Oranlama Valfi Ne İşe Yarar? Nasıl Çalışır, Neden Önemlidir ve Arıza İşareti

Hafif yüklü bir teslimat minibüsü, bir araba ıslak bir kavşakta şeridine girdiğinde sert bir şekilde fren yapıyor. Burun dalıyor, arka lastikler yol tutuşunu kaybediyor ve arka uç genişçe sallanmaya başlıyor. Bu sallanma hareketi tam olarak fren oranlama valfinin durdurmak üzere tasarlandığı arızadır.

Oranlama valfi küçük bir hidrolik bileşendir ancak arka aksın ne kadar frenleme kuvveti kullanabileceğine karar verir. Kötü bir şekilde eşleştiğinde veya kırıldığında, düz bir çizgide durması gereken bir araç dönebilir, yanlara doğru kayabilir veya durması çok uzun sürebilir.

Oranlama Valfi Aslında Ne Yapar?

Ana silindir ile arka fren devresi arasında bir oranlama valfi bulunur. Çoğu otomobilde ve hafif kamyonda, ana silindir çıkışına vidalanır, şasiye monte edilir veya fren uyarı lambası için bir basınç farkı anahtarını da barındıran bir kombine valf içine yerleştirilmiştir.

Vana basit bir açma-kapama düğmesi değildir. Kalibrasyonunda kasıtlı bir bölünme noktası bulunan, basınca duyarlı bir hidrolik sınırlayıcıdır. Görevi tek bir kuralla özetlenebilir:

Hafif ve orta derecede frenleme sırasında valf, tam hidrolik basıncın arka frenlere ulaşmasını sağlar. Hat basıncı devreye girme noktasını aştığında valf daha fazla akışı kısıtlar, böylece arka fren basıncı ön fren basıncından çok daha yavaş artar.

Basit mühendislik dilinde, arka devre, ayarlanan giriş basıncının üzerinde "kırpılır". Devreye girme noktasının altında vana düz bir boru gibi davranır. Devreye girme noktasının üzerinde valf, gelen basıncın bir yüzdesini düşürmeye başlar. Bu nedenle arka fren torku, sert duruşlarda kasıtlı olarak ön fren torkundan daha zayıf hale gelir.

Bu işlev genellikle fren güçlendirme, kilitlenme önleyici modülasyon veya elektronik denge kontrolü ile karıştırılır. Bu sistemler, tekerlek zaten tehlikeli davranmaya başladıktan sonra frenlere etki eder. Oranlama valfi bu noktadan önce, hidrolik basınç eğrisini arkadan kilitlenme olasılığının çok daha az olacağı şekilde şekillendirerek çalışır.

Bir Araç Neden Arka Frenlerinde Basınç Limitine İhtiyaç Duyar?

Frenleme sadece çıkrık üzerine daha sert basılması meselesi değildir. Lastiğin frenleme kuvvetini iletme yeteneği, üzerine ne kadar dikey ağırlık bastığına bağlıdır. Herhangi bir güçlü duruş sırasında ağırlık aktarımı bu denklemi dramatik bir şekilde değiştirir.

Burnunun gözle görülür şekilde eğilmesine yetecek kadar yavaşlayan bir araç düşünün. Ön süspansiyon sıkışır, arka süspansiyon boşalır ve aracın ağırlığının önemli bir kısmı ön aksa doğru hareket eder. Sonuç olarak, arka lastiklerde daha az yol tutuşu bulunurken, ön lastiklerde daha fazla yol tutuşu mevcuttur.

Fren sistemi her tekerleğe aynı basıncı gönderseydi, arka frenler ilk önce kilitlenirdi çünkü lastiklerin yol tutuşu ön frenlere göre çok daha çabuk biterdi. Oranlama valfi, arka devreye aşırı basınç göndermeyi reddederek bu dengesizliği düzeltir.

Arka Tekerlekler Önden Önce Kilitlenirse Ne Olur?

Kilitli ve kayan bir tekerleğin neredeyse hiç yanal veya yönsel tutuşu yoktur. Bunun düz hatlı acil durdurmada ciddi sonuçları vardır:

Aracın arka kısmı çekişi bozabilir ve ön aksın etrafında dönebilir, bu da bir dönüşe veya çakı benzeri bir sallanmaya neden olabilir.
Arka aks artık aracın yolunu stabilize edemediğinden direksiyon girişi çok daha az etkili hale gelir.
Durma mesafesi artar çünkü kilitli kayan bir lastik, hala kavrama sınırına yakın bir yerde dönen bir lastiğe göre daha az frenleme kuvveti üretir.
Özellikle araç sıklıkla boş veya hafif yüklü olarak sürüldüğünde, ısı ve patlak noktalanma arka lastiklere zarar verir.

Aynı prensip bir minibüs, bir kamyonet, bir hafif ticari şasi veya römork çeken bir binek otomobil için de geçerlidir. Arka aksın yükü yüklü ve boş koşullar arasında ne kadar değişirse, doğru kalibre edilmiş bir oranlama valfi o kadar önemli hale gelir.

Valf İki Aşamalı Basınç Eğrisini Nasıl Oluşturur?

Oranlama valfinin içinde yay yüklü bir piston veya popet düzenlemesi bulunur. Hafif frenleme sırasında hidrolik sıvısı valf boyunca en kolay yolu seçer. İç piston yuvasının dışında kalır ve çıkış basıncı, giriş basıncıyla neredeyse tam olarak eşleşir.

Sürücü daha sert fren yaptığında artan hidrolik basınç valfin iç pistonuna doğru baskı yapar. Önceden ayarlanmış bir basınçta, sıvının kuvveti kalibrasyon yayının üstesinden gelir, piston hareket eder ve sıvı geçişi kısmen kapatılır. O andan itibaren, arka frenlere yalnızca kontrollü miktarda ek basınç ulaşır; genellikle ekstra giriş basıncının kabaca yüzde 30 ila 50'si arasındadır.

Bu davranışın grafiği tüm pedal hareketi boyunca düz, orantılı bir çizgi değildir. Diz noktası veya ayrılma noktası olarak bilinen bir viraja sahip iki eğimli bir eğridir. Mühendisler bu noktayı ve ikincil eğimi aracın ağırlık dağılımına, süspansiyon hareketine, dingil mesafesine ve arka fren tipine uyacak şekilde seçer.

Davranışın resmini çizmeyi kolaylaştırmak için, 300 psi'de devreye giren ve ikincil basınç oranı yüzde 40 olan bir valf alın:

300 psi kesme noktasına ve %40 ikincil eğime sahip bir oranlama valfi için örnek basınç ilişkisi. Gerçek kalibrasyon araca göre değişir.
Ana Silindir Girişi (psi)	Arka Devre Çıkışı (psi)	Valf Durumu
100	100	Tam akış
200	200	Tam akış
300	300	Kesme noktası
400	340	Basınç sınırlı
500	380	Basınç sınırlı
600	420	Basınç sınırlı
800	500	Basınç sınırlı

Tam sayılar bir araç ailesinden diğerine farklılık gösterir çünkü arka kampanalı frenler, arka disk frenler ve ağır hizmet tipi arka aksların tümü farklı basınç profillerine ihtiyaç duyar. Değişmeyen şey şu: Arka lastiklerin asla fiziksel olarak kullanabileceğinden daha fazla tork almaması için dizin üzerindeki arka basıncın ön basınçtan daha hafif bir oranda artması gerekiyor.

ABS Neden Oranlama Valfini Eski Hale Getirmiyor?

Kilitlenmeyi önleyici fren sistemleri tekerlek hızını izler ve tekerlek kilitlenmeye başladığında fren basıncını serbest bırakır. Bu, oranlama valfinin işine benziyor ancak iki bileşen, frenleme sürecinde tamamen farklı noktalarda çalışıyor.

ABS, halihazırda yol tutuşunu kaybetmiş bir tekerleğe tepki verir. Oranlama valfi, çoğu normal ve orta dereceli panik duruşlarında ilk etapta arka tekerleklerin bu tehlikeli seviyeye ulaşmasını önler. ABS etkinleştirildiğinde oranlama valfi hâlâ önemlidir çünkü ABS modülatörünün çalışması gereken hidrolik temel çizgisini belirler.

Ağır fren pedalına, yapışkan arka frenlere veya yanlış kalibre edilmiş valfe sahip bir araç, ABS sistemini beklenenden çok daha fazla çalışmaya zorlayacaktır. Sonuç, daha uzun durma mesafeleri, daha fazla gürültü ve pedal titreşimi ve ABS pompası ve modülatör valflerinde gereksiz aşınmadır. Düzgün çalışan bir oranlama valfi hidrolik temeli dengede tutar, böylece elektronik sistemler tekerlek kaymasının yalnızca son birkaç yüzdesini idare etmek zorunda kalır.

Hava Frenli Ticari Araçlarda Aynı Mantık Nasıl Ortaya Çıkıyor?

Oranlama valfleriyle ilgili arama sonuçlarının çoğu binek otomobil dünyasından geliyor çünkü hidrolik fren devreleri tam olarak bu bileşen adını kullanıyor. Ağır kamyonlarda ve otobüslerde çalışan teknisyenler de aynı sorunu görüyor (araç hafif yüklü olduğunda arka aksın kilitlenmesi), ancak tam pnömatik fren sistemindeki çözüm, yüke duyarlı kontrol valfleri ve röle valfleri gibi farklı donanımlarla tasarlanmıştır.

Havalı fren sistemindeki bir röle valfi, ayak freni valfinden küçük bir pilot basıncı alır ve bunu, basınçlı havayı bir rezervuardan doğrudan fren odalarına boşaltmak için kullanır. Basıncı hidrolik oranlama valfiyle tamamen aynı şekilde azaltmaz ancak ağır araç düzeni için aynı tür dengeleme işlemini gerçekleştirir: Tepki süresini kısaltır, arka akstaki basınç oluşumunu şekillendirir ve aracın aks konfigürasyonu ve yük aralığıyla eşleştirilmesi gerekir.

Araç sınıfları arasında geçiş yapan bir teknisyen için sorun giderme yöntemi, bileşen adından daha kullanışlıdır. Hafif yüklü bir kamyon sert durma sırasında arka aksını kilitlerse denetçi, o akstaki fren valfinin doğru şekilde takılıp takılmadığını, itme çubuğu strokunun ayarlanıp ayarlanmadığını ve arka bölmelere iletilen basıncın amaçlanan karakteristiği takip edip etmediğini kontrol eder. Pnömatik fren valfi ailelerinde pratik bir arka plan hidrolik ve hava sistemlerinin birbiriyle uyuşmadığı noktaların netleştirilmesine yardımcı olur.

Bakım ekipleri hava frenli ticari araçlar için yedek üniteler sipariş ettiğinde, muhafaza, kalibrasyon ve montaj donanımı belirli bir aks düzeni için birlikte seçildiğinden, araçtaki kartuşları yeniden oluşturmak yerine genellikle komple röle valfi kitleri kullanılır.

Complete Relay Valve Kit for Pneumatic Brake Systems

Pnömatik Fren Sistemleri için Komple Röle Valf Kiti Bu kit, havalı frenli ticari araçlara yönelik mahfaza, kalibrasyon ve montaj bileşenlerini bir araya getirerek belirli aks düzenleriyle hizalanan ve kalibrasyon uyumsuzluklarını önlemeye yardımcı olan, kuruluma hazır bir değiştirme olanağı sunar. Ürünü Görüntüle →

Valfın araçla eşleştirilmesine ilişkin aynı standart, devrenin fren hidroliği veya basınçlı hava ile doldurulmasına bakılmaksızın geçerlidir. Yanlış kalibrasyon yalnızca performansla ilgili bir sorun değildir; olabilecek en kötü anda ortaya çıkacak bir güvenlik riskidir.

Oranlama Vanasının Arıza Belirtileri

Oranlama valfi genellikle üç yoldan biriyle arızalanır: Tamamen açık konumda sıkışıp kalır, arka devreyi tamamen bloke eder veya contalarından sıvı sızdırır. Her arıza modu ayrı bir sürüş şikayeti yaratır.

Sert frenleme sırasında arka tekerlekler kilitlenir. Valf açık olarak sıkıştığında, arka basıncı devreye girme noktasının üzerinde sınırlamaz. Arka aks çok fazla fren torku alır ve aracın arkası ıslak veya kuru kaldırımda kayabilir veya dışarı çıkabilir.
Arka frenler zar zor tepki veriyor. Kir veya korozyon iç pistonu kapalı tutuyorsa, basınç arka devreye ulaşamaz. Frenleme sırasında araç öne doğru eğilir, durma mesafeleri artar ve sert bir duruştan sonra arka kampanalar veya diskler ön kampanalara göre fark edilir derecede daha soğuk kalır.
Valf gövdesinden veya bağlantı noktalarından sıvı sızıyor. Sızıntı yapan bir valf, sıvı seviyesini düşürür, zamanla yumuşak bir pedal oluşturur ve kombine valfin kavisli dikişi çevresinde gözle görülür korozyona neden olur.
Fren uyarı lambası yanık kalıyor veya tekrar tekrar devreye giriyor. Birçok kombine valf, ön ve arka devreler arasındaki farkı tespit eden bir basınç farkı anahtarı içerir. Sıkışmış bir oranlama valfi, orijinal sızıntı veya tekerlek silindiri arızası onarıldıktan sonra bile bu anahtarı merkezin dışında tutabilir.
Yalnızca sert frenleme sırasında ortaya çıkan fren çekişi. Bazı oranlama valfleri, hafif ticari uygulamalarda arkadaki yükseklik algılamalı veya yük algılamalı bağlantıyla birleştirilir. Bu bağlantının kopması veya paslanması durumunda valf yanlış kalibrasyona neden olabilir ve aracın bir tarafa doğru çekilmesine neden olabilir.

Oranlama Valfini Değiştirmeden Önce Arıza Tespiti

Bir fren şikayetinde suçlanması gereken ilk parça nadiren oranlama valfidir. Fren hidroliği kirliliği, tutukluk yapan tekerlek silindirleri, aşırı ayarlanmış arka pabuçlar ve aşınmış süspansiyonun tümü benzer semptomlara neden olur. En akıllı teşhis dizisi, basit kontrollerden basınç testlerine doğru ilerler.

Arka frenlerin iyi durumda olduğunu doğrulayın. Tamburlara veya disklere bakım yapın, aşınmış sürtünme malzemesini değiştirin ve arka tekerlek silindirlerinin veya kaliperlerinin serbestçe hareket ettiğini doğrulayın.
Arka fren pabuçlarının ayarını kontrol edin. Sürüklüyorlarsa veya yanlış ayarlanmışlarsa, orantılama valfi arızası konusunda yanlış bir izlenim yaratacaklardır.
Boş, kuru bir alanda kontrollü düşük hızda durdurma gerçekleştirin. Arka kısım yalnızca pedala sert bir şekilde basıldığında kilitleniyorsa, arıza muhtemelen sürtünme parçalarından ziyade sistemin basınç sınırlayıcı tarafındadır.
Bir basınç göstergesi kullanın. Arka hava alma deliğine bir gösterge takın, fren pedalını sıkıca uygulayın ve okumayı ana silindir basıncıyla karşılaştırın. Sağlıklı bir valf, devreye girme noktasından sonra arka basıncı girişin altında tutar; açık kalmış bir valf, giriş basıncını tüm yol boyunca iletir.
Valf gövdesini sıvı izleri, korozyon ve ezilmiş fren hatları açısından inceleyin. Kombinasyon valflerinde, daha önceki herhangi bir hidrolik onarımdan sonra basınç farkı anahtarının yeniden ortalandığını doğrulayın.
Valfi aynı arka aks yük aralığı için kalibre edilmiş bir üniteyle değiştirin, ardından üreticinin belirlediği hava alma sırasını kullanarak dört köşenin havasını alın.

Basınç değerleri her zaman tam şarjlı bir fren sistemiyle ve pedalı sabit bir kuvvetle tutan bir yardımcıyla toplanmalıdır. Hızlı pedallı pompalarla alınan anlık okumalar yanıltıcı olabilir çünkü oranlama valfinin devreye girme noktasına temiz bir şekilde ulaşması için sabit giriş basıncına ihtiyacı vardır.

Her şey çalışırken oranlama valfi görünmez bir şekilde işini yapar. Sürücü yalnızca pedala basar, araç öne doğru eğilir ve dört tekerlek de dramatik bir durum olmadan durma işini paylaşır. Valf arızalandığı anda, normalde sağlıklı olan bir fren sistemi bile panik halinde durma sırasında tehlikeli hale gelir.

Bu nedenle fren mühendisleri oranlama kalibrasyonunu bir aksesuardan ziyade araç tasarımının ayrılmaz bir parçası olarak ele alıyor. Araç ister bir kamyonet üzerindeki hidrolik valfi ister hava frenli ticari bir şasideki dikkatle eşleştirilmiş bir röle valfi setini kullanıyor olsun, amaç her zaman aynıdır: Ağır işi ön frenlerin yapmasına izin verirken arka aksı sabit tutmak.