El regulador automático de fuerza de frenado está diseñado para regular automáticamente las fuerzas de frenado sobre las ruedas del bogie trasero en función de los cambios en la carga axial sobre las mismas y acelerando la liberación de las ruedas de este bogie
La regulación de las fuerzas de frenado se logra cambiando la presión del aire en las cámaras de freno de las ruedas del bogie trasero, dependiendo de la carga axial real durante el frenado.
El regulador está instalado en el bastidor del automóvil. Su palanca 3 con una varilla 4 a través de un elemento elástico 5 y una varilla 6 está conectada a las vigas de los puentes 8 y 9 del bogie trasero de modo que sus deformaciones durante el frenado en caminos irregulares y la torsión por la acción del par de frenado no no afecta a la regulación de las fuerzas de frenado.
El elemento elástico protege el regulador de daños durante los movimientos verticales de los ejes traseros del bogie, y también absorbe los impactos y reduce las vibraciones cuando superan los límites permitidos.
El regulador consta de la válvula 1 (Fig. a), el empujador de válvula 4 con accionamiento (eje con rótula 7), el pistón 2 con nervaduras inclinadas 3, la membrana 6 conectada al pistón 2 y sujeta mediante un conector del Alojamiento superior e inferior, pistón 8, guía 9, empujador 4, inserto 10 con nervaduras inclinadas 11 y tubo de conexión 12.
Las nervaduras inclinadas 3 del pistón entran en el espacio entre las nervaduras inclinadas 11 del inserto.
Las nervaduras y los insertos del pistón tienen una pendiente opuesta al eje del pistón.
A través del tubo de conexión 12, el aire comprimido ingresa debajo del pistón 8, lo que asegura un funcionamiento suave del regulador cuando la válvula 1 cierra la salida atmosférica.
El terminal “I” del regulador está conectado a la sección superior de la válvula de freno, el terminal “II” está conectado a las cámaras de freno de las ruedas traseras, el terminal “III” y la cavidad A están conectados a la atmósfera.
En la posición inicial (sin frenar, Fig. 2, b), la válvula 1 es presionada por su resorte contra el asiento en el pistón 2.
El terminal “I” está separado del terminal “II” y está conectado a la atmósfera a través de la sección superior de la válvula de freno, y las cámaras de freno de las ruedas traseras están conectadas a la atmósfera a través del terminal “II”, empujador hueco 4 y terminal “III”.
La posición del empujador está determinada por la posición del talón 7.
Al frenar (Fig. 2, c), el aire comprimido, suministrado desde la sección superior de la válvula de freno a la salida I del regulador, mueve el pistón 2 hacia abajo y el pistón 8 hacia arriba hasta que se detiene en el talón.
En este caso, la válvula 1 se presiona contra el asiento de salida del empujador 4 y el terminal “II” se desconecta del terminal atmosférico “III”.
Un mayor movimiento del pistón 2 provoca la separación de la válvula 1 del asiento en el pistón 2.
El aire comprimido del puerto “I” ingresa al puerto “II” y luego a las cámaras de freno de las ruedas traseras, así como a través del espacio anular entre el pistón 2 y la guía 9 hacia la cavidad debajo de la membrana 6. Esta última comienza a actuar sobre el pistón 2 desde abajo.
En el momento de alcanzar presión en las cámaras de freno, y consecuentemente en el puerto "II", cuya relación con la presión en el puerto "I" corresponde a la relación de las áreas activas de los lados superior e inferior del pistón. 2, este último sube hasta que la válvula 1 aterriza en el asiento 2.
El flujo de aire comprimido desde el terminal “I” al terminal “II” se detiene, es decir, se lleva a cabo la acción de seguimiento del regulador. La acción del pistón 8 compensa la fuerza de presión de la válvula 1 sobre la almohadilla de empuje 4.
El área activa del lado superior del pistón, que es presionada por el aire comprimido suministrado desde la sección superior de la válvula de freno al terminal “I”, permanece constante; El área activa de la membrana en el lado inferior del pistón, que es presionada por el aire comprimido que ingresa a las cámaras de freno de las ruedas traseras (al terminal "II"), es variable debido a un cambio en la posición relativa de las nervaduras inclinadas 3 del pistón móvil 2 y las nervaduras inclinadas 11 del inserto fijo 10.
La posición relativa del pistón y el inserto depende de la posición de la palanca 5 y del empujador 4 conectado a ella a través del talón 7.
Cuando carga axial mínima (el coche está descargado, Fig. d), la distancia entre los ejes y el regulador es mayor y la palanca 5 con el empujador 4 está en la posición más baja.
Para asegurar el suministro de aire comprimido al terminal “II”, el pistón 2 debe moverse hacia abajo lo máximo posible.
A medida que el pistón se mueve hacia abajo, sus nervaduras 3 caen por debajo de las nervaduras 11 del inserto y el diafragma 6 se superpone a las nervaduras inclinadas del pistón.
El área activa de la membrana 6, que actúa sobre el pistón 2 desde abajo, se vuelve máxima.
En este caso, la relación de las áreas activas de los lados superior e inferior del pistón 2 y, por tanto, la diferencia de presión en los terminales "I" y "II" se vuelve mayor.
En otras palabras, para equilibrar las fuerzas que actúan sobre el pistón 2 desde arriba y desde abajo, es necesario que la presión en el terminal “II” (en las cámaras de freno) sea menor que en el terminal “I”. Así, cuando el vagón está completamente descargado, la presión en el puerto "II" es aproximadamente tres veces menor que la presión en el puerto "I".
A plena carga axial (Fig. c), la distancia entre los ejes y el regulador es la más pequeña y la palanca 5 con el empujador 4 está en la posición superior.
El suministro de aire comprimido al terminal “II” se asegura mediante un ligero movimiento hacia abajo del pistón 2 sin que las nervaduras del pistón 3 salgan por debajo de las nervaduras de inserción 11.
En este caso, la membrana 6, que está bajo presión del aire comprimido, descansa solo sobre las nervaduras del inserto y la fuerza de ésta no se transmite al pistón 2.
Las áreas activas de los lados superior e inferior del pistón en este caso son iguales; por lo tanto, la presión en los terminales “I” y “II” para equilibrar las fuerzas que actúan sobre el pistón 2 desde arriba y desde abajo debe ser igual, es decir, qué presión hay en el terminal “I”, la misma será en el terminal “II”.
La posición intermedia de la palanca 5 se caracteriza por un cambio en el área activa de la membrana 6, ya que cuando el pistón 2 se mueve hacia abajo, sus nervaduras inclinadas 3 sobresalen por debajo de las nervaduras inclinadas 11 del inserto.
Además, el ángulo de inclinación de las nervaduras se selecciona de modo que el área activa de la membrana y la presión en las cámaras de freno cambien según una dependencia casi lineal en diferentes posiciones de la palanca.
En otras palabras, la palanca 5 y el pistón 2 se mueven hacia abajo a medida que disminuye la carga sobre el eje del vehículo.
Como resultado, el área activa de la membrana 6 aumenta y la presión en las cámaras de freno disminuye.
Así, el regulador de fuerza de frenado mantiene automáticamente la presión del aire comprimido en el terminal “II” y las cámaras de freno asociadas, lo que proporciona una fuerza de frenado proporcional a la carga axial real en un momento dado.
Cuando se suelta el freno, la presión en el terminal "I" disminuye.
El pistón 2, bajo la presión del aire comprimido, se mueve de abajo hacia arriba a través de la membrana 6, y la válvula 1 se asienta en el asiento del pistón 2, cerrando el orificio de entrada.
Con el movimiento adicional del pistón 2, la válvula 1 se aleja del asiento del empujador 4 y el aire comprimido de las cámaras de freno a través de la salida “II”, el empujador hueco 4 y la salida “III” escapa a la atmósfera.
El aire de la cavidad de salida / se ventila a la atmósfera a través de la válvula atmosférica de la válvula de freno.
