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Ci sono due tipi di regolatori del gioco : regolatori di gioco manuali e regolatori di gioco automatici. Entrambi sono dispositivi meccanici utilizzati nei sistemi frenanti ad aria compressa su camion commerciali, rimorchi e autobus per mantenere la distanza corretta, chiamata corsa dell'asta di spinta, tra la camera del freno e le ganasce del freno. Quando il divario diventa eccessivo a causa dell'usura delle guarnizioni, l'efficienza della frenata diminuisce pericolosamente. I regolatori del gioco compensano tale usura e mantengono il funzionamento del sistema entro limiti di sicurezza. La differenza fondamentale tra i due tipi è semplice: i regolatori del gioco manuali richiedono che un tecnico li regoli fisicamente in modo programmato, mentre i regolatori del gioco automatici si autoregolano ogni volta che vengono applicati i freni.
Comprendere entrambi i tipi è importante che tu sia un gestore di flotta, un autista commerciale, un tecnico dei freni o qualcuno che studia per un CDL. Le normative federali ai sensi della FMCSA 393.47 stabiliscono limiti rigorosi sulla corsa dell'asta di spinta e la mancata ispezione a causa di freni non regolati può mettere a terra immediatamente un veicolo. Sapere come funziona ogni tipo di regolatore del gioco e cosa può andare storto con ciascuno di essi mantiene i veicoli conformi, sicuri e sulla strada.
I regolatori manuali del gioco sono da decenni un componente standard nei sistemi frenanti ad aria compressa. Sono un meccanismo scanalato a vite senza fine collegato all'albero a camme del freno. Quando l'asta di spinta della camera del freno si estende e spinge il braccio di regolazione dell'allentamento, ruota la camma a S, che forza le ganasce del freno verso l'esterno contro il tamburo. Nel corso del tempo, man mano che il materiale delle guarnizioni dei freni si consuma, l'asta di spinta deve viaggiare più lontano per ottenere lo stesso contatto. Questa maggiore corsa riduce la forza frenante e il tempo di risposta.
Per correggere questo problema, un tecnico deve ruotare periodicamente il bullone di regolazione, solitamente un raccordo esagonale da 9/16 pollici, sul lato del regolatore del gioco. Ruotandolo in senso orario si stringe la regolazione, riducendo di fatto la distanza necessaria per percorrere l'asta di spinta. Lo specifica la FMCSA la corsa libera deve essere compresa tra 1/2 pollice e 3/4 pollice e la corsa totale dell'asta di spinta all'applicazione non deve superare i limiti definiti dalle dimensioni della camera. Per una camera Tipo 30, ad esempio, la corsa massima consentita è di 2 pollici.
I regolatori manuali del gioco in genere devono essere controllati e regolati ogni 10.000-15.000 miglia in condizioni operative normali o più frequentemente in ambienti ad alta usura come l'edilizia o la guida in montagna. Molte flotte includono controlli manuali dei regolatori in ogni ciclo di manutenzione preventiva. La procedura in sé richiede solo pochi minuti per ogni estremità della ruota se eseguita correttamente, ma richiede che il veicolo sia bloccato in modo sicuro, il freno di stazionamento rilasciato e che il tecnico misuri la corsa prima e dopo la regolazione con un righello o un metro a nastro.
Un errore comune con i regolatori manuali del gioco è il serraggio eccessivo. Se il regolatore viene serrato troppo, i freni si trascinano, provocando un'usura accelerata delle guarnizioni, accumulo di calore e potenziale sbiadimento dei freni. I freni trascinati possono aumentare la temperatura del tamburo oltre i 500°F , che accelera significativamente il degrado del rivestimento. I tecnici sono addestrati a indietreggiare leggermente dopo aver messo le scarpe in contatto, creando il giusto spazio di corsa.
Sebbene la maggior parte dei nuovi veicoli commerciali in Nord America sia stata dotata di regolatori del gioco automatici dalla metà degli anni '90, in gran parte guidati dalla regolamentazione FMCSA entrata in vigore nel 1994 per i trattori e nel 1995 per i rimorchi, i regolatori del gioco manuali si trovano ancora su:
I regolatori manuali del gioco sono meno costosi in anticipo, in genere vanno da $ 15 a $ 40 per unità – ed è per questo che rimangono comuni nelle operazioni attente al budget o nelle regioni con un controllo normativo inferiore.
I regolatori automatici del gioco, chiamati anche ASA o regolatori automatici del gioco, svolgono lo stesso lavoro fondamentale delle loro controparti manuali, ma includono una frizione interna e un meccanismo attuatore che corregge automaticamente la corsa dell'asta di spinta durante le normali applicazioni dei freni. Ogni volta che i freni vengono applicati e rilasciati completamente, il meccanismo di rilevamento interno rileva se la corsa rientra nei limiti accettabili. Se la corsa è troppo lunga, l'ingranaggio a vite senza fine ruota leggermente per recuperare il gioco.
Il principio di progettazione più utilizzato nei regolatori automatici del gioco prevede a sistema con nottolino e cricchetto o con frizione collegato a un braccio di controllo che rileva l'angolo di rotazione durante l'applicazione del freno. Quando la rotazione supera la soglia preimpostata, indicando che le guarnizioni si sono usurate e la corsa è aumentata, il meccanismo interno fa avanzare l'ingranaggio a vite senza fine di una frazione di giro, riportando la corsa alla gamma corretta.
All'interno della categoria dei regolatori automatici del gioco, esistono due approcci progettuali principali utilizzati dai produttori:
Entrambi i progetti raggiungono lo stesso obiettivo ma utilizzano una logica interna diversa per rilevare l'usura. I meccanici della flotta spesso sviluppano preferenze in base al veicolo su cui effettuano la manutenzione più frequentemente, poiché alcuni accoppiamenti OEM sono ottimizzati per progetti di regolatori specifici.
Uno dei miti più pericolosi nella manutenzione dei veicoli commerciali è che i regolatori automatici del gioco non richiedono attenzione. Ciò non è corretto e ha contribuito a gravi incidenti legati ai freni. I dati FMCSA hanno dimostrato che le violazioni della regolazione dei freni si collocano costantemente tra le principali condizioni di fuori servizio riscontrate durante le ispezioni su strada —anche su veicoli dotati di regolatori automatici.
Se un regolatore automatico del gioco viene trovato costantemente fuori regolazione, è un sintomo di un problema di fondo, non di un problema di calibrazione. Le cause principali più comuni includono:
Ai tecnici viene richiesto di non regolare mai manualmente all'indietro un regolatore automatico del gioco come soluzione per condizioni croniche di mancata regolazione. Ciò maschera temporaneamente un problema meccanico che si ripresenterà e peggiorerà nel tempo. La risposta corretta è identificare e riparare la causa principale.
La tabella seguente riassume le principali differenze tra i regolatori di gioco manuali e automatici nelle più importanti categorie di prestazioni e manutenzione:
| Caratteristica | Regolatore manuale del gioco | Regolatore automatico del gioco |
|---|---|---|
| Metodo di regolazione | Manuale da tecnico | Autoregolazione durante l'uso del freno |
| Frequenza di regolazione | Ogni 10.000-15.000 miglia | Continuo/ogni ciclo di frenatura |
| Costo unitario (circa) | $ 15– $ 40 | $ 35– $ 100 |
| Costo del lavoro nel tempo | Superiore (sono necessari aggiustamenti regolari) | Inferiore (meno servizio di routine) |
| Rischio di errore umano | Superiore (dipende dal tecnico) | Inferiore (automazione meccanica) |
| Requisiti normativi (Stati Uniti) | Consentito sui veicoli precedenti al 1994 | Obbligatorio sui nuovi veicoli dal 1994/1995 |
| Chiarezza diagnostica | Semplice da ispezionare | Il disadattamento segnala problemi più profondi |
| Complessità interna | Semplice meccanismo a vite senza fine | Aggiunto meccanismo frizione/cricchetto |
Per comprendere appieno l'importanza dei regolatori del gioco, è utile conoscere la loro esatta posizione nell'impianto frenante ad aria compressa. Quando un conducente preme il pedale del freno su un veicolo con un sistema frenante a tamburo S-cam, l'aria compressa fluisce nella camera del freno. All'interno della camera, un diaframma spinge contro una piastra metallica, che estende l'asta di spinta verso l'esterno. L'asta di spinta è collegata a un'estremità del braccio di regolazione dell'allentamento. Quando l'asta di spinta si estende, fa ruotare il regolatore del gioco, che fa girare la camma a S attraverso un albero scanalato. La camma a S spinge le ganasce del freno verso l'esterno contro l'interno del tamburo del freno.
Il regolatore del gioco agisce effettivamente come una leva tra la camera del freno e l'albero a camme. La sua lunghezza, in genere 5,5 pollici o 6,5 pollici per applicazioni standard: influisce direttamente sul vantaggio meccanico applicato alla camma. Un braccio più lungo aumenta la coppia ma riduce il rapporto corsa/rotazione. La corrispondenza della lunghezza corretta del regolatore del gioco con le dimensioni della camera e la fasatura della camma è essenziale per prestazioni di frenata ottimali ed è specificata nella scheda tecnica dei freni di ciascun veicolo.
Quando i freni sono completamente rilasciati e il sistema è a riposo, il braccio di regolazione del gioco deve essere posizionato all'incirca perpendicolare all'asta di spinta, formando un angolo vicino a 90 gradi. Questa geometria massimizza l'efficienza meccanica quando vengono applicati i freni. Se il braccio ha un'angolazione significativamente diversa a riposo, ciò indica un'installazione errata o una corsa eccessiva, che riducono entrambi la potenza frenante. Durante un'ispezione pre-viaggio, un conducente può identificare visivamente un regolatore del gioco gravemente disallineato, motivo per cui la formazione CDL include i fondamenti dell'ispezione del sistema frenante.
Indipendentemente dal tipo installato, l'ispezione del regolatore del gioco è una parte obbligatoria della conformità alla sicurezza dei veicoli commerciali. Ecco una panoramica pratica del processo di ispezione utilizzato dai tecnici dei freni qualificati:
Inoltre, i tecnici spingeranno e tireranno manualmente il braccio di regolazione dell'allentamento con i freni rilasciati. Più di 1 pollice di movimento libero indica boccole dell'albero a camme usurate o componenti della fondazione allentati ciò influenzerà le prestazioni del regolatore indipendentemente dal tipo.
Di seguito sono riportate le corse massime applicate consentite per i tipi comuni di camera del freno secondo le normative FMCSA:
| Tipo di camera | Diametro esterno (pollici) | Corsa massima (pollici) |
|---|---|---|
| Digitare 9 | 6.4 | 1.75 |
| Digitare 12 | 7.1 | 1.75 |
| Digitare 16 | 7.9 | 1.75 |
| Digitare 20 | 8.8 | 2.00 |
| Digitare 24 | 9.5 | 2.00 |
| Digitare 30 | 10.5 | 2.00 |
| Digitare 36 | 11.3 | 2.25 |
Entrambi i tipi di regolatori del gioco possono guastarsi ed entrambi i tipi di guasti possono provocare violazioni del fuori servizio del veicolo o, in modo più critico, guasti ai freni su strada. Riconoscere tempestivamente i segnali di allarme previene guasti costosi e mantiene i veicoli conformi.
Quando si sostituisce un regolatore del gioco, sia esso su un asse sterzante, un asse motore o un rimorchio, diverse variabili delle specifiche devono essere adattate esattamente al sistema frenante esistente. L'installazione di un regolatore dall'aspetto fisicamente compatibile con una calibrazione interna o una lunghezza del braccio errata può introdurre uno squilibrio immediato del freno.
I criteri di selezione chiave includono:
I principali produttori di dispositivi di regolazione del gioco, tra cui Haldex, Bendix, Meritor e Gunite, pubblicano tutti riferimenti incrociati dettagliati e guide applicative. Prima dell'installazione, verificare sempre i numeri di parte confrontandoli con la scheda delle specifiche dei freni del veicolo o con la documentazione OEM.
L'abbandono da parte del settore dei regolatori manuali del gioco negli Stati Uniti è stato guidato principalmente da dati che mostrano che la regolazione dei freni era uno dei principali fattori che contribuiscono agli incidenti dei camion pesanti. Studi condotti alla fine degli anni '80 e all'inizio degli anni '90 hanno rilevato che una percentuale significativa di camion ispezionati su strada aveva almeno un freno fuori regolazione, e la causa principale era una manutenzione impropria del regolatore manuale.
Il predecessore della FMCSA, la Federal Highway Administration (FHWA), ha introdotto il mandato di regolazione automatica del gioco attraverso 49 CFR Parte 393. I camion prodotti a partire dal 20 ottobre 1994 devono essere dotati di regolatori automatici del gioco su tutte le posizioni dei freni. I rimorchi prodotti a partire dal 20 ottobre 1995 sono soggetti allo stesso requisito. Questo regolamento faceva parte di un pacchetto più ampio di miglioramento della sicurezza dei freni che affrontava anche i requisiti della distanza di arresto del sistema frenante.
Il Canada ha seguito requisiti simili attraverso i regolamenti Transport Canada e molte altre giurisdizioni hanno adottato standard equivalenti. Il risultato è stato un miglioramento misurabile nei tassi di conformità della regolazione dei freni durante le ispezioni stradali, sebbene le violazioni rimangano abbastanza comuni da far sì che la regolazione dei freni continui a generare un'ampia quota di ordini fuori servizio durante operazioni come le ispezioni annuali di controllo stradale della Commercial Vehicle Safety Alliance (CVSA).
Nonostante la spinta normativa, vale la pena sottolinearlo i regolatori automatici del gioco non eliminano la necessità di ispezioni del sistema frenante — spostano semplicemente l'attenzione del tecnico dalle regolazioni di routine all'indagine delle cause principali e alla manutenzione dei componenti dei freni.
Sia i regolatori del gioco manuali che quelli automatici richiedono una lubrificazione adeguata per funzionare correttamente e raggiungere la durata di servizio nominale. La maggior parte dei moderni dispositivi di regolazione del gioco sono dotati di ingrassatori e devono essere ingrassati a ogni intervallo di manutenzione preventiva, in genere ogni 25.000 miglia o come specificato dal produttore, a seconda di quale evento si verifichi per primo.
Il tipo di grasso corretto è importante. La maggior parte dei produttori specifica un grasso al complesso di litio NLGI n. 2 classificato per applicazioni resistenti all'acqua e alle alte temperature. L'utilizzo di grasso per telai standard o di miscele di grasso può portare a una lubrificazione inadeguata a temperature di esercizio elevate o ad una corrosione accelerata dei componenti interni.
Con una corretta manutenzione, un regolatore automatico del gioco di qualità dovrebbe garantire una durata di servizio di 500.000 miglia o più sulle applicazioni di trasporto di linea. Le applicazioni professionali che comportano un uso frequente e intenso dei freni, come la raccolta dei rifiuti, la consegna di calcestruzzo preconfezionato o gli autocarri con cassone ribaltabile che operano su terreni collinari, in genere prevedono intervalli di manutenzione più brevi, a volte richiedendo la sostituzione tra 150.000 e 250.000 miglia. I regolatori manuali del gioco, essendo dispositivi più semplici, spesso possono durare l'intera vita dei componenti del freno a cui servono, a condizione che il bullone di regolazione non venga mai grippato.
La contaminazione da polvere dei freni, sale stradale e acqua è il principale nemico della longevità del regolatore del freno. Le aree delle estremità delle ruote devono essere pulite e ispezionate ogni volta che si effettua la manutenzione dei freni, e le cuffie o le coperture del grasso devono essere controllate per individuare eventuali crepe che consentano ai contaminanti di entrare nel corpo del regolatore.
Sì, ed è generalmente un aggiornamento consigliato durante la manutenzione dei veicoli più vecchi. La sostituzione deve utilizzare la lunghezza del braccio, il numero di scanalature e la direzione di rotazione corretti per l'asse specifico. Anche il punto di ancoraggio del braccio di comando per il regolatore automatico deve essere installato correttamente, poiché questo componente spesso manca sugli assali che in precedenza utilizzavano regolatori manuali.
I regolatori automatici del gioco dispongono di un raccordo esagonale esterno che può essere utilizzato per la regolazione manuale, ma ciò deve essere fatto solo durante l'installazione iniziale o come misura temporanea per verificare il funzionamento del sistema. Arretrare o far avanzare regolarmente manualmente un regolatore automatico è un segno che qualcos'altro nel sistema frenante necessita di riparazione. Non è una pratica di manutenzione: è un indicatore diagnostico.
I freni a disco pneumatici, che stanno diventando sempre più comuni sugli assi sterzanti e motori nel Nord America, non utilizzano i tradizionali regolatori del gioco con camma a S. Utilizzano un meccanismo di regolazione integrato integrato nel gruppo pinza. Tuttavia, si applica ancora il requisito normativo per il mantenimento di una corretta regolazione del freno e la funzione di regolazione automatica incorporata nella pinza del freno a disco ha lo stesso scopo di un regolatore del gioco su un sistema di freno a tamburo.
L'installazione di un regolatore del gioco con la mano sbagliata (sinistra anziché destra o viceversa) fa sì che il regolatore tiri la camma nella direzione sbagliata quando vengono applicati i freni. Il risultato è una forza frenante minima o nulla all'estremità della ruota e, nel caso di un regolatore automatico, il meccanismo di autoregolazione funzionerà al contrario, allentandosi progressivamente invece di serrarsi. Si tratta di un grave pericolo per la sicurezza e verrebbe rilevato immediatamente durante un corretto controllo della corsa del freno dopo l'installazione.
