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Quando si regola a regolatore del gioco , i freni devono essere completamente rilasciati. Questa è la procedura corretta sia per i regolatori del gioco manuali che per la configurazione iniziale dei regolatori del gioco automatici. Con i freni rilasciati, le ganasce del freno vengono ritratte lontano dal tamburo, consentendo al regolatore di muovere liberamente l'asta di spinta e l'albero a camme senza incepparsi o creare false letture. Tentare di regolare con i freni applicati introduce tensione e attrito nella molla che mascherano il vero gioco nel sistema, risultando in un freno regolato in modo errato che può trascinarsi o non riuscire a impegnarsi con forza sufficiente.
Questa regola si applica ai sistemi frenanti ad aria compressa su camion commerciali, rimorchi e autobus, ovvero qualsiasi veicolo disciplinato dalle normative FMCSA ai sensi della norma 49 CFR Parte 393. La regolazione del freno influisce direttamente sulla distanza di arresto. Un freno fuori regolazione anche di una frazione di pollice nella corsa dell'asta di spinta può ridurre significativamente l'efficacia della frenata, soprattutto durante le fermate di emergenza quando è fondamentale una temporizzazione dei freni coerente su tutti gli assi.
Capire perché i freni devono essere rilasciati, e non solo perché devono esserlo, aiuta i tecnici a evitare errori comuni e garantisce risultati ripetibili su diversi veicoli e configurazioni dei freni.
A regolatore del gioco è un braccio di leva che collega l'asta di spinta della camera del freno all'albero a camme del freno. La sua funzione principale è convertire il movimento lineare dell'asta di spinta in forza rotazionale sulla camma a S, che a sua volta spinge le ganasce del freno verso l'esterno contro il tamburo. Il "gioco" che gestisce si riferisce alla corsa libera nel sistema: lo spazio tra le ganasce del freno e la superficie del tamburo quando i freni non vengono applicati.
Man mano che le guarnizioni dei freni si consumano nel tempo, la distanza tra la ganascia e il tamburo aumenta. Se il regolatore del gioco non è regolato per compensare, l'asta di spinta deve spostarsi ulteriormente prima che i freni si attivino, il che ritarda la risposta del freno e riduce la forza di bloccaggio. Questo è il motivo per cui ispezioni e regolazioni regolari sono obbligatorie ai sensi delle normative federali e statali sui veicoli commerciali.
Esistono due tipi di regolatori del gioco di uso comune:
Entrambi i tipi condividono la stessa geometria fondamentale e i principi di leva, motivo per cui la procedura di regolazione (freni rilasciati, angolo corretto dell'asta di spinta, coppia corretta) si applica a entrambi.
Il motivo meccanico per cui i freni devono essere rilasciati durante la regolazione del regolatore del gioco dipende dalla resistenza e dalla geometria. Quando vengono applicati i freni, la camera del freno viene pressurizzata e l'asta di spinta viene estesa. La camma a S ha ruotato, spingendo saldamente le ganasce del freno contro il tamburo con una forza significativa, spesso diverse migliaia di libbre di carico di bloccaggio. In questo stato:
Con i freni completamente rilasciati e la pressione dell'aria scaricata dalla camera, l'asta di spinta è retratta, la camma a S è nella sua posizione di riposo e le ganasce del freno sono tenute lontane dal tamburo dalle molle di ritorno. L'ingranaggio a vite senza fine del regolatore gira liberamente e qualsiasi rotazione del regolatore corrisponde direttamente a una variazione della lunghezza della corsa dell'asta di spinta a riposo. Questa è l'unica condizione in cui è possibile effettuare una regolazione accurata e ripetibile.
Per motivi di sicurezza durante la regolazione, bloccare sempre le ruote con cunei e assicurarsi che il freno di stazionamento sia rilasciato dall'asse specifico su cui si sta lavorando. Sui veicoli con freni di stazionamento a molla (comuni sugli assi motore), il freno di stazionamento mantiene i freni applicati meccanicamente: deve essere rilasciato prima di regolare i regolatori del gioco del freno di servizio su quell'asse.
La regolazione manuale del regolatore del gioco è una procedura semplice se eseguita correttamente. I seguenti passaggi si applicano ai sistemi frenanti a tamburo con camma S, che rimangono la configurazione più comune sui veicoli commerciali nordamericani.
Il controllo dello slittamento delle ruote al termine della procedura è fondamentale. Un tamburo che non gira liberamente indica che le ganasce stanno strisciando contro il tamburo, causando surriscaldamento, usura accelerata delle guarnizioni e potenziale sbiadimento dei freni durante il funzionamento del veicolo.
Le normative federali secondo 49 CFR 393.47 specificano la corsa massima consentita dell'asta di spinta per ciascuna dimensione della camera del freno. Il superamento di questi limiti in sede di ispezione costituisce una violazione che può comportare la messa fuori servizio del veicolo. La tabella seguente elenca le dimensioni delle camere più comuni e i relativi limiti massimi di corsa:
| Tipo di camera | Dimensioni della camera | Corsa massima (pollici) | Applicazione tipica |
|---|---|---|---|
| Norma | Digitare 16 | 1.75 | Asse sterzante sugli autocarri più leggeri |
| Norma | Digitare 20 | 1.75 | Asse sterzante su autocarri medi |
| Norma | Digitare 24 | 2.00 | Asse motore, comune sulla Classe 8 |
| Norma | Digitare 30 | 2.00 | Asse motore su autocarri pesanti |
| Corsa lunga | Digitare 24 LS | 2.50 | Asse motore, corsa estesa |
| Corsa lunga | Digitare 30 LS | 2.50 | Asse motore/rimorchio per carichi pesanti |
| Norma | Digitare 36 | 2.25 | Asse del rimorchio pesante |
Le camere a corsa lunga sono identificabili da un'etichetta rettangolare sulla camera o da un anello di bloccaggio più lungo di una camera standard della stessa dimensione. Non utilizzare limiti di corsa standard quando si misura una camera a corsa lunga — questo è un errore di ispezione comune che porta a condannare un freno correttamente regolato o, peggio, a superarne uno che non è regolato.
I regolatori automatici del gioco sono obbligatori sui nuovi veicoli commerciali negli Stati Uniti dal 1994 ai sensi delle normative FMCSA. Nonostante siano chiamati "automatici", richiedono una corretta installazione iniziale e un controllo regolare. Non eliminano la necessità di manutenzione del sistema frenante: sostituiscono la rotazione manuale periodica di un bullone di regolazione con un meccanismo interno che compensa in modo incrementale l'usura del rivestimento durante ogni applicazione del freno.
Quando si installa un nuovo regolatore automatico del gioco o si segue una nuova linea del freno, il regolatore deve essere impostato manualmente per stabilire il gioco iniziale. Questa configurazione iniziale viene eseguita con i freni rilasciati, seguendo la stessa logica della regolazione manuale del regolatore. La maggior parte dei produttori specifica:
Dopo la configurazione iniziale, il regolatore automatico del gioco dovrebbe mantenere la regolazione corretta senza ulteriori interventi manuali. Se la corsa dell'asta di spinta è costantemente fuori specifica su un veicolo con regolatori automatici, questo è un segno di un problema e non un grilletto per regolare manualmente il regolatore come se fosse di tipo manuale.
Questo è uno dei punti più importanti e comunemente fraintesi sui regolatori automatici del gioco. Se un regolatore automatico del gioco è ripetutamente fuori regolazione, la risposta corretta è trovare e risolvere la causa sottostante, non riportare manualmente il regolatore alle specifiche.
La regolazione manuale di un regolatore automatico del gioco in servizio maschera il problema alla radice e può danneggiare il meccanismo interno della frizione, causando una regolazione eccessiva del regolatore e con conseguente trascinamento dei freni. Le cause principali più comuni dei guasti del regolatore automatico del gioco includono:
Anche con i freni rilasciati correttamente durante la regolazione, un regolatore del gioco posizionato con l'angolazione sbagliata non fornirà la massima efficienza di frenata, indipendentemente dalla precisione con cui è impostata la corsa dell'asta di spinta. La relazione tra l'asta di spinta e il braccio di regolazione del gioco è una considerazione geometrica critica che viene spesso trascurata.
Per il massimo vantaggio meccanico, il braccio di regolazione del gioco deve essere perpendicolare all'asta di spinta quando i freni sono completamente applicati . Nel punto di applicazione completa, un angolo di 90 gradi tra il braccio di regolazione e l'asta di spinta produce la coppia di rotazione maggiore sull'albero a camme. Se il braccio si trova a 80 gradi o 100 gradi a piena applicazione, la coppia erogata diminuisce, a volte in modo significativo.
In pratica, raggiungere esattamente 90 gradi a piena applicazione significa che il braccio di regolazione dovrebbe essere posizionato leggermente oltre i 90 gradi (verso la posizione retratta) quando i freni vengono rilasciati, in modo che quando l'asta di spinta si estende durante l'applicazione, il braccio passi perpendicolarmente. Molti produttori consigliano che il braccio di regolazione del gioco sia angolato di circa 5-10 gradi oltre la perpendicolare nella posizione rilasciata come linea guida di installazione.
Una geometria errata è solitamente causata da:
I conducenti commerciali che utilizzano veicoli soggetti alle normative FMCSA sono tenuti a condurre ispezioni prima del viaggio che includono un controllo della regolazione dei freni. Secondo 49 CFR 392.7, il conducente deve accertarsi che il veicolo sia in condizioni operative sicure prima di mettersi alla guida. La regolazione dei freni è una parte fondamentale di questo controllo.
Gli autisti possono eseguire un controllo pratico senza attrezzi utilizzando il seguente metodo:
Non è previsto che gli autisti eseguano autonomamente le regolazioni durante un'ispezione pre-viaggio: questo è il ruolo di un meccanico qualificato. Tuttavia, identificare una condizione visivamente evidente di disregolazione e mettere fuori servizio il veicolo per ripararlo prima di mettersi alla guida è sia un obbligo legale che una responsabilità in materia di sicurezza.
Un'asta di spinta che si estende più di 2 pollici su una camera Tipo 30 standard non è regolata secondo gli standard federali e il veicolo non deve essere guidato finché non viene corretto. Questa non è una raccomandazione: è una violazione che può comportare multe, ordini di fuori servizio e una maggiore responsabilità in caso di incidente.
Anche i tecnici esperti cadono in schemi che portano a una regolazione imprecisa dei freni. I seguenti errori sono tra quelli osservati più frequentemente durante le ispezioni dei freni e possono far sì che i freni superino un rapido controllo visivo ma non funzionino correttamente nelle condizioni operative effettive.
Sui sistemi di freno di stazionamento a molla (SAPB), la molla all'interno della camera di parcheggio aziona i freni meccanicamente quando la pressione dell'aria viene rimossa. Molti tecnici bloccano le ruote con dei cunei e rilasciano l'aria dal circuito di parcheggio per impostare i freni a molla per l'immobilizzazione delle ruote, quindi tentano di regolare il regolatore del gioco del freno di servizio sullo stesso asse. Il freno a molla applica forza attraverso la stessa camma a S e i pattini, il che significa che il freno di servizio è parzialmente o completamente applicato. Qualsiasi regolazione effettuata in questa condizione sarà imprecisa.
Arretrare il regolatore di 1/4 di giro dopo che le ganasce sono entrate in contatto con il tamburo è una linea guida, non una garanzia. La geometria del freno, la variazione del diametro del tamburo, la variazione dello spessore del rivestimento sulla ganascia e le condizioni delle molle di ritorno influiscono tutti sul gioco effettivamente risultante. Far girare sempre il tamburo a mano dopo la regolazione per verificare che ruoti liberamente. Un tamburo che richiede uno sforzo non leggero per essere girato a mano si trascina.
Una camera standard di Tipo 30 ha una corsa massima di 2,0 pollici. Una camera a corsa lunga Tipo 30 ha un massimo di 2,5 pollici. Confondere le due cose è un grave errore. Se una camera standard viene misurata rispetto a un limite di 2,5 pollici, un freno con 2,3 pollici di corsa, che è significativamente fuori regolazione, supererà erroneamente l'ispezione. Le etichette identificative della camera devono essere sempre verificate prima di registrare le misurazioni della corsa.
La corsa dell'asta di spinta deve essere misurata applicando la massima pressione del freno di servizio: circa 90 PSI all'ingresso della camera. La misurazione a una pressione inferiore produce una lettura della corsa più breve che fa sembrare il freno regolato correttamente quando potrebbe non esserlo. Utilizzare sempre un manometro calibrato e verificare la pressione del sistema prima di misurare la corsa.
Un regolatore del gioco che continua a non essere regolato, richiedendo frequenti regolazioni, è quasi sempre un sintomo di componenti usurati del freno di fondazione, non di un regolatore difettoso. Sostituire il regolatore senza risolvere l'usura sottostante non risolve il problema e comporta uno spreco di parti e manodopera. Ispezionare l'intero gruppo freno della fondazione, compreso l'albero a camme, le boccole, i rulli, i pattini e i perni di ancoraggio, ogni volta che un freno perde ripetutamente la regolazione.
La connessione tra la regolazione del regolatore del gioco e le effettive prestazioni di arresto non è teorica: è misurabile e documentata. La ricerca sui freni della Federal Motor Carrier Safety Administration e i dati delle ispezioni CVSA mostrano costantemente che i freni non regolati sono una delle principali violazioni relative ai freni riscontrate durante le ispezioni stradali e che lo squilibrio di frenata causato dalla variazione di regolazione tra gli assi aumenta significativamente la distanza di arresto.
Quando uno o più freni di un veicolo a più assi non sono regolati, si attivano più tardi nell'evento di arresto rispetto ai freni correttamente regolati. I freni che si inseriscono per primi trasportano una quantità sproporzionatamente maggiore del carico frenante totale. Ciò porta a:
Un camion di Classe 8 a pieno carico che viaggia a 60 mph richiede circa 335 piedi per fermarsi in condizioni ideali con tutti i freni correttamente regolati e funzionanti. Gli studi hanno dimostrato che i freni non regolati possono aggiungere il 20% o più alla distanza di arresto nelle stesse condizioni — traducendosi in ulteriori 67 piedi o più prima che il veicolo si fermi. A velocità autostradali, questa differenza è la differenza tra uno stop controllato e una collisione.
Un regolatore del gioco regolato correttamente ma lubrificato in modo inadeguato non manterrà la sua regolazione né funzionerà in modo affidabile nel tempo. Il perno di regolazione e il meccanismo di ingranaggio a vite senza fine interno richiedono una lubrificazione regolare. La maggior parte dei produttori specifica un grasso per telai a base di litio o molibdeno che soddisfa le specifiche NLGI Grado 2.
Gli ingrassatori si trovano generalmente sul corpo del regolatore del gioco e sul perno con testa che collega il regolatore all'asta di spinta. Gli intervalli di lubrificazione variano a seconda del produttore, ma generalmente rientrano nell'intervallo tra 25.000 e 50.000 miglia per applicazioni su strada o ogni 3 mesi per veicoli che operano in condizioni di lavoro gravose come l'edilizia, l'estrazione mineraria o l'uso frequente fuoristrada.
I segni di una lubrificazione inadeguata includono:
I regolatori automatici del gioco che sembrano grippati o non reagiscono alla lubrificazione dovrebbero essere sostituiti anziché forzati. L'applicazione di una forza eccessiva a un regolatore automatico grippato per arretrarlo manualmente può danneggiare permanentemente la frizione interna, rendendo inoperativa la funzione automatica.
Comprendere le differenze tra i dispositivi di regolazione del gioco manuali e automatici aiuta i responsabili della manutenzione e i proprietari-operatori a prendere decisioni informate sui programmi di manutenzione del sistema frenante e sui protocolli di ispezione.
| Caratteristica | Regolatore manuale del gioco | Regolatore automatico del gioco |
|---|---|---|
| Metodo di regolazione | Girare la chiave manualmente ad ogni intervallo di manutenzione | La frizione interna si autoregola ad ogni applicazione del freno |
| Richiesto sui nuovi veicoli da allora | Pre-1994 (veicoli tradizionali) | 1994 (mandato FMCSA) |
| Regolazione manuale in servizio | Richiesto e atteso | Solo configurazione iniziale; la regolazione manuale in servizio indica un problema |
| Frequenza di ispezione | Ogni PM o intervallo di chilometraggio | Ispezione regolare per verificare il funzionamento automatico |
| Modalità di guasto primario | Usura della fodera tra le regolazioni | Componenti della fondazione usurati, meccanismo grippato |
| Costo | Costo della parte inferiore | Costo delle parti più elevato, costo della manodopera inferiore nel tempo |
| Regolazione posizione freni | Sempre rilasciato | Rilasciato per la configurazione iniziale |
La conformità alla regolazione dei freni viene applicata attraverso due canali principali: ispezioni su strada FMCSA condotte da agenti di controllo e ispezioni periodiche dei veicoli richieste dalle normative statali. Comprendere cosa cercano gli ispettori aiuta le operazioni di manutenzione a rimanere costantemente conformi.
I criteri di fuori servizio standard nordamericani della Commercial Vehicle Safety Alliance (CVSA) definiscono le condizioni in cui un veicolo deve essere messo immediatamente fuori servizio per violazioni dei freni. Per i problemi relativi al regolatore del gioco, i criteri rilevanti includono:
I dati della CVSA Brake Safety Week degli ultimi anni mostrano costantemente che le violazioni della regolazione dei freni, compresi i regolatori del gioco fuori regolazione, rappresentano una quota significativa di tutti gli ordini di fuori servizio relativi ai freni. Nel 2022, le violazioni della regolazione dei freni sono state tra le prime cinque violazioni riscontrate durante le ispezioni mirate dei freni, interessando una percentuale misurabile di veicoli commerciali ispezionati.
Mantenere una corretta regolazione dei freni non è solo un imperativo di sicurezza: è un requisito di conformità con conseguenze finanziarie e operative dirette se ignorato. Un singolo ordine fuori servizio può ritardare un carico, innescare un maggiore controllo delle ispezioni e influenzare il punteggio CSA di un vettore, che influenza le tariffe assicurative e l'ammissibilità per determinati contratti.
