Ajustador de holgura para camión: tipos, funciones y guía de mantenimiento

Lo que realmente hace un ajustador de holgura de camión

un camion ajustador de holgura es el vínculo mecánico entre la varilla de empuje de la cámara del freno de aire y el árbol de levas del freno. Cuando el conductor aplica los frenos, el aire comprimido empuja la varilla de empuje hacia afuera y el ajustador de holgura convierte esa fuerza lineal en un par de rotación que hace girar la leva S, forzando las zapatas de freno contra el tambor. Sin un ajustador de tensión que funcione correctamente, la carrera de la cámara de freno se desperdicia: las zapatas nunca hacen contacto total con el tambor, las distancias de frenado aumentan y el vehículo puede no pasar una inspección en el camino en el acto.

El término "holgura" se refiere a la pequeña cantidad de espacio libre que debe existir entre las pastillas de freno y el tambor cuando se sueltan los frenos. A medida que se desgastan los revestimientos, ese espacio libre aumenta. El trabajo del ajustador de holgura, ya sea que lo haga manualmente un técnico o automáticamente mediante un mecanismo interno, es mantener esa holgura dentro de las especificaciones para que la fuerza de frenado total esté disponible cada vez que se pisa el pedal.

La carrera máxima de la cámara de freno requerida legalmente en América del Norte según las regulaciones de la FMCSA está definida por el tamaño de la cámara; para una cámara Tipo 30, ese límite es de 2 pulgadas (51 mm). Superarlo y el vehículo quedará fuera de servicio. Un ajustador de tensión desajustado, atascado o desgastado es una de las razones más comunes por las que los camiones comerciales no pasan las inspecciones en carretera de Nivel I.

Ajustadores de holgura manuales versus automáticos: diferencias principales

Hoy en día se utilizan dos categorías principales de ajustadores de tensión en los camiones comerciales: ajustadores de tensión manuales y ajustadores de tensión automáticos (ASA). Cada uno tiene un principio operativo, un requisito de mantenimiento y un historial regulatorio distintos.

Ajustadores de holgura manuales

Los ajustadores de holgura manuales requieren que un técnico gire físicamente un perno de ajuste (generalmente un conector hexagonal de 9/16 de pulgada) para girar el engranaje helicoidal dentro del cuerpo del ajustador y cambiar la posición del árbol de levas del freno. No existe ningún mecanismo de autocorrección. Si el conductor o el equipo de mantenimiento de la flota no siguen un intervalo de inspección programado, el ajuste se sale de las especificaciones a medida que se desgasta el revestimiento. En operaciones de alto kilometraje, esto puede suceder dentro de una sola semana de servicio.

Las unidades manuales son más sencillas de fabricar y menos costosas por eje. Permanecen en servicio en remolques más antiguos y en algunos equipos especializados, pero Las regulaciones de la FMCSA han requerido ajustadores de holgura automáticos en todos los vehículos con frenos de aire fabricados recientemente desde el 20 de octubre de 1994. , lo que significa que la mayoría de la flota activa ha transportado ASA durante más de 30 años.

Ajustadores de holgura automáticos

Un ajustador de holgura automático utiliza un mecanismo de embrague unidireccional interno, un engranaje helicoidal y un brazo de control que detecta la carrera real de la cámara durante cada aplicación del freno. Cuando la carrera excede el umbral establecido, el trinquete interno hace girar el engranaje helicoidal de manera incremental, haciendo avanzar el árbol de levas y reduciendo la holgura entre el revestimiento y el tambor. Esto sucede de forma continua y automática durante el funcionamiento normal, sin la intervención de ningún técnico.

El punto crítico que muchos conductores no entienden: un ASA no elimina la necesidad de inspección. Elimina la necesidad de realizar ajustes manuales de rutina. Si un ASA se reajusta constantemente y aún no puede mantener la carrera dentro de los límites, eso es un síntoma de un revestimiento desgastado, un casquillo del árbol de levas atascado, un tambor de freno agrietado o un ajustador defectuoso; no es una señal de que el técnico simplemente necesite girar el perno de ajuste nuevamente.

Cómo comprobar el ajuste del ajustador de holgura: el método de carrera de la varilla de empuje

El método estándar para verificar el ajuste del ajustador de tensión es medir la carrera de la cámara de freno aplicada. Esto no requiere quitar ningún componente; es un procedimiento de medición que cualquier técnico calificado o conductor con herramientas básicas puede realizar.

1. Calce las ruedas y suelte el freno de mano.
2. Marque la varilla de empuje en la cara de la cámara del freno con tiza o un bolígrafo.
3. Haga que un asistente aplique aproximadamente 90 psi de presión del freno de servicio (o use una herramienta de aplicación de frenos).
4. Mida la distancia que recorrió la varilla de empuje desde su marca original hasta su posición aplicada.
5. Compare la medición con la tabla de límites de carrera de la FMCSA para el tipo y tamaño de cámara específicos.
6. Suelte los frenos y confirme que la varilla de empuje se retraiga por completo. Una varilla de empuje que no se retrae completamente indica un freno de arrastre o un resorte de retorno atascado, un problema aparte pero igualmente grave.

Límites de carrera del tipo de cámara común como referencia:

Identifique siempre el tipo de cámara estampado en el cuerpo de la cámara antes de comparar las mediciones. Usar un límite de referencia incorrecto es un error común y costoso durante las inspecciones previas al viaje.

Cómo ajustar correctamente manualmente un ajustador de holgura

El ajuste manual se aplica principalmente a vehículos con ajustadores de tensión manuales y para restablecer el ajuste inicial después de instalar un nuevo ajustador de tensión automático. No es (y esto no puede decirse lo suficientemente claro) un paso de mantenimiento de rutina para un ASA que ya está en servicio. El ajuste manual repetido de un ASA en servicio enmascara un problema subyacente y es una violación de las prácticas adecuadas de mantenimiento de frenos.

Procedimiento de ajuste para ajustadores de holgura manuales

1. Suelte el freno de mano y calce las ruedas de forma segura.
2. Localice el perno de ajuste en el cuerpo del ajustador de tensión. En la mayoría de los diseños norteamericanos, está orientado hacia afuera para mayor accesibilidad.
3. Retroceda ligeramente el ajuste girando el perno en el sentido contrario a las agujas del reloj (aflojándolo) para confirmar que el engranaje helicoidal no esté atascado.
4. Gire el perno de ajuste en el sentido de las agujas del reloj para hacer avanzar las zapatas de freno hacia el tambor hasta que sienta resistencia; las zapatas ahora están en contacto con el tambor.
5. Retire el perno entre un cuarto y media vuelta en sentido antihorario para crear el espacio libre de funcionamiento correcto. La rueda debe girar libremente con la mano con un ligero arrastre.
6. Aplique y suelte los frenos de servicio varias veces y vuelva a medir la carrera de la varilla de empuje para confirmar que esté dentro de los límites.
7. Verifique que la rueda gire libremente después de soltar el freno. Si no es así, el freno se está arrastrando; reduzca aún más el ajuste.

El objetivo es un golpe de varilla de empuje de entre 3/4 de pulgada y el límite máximo aplicable para el tipo de cámara. Una carrera demasiado corta (menos de 3/4 de pulgada) indica que las zapatas se mueven demasiado cerca del tambor y pueden causar arrastre en los frenos, acumulación de calor y desgaste prematuro de los forros.

Señales de un ajustador de tensión defectuoso o fallido

La falla del ajustador no siempre se anuncia dramáticamente. En muchos casos, la degradación es gradual y se manifiesta primero como una infracción de inspección en carretera en lugar de una pérdida repentina de frenos. Conocer las señales de advertencia permite a las flotas detectar problemas antes de que se conviertan en violaciones de fuera de servicio o algo peor.

• Carrera excesiva de la varilla de empuje: El indicador más directo. Si las mediciones de carrera se acercan o exceden consistentemente el límite legal a pesar de que el ASA esté en servicio, es probable que el embrague interno del ajustador se haya desgastado más allá de su rango funcional.
• Arrastre y calor del freno: Un ASA que se ha sobreajustado (ha avanzado las zapatas demasiado hacia el tambor) provoca un contacto parcial continuo. El extremo de la rueda se calienta, el revestimiento se desgasta prematuramente y, en casos severos, se producen grietas en el tambor o fallas en el sello de la rueda. Las temperaturas de la superficie del tambor superiores a 300 °F (149 °C) en reposo son un fuerte indicador de frenos que arrastran.
• Vehículo tirando durante el frenado: Si un lado de un eje tiene un ajustador de tensión desajustado y el otro está dentro de las especificaciones, la fuerza de frenado es desigual. El camión tira hacia el lado con mayor fuerza de frenado. Esta condición empeora en superficies resbaladizas.
• Corrosión visible o pasador de horquilla atascado: La conexión entre la horquilla de la varilla de empuje y el orificio del ajustador de tensión es una trampa de corrosión. Un pasador atascado significa que la varilla de empuje no puede girar correctamente durante la aplicación del freno, lo que reduce la carrera efectiva y la fuerza de frenado.
• Sensación floja o descuidada en el cuerpo del ajustador: Agarre el brazo del ajustador de tensión con la mano (frenos soltados, ruedas calzadas). Debería haber un juego mínimo. Un juego rotacional o de lado a lado excesivo indica componentes internos desgastados o una estría floja en el árbol de levas.
• Purga de grasa de las juntas: Engrasar demasiado el ajuste del tensor fuerza la grasa hacia el mecanismo interno y puede dañar el embrague unidireccional en un ASA. Por el contrario, los ajustadores privados de grasa se corroen internamente y se atascan.

Reemplazo del ajustador de holgura: cuándo y cómo

No existe un intervalo de kilometraje universal para el reemplazo automático del ajustador de holgura porque la vida útil depende en gran medida del entorno operativo, la frecuencia de lubricación, la exposición a la sal de la carretera y el historial de cambios de revestimiento. Sin embargo, varias condiciones hacen que el reemplazo sea obligatorio y no opcional.

Reemplace el ajustador de holgura cuando:

• La unidad no puede mantener la carrera dentro de los límites legales a pesar de tener un sistema de frenos en buen estado (buenos forros, buen tambor, árbol de levas funcional).
• Los componentes internos están visiblemente corroídos, agrietados o atascados sin posibilidad de recuperación con lubricación.
• El cuerpo del ajustador muestra grietas, estrías peladas o daños por impacto de escombros del camino.
• Se están reemplazando los forros de freno y el ASA ha estado en servicio durante más de 500,000 millas sin reemplazo; algunas flotas reemplazan los ASA cada segundo cambio de revestimiento como política estándar.
• El orificio del pasador de horquilla está alargado o desgastado, lo que afecta la geometría de la conexión de la varilla de empuje al brazo.

Pasos de instalación para un nuevo ajustador automático de holgura

1. Verifique que el ASA de reemplazo coincida con el original en cuanto a longitud del brazo, número de estrías y diámetro del orificio de la horquilla. La longitud del brazo afecta directamente la ventaja mecánica. — el uso de una longitud incorrecta cambia el par de frenado entregado, incluso si la carrera de ajuste parece correcta.
2. Inspeccione las estrías del árbol de levas, los casquillos y el soporte de la araña antes de instalar el nuevo ajustador. Un casquillo del árbol de levas desgastado permite que la leva se desplace lateralmente bajo carga, provocando un contacto desigual en el revestimiento.
3. Lubrique ligeramente las estrías del árbol de levas antes de presionar el ajustador en su posición.
4. Instale el pasador de horquilla con un pasador de chaveta nuevo; nunca reutilice un pasador de chaveta.
5. Realice el ajuste manual inicial según las especificaciones del fabricante. La mayoría de los ASA requieren una vuelta completa del perno de ajuste para asentar el mecanismo interno antes de que se active la función automática.
6. Aplique y suelte los frenos de servicio 10 veces desde la presión total del sistema para permitir que el ASA realice un ciclo y establezca su posición interna.
7. Mida la carrera de la varilla de empuje. Si permanece fuera de las especificaciones después de 10 aplicaciones de freno, vuelva a verificar todo el conjunto del freno antes de descartar el nuevo ajustador.
8. Engrase el accesorio hasta que aparezca grasa fresca en los sellos del ajustador; generalmente, de 2 a 4 bombas de una pistola de engrase estándar en el momento de la instalación.

Lubricación: el aspecto más descuidado del mantenimiento del ajustador

La grasa no es opcional para la longevidad del ajustador: es la principal defensa contra la corrosión interna que mata prematuramente a los ajustadores. Tanto los ajustadores de tensión manuales como los automáticos tienen engrasadores (conexiones Zerk) que deben recibir servicio según un cronograma definido.

La recomendación estándar de la mayoría de los fabricantes OEM es lubricar los accesorios del ajustador de tensión. cada 25,000 millas o en cada servicio PM, lo que ocurra primero . En ciclos de trabajo severo (camiones cisterna que operan en caminos salados en invierno, camiones volquete en ambientes abrasivos, vehículos de recolección de basura con tareas frecuentes de parada y arranque), ese intervalo debe reducirse a 10 000 a 15 000 millas.

Utilice únicamente grasa para chasis NLGI Grado 1 o Grado 2 que cumpla con la clasificación GC-LB de ASTM D4950 o la recomendación específica del fabricante del chasis. No utilice grasa de complejo de litio en aplicaciones donde el OEM especifique sulfonato de calcio u otra química; las grasas incompatibles pueden causar separación interna y acelerar el desgaste en lugar de prevenirlo.

Al engrasar, bombee lentamente hasta que aparezca grasa fresca en el sello o en el punto de purga. El bombeo excesivo fuerza a la grasa a pasar los sellos internos y al mecanismo de embrague de un ASA, lo que puede desactivar la función de autoajuste. Dos o tres bombas de una pistola engrasadora manual son adecuadas para la mayoría de los diseños. Si el conector no acepta grasa, el orificio interno está lleno de grasa vieja endurecida o el conector está tapado. No fuerce presión adicional: retire el conector, limpie el puerto y vuelva a engrasar.

Longitud del brazo del ajustador de holgura y par de freno: por qué es importante la geometría

La longitud del brazo de un ajustador de tensión se mide desde el centro del orificio del árbol de levas hasta el centro del orificio del pasador de horquilla. Esta dimensión es crítica porque establece la ventaja mecánica: la relación entre la fuerza lineal de la cámara de freno y el par de rotación aplicado al árbol de levas.

Las longitudes de brazo estándar para camiones norteamericanos van desde 5-1/2 pulgadas a 6-3/8 pulgadas , siendo 5-1/2 pulgadas el más común en los ejes motrices y 6 pulgadas en algunas aplicaciones de ejes de dirección y remolques. La relación entre la longitud del brazo y el par es directa: un brazo más largo produce más par de rotación a partir de la misma fuerza de la varilla de empuje, pero requiere más recorrido de la varilla de empuje para lograr el mismo ángulo de rotación de la leva. Esta es la razón por la que mezclar las longitudes de los brazos a lo largo de un eje, incluso de media pulgada, crea un problema de equilibrio de los frenos.

Cuando se desconoce la longitud original del brazo del ajustador (por ejemplo, cuando una unidad ha sido reemplazada en el campo sin documentación), la práctica más segura es medir el ajustador restante en el lado opuesto del eje y hacerlo coincidir exactamente. No opte por el tamaño más común sin confirmarlo con el lado opuesto.

Errores comunes que cometen las flotas con los ajustadores automáticos de tensión

La transición de ajustadores de tensión manuales a automáticos introdujo una nueva categoría de errores de mantenimiento: errores que surgen de una mala comprensión de cómo funcionan los ASA. Estos se citan constantemente en infracciones por falta de servicio relacionadas con los frenos y en investigaciones posteriores a accidentes.

• Reajustar manualmente un ASA en servicio: Este es el error más común. Al girar el perno de ajuste en un ASA funcional, la leva avanza, pero la siguiente aplicación del freno hace que el ASA se autoajuste nuevamente, lo que a menudo resulta en un ajuste excesivo y arrastre del freno. Si el ASA está desajustado, identifique el motivo, no simplemente fuercelo para que vuelva a sus especificaciones con una llave.
• Saltarse el procedimiento cíclico posterior a la instalación: Instalar un ASA y enviar inmediatamente el camión a inspección sin accionar los frenos varias veces significa que el ajustador no ha completado su autoajuste inicial. Las mediciones de carrera tomadas antes del ciclismo a menudo parecerán fuera de especificación incluso cuando la unidad esté perfectamente funcional.
• Instalación de un ASA sin reemplazar casquillos de árbol de levas desgastados: Un casquillo con 0,020 pulgadas de desgaste lateral permite que la leva se desplace al frenar, lo que produce un contacto inconsistente de la zapata y mediciones de carrera erráticas. Un nuevo ASA no puede corregir este problema ascendente.
• Olvidar inspeccionar el brazo de control: La mayoría de los ASA utilizan un brazo de control que se apoya contra un punto de referencia fijo en la araña del eje o la araña del freno para detectar la carrera de la cámara. Si este brazo está doblado, falta o está colocado incorrectamente, el ASA no puede detectar la carrera real y se ajustará demasiado o mal.
• Usar la pieza de repuesto incorrecta: No todos los ASA son intercambiables. El número de estrías, el tamaño de las estrías (gruesas o finas), la longitud del brazo y el diámetro del orificio de la horquilla deben coincidir. La instalación de un ASA con un número de estrías diferente al del árbol de levas original hará que la unidad no enganche o elimine las estrías dentro de los primeros cientos de millas.

Criterios de inspección CVSA y condiciones fuera de servicio

La Commercial Vehicle Safety Alliance (CVSA) publica criterios anuales de fuera de servicio que los inspectores utilizan durante las inspecciones en carretera de Nivel I, II y III. El ajuste de los frenos, específicamente la carrera de la varilla de empuje, es una de las condiciones fuera de servicio citadas con mayor frecuencia en vehículos comerciales en América del Norte.

Según datos de CVSA de ciclos de inspección recientes, Las infracciones del sistema de frenos representan consistentemente más del 40% de todos los pedidos de vehículos fuera de servicio. , y el ajuste de los frenos (relacionado con el ajustador de holgura) representa una parte importante de ese total. Durante la Semana anual de seguridad de los frenos de CVSA, que generalmente se lleva a cabo a fines de agosto, los inspectores se enfocan específicamente en el ajuste de los frenos como una verificación principal.

Un vehículo se pone fuera de servicio para ajuste de frenos cuando:

• La carrera aplicada de cualquier cámara de freno iguala o excede el máximo especificado para ese tipo y tamaño de cámara.
• El ajustador de tensión está agrietado, roto o falta.
• Falta el pasador de horquilla, está muy desgastado o no está correctamente retenido.
• El ajustador de holgura está flojo en el árbol de levas o el árbol de levas tiene un juego axial excesivo.

Desde la perspectiva de las operaciones de la flota, una sola orden de fuera de servicio genera pérdida de ingresos, detención del conductor, costos de remolque si corresponde y una marca en el puntaje SMS (Sistema de medición de seguridad) del transportista que afecta la clasificación percentil de CSA durante 24 meses. El costo de una inspección fallida del ajustador normalmente excede de $2,000 a $5,000 cuando se calcula el impacto operativo total, mucho más que el costo del ajustador en sí.

Selección de ajustador de holgura por tipo de aplicación

No todos los ajustadores de tensión se adaptan a todas las aplicaciones de camiones o remolques. Las condiciones de funcionamiento, la configuración del eje y el tipo de cámara de freno influyen en la selección correcta. El siguiente desglose cubre los escenarios más comunes.

Aplicaciones del eje motriz

Los ejes motrices de los tractores Clase 8 suelen utilizar cámaras de freno Tipo 30 o Tipo 24 combinadas con ASA de brazo de 5-1/2 pulgadas. Las altas exigencias de par de los ejes tándem cargados y el estrés térmico de las pendientes de montaña hacen que el cumplimiento de los intervalos de lubricación sea especialmente importante en este caso. Los ASA de carrocería sellada con intervalos de lubricación extendidos (hasta 100,000 millas en algunas unidades premium) están disponibles y son cada vez más preferidos por las flotas de larga distancia que intentan reducir los eventos de servicio en carretera.

Aplicaciones del eje de dirección

Los ejes de dirección presentan desafíos de empaque únicos porque el ajustador de holgura debe dejar libre el muñón de la dirección en todo el rango de recorrido de la dirección. Algunos diseños de eje de dirección utilizan un cuerpo de ajustador de holgura más corto y desplazado para evitar el contacto con el muñón en el bloqueo total. Reemplazar un ajustador de tensión del eje de dirección con una unidad de eje motriz estándar, incluso una con una longitud de brazo equivalente, puede provocar interferencias que dañen tanto el ajustador como la geometría de la dirección.

Aplicaciones de ejes de remolque

Los remolques reciben una atención de mantenimiento menos frecuente que los tractores, lo que hace que la selección de calidad de ASA sea especialmente importante. Los remolques estacionados en almacenamiento al aire libre enfrentan corrosión, ingreso de humedad y períodos prolongados entre inspecciones. Los ASA de remolque premium con componentes internos de acero inoxidable y mejores diseños de sellos ofrecen una vida útil significativamente más larga en estas condiciones. Un remolque con tres ajustadores de holgura desajustados puede pasar una inspección visual superficial y aun así no cumplir con la medición de la carrera. — algo que sólo revela la medición práctica.