de freno contra un tambor de freno. Esto detiene el camión.

El freno de resorte es el freno de estacionamiento; Se llama freno de resorte porque, a diferencia del freno de servicio, el freno en realidad es accionado por un resorte y no por presión de aire positiva. Al tirar de una perilla como la que se muestra a continuación, se activa una válvula y se aplica presión de aire al freno de resorte, liberando este freno. Esto significa que una fuga en el sistema de aire, que comprometería los frenos de servicio, ya que esos frenos requieren presión de aire para funcionar, activará el freno de estacionamiento, haciéndolo actuar como freno de emergencia. Es un mecanismo de seguridad.

Muchas veces, escuchará que un camión grande se detiene seguido de un fuerte silbido. Se aplica el freno de estacionamiento, el resorte fuerza el diafragma hacia la varilla de empuje y el aire sale de la cámara. Según el Manual de licencia de conducir comercial de 2005 publicado por el DMV de Rhode Island, cuando la presión del aire alcanza aproximadamente 20 a 30 psi, los frenos de resorte se accionarán por completo.

He aquí un vistazo a la configuración, cortesía del "Manual oficial de frenos de aire" de Ontario, Canadá. La imagen directamente debajo muestra el interior del recipiente con el freno de mano quitado (es decir, se ha bombeado aire a la cámara del freno de resorte, comprimiendo el resorte, tirando de la varilla de empuje, girando el ajustador de tensión y el árbol de levas, permitiendo que las zapatas de freno se contraigan). Tenga en cuenta que el freno de servicio está puesto (es decir, el conductor está pisando el pedal del freno).

Así es como se ve la configuración con el freno de estacionamiento puesto y el aire ya no fuerza el diafragma del freno de resorte hacia la izquierda contra el resorte. Esto significa que la varilla de empuje está siendo forzada hacia la derecha, empujando el ajustador de tensión, impartiendo un torque al árbol de levas, forzando las zapatas de freno contra los tambores:

En caso de que tengas curiosidad, aquí tienes un vistazo al revestimiento de la zapata de freno del C-600 estacionado empujado contra el tambor de freno:

Puedes ver cómo funciona todo esto en el vídeo a continuación. Es todo bastante emocionante.

Quizás se pregunte por qué este sistema es tan diferente al que tiene en su automóvil. Parte de la razón, según una búsqueda superficial en Google, tiene que ver con el hecho de que los sistemas de frenos hidráulicos de los vehículos tradicionales son demasiado vulnerables. Un agujero en una línea o manguera de freno inutiliza todo el sistema/subsistema de freno. Un agujero en una línea o manguera neumática no es un gran problema, ya que hay tanques justo cerca de cada freno y los tanques contienen suficiente aire para múltiples aplicaciones de freno.

También vale la pena mencionar que, al conectar remolques a tractores, los operadores simplemente conectan el sistema de frenos del tractor al del remolque mediante acopladores "glad hand". Estas son esas mangueras retorcidas y coloridas que se ven en la parte trasera de los camiones entre la cabina y el remolque, y son rápidas y fáciles de conectar.

Aquí hay un pequeño video que muestra estos accesorios para mangueras:

También hay una ventaja de costo/peso en los frenos neumáticos y, por supuesto, el sistema no requiere que el conductor aplique mucha fuerza al pedal del freno para crear presión para aplicar los frenos.

Quizás te preguntes por qué no hemos hablado de los frenos de disco. Es porque los frenos de tambor siguen siendo populares entre los camiones de carretera, porque, bueno, funcionan bastante bien. Aún así, existen algunos frenos de disco neumáticos; aquí hay un vistazo a un diseño:

He pasado casi un día entero investigando frenos de aire para camiones y, dado que puedo verme cayendo en espiral por esta madriguera de conejo durante una semana entera, tendré que desconectarme y dejarlo así:

La respuesta a la pregunta que te preguntabas: ¿Cuál es el problema con las bombillas grandes en los ejes de los camiones? - es que son frenos de aire. Albergan cámaras de aire que son alimentadas por un depósito y un compresor, y que en última instancia hacen girar un árbol de levas para extender las zapatas de freno contra un tambor giratorio, deteniendo el camión.