Płyta zaworowa sprężarki

Czym jest płyta zaworowa Płyta zaworowa sprężarki?

Płyta zaworowa sprężarki to precyzyjnie obrobiona stalowa płyta, umieszczona między blokiem cylindrów a głowicą sprężarki powietrza hamulcowego, na której osadzone są lamele ssące i tłoczące (płatki zaworowe). Ten element, należący do grupy "Części sprężarki" w rodzinie produktów sprężarek powietrza hamulcowego, nazywany jest w branży również płytą zaworową, płytą wentylową lub w skrócie płytą. Pracuje w sercu sprężarki: lamele otwierające się i zamykające przy każdym skoku tłoka przylegają do otworów portów na tej płycie i zapewniają przepływ powietrza wyłącznie w jednym kierunku.

Pod względem konstrukcji płyta to jednoczęściowy korpus z portami ssącymi, portami tłoczącymi, gniazdami lameli, ogranicznikami skoku lameli (stoperami) oraz otworami mocującymi. Górna i dolna powierzchnia są szlifowane tak, aby zapewnić szczelność za pomocą uszczelki; płaskość tych powierzchni bezpośrednio decyduje o wydajności sprężarki. W sprężarkach jednostopniowych występuje jeden rząd portów, natomiast w zastosowaniach dwucylindrowych i dwustopniowych na płycie znajduje się więcej niż jedna grupa portów oraz kanały przejściowe. W zastosowaniach w ciężarówkach, ciągnikach siodłowych, autobusach i naczepach sprężarka pracuje pod ciągłym obciążeniem, dlatego płyta zaworowa jest jednym z elementów najbardziej narażonych na naprężenia cieplne i zmęczenie udarowe.

Płyta zaworowa nie jest samodzielną częścią eksploatacyjną – wraz z lamelami, sprężynami lameli, nitami lub śrubami mocującymi oraz uszczelkami górną i dolną tworzy system uszczelniający. Dlatego w terenie płytę traktuje się zwykle łącznie z zestawem uszczelek i zestawem lameli, jako część rewizji generalnej sprężarki.

Jakie są funkcje płyty zaworowej Płyta zaworowa sprężarki?

Płyta zaworowa jest jednym z najbardziej kluczowych elementów decydujących o wydajności sprężarki wytwarzającej sprężone powietrze w układzie hamulcowym pneumatycznym. Jej główne funkcje to:

• Kontrola przepływu jednokierunkowego: Lamela ssąca otwiera się, gdy tłok się obniża, wpuszczając czyste powietrze do cylindra; zamyka się, gdy tłok się podnosi. Lamela tłocząca otwiera się natomiast wyłącznie wtedy, gdy ciśnienie wewnątrz cylindra przekroczy ciśnienie w instalacji, kierując powietrze do osuszacza lub zbiornika powietrza.
• Szczelność: Powierzchnia przylegania między płytą a lamelą zapobiega nieszczelnościom w trakcie skoku sprężania. Jeśli to przyleganie zostanie zaburzone, wytworzone powietrze cofa się do cylindra i wydłuża się czas napełniania.
• Rozdzielenie bloku i głowicy: Płyta oddziela gorącą strefę tłoczenia od relatywnie chłodnej strefy ssącej; w sprężarkach chłodzonych cieczą rozdzielenie to zapobiega także mieszaniu się kanałów cieczy chłodzącej z kanałami powietrza.
• Ograniczenie ruchu lameli: Ograniczniki na płycie limitują wysokość otwarcia lameli, dzięki czemu lamela nie ulega nadmiernemu wygięciu i zmęczeniowemu pęknięciu.
• Przenoszenie ciepła: Część ciepła powstającego podczas sprężania jest przenoszona przez płytę do głowicy i obiegu chłodzenia.

Jakie są objawy uszkodzenia płyty zaworowej Płyta zaworowa sprężarki?

Awarie płyty zaworowej najczęściej trafiają do serwisu jako reklamacja "sprężarka nie tłoczy", jednak objawy można wychwycić wcześniej:

• Wydłużenie czasu napełniania powietrzem: Jeśli zbiorniki pojazdu napełniają się wyraźnie dłużej niż zwykle, jednym z pierwszych podejrzanych miejsc jest powierzchnia przylegania lameli.
• Utrzymywanie się sprężarki w ciągłym trybie obciążenia: Z powodu nieszczelności ciśnienia regulator nie może przełączyć sprężarki na jałowy bieg; sprężarka pracuje bez przerwy, rośnie zużycie paliwa i temperatura.
• Nadmierne unoszenie oleju: Nieszczelność po stronie tłoczącej i wysoka temperatura powodują odparowanie oleju i jego przenoszenie do instalacji. Typowym objawem jest przedwczesne nasycenie wkładu osuszacza powietrza oraz gromadzenie się oleju w zbiornikach i zaworach.
• Przegrzewanie się głowicy sprężarki: Cofanie się gorącego powietrza do cylindra powoduje ponadnormatywne nagrzewanie głowicy i przewodu tłocznego; na rurze tłocznej widoczne jest przebarwienie (przypalenie).
• Metaliczne stukanie i pukanie: Jeśli oderwany fragment lameli krąży w obrębie portu, ze sprężarki dobiega rytmiczny metaliczny dźwięk; wymaga to natychmiastowej interwencji.
• Cofanie powietrza od strony ssącej: Wydmuchiwanie powietrza z filtra lub przewodu ssącego wskazuje, że lamela ssąca się nie zamyka.
• Wyciek powietrza lub oleju między głowicą a blokiem: Spowodowany paczeniem się powierzchni płyty lub zgnieceniem uszczelki.

Jak sprawdzić płytę zaworową Płyta zaworowa sprężarki?

Kontrola przebiega dwuetapowo: najpierw test wydajności na pojeździe, następnie oględziny zdemontowanej części.

• Pomiar czasu napełniania: Po opróżnieniu układu mierzy się czas osiągnięcia przez zbiorniki określonego ciśnienia przy ustalonych obrotach i porównuje z wartością podaną przez producenta pojazdu.
• Porównanie temperatur: Za pomocą termometru na podczerwień porównuje się strefę ssącą i tłoczącą; nienaturalnie wysoka temperatura po stronie tłoczącej wskazuje na nieszczelność.
• Oględziny: Po zdemontowaniu płyty sprawdza się otwory portów pod kątem wyszczerbień, wżerów, osadów węgla i zarysowań. Ślad przylegania lameli powinien tworzyć ciągły, równy pierścień.
• Pomiar płaskości: Powierzchnia płyty sprawdzana jest liniałem kątowym i szczelinomierzem w kierunkach krzyżowych. Widoczne odkształcenie jest jednoznacznym dowodem paczenia płyty pod wpływem ciepła.
• Kontrola lameli: Lamelę kładzie się na płaskiej powierzchni; jeśli występuje odkształcenie, pęknięcie, zawinięcie krawędzi lub złamanie, zestaw lameli musi zostać koniecznie wymieniony.
• Test szczelności: Przy zamontowanej płycie do portu tłoczącego podaje się powietrze pod niskim ciśnieniem i obserwuje, czy nie występuje cofanie.

Punktem odniesienia dla pomiarów jest zawsze aktualna instrukcja serwisowa OE pojazdu i sprężarki; płytę wykraczającą poza tolerancję z instrukcji należy wymienić, a nie próbować szlifować.

Na co zwrócić uwagę przy wymianie?

Wymiana płyty zaworowej dotyczy całej górnej grupy sprężarki. Najczęstsze błędy w terenie pojawiają się podczas montażu:

• Zawsze wymieniaj zestaw uszczelek: Używana uszczelka będzie nieszczelna nawet przy idealnej powierzchni płyty. Uszczelki górną i dolną wymienia się razem.
• Oczyść powierzchnie: Osad węgla i pozostałości starej uszczelki na bloku i głowicy usuwa się w sposób nieryjący powierzchni. Nie wolno stosować skrobaków ani tarcz szlifierskich uszkadzających powierzchnię.
• Kierunek i pozycja: Należy sprawdzić kierunek montażu płyty oraz otwory kołkowe/pozycyjne; płyta zamontowana odwrotnie zamienia miejscami porty ssący i tłoczący, uszkadzając sprężarkę już przy pierwszym uruchomieniu.
• Dokręcanie stopniowe i na krzyż: Śruby głowicy dokręca się w kolejności na krzyż, w kilku etapach. Jednorazowe dokręcenie do pełnego momentu odkształca płytę. Wartość momentu obrotowego jest określona w instrukcji producenta.
• Kontrola ciał obcych: Fragmenty poprzednio pękniętej lameli mogą pozostać w cylindrze lub kanale tłocznym; przed montażem kanały należy koniecznie oczyścić.
• Przewód tłoczny i osuszacz: Po przegrzanej sprężarce należy również sprawdzić zator węglowy w rurze tłocznej i nasycony wkład osuszacza, a w razie potrzeby je wymienić.
• Pierwsze uruchomienie: Po montażu sprężarka powinna przez pewien czas pracować bez obciążenia, przy czym obserwuje się okolice głowicy pod kątem nieszczelności oraz wzrostu temperatury.

Jak dobrać płytę zaworową Płyta zaworowa sprężarki?

Jedyną wiarygodną metodą prawidłowego doboru jest dopasowanie po numerze OE. Należy odczytać numer producenta znajdujący się na korpusie sprężarki (Wabco, Knorr-Bremse, Bendix lub numer pojazdu Mercedes-Benz, MAN, Volvo, DAF, Scania, Iveco) i szukać płyty na jego podstawie. Ponieważ nawet w tym samym modelu pojazdu mogą być stosowane różne typy sprężarek, sama informacja o modelu nie wystarcza; decydujący jest numer OE, a nie nazwa marki. Liczba cylindrów, jeden lub dwa stopnie sprężania, korpus chłodzony powietrzem lub cieczą oraz rozmieszczenie portów stanowią podstawę kryteriów doboru. W naszej grupie produktowej dostępnych jest wiele wariantów płyt zaworowych dopasowanych do różnych typów sprężarek; podając kod sprężarki, można szybko dokonać prawidłowego dopasowania.

Konserwacja i trwałość

Trwałość płyty zaworowej zależy bezpośrednio od jakości powietrza i oleju trafiającego do sprężarki. Zanieczyszczone powietrze ssące działa ściernie na otwory portów, natomiast zdegradowany lub zbyt późno wymieniany olej silnikowy powoduje osadzanie się węgla na płycie. Osad węglowy uniemożliwia pełne przyleganie lameli, powodując nieszczelność, a nieszczelność podnosi temperaturę, co dodatkowo przyspiesza powstawanie kolejnego węgla. Ten cykl jest najczęstszą przyczyną przedwczesnego zużycia płyty, która w innym wypadku mogłaby służyć długo.

W praktyce trwałość znacząco wydłużają następujące nawyki eksploatacyjne: okresowa kontrola filtra ssącego lub przewodu doprowadzającego powietrze do sprężarki, wymiana oleju silnikowego i filtra oleju w terminach podanych przez producenta pojazdu, terminowa wymiana wkładu osuszacza powietrza, regularne opróżnianie zbiorników z wody oraz utrzymanie drożności obiegu chłodzenia (w sprężarkach chłodzonych cieczą). Ponieważ zbyt długi lub zbyt wąski przewód tłoczny podnosi temperaturę, przy zmianach instalacji należy trzymać się wymiarów OE.

Jeśli wykonywana jest rewizja generalna sprężarki, płytę zaworową, zestaw lameli, zestaw uszczelek i pierścienie tłokowe należy traktować łącznie. Wymiana samej lameli przy dalszym używaniu zużytej płyty prowadzi do szybkiego ponownego zużycia nowej lameli.

Płyta zaworowa sprężarki VADEN

VADEN jest producentem wyspecjalizowanym w produkcji sprężarek powietrza hamulcowego i części sprężarek. W grupie płyt zaworowych sprężarki oferowany jest szeroki zakres zastosowań, dopasowany do powszechnie stosowanych w pojazdach użytkowych typów sprężarek jedno- i dwucylindrowych. Produkty są wytwarzane z kontrolą wymiarów i jakości powierzchni, z uwzględnieniem temperatury pracy i obciążenia cyklicznego sprężarki. Najszybszą drogą do właściwej części jest podanie numeru OE znajdującego się na korpusie sprężarki; spośród opcji dostępnych w tej kategorii można dopasować płytę zaworową odpowiednią do Państwa zastosowania.

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

Czy uszkodzenie płyty zaworowej sprężarki całkowicie odcina tłoczenie powietrza w pojeździe?
Zwykle nie odcina całkowicie; najpierw pojawia się stopniowy spadek wydajności. Wydłuża się czas napełniania, sprężarka pozostaje w ciągłym trybie obciążenia, a strona tłocząca się przegrzewa. Jednak jeśli lamela pęknie i zablokuje otwór portu lub jej fragment dostanie się do cylindra, wytwarzanie powietrza może nagle ustać, powodując poważniejsze uszkodzenie sprężarki. Dlatego wydłużenie czasu napełniania należy traktować jako wczesne ostrzeżenie.

Czy zużytą płytę zaworową można naprawić przez szlifowanie?
Nie jest to zalecane. Grubość płyty oraz wysokość otwarcia lameli to precyzyjne wymiary; po zeszlifowaniu powierzchni zmienia się objętość martwa i wysokość otwarcia lameli, spada wydajność, a lamela szybciej ulega zmęczeniu. Jeśli na powierzchni widoczne są wżery, wyszczerbienia lub mierzalne odkształcenie, część należy wymienić. Dla tolerancji wymiarowych obowiązuje aktualna instrukcja serwisowa OE pojazdu.

Czy przy wymianie płyty zaworowej należy wymienić także zestaw uszczelek i lamele?
Tak. Uszczelki są jednorazowe; ponownie użyta uszczelka spowoduje nieszczelność między głowicą a blokiem. Lamele stanowią natomiast parę zużywającą się razem z płytą. Zamontowanie starej lameli w nowej płycie lub nowej lameli w zużytej płycie szybko doprowadzi do ponownej nieszczelności z powodu niedopasowania śladu przylegania. Podczas rewizji płytę, zestaw lameli i zestaw uszczelek należy traktować łącznie.

Jak wybrać właściwą płytę zaworową – czy wystarczy model pojazdu?
Sam model pojazdu nie wystarcza. W obrębie tego samego modelu mogą być stosowane różne typy sprężarek. Należy odczytać numer OE z korpusu sprężarki (Wabco, Knorr-Bremse, Bendix lub numer pojazdu Mercedes-Benz, MAN, Volvo, DAF, Scania, Iveco) i na tej podstawie dokonać wyboru. Ponadto liczbę portów, ich rozmieszczenie oraz grubość płyty należy porównać ze zdemontowaną częścią. Decydująca jest zgodność numeru OE, a nie nazwa marki.

Czy przyczyną przedostawania się oleju do osuszacza powietrza może być płyta zaworowa?
Tak, jest to częsta przyczyna. Nieszczelność po stronie tłoczącej podnosi temperaturę wewnątrz cylindra, a wysoka temperatura powoduje odparowanie oleju i jego przeniesienie wraz z powietrzem. Wkład osuszacza przedwcześnie się nasyca, a olej gromadzi się w zbiornikach i zaworach. W takim przypadku samo wymienienie wkładu nie rozwiązuje problemu; należy skontrolować górną grupę sprężarki i płytę zaworową, a także oczyścić osad węgla w przewodzie tłocznym.

Powiązany poradnik techniczny: Remont sprężarki: głowica, płyta zaworowa i uszczelki