Medição de Pressão de Teste de Freio em Ônibus

Por Leslie Wang, engenheira de suporte, Xangai
Dewesoft China

O sistema de freio é um sistema bastante complexo no veículo. Ele consiste em muitos componentes e peças, e qualquer falha menor de um componente pode causar a falha de todo o sistema.

Um cliente da Dewesoft, fabricante de freios de veículos na China, precisava verificar se um problema específico de freio era causado pelo desequilíbrio da pressão da linha de freio. Anteriormente, o cliente não executava esse tipo de solução de problemas. Agora, uma solução de medição Dewesoft, incluindo um sistema de aquisição de dados DEWE-43 com um sensor de pressão e software Dewesoft X, faz o trabalho.

De todos os sistemas que compõem um carro, o sistema de freio pode ser apenas o mais importante e vulnerável - ele garante a segurança básica ao dirigir. Esses sistemas contêm uma variedade de partes:

• pastilhas de freio,
• tambores de freio,
• discos de freio,
• pinças de freio,
• sapatas de freio,
• cilindros de roda,
• placas de apoio,
• cabos de freio,

que são todos acessórios consumíveis.

Problema - Desvio na frenagem

A maioria dos veículos motorizados possuem sistemas de freio hidráulico e as linhas de freio são mangueiras flexíveis que transferem a pressão do pé do motorista no pedal do freio para a força de parada. O fluido de freio é armazenado no cilindro mestre e é transferido do cilindro mestre para as pinças de freio através das linhas de freio quando o pedal do freio é pressionado. Essa pressão força as pinças a travar e, por sua vez, reduzir a velocidade e parar o veículo.

As linhas de freio são essenciais para manter o veículo seguro na estrada, se elas falharem ou não forem confiáveis, isso significa problemas sérios. Portanto, esse tipo de teste é geral na indústria de veículos.

Nosso cliente, um fabricante de componentes de freio para veículos, está fornecendo seus produtos para veículos comerciais e ônibus. Seus clientes refletiram que um ônibus que usava seus componentes de freio sempre desviava ao frear. Eles queriam verificar se um desequilíbrio na pressão da linha de freio causou o problema do freio ou se as pinças e discos de freio eram responsáveis ​​pela falha

A solução - Sistema de aquisição de dados DEWE-43A

Para solucionar o problema, o cliente usou uma solução Dewesoft para testar a pressão da linha do freio. O sistema de medição consiste no sistema de aquisição de dados DEWE-43A, software de aquisição de dados Dewesoft X, sensores de pressão de terceiros tipo WIKA S-10.

Figura 1. Diagrama de conexão de medição e teste.

DEWE-43A é um sistema de aquisição de dados robusto e portátil. Ele pesa menos de um quilo e é pequeno o suficiente para caber em uma mão. A unidade é cortada de um bloco sólido de alumínio por CNC.

O sistema DAQ DEWE-43 é fresado por CNC a partir de um bloco de alumínio sólido

O DEWE-43 possui 8 entradas analógicas universais, 8 entradas digitais / contador / codificador e duas entradas de barramento CAN de alta velocidade. Cada canal fornece energia para a excitação do sensor e cada canal, seja analógico, digital ou CAN, é sincronizado com precisão de microssegundos. Dewesoft X, o premiado software avançado de aquisição de dados, gravação de dados e análise de dados, está incluído com o hardware.

Com funcionalidade plug and play, o DEWE-43A é adequado para várias aplicações de aquisição de dados dinâmicos. Possui entradas analógicas universais e pode aceitar: sinais de tensão e ponte completa nativamente, bem como IEPE, carga, termopares, meia ponte, quarto de ponte, RTD, corrente, resistência e sinais LVDT com o uso de adaptadores DSI. A taxa de amostragem é de até 200 kS/s por canal, com ADC sigma-delta de 24 bits. Cada canal fornece energia para excitação do sensor.

Figura 2. Sistema de aquisição de dados DEWE-43.

O software Dewesoft X para aquisição de dados (DAQ), gravação de dados e análise de dados estão incluídos nos sistemas de aquisição de dados Dewesoft.

Compactos e robustos, os transmissores de pressão WIKA S-10 são projetados para aplicações de medição de pressão industrial, incluindo hidráulica e pneumática, vácuo, medição de nível de líquido, controle de prensa, controle de compressor, proteção de bomba e outras operações de processamento e controle.

Figura 3. Transmissor de pressão WIKA S-10.

O sensor de pressão usado é um sensor WIKA S-10 do tipo de 3 fios. Sua faixa de medição é de 0 ~ 150 bar, a saída é de 0 ~ 10 v, a temperatura média é -30 ~ +100 graus Celsius e a temperatura de operação é -20 ~ +80 graus Celsius.

Figura 4. O local de teste é o pátio de reparos do cliente e um DEWE-43 A com um laptop é colocado sob o ônibus.

Medições de pressão da linha de freio

Usando DEWE-43A com sensores de pressão para medir a pressão da linha de freio, obtém-se o valor da pressão e a curva de pressão da válvula principal e a câmara do freio da roda do carro.

Nesse caso, o cliente é limitado pelo número de sensores de pressão. Apenas quatro sensores de pressão estão disponíveis, o que significa que o sistema do eixo dianteiro e o sistema do eixo traseiro não podem ser medidos ao mesmo tempo. O sistema de eixo dianteiro foi escolhido para ser medido.

Um sensor de pressão é instalado na linha da válvula principal da cavidade superior. Dois outros sensores são instalados com acoplamentos em T na linha de pressão da câmara do freio dianteiro-direito e na câmara do freio dianteiro-esquerdo. Os cabos de medição conectam os sensores de pressão e a entrada analógica do DEWE-43A.

Por causa das condições de teste, o teste é estático, a pressão do enchimento da bomba mestre do freio é de cerca de 10 bar.

O freio é acionado, acionando o sistema de freio e a curva de pressão registrada. A curva é então analisada entre outros para estabelecer se a pressão de freio superior da câmara de freio direita e esquerda é igual e se o tempo da câmara de freio direita e esquerda é simultâneo. O software Dewesoft X DAQ é, neste caso, usado apenas para registrar os valores de pressão e curvas.

Figura 5. Sensor de pressão instalado na câmara do freio com acoplamento em T.

No software, dois canais estatísticos são adicionados para calcular o valor de pressão máxima de duas câmaras de freio. As câmaras do freio dianteiro-direito têm 4,38 bar e o dianteiro esquerdo tem 4,73 bar. Em seguida, ampliamos a parte do aumento de pressão e usamos o cursor duplo para ver a diferença de tempo entre a válvula principal da cavidade superior e o funcionamento da câmara do freio. Foi cerca de 55ms.

Desta forma, a curva registrada dos dados ajuda o cliente a encontrar o desvio de frenagem causado pelo desequilíbrio da pressão da linha de freio.

Figura 6. Sensor de pressão instalado na válvula principal da cavidade superior com acoplamento em T.

Figura 7. A curva de pressão da válvula principal da cavidade superior e duas câmaras de freio.

Conclusão

Anteriormente, o cliente não realizava esse tipo de teste, mas o DEWE-43A, por ser um produto pequeno, flexível e fácil de usar, ajudou o cliente a obter novos insights valiosos.

Mais sistemas de aquisição de dados Dewesoft já foram usados pelo fabricante. Eles são conectados ou expandidos se mais canais forem necessários no futuro, quando o cliente pretende adicionar o módulo GPS e sensores de força do pedal.