Piastra della valvola – Pagina 12

Cos'è la piastra valvole del compressore?

La piastra valvole del compressore è una piastra in acciaio lavorata con precisione, alloggiata tra il blocco cilindri e la testata del compressore per freni pneumatici, che sostiene le lamelle di aspirazione e di mandata (le lamelle valvola). Questo componente, appartenente al gruppo "Parti Compressore" della famiglia di prodotti compressori per freni pneumatici, viene chiamato anche piastra valvole, piastra portavalvole o semplicemente piastra. Lavora nel cuore del compressore: a ogni corsa del pistone le lamelle si aprono e si chiudono appoggiandosi alle luci dei condotti su questa piastra, garantendo che l'aria fluisca in un'unica direzione.

Dal punto di vista costruttivo, la piastra è un corpo monopezzo che presenta condotti di aspirazione, condotti di mandata, sedi delle lamelle, fermi delle lamelle (stopper) e fori di fissaggio. Le superfici superiore e inferiore sono rettificate per garantire la tenuta con la guarnizione; la planarità di queste superfici è il fattore determinante diretto dell'efficienza del compressore. Nei compressori monostadio si trova una singola fila di condotti, mentre nelle applicazioni bicilindriche e a due stadi la piastra presenta più gruppi di condotti e canali di passaggio intermedi. Nelle applicazioni per camion, trattori stradali, autobus e rimorchi, poiché il compressore lavora costantemente sotto carico, la piastra valvole è uno dei componenti più esposti a sollecitazione termica e affaticamento da urto.

La piastra valvole non è un semplice componente di consumo isolato; insieme alle lamelle, alle molle delle lamelle, alle viti o rivetti di fissaggio e alle guarnizioni superiore e inferiore forma un sistema di tenuta. Per questo motivo, sul campo, la piastra viene spesso trattata insieme al set di guarnizioni e al set di lamelle, come parte integrante della revisione del compressore.

Quali sono le funzioni della piastra valvole del compressore?

Nel sistema frenante pneumatico, la piastra valvole è uno dei componenti più critici che determinano l'efficienza del compressore che produce l'aria compressa. Le sue funzioni principali sono:

• Controllo del flusso monodirezionale: La lamella di aspirazione si apre quando il pistone scende, aspirando aria pulita nel cilindro; si chiude quando il pistone risale. La lamella di mandata si apre invece solo quando la pressione interna al cilindro supera la pressione di linea, inviando l'aria all'essiccatore o al serbatoio.
• Tenuta: La superficie di appoggio tra la piastra e la lamella impedisce le perdite durante la corsa di compressione. Se questo appoggio si degrada, l'aria prodotta rifluisce nel cilindro e il tempo di riempimento si allunga.
• Separazione tra blocco e testata: La piastra separa la zona calda di mandata dalla zona relativamente fredda di aspirazione; nei compressori con camicia d'acqua, questa separazione impedisce anche la miscelazione tra il liquido di raffreddamento e i condotti dell'aria.
• Limitazione del movimento delle lamelle: I fermi sulla piastra limitano l'altezza di apertura della lamella, evitando che questa si pieghi eccessivamente e si rompa per affaticamento.
• Trasferimento di calore: Una parte del calore generato durante la compressione viene trasferita dalla piastra alla testata e al circuito di raffreddamento.

Quali sono i sintomi di guasto della piastra valvole del compressore?

I guasti della piastra valvole arrivano in officina per lo più con il reclamo "il compressore non carica", ma i sintomi possono essere colti prima:

• Allungamento del tempo di riempimento aria: Se i serbatoi del veicolo si riempiono in modo evidentemente più lento del normale, la superficie di appoggio delle lamelle è tra i primi elementi da sospettare.
• Compressore che resta costantemente in modalità carico: A causa della perdita di pressione, il regolatore non riesce a mettere il compressore a vuoto; il compressore funziona continuamente, con aumento di consumo di carburante e temperatura.
• Eccessivo trasporto di olio: La perdita sul lato di mandata e l'alta temperatura fanno evaporare l'olio, che viene trascinato nella linea. Una saturazione precoce della cartuccia dell'essiccatore d'aria e accumuli di olio nei serbatoi e nelle valvole sono indicatori tipici.
• Surriscaldamento eccessivo della testata del compressore: Il riflusso di aria calda nel cilindro fa surriscaldare la testata e la linea di mandata oltre il normale; si nota una variazione di colore (annerimento) sul tubo di mandata.
• Ticchettio metallico e battito: Se un frammento di lamella rotta rimane intrappolato nella luce del condotto, il compressore emette un rumore metallico ritmico; questa situazione richiede intervento immediato.
• Riflusso dal lato aspirazione: Un soffio d'aria dal filtro o dalla linea di aspirazione indica che la lamella di aspirazione non si chiude.
• Fuoriuscita di aria o olio tra testata e blocco: È causata dalla deformazione della superficie della piastra o dallo schiacciamento della guarnizione.

Come si controlla la piastra valvole del compressore?

Il controllo avviene in due fasi: un test delle prestazioni sul veicolo, seguito da un'ispezione del pezzo smontato.

• Misurazione del tempo di riempimento: Il sistema viene svuotato e si misura il tempo necessario ai serbatoi per raggiungere una determinata pressione a un regime prestabilito, confrontandolo con il valore fornito dal costruttore del veicolo.
• Confronto delle temperature: Con un termometro a infrarossi si confrontano le zone di aspirazione e mandata; una temperatura anormalmente elevata sul lato mandata indica una perdita.
• Ispezione visiva: Dopo lo smontaggio della piastra si cercano intaccature, cavità, accumuli di carbonio e graffi sulle luci dei condotti. La traccia di appoggio della lamella deve formare un anello continuo e regolare.
• Misurazione della planarità: La superficie della piastra viene controllata con riga a squadra e spessimetro in direzioni incrociate. Una deformazione visibile a occhio nudo è un indicatore certo di piastra deformata dal calore.
• Controllo della lamella: La lamella viene appoggiata su una superficie piana; in presenza di sollevamenti, incrinature, curvature all'estremità o rotture, il set di lamelle va sempre rinnovato.
• Test di tenuta: Con la piastra montata si applica aria a bassa pressione al condotto di mandata e si verifica l'eventuale riflusso.

Il riferimento nelle misurazioni è sempre il manuale di assistenza OE aggiornato del veicolo e del compressore; una piastra che eccede la tolleranza indicata nel manuale deve essere sostituita, senza tentare di rettificarla.

A cosa prestare attenzione durante la sostituzione?

La sostituzione della piastra valvole riguarda l'intero gruppo superiore del compressore. Gli errori più frequenti sul campo emergono durante il montaggio:

• Rinnovare sempre il set di guarnizioni: Una guarnizione usata perde anche se la superficie della piastra è perfetta. Le guarnizioni superiore e inferiore devono essere sostituite insieme.
• Pulire le superfici: Il carbonio e i residui della vecchia guarnizione sul blocco e sulla testata vanno rimossi senza graffiare la superficie. Non vanno utilizzati raschietti o dischi abrasivi che danneggiano la superficie.
• Direzione e posizione: Vanno controllati il verso di montaggio della piastra e i fori di centraggio/posizionamento; una piastra montata al contrario scambia i condotti di aspirazione e mandata, danneggiando il compressore al primo avviamento.
• Serraggio graduale e incrociato: I bulloni della testata vanno serrati in sequenza incrociata, in più fasi. Serrare direttamente alla coppia finale in un solo passaggio deforma la piastra. Per il valore di coppia fare riferimento al manuale del costruttore.
• Controllo di corpi estranei: Frammenti di lamella rotta precedenti possono essere rimasti nel cilindro o nel canale di mandata; prima del montaggio i canali vanno assolutamente puliti.
• Linea di mandata ed essiccatore: Dopo un compressore eccessivamente surriscaldato, va controllato anche l'eventuale accumulo di carbonio nel tubo di mandata e lo stato di saturazione della cartuccia dell'essiccatore, sostituendoli se necessario.
• Primo avviamento: Dopo il montaggio, il compressore viene fatto girare a vuoto per un periodo, monitorando l'area attorno alla testata per eventuali perdite e aumenti di temperatura.

Come si effettua la scelta della piastra valvole del compressore?

L'unico metodo affidabile per una scelta corretta è la corrispondenza del numero OE. Va letto il numero del costruttore riportato sul corpo del compressore (Wabco, Knorr-Bremse, Bendix, oppure il numero del veicolo Mercedes-Benz, MAN, Volvo, DAF, Scania, Iveco) e la piastra va cercata in base a questo numero. Poiché anche sullo stesso modello di veicolo possono essere utilizzati tipi di compressore diversi, l'informazione del modello da sola non è sufficiente; il fattore determinante non è il nome del marchio ma il numero OE. Il numero di cilindri, mono/bistadio, corpo raffreddato ad aria o ad acqua e la disposizione dei condotti costituiscono la base dei criteri di scelta. Nel nostro gruppo prodotti sono disponibili numerose opzioni di piastra valvole adatte a diversi tipi di compressore; comunicando il codice del compressore è possibile effettuare rapidamente la corrispondenza corretta.

Manutenzione e durata

La durata della piastra valvole dipende direttamente dalla qualità dell'aria e dell'olio che entrano nel compressore. L'aria di aspirazione sporca ha un effetto abrasivo sulle luci dei condotti, mentre un olio motore degradato o cambiato in ritardo porta all'accumulo di carbonio sulla piastra. Il carbonio impedisce il perfetto appoggio della lamella creando una perdita, e la perdita a sua volta innalza la temperatura innescando un maggiore accumulo di carbonio. Questo ciclo è la causa più comune del deterioramento precoce di una piastra che altrimenti potrebbe avere una lunga durata.

In pratica, le seguenti abitudini di manutenzione allungano sensibilmente la durata: controllo periodico del filtro di aspirazione o della linea che alimenta aria al compressore, sostituzione dell'olio motore e del filtro olio nell'intervallo indicato dal costruttore del veicolo, rinnovo tempestivo della cartuccia dell'essiccatore d'aria, scarico regolare dell'acqua dai serbatoi e mantenimento del circuito di raffreddamento libero da ostruzioni (nei compressori raffreddati ad acqua). Anche una linea di mandata eccessivamente lunga o troppo stretta innalza la temperatura, quindi nelle modifiche alla linea è necessario attenersi alle misure OE.

Se si esegue una revisione del compressore, piastra valvole, set di lamelle, set di guarnizioni e segmenti vanno trattati insieme. Sostituire solo le lamelle continuando a usare una piastra usurata porta al rapido deterioramento delle lamelle nuove.

Piastra valvole del compressore VADEN

VADEN è un produttore specializzato nella fabbricazione di compressori per freni pneumatici e relativi componenti. Nel gruppo piastra valvole del compressore viene offerta un'ampia gamma applicativa adatta ai tipi di compressore mono e bicilindrici comunemente utilizzati nei veicoli commerciali pesanti. I prodotti vengono realizzati tenendo conto della temperatura di esercizio e del ciclo di carico del compressore, con controllo di dimensioni e qualità superficiale. Il modo più rapido per trovare il pezzo corretto è comunicare il numero OE riportato sul corpo del compressore; tra le opzioni presenti in questa categoria è possibile individuare la piastra valvole adatta alla propria applicazione.

Domande frequenti (FAQ)

Quando la piastra valvole del compressore si guasta, il veicolo smette completamente di caricare aria?
Generalmente non smette del tutto; si osserva prima una perdita di prestazioni graduale. Il tempo di riempimento si allunga, il compressore resta costantemente in modalità carico e il lato mandata si surriscalda eccessivamente. Tuttavia, se una lamella si rompe e blocca la luce del condotto, o se un frammento entra nel cilindro, la produzione di aria può interrompersi improvvisamente e il compressore può subire un danno più grave. Per questo l'allungamento del tempo di riempimento va considerato un segnale di allarme precoce.

Una piastra valvole usurata può essere recuperata rettificandola?
Non è consigliabile. Lo spessore della piastra e l'altezza di appoggio della lamella sono misure critiche; rettificando la superficie il volume morto e l'altezza di apertura della lamella cambiano, l'efficienza cala e la lamella si affatica precocemente. Se sulla superficie sono presenti cavità, intaccature o una deformazione misurabile, il pezzo va sostituito. Per le tolleranze dimensionali fa riferimento il manuale di assistenza OE aggiornato del veicolo.

Nella sostituzione della piastra valvole vanno cambiati anche il set di guarnizioni e le lamelle?
Sì. Le guarnizioni sono a uso singolo; una guarnizione smontata, se riutilizzata, perde tra testata e blocco. Le lamelle invece sono una coppia che si usura insieme alla piastra. Montare una lamella vecchia su una piastra nuova, o una lamella nuova su una piastra usurata, causa rapidamente una nuova perdita a causa della mancata corrispondenza della traccia di appoggio. In una revisione, piastra, set di lamelle e set di guarnizioni vanno trattati insieme.

Come scelgo la piastra valvole corretta, è sufficiente il modello del veicolo?
Il modello del veicolo da solo non è sufficiente. Sullo stesso modello possono essere utilizzati tipi di compressore diversi. Leggere il numero OE sul corpo del compressore (Wabco, Knorr-Bremse, Bendix, oppure il numero veicolo Mercedes-Benz, MAN, Volvo, DAF, Scania, Iveco) e basare la scelta su questo numero. Confrontare inoltre il numero e la disposizione dei condotti e lo spessore della piastra con il pezzo smontato. Il fattore determinante non è il nome del marchio, ma il numero OE.

La presenza di olio nell'essiccatore d'aria può essere causata dalla piastra valvole?
Sì, è una causa frequente. La perdita sul lato mandata innalza la temperatura interna del cilindro; l'alta temperatura fa evaporare l'olio, che viene trasportato insieme all'aria. La cartuccia dell'essiccatore si satura precocemente e si accumula olio nei serbatoi e nelle valvole. In questo caso non basta sostituire solo la cartuccia; va controllato il gruppo superiore del compressore e la piastra valvole, e va pulito anche l'eventuale accumulo di carbonio nella linea di mandata.

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