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Cos'è l'unità di trattamento aria completa?

L'unità di trattamento aria completa è il nome dato al gruppo integrato che, nell'impianto frenante pneumatico dei veicoli commerciali pesanti, riunisce in un unico corpo le funzioni di essiccazione, regolazione della pressione e ripartizione dell'aria compressa proveniente dal compressore. Nel settore è chiamata anche APU (Air Processing Unit) o unità di trattamento aria. Questa categoria appartiene al sottogruppo Unità di Trattamento Aria del gruppo principale Impianto Frenante; i prodotti qui elencati non sono valvole singole o ricambi di riparazione, bensì gruppi completi pronti al montaggio.

Nei sistemi tradizionali il regolatore di pressione, l'essiccatore aria, la valvola di protezione a quattro circuiti e, in alcune applicazioni, la funzione di limitazione della pressione, presenti separatamente, sono uniti in un unico corpo in alluminio nella struttura dell'unità di trattamento aria completa. In questo modo si riduce il numero di tubazioni e collegamenti, diminuisce il rischio di perdite e si guadagna spazio sul telaio. Nella maggior parte dei veicoli Euro 5 ed Euro 6 vengono utilizzate versioni a controllo elettronico e l'unità comunica con l'elettronica del veicolo. Poiché l'asciuttezza e la pressione dell'aria in uscita determinano la sicurezza dell'intero impianto frenante, l'unità va considerata un componente di sicurezza.

Quali sono le funzioni dell'unità di trattamento aria completa?

• Rimozione dell'umidità: trattiene il vapore acqueo dell'aria calda e umida proveniente dal compressore nel letto essiccante della cartuccia, inviando aria secca ai serbatoi.
• Separazione di olio e particelle: filtra i vapori d'olio e le particelle di carbonio trasportate dal compressore, impedendo l'imbrattamento di valvole e soffietti.
• Regolazione della pressione: quando l'impianto raggiunge la pressione massima, scarica il compressore; al limite inferiore lo rimette sotto carico, mantenendo la pressione del serbatoio in una fascia ristretta.
• Rigenerazione: nel momento dello scarico, fa passare in senso inverso attraverso l'essiccatore l'aria secca proveniente dal serbatoio, espellendo l'umidità e rendendo la cartuccia nuovamente utilizzabile.
• Protezione dei circuiti: con la valvola di protezione integrata isola i circuiti anteriore, posteriore, di stazionamento e ausiliari; in caso di perdita in un circuito protegge la pressione degli altri.
• Limitazione della pressione e riscaldamento: riduce l'aria diretta al circuito ausiliario alla pressione di esercizio di quel circuito; la resistenza riscaldante nella zona di scarico previene il congelamento.

Quali sono i sintomi del guasto dell'unità di trattamento aria completa?

I guasti dell'unità di trattamento aria completa evolvono spesso in modo graduale e nella fase iniziale non vengono percepiti dal conducente. I seguenti sintomi indicano la necessità di un controllo in officina:

• Accumulo di acqua nei serbatoi: la presenza di acqua o di un'emulsione lattiginosa dal rubinetto di spurgo indica che la cartuccia è satura o che la rigenerazione non funziona.
• Suono continuo di perdita d'aria: uno scarico d'aria ininterrotto dall'apertura di scarico a motore acceso indica una perdita del pistone del regolatore o dell'elemento di tenuta.
• Riempimento lento della pressione: anche con compressore in buone condizioni, un tempo prolungato per raggiungere la pressione di esercizio indica una cartuccia intasata o una perdita interna.
• Il compressore non si scarica: se il compressore continua a lavorare sotto carico nonostante il raggiungimento della pressione massima e la valvola di sicurezza interviene, si tratta di un guasto della sezione regolatore.
• Calo di pressione a veicolo fermo: la riduzione delle pressioni dei circuiti a veicolo fermo indica una perdita interna nelle sezioni della valvola di protezione integrata.
• Congelamento invernale e spia di avviso: in caso di guasto della resistenza riscaldante l'apertura di scarico si ghiaccia; nelle unità a controllo elettronico compare sul cruscotto una spia di bassa pressione o di guasto dell'unità.

Come si controlla l'unità di trattamento aria completa?

Il controllo va eseguito con il veicolo bloccato in sicurezza con cunei e motore al minimo. Prima di scollegare i raccordi, l'impianto deve essere sempre scaricato.

• Misurazione del ciclo di carico: con il manometro si monitorano le pressioni di carico e scarico del compressore. Per i valori esatti di intervento e interruzione fa fede il manuale di assistenza OE aggiornato del veicolo.
• Prova di scarico: un suono di scarico breve e netto dall'unità alla pressione massima indica l'avvio della rigenerazione; se il suono è assente o continuo è presente un guasto.
• Prova dell'umidità: aprendo il rubinetto di spurgo del serbatoio si controlla l'asciuttezza dell'aria in uscita; la presenza di acqua richiede la sostituzione della cartuccia.
• Ricerca perdite: le giunzioni del corpo, la superficie di appoggio della cartuccia e i raccordi vengono controllati con acqua e schiuma.
• Prova di isolamento dei circuiti: quando un circuito viene scaricato in modo controllato, gli altri circuiti devono mantenere la pressione; in caso contrario la sezione della valvola di protezione perde.
• Elettrico e diagnosi: si misurano resistenza, tensione di alimentazione e fusibile della resistenza riscaldante; nelle unità elettroniche i codici di guasto vengono letti con lo strumento diagnostico. Poiché un compressore che perde olio esaurisce rapidamente la cartuccia, va confermata anche la salute del compressore.

A cosa prestare attenzione nella sostituzione?

• La pressione dell'impianto va azzerata: nessun raccordo va scollegato prima di aver scaricato tutti i serbatoi; il circuito della molla di stazionamento richiede particolare attenzione.
• Le linee vanno etichettate: le uscite dei circuiti vanno contrassegnate in base ai numeri di porta prima dello smontaggio. Un collegamento errato del circuito compromette l'equilibrio frenante.
• Le linee vanno pulite: se presenti sporco e olio accumulati, i tubi vanno soffiati con aria compressa e, se necessario, i serbatoi vanno svuotati e puliti.
• Gli elementi di tenuta vanno rinnovati: O-ring, guarnizioni e anelli dei raccordi non vanno riutilizzati.
• La cartuccia va serrata correttamente: la guarnizione va leggermente lubrificata, avvitata a mano e serrata con la rotazione aggiuntiva indicata dal costruttore. Per i valori di serraggio va rispettato il manuale di assistenza OE.
• Prova di messa in servizio: l'unità va collegata senza tensione nella sua posizione originale, i connettori bloccati; l'impianto va caricato e vanno riverificati perdite, scarico e isolamento dei circuiti.

Come si sceglie l'unità di trattamento aria completa?

La prima regola nella scelta è leggere il numero OE riportato sull'unità originale del veicolo. Anche nella stessa combinazione di telaio e motore si possono utilizzare, a seconda dell'anno di produzione e del pacchetto di dotazione, una diversa disposizione delle porte, una diversa pressione di esercizio e un diverso tipo di controllo. Per questo motivo occorre procedere non dal nome del marchio, ma dal numero OE e dalla geometria delle porte. I numeri dei costruttori di equipaggiamento originale come Wabco, Knorr-Bremse e Bendix, e i numeri dei costruttori di veicoli come Mercedes-Benz, MAN, Volvo, DAF, Scania e Iveco possono essere usati come riferimento incrociato.

• Applicazione: va confermata l'applicazione (trattore, camion, autobus o rimorchio) e il numero di circuiti.
• Disposizione delle porte: il numero, la filettatura e la posizione angolare delle porte di ingresso, delle uscite di circuito e delle porte di scarico devono coincidere esattamente.
• Tipo di controllo: le unità con regolatore meccanico e quelle a controllo elettronico non sono intercambiabili.
• Resistenza e connettore: la tensione della resistenza e il tipo di connettore devono essere compatibili con l'impianto elettrico del veicolo.
• Compatibilità della cartuccia: la disponibilità della cartuccia essiccante di ricambio in un formato facilmente reperibile riduce i costi di manutenzione.

Manutenzione e durata

Se utilizzata correttamente, l'unità di trattamento aria completa è un componente di lunga durata; l'elemento principale che ne determina la vita utile è la sostituzione tempestiva della cartuccia essiccante e la quantità di olio proveniente dal compressore. La cartuccia va generalmente rinnovata su base annuale o a intervalli chilometrici specifici, con frequenza maggiore in condizioni di lavoro polverose e umide; per il periodo esatto fa fede il manuale di assistenza OE aggiornato del veicolo.

Lo spurgo regolare dei serbatoi, il mantenimento della pulizia del filtro di aspirazione aria e l'eliminazione tempestiva delle perdite d'olio del compressore prolungano direttamente la durata dell'unità. Un letto essiccante saturo di olio non può essiccare; in questo caso la sola sostituzione della cartuccia non è una soluzione duratura, va eliminata anche la fonte dell'olio. Il controllo della resistenza riscaldante e del relativo fusibile prima dell'inverno previene in larga misura i guasti da perdita improvvisa d'aria causati dal congelamento. In presenza di incrinature nel corpo, filettature danneggiate o perdite interne non riparabili, la sostituzione completa è l'approccio più corretto.

Unità di Trattamento Aria Completa VADEN

Nel gruppo prodotti VADEN sono disponibili opzioni di unità di trattamento aria completa per le applicazioni più diffuse dei veicoli commerciali pesanti; in questa categoria le unità complete della serie 305.01 sono elencate in modo da coprire diverse disposizioni delle porte e diversi tipi di controllo. I prodotti vanno scelti filtrando per numero OE e applicazione veicolare; in caso di dubbio, la conferma va effettuata con il numero del corpo dell'unità usata. Dalle schede prodotto della pagina di categoria è possibile consultare i riferimenti incrociati e pianificare, insieme all'unità adatta, anche la cartuccia essiccante e gli elementi di tenuta.

Domande frequenti (FAQ)

Qual è la differenza tra l'unità di trattamento aria completa e l'essiccatore aria?
L'essiccatore aria è solo il componente che trattiene l'umidità dell'aria. L'unità di trattamento aria completa unisce invece, oltre alla funzione di essiccazione, la regolazione della pressione, la protezione a quattro circuiti, la limitazione della pressione e, nella maggior parte delle applicazioni, il riscaldamento, tutto in un unico corpo. Per questo motivo funziona come unità singola invece di un essiccatore separato con un regolatore e una valvola di protezione separati, riducendo il numero di tubazioni e collegamenti.

Si può sostituire solo la cartuccia essiccante senza sostituire l'unità di trattamento aria completa?
Sì. Se il guasto riguarda solo l'efficienza di essiccazione, ovvero se si accumula acqua nei serbatoi ma la regolazione e l'isolamento dei circuiti funzionano correttamente, la sostituzione della cartuccia è sufficiente. Tuttavia, in presenza di sintomi come perdita continua allo scarico, mancato scarico del compressore o calo di pressione a veicolo fermo, il problema riguarda le sezioni interne dell'unità ed è necessaria la sostituzione completa. Se la cartuccia si satura nuovamente in breve tempo va controllata anche la perdita d'olio del compressore.

L'accumulo di acqua nei serbatoi è sempre dovuto all'unità di trattamento aria?
No. La causa più frequente è la cartuccia essiccante satura o la rigenerazione non funzionante; tuttavia anche un eccesso di olio proveniente dal compressore, un filtro di aspirazione aria intasato, il congelamento dell'apertura di scarico e la mancata apertura periodica dei rubinetti di spurgo del serbatoio possono causare accumulo di acqua. Prima di sostituire l'unità, queste fonti vanno escluse una per una.

Quali informazioni sono necessarie per scegliere l'unità di trattamento aria completa?
Sono necessari il numero OE riportato sul corpo dell'unità usata, la marca, il modello, l'anno di produzione e i dati del telaio del veicolo. Vanno inoltre confermati il numero e la dimensione della filettatura delle porte, se l'unità ha regolatore meccanico o controllo elettronico, e il tipo di connettore della resistenza. La scelta va effettuata in base al numero OE e non al nome del marchio, usando come riferimento incrociato i numeri Wabco, Knorr-Bremse, Bendix o del costruttore del veicolo.

Si può continuare a guidare con l'unità di trattamento aria guasta?
No, non si deve. L'unità determina la pressione e l'asciuttezza dell'aria diretta all'impianto frenante; in caso di guasto si possono verificare calo di pressione, perdita dell'isolamento dei circuiti e perdita improvvisa d'aria causata dal congelamento in inverno. In queste condizioni le prestazioni frenanti non possono essere garantite. Il veicolo va fermato in un punto sicuro e indirizzato in officina.

Guida tecnica correlata: Unità di trattamento aria APU/EAC: guasti e sostituzione