Come dimensionare i raccordi a cartella invertita: la guida di riferimento tecnico completa

Come dimensionare i raccordi a cartella invertita e il tipo di cui hai bisogno

Dimensionamento e raccordo svasato invertito richiede l'identificazione simultanea di tre valori: il diametro esterno del tubo (OD) in frazioni di pollice, la dimensione della filettatura e il passo della connessione filettata del raccordo e la conferma che l'angolo di sede è di 45 gradi verso l'interno (la caratteristica distintiva di una svasatura invertita rispetto a una svasatura standard SAE di 45 gradi). Questi tre valori devono tutti corrispondere tra il raccordo e il componente di accoppiamento. Un errore produce una connessione fisicamente incompatibile che non si avvita insieme oppure una connessione visivamente compatibile che perde sotto pressione perché gli angoli della sede o le superfici di contatto del tubo non si allineano correttamente.

Per l'applicazione automobilistica più comune, il sistema di linea freno a cartella invertita utilizza dimensioni di filettatura specifiche che corrispondono direttamente al diametro esterno del tubo collegato:

• Tubo della linea del freno da 3/16 pollici (più comune nelle autovetture): Utilizza un raccordo svasato invertito con filettatura 3/8 x 24 UNF
• Tubo della linea del freno da 1/4 di pollice (camion e veicoli più grandi): Utilizza un raccordo svasato invertito con filettatura 7/16 pollici x 24 UNF
• Tubo della linea del freno da 5/16 pollici (applicazioni pesanti): Utilizza un raccordo svasato invertito con filettatura da 1/2 pollice x 20 UNF

Per collegare le linee dei freni a svasatura invertita OEM a sistemi idraulici ad alte prestazioni, la svasatura invertita a un adattatore di raccordo è la soluzione corretta e la sua selezione richiede la corrispondenza della dimensione della filettatura della svasatura invertita sul lato OEM alla dimensione del trattino AN sul lato prestazioni (la conversione più comune è un adattatore a svasatura invertita da 3/8 x 24 a AN3 per linea freno da 3/16 di pollice).

Cos'è un raccordo a svasatura invertita: design, meccanismo e differenze rispetto ad altri tipi di svasatura

Un raccordo svasato invertito è un tipo di raccordo per tubi utilizzato nei sistemi idraulici, di carburante e dei freni che crea una connessione senza perdite premendo una svasatura di 45 gradi rivolta verso l'interno (invertita) sull'estremità del tubo contro una sede conica di 45 gradi corrispondente all'interno del corpo del raccordo. Il termine "invertito" si riferisce alla direzione della svasatura: l'estremità del tubo è svasata verso l'esterno dal centro del tubo a 45 gradi ma la svasatura è rivolta verso l'interno verso il corpo del raccordo (il diametro piccolo del cono svasato è rivolto lontano dal raccordo, il diametro grande è rivolto verso di esso), che è l'orientamento opposto rispetto a una svasatura standard SAE a 45 gradi in cui il diametro grande è rivolto verso l'esterno.

Il meccanismo di tenuta in tre parti di un raccordo a cartella rovesciata

Un assieme di raccordo svasato invertito è costituito da tre componenti che lavorano insieme per creare una tenuta a tenuta di pressione:

• Il corpo adatto: Contiene la sede conica interna a 45 gradi contro la quale viene premuta la svasatura del tubo, oltre a una sezione filettata esternamente che accetta il dado svasato. Il corpo del raccordo ha anche una propria connessione sull'estremità opposta: questa può essere un'altra estremità svasata invertita, una filettatura del tubo (NPT o BSP), una filettatura diritta con O-ring (ORB) o, nel caso di un adattatore a svasatura invertita, una filettatura AN.
• L'estremità del tubo (svasatura invertita): L'estremità del tubo viene formata utilizzando uno strumento di svasatura che crea la specifica geometria del cono rovesciato a 45 gradi. La svasatura invertita viene formata meccanicamente nel diametro esterno del tubo e diventa la superficie di tenuta che entra in contatto con la sede del corpo del raccordo.
• Il dado svasato (dado a manicotto): Un dado filettato che scorre sul tubo prima che si formi la svasatura, quindi si avvita sul corpo del raccordo e applica la forza di serraggio che spinge la svasatura del tubo contro la sede del raccordo. Il dado svasato non costituisce di per sé un sigillo; fornisce la forza meccanica che crea e mantiene il contatto tra la svasatura del tubo e la sede del raccordo.

Il meccanismo di tenuta è costituito dal contatto metallo su metallo tra il cono svasato del tubo e la sede del corpo del raccordo, sostenuto dalla forza di serraggio del dado svasato. Nella tenuta primaria non sono presenti sigillanti per filettature, nastri in PTFE, O-ring o guarnizioni. Questo è il motivo per cui la corretta geometria della svasatura e la corretta coppia di serraggio sono entrambe fondamentali: una svasatura formata in modo errato che non è perfettamente a 45 gradi, o una svasatura che è stata incrinata o divisa durante la formazione, non può formare la tenuta circonferenziale metallo-metallo completa che previene le perdite.

Flare invertito vs Flare SAE standard a 45 gradi: la distinzione fondamentale

La svasatura invertita e la svasatura standard SAE a 45 gradi vengono spesso confuse perché utilizzano lo stesso angolo di 45 gradi e hardware dall'aspetto simile. NON sono intercambiabili. L'installazione di un'estremità di tubo svasato standard in un raccordo svasato invertito, o viceversa, produce un raccordo che sembra avvitarsi correttamente ma perde a qualsiasi pressione significativa perché la svasatura del tubo entra in contatto con la sede del raccordo sulla parte sbagliata del cono:

• Bagliore standard SAE a 45 gradi: Il tubo è svasato verso l'esterno in modo che il diametro grande del cono sia rivolto verso il raccordo. Il dado svasato spinge la svasatura del tubo verso l'esterno contro la sede del raccordo dal lato del tubo. Utilizzato nelle tubazioni del carburante per autoveicoli, in alcune linee di condizionamento dell'aria e in applicazioni idrauliche generali.
• Chiarore invertito: Anche il tubo viene svasato a 45 gradi, ma l'estremità del tubo viene quindi riposizionata in modo che il cono sia rivolto verso l'interno (verso il raccordo), con il labbro del tubo a contatto con la sede all'interno del cono anziché all'esterno. Utilizzato nelle linee dei freni automobilistiche in tutto il Nord America come sistema standard per tutti i veicoli domestici dagli anni '50 ad oggi.
• AN (JIC) bagliore di 37 gradi: Utilizza un angolo del cono di 37 gradi anziché 45 gradi. Completamente incompatibile con i raccordi a svasatura invertita a causa del diverso angolo del cono e richiede una svasatura invertita specifica per un adattatore di raccordo quando si collega a sistemi frenanti a svasatura invertita.

How to Size Inverted Flare Fittings: Complete Measurement and Identification Guide

Sapere come dimensionare correttamente i raccordi a svasatura invertita è l'abilità più pratica nel lavoro sulla linea dei freni e sull'impianto idraulico automobilistico, perché l'utilizzo della dimensione sbagliata produce un raccordo che fisicamente non può essere assemblato (filettatura errata) o uno che si assembla ma perde in modo catastrofico (OD del tubo errato per la geometria della sede svasata). Il processo di dimensionamento richiede la misurazione o l'identificazione di tre parametri indipendenti.

Passaggio 1: identificare il diametro esterno del tubo

Il diametro esterno del tubo è la dimensione fondamentale su come dimensionare i raccordi a cartella invertita. Misurare il diametro esterno del tubo con un calibro attraverso il tubo in una sezione diritta, lontano dall'estremità svasata. Dimensioni comuni dei tubi della linea del freno a svasatura invertita nei veicoli nordamericani:

• diametro esterno 3/16 pollici (4,76 mm): Lo standard per praticamente tutte le linee dei freni delle autovetture nel Nord America. This tube size appears on sedan, coupe, and crossover vehicles from every domestic and most imported manufacturers.
• diametro esterno 1/4 di pollice (6,35 mm): Utilizzato su veicoli più grandi, inclusi camion di grandi dimensioni, SUV e furgoni dove un volume maggiore di liquido dei freni e dimensioni maggiori del foro della pinza richiedono la maggiore capacità di flusso del tubo più grande.
• diametro esterno 5/16 pollici (7,94 mm): Meno comune, appare sui sistemi frenanti di autocarri pesanti e veicoli commerciali dove requisiti di volume del fluido molto elevati giustificano il diametro del tubo maggiore.

Se stai sostituendo un raccordo su una linea del freno esistente e non sei sicuro della dimensione del tubo, misura il diametro esterno del tubo con un calibro. Non tentare di identificare visivamente la dimensione: i tubi da 3/16 di pollice e 1/4 di pollice sembrano molto simili nelle fotografie e possono essere difficili da distinguere senza misurazione, e confonderli quando si acquistano raccordi svasati invertiti di ricambio è uno degli errori più comuni e costosi nella riparazione della linea dei freni.

Passaggio 2: identificare la dimensione della filettatura

La dimensione della filettatura del raccordo svasato invertito non è uguale al diametro esterno del tubo: la filettatura è sempre più grande del tubo per fornire materiale sufficiente per una connessione filettata strutturale. Conoscere la dimensione del tubo consente di cercare la dimensione della filettatura corrispondente dalla correlazione filetto-tubo con svasatura invertita standard:

Per verificare la filettatura di un raccordo esistente quando non è possibile determinare la dimensione del tubo, utilizzare un misuratore del passo della filettatura per misurare il numero di filetti per pollice, quindi misurare il diametro maggiore della filettatura con un calibro. La combinazione di diametro maggiore e passo della filettatura identifica in modo univoco la dimensione della filettatura del raccordo.

Passaggio 3: confermare l'angolazione del sedile

Nella maggior parte dei lavori sulle linee dei freni automobilistici nordamericani, l'angolo di sede di un raccordo a svasatura invertita è sempre di 45 gradi e raramente necessita di una verifica esplicita poiché lo standard di svasatura invertita è universale in questa applicazione. Tuttavia, quando si lavora con veicoli importati, componenti idraulici in eccedenza militare o qualsiasi sistema di cui l'origine è incerta, è essenziale confermare 45 gradi rispetto a 37 gradi (lo standard AN/JIC). Un raccordo con angolo di seduta di 37 gradi è leggermente più appuntito verso il cono rispetto a un raccordo di 45 gradi e la differenza è visibile ad un occhio allenato ma non evidente a un'ispezione casuale. Utilizzando un misuratore dell'angolo del sedile si conferma definitivamente l'angolo.

Inverted Flare Brake Line: The OEM Standard for North American Automotive Hydraulics

Il sistema di tubi freno a svasatura invertita è stato lo standard per gli impianti idraulici dei freni automobilistici nordamericani sin dagli anni '50, apparendo praticamente su tutti i veicoli di produzione nazionale e sulla maggior parte dei veicoli importati venduti nei mercati statunitense e canadese durante questo periodo. Comprendere completamente il sistema di linee dei freni a svasatura invertita è essenziale per qualsiasi lavoro di riparazione, modifica o miglioramento delle prestazioni dei freni automobilistici che coinvolga le linee idrauliche tra la pompa freno, il modulatore ABS, la valvola proporzionale e i cilindri o le pinze delle ruote.

Perché la svasatura invertita è diventata lo standard della linea dei freni automobilistica

La geometria della svasatura invertita è stata adottata per le linee dei freni automobilistiche per ragioni ingegneristiche specifiche che la hanno resa superiore alla svasatura a 45 gradi SAE standard per questa applicazione critica per la sicurezza:

• Autoserraggio sotto pressione: In una linea del freno a svasatura invertita, la pressione idraulica all'interno della linea agisce all'interno del cono della svasatura e spinge la svasatura verso l'esterno contro la sede del raccordo, aumentando la forza di seduta all'aumentare della pressione della linea. Questa caratteristica di tenuta autoenergizzante significa che pressioni di applicazione dei freni più elevate (che possono raggiungere da 1.500 a 2.000 PSI in caso di arresti bruschi) producono una tenuta più stretta anziché un aumento del rischio di perdite.
• Resistenza all'allentamento indotto dalle vibrazioni: L'orientamento verso l'interno della svasatura crea una geometria in cui il tubo e il raccordo non possono separarsi sotto vibrazione senza che il dado svasato arretra la filettatura del raccordo di una quantità misurabile, il che richiede più energia di vibrazione rispetto alla geometria svasata standard. Questa resistenza alle vibrazioni è fondamentale in un ambiente automobilistico in cui le linee dei freni sono soggette a continue vibrazioni indotte dalla strada per tutta la vita del veicolo.
• Compatibility with soft copper-nickel and steel brake line tubing: Il processo di formazione della svasatura invertita è compatibile sia con tubi in lega di rame-nichel (come Cunifer o NiCopp) che con tubi in acciaio (come acciaio dolce e acciaio rivestito di zinco-nichel) che sono i materiali standard per la linea del freno a svasatura invertita, formando un cono pulito su entrambi i materiali senza crepe o spaccature quando viene utilizzato lo strumento di svasatura corretto.

Forming a Correct Inverted Flare on Brake Line Tubing

La formazione di una svasatura invertita sui tubi della linea del freno richiede uno strumento di svasatura invertito dedicato: gli strumenti di svasatura invertiti standard SAE non possono produrre la geometria di svasatura invertita e non devono essere utilizzati come sostituti. Il corretto processo di formazione del flare invertito è:

1. Slide the flare nut over the tube end before beginning any flaring operation. Non è possibile installare un dado svasato dopo la formazione della svasatura poiché il diametro della svasatura è maggiore del diametro esterno del tubo e non passerà attraverso il foro del dado svasato. Questo è l'errore più comune commesso da chi lavora per la prima volta sulla linea dei freni.
2. Tagliare il tubo ad angolo retto utilizzando un tagliatubi. Un taglio quadrato è essenziale per una svasatura invertita correttamente formata: un taglio angolato produce una svasatura asimmetrica che entra in contatto con la sede del raccordo solo su un lato, creando un percorso di perdita sul lato sottocarico. Utilizzare un tagliatubi adeguato, non un seghetto, e sbavare l'estremità tagliata all'interno e all'esterno dopo il taglio.
3. Posizionare il tubo nel morsetto dell'utensile per svasatura con il tubo che sporge sopra la faccia del morsetto della misura corretta per la formazione di svasatura invertita (tipicamente una piccola sporgenza da 1 a 2 mm per la fase iniziale in un processo di svasatura invertita in due fasi, o come specificato nelle istruzioni del produttore dell'utensile).
4. Applicare la fase di formatura iniziale utilizzando il cono pilota dello strumento svasatore invertito per spingere l'estremità del tubo verso l'interno e iniziare a formare la geometria del cono rovesciato. Non applicare l'intera forza di formatura in un'unica operazione: il processo a due fasi (formazione iniziale delle bolle seguita dall'espansione finale della svasatura) produce una svasatura più uniforme e più forte rispetto agli strumenti a fase singola.
5. Applicare la fase di formatura finale per completare il cono rovesciato con l'angolo di 45 gradi e il diametro della sede corretti. Ispezionare visivamente la svasatura finita: dovrebbe essere perfettamente rotonda se vista dall'estremità, non presentare crepe o spaccature sul labbro e l'angolo del cono dovrebbe essere uniforme attorno all'intera circonferenza.

Una svasatura invertita incrinata, una svasatura fuori tondo o una svasatura con spaccatura visibile sul labbro deve essere tagliata e riformata. Il tentativo di utilizzare una svasatura difettosa in una linea del freno costituisce un rischio di guasto del sistema frenante con conseguenze potenzialmente fatali. La formazione di una svasatura invertita della linea del freno dovrebbe essere praticata su tubi di scarto prima di lavorare sulle linee dei freni effettive del veicolo.

Adattatore Flare invertito: collegamento di sistemi e standard diversi

Un adattatore a cartella invertita è un raccordo con una connessione a cartella invertita su un'estremità e un tipo di connessione diversa sull'altra estremità, che consente di unire due sistemi altrimenti incompatibili. Gli adattatori a svasatura invertita sono tra i raccordi più comunemente necessari nei lavori di modifica, ripristino e conversione delle prestazioni del sistema frenante automobilistico perché il sistema frenante a svasatura invertita originale OEM deve spesso connettersi a componenti che utilizzano standard diversi: pompe freno di diverse linee di veicoli, servofreno importati con filettature metriche, valvole proporzionali aftermarket con filettature AN o pinze freno ad alte prestazioni con filettature britanniche.

Tipi comuni di adattatori svasati invertiti

• Adattatore da svasatura invertita a maschio NPT: Converte una connessione della linea del freno a cartella invertita in una filettatura maschio NPT (National Pipe Taper) per il collegamento a manometri, interruttori, valvole proporzionali o altri componenti idraulici con porte NPT. Questo è uno degli adattatori più frequentemente necessari nei lavori di modifica del sistema frenante.
• Adattatore da svasatura invertita a filettatura metrica: Converte tra la svasatura invertita SAE e gli standard di filettatura metrica utilizzati sui veicoli importati giapponesi ed europei. I veicoli giapponesi utilizzano spesso filettature M10 x 1,0 per i collegamenti della linea dei freni ai bulloni banjo della pinza e alle porte della pompa freno, che sembra simile alla filettatura svasata invertita 3/8 x 24 UNF ma non è intercambiabile.
• Svasatura invertita su un adattatore di raccordo: L'adattatore più critico per applicazioni ad alte prestazioni e per auto da corsa, trattato in dettaglio nella sezione seguente.
• Accoppiatore svasato a doppia inversione (raccordo del tubo): Un giunto diritto con connessioni svasate invertite su entrambe le estremità per unire due tubi della linea dei freni dello stesso diametro esterno in un punto di giunzione. Utilizzato quando una sezione della linea del freno è stata danneggiata e le parti non danneggiate su entrambi i lati del danno vengono collegate tramite una breve sezione di riparazione.
• Adattatore a T svasato invertito: Raccordo a tre porte con connessioni svasate invertite, utilizzato per diramare un circuito della linea del freno o per aggiungere una porta del sensore di pressione a una linea esistente.

Dimensionamento corretto di un adattatore svasato invertito

Un adattatore a svasatura invertita richiede le stesse informazioni sul dimensionamento di un raccordo a svasatura invertita standard (diametro esterno del tubo e dimensioni della filettatura) sull'estremità svasata invertita, oltre alle specifiche corrette per il tipo di connessione dell'estremità opposta. Gli errori di dimensionamento comuni includono:

• Confondere la dimensione della filettatura svasata invertita con la dimensione della filettatura del tubo NPT sull'estremità opposta: Un adattatore da svasatura invertita da 3/8 x 24 UNF a 1/8 NPT ha due dimensioni di filettatura completamente diverse sulle due estremità. L'estremità 3/8 x 24 UNF si collega alla linea del freno; l'estremità da 1/8 NPT si collega al manometro o all'interruttore. Questi due numeri si riferiscono a due diversi standard di filettatura e non devono essere confusi al momento dell'ordine.
• Tentativo di utilizzare un adattatore da svasatura invertita a metrica al contrario: Gli adattatori da svasatura invertita a sistema metrico sono generalmente dimensionati per un diametro esterno specifico del tubo sull'estremità svasata invertita e una specifica filettatura metrica sull'altra estremità e non sono reversibili: la geometria della sede svasata sull'estremità svasata invertita è specifica per quell'estremità dell'adattatore.

Raccordo da svasatura invertita a AN: spiegazione dell'adattatore di conversione delle prestazioni

La svasatura invertita a una connessione di raccordo è il tipo di adattatore più tecnicamente specifico e praticamente importante nelle prestazioni automobilistiche e nel lavoro del sistema frenante da corsa. Colma il divario tra lo standard della linea freno a svasatura invertita OEM nordamericana e lo standard idraulico ad alte prestazioni AN (Esercito-Marina) utilizzato nelle auto da corsa, nei veicoli stradali ad alte prestazioni e nelle costruzioni automobilistiche personalizzate in cui le linee dei freni in acciaio inossidabile intrecciato e i componenti con attacchi AN sostituiscono l'impianto idraulico dei freni in tubo d'acciaio originale.

Perché AN e Flare invertito sono incompatibili senza un adattatore

Lo standard di montaggio AN (chiamato anche JIC, Joint Industry Council) utilizza un angolo del cono di 37 gradi per la sede svasata. Lo standard della linea del freno a svasatura invertita utilizza un angolo del cono di 45 gradi. Questi due angoli sono sufficientemente diversi da far sì che l'avvitamento di un raccordo AN su una porta svasata invertita (o viceversa) produca un raccordo che si innesta nella filettatura ma si posiziona sulla parte sbagliata del cono:

• Un raccordo maschio AN a 37 gradi filettato in una porta femmina svasata invertita a 45 gradi entra in contatto solo con il labbro esterno della sede svasata invertita, con uno spazio presente più in alto sul cono. Sotto la pressione dei freni, questa sede impropria perde perché il contatto metallo-metallo è limitato a una linea circonferenziale molto piccola anziché a una superficie di appoggio cono-cono completa.
• Anche il passo e il diametro della filettatura dei raccordi AN sono diversi dalle filettature svasate invertite, il che significa che in molte combinazioni di dimensioni i raccordi non si avviteranno nemmeno correttamente, rendendo evidente l'incompatibilità prima che venga applicata qualsiasi pressione.

Non tentare mai di accoppiare direttamente i raccordi AN e i raccordi svasati invertiti. Il risultato è un raccordo che non si avvita o una connessione che perde sotto la pressione dei freni, il che rappresenta un rischio di guasto del sistema frenante. Utilizzare sempre la svasatura invertita corretta per un adattatore adatto per questa conversione.

Dimensionamento dell'adattatore da svasatura invertita a raccordo AN: il riferimento completo

Una svasatura invertita per un adattatore di raccordo ha la connessione svasata invertita su un'estremità (che accetta la linea del freno OEM) e un raccordo AN maschio o femmina sull'altra estremità (che si collega alla linea, al raccordo o al componente del freno AN). Il dimensionamento della svasatura invertita su un adattatore di raccordo richiede la specifica corretta di entrambe le estremità:

Si noti che per la linea del freno da 3/16 di pollice (la più comune), la filettatura svasata invertita 3/8 x 24 UNF sembra avere lo stesso diametro e passo della filettatura del raccordo AN3. Ciò crea una confusione particolarmente pericolosa: un raccordo maschio AN3 si avviterà direttamente in una porta femmina svasata invertita 3/8 x 24 perché la filettatura è identica, ma la mancata corrispondenza dell'angolo della sede (37 gradi AN contro 45 gradi svasatura invertita) significa che la connessione perderà sotto la pressione del freno. La svasatura invertita per un adattatore di raccordo per il sistema di linea freno da 3/16 pollici ha filettature 3/8 x 24 su ENTRAMBE le estremità ma una diversa geometria interna della sede su ciascuna estremità che si converte tra la sede svasata invertita a 45 gradi e la sede AN a 37 gradi all'interno del corpo dell'adattatore.

Applicazioni pratiche degli adattatori per raccordi da svasatura invertita a AN

• Installazione di una barra di polarizzazione del freno remoto: Una barra di compensazione del freno remota (barra di bilanciamento) per il bilanciamento del freno anteriore-posteriore regolabile dal conducente utilizza cilindri principali con attacchi AN che devono collegarsi alle linee dei freni a svasatura invertita OEM del veicolo. Una svasatura invertita su un adattatore di raccordo su ciascuna porta della pompa freno consente alle linee dei freni OEM di collegarsi senza modifiche.
• Collegamento di una valvola proporzionale di eliminazione dell'ABS aftermarket: Molte valvole proporzionali aftermarket per l'uso in gare e in pista sono prodotte con porte AN. Il collegamento di questi alle linee dei freni OEM su un'auto stradale che conserva il tubo svasato invertito originale richiede una svasatura invertita su un adattatore di raccordo su ciascuna porta della valvola.
• Aggiunta di un manometro del freno a un sistema frenante OEM: L'installazione di un manometro meccanico o elettronico in linea con il circuito frenante OEM richiede innanzitutto l'adattamento della linea del freno a svasatura invertita su AN, quindi l'utilizzo di raccordi AN standard e un raccordo a T per aggiungere la porta del manometro, quindi il riadattamento alla svasatura invertita per continuare sulla ruota.
• Conversione in tubi freno in treccia inossidabile solo all'estremità della pinza: Un comune aggiornamento delle prestazioni utilizza tubi freno AN intrecciati in acciaio inossidabile nella sezione flessibile tra la linea dura e la pinza. Una svasatura invertita su un adattatore di raccordo all'estremità della linea dura e un raccordo banjo all'estremità della pinza completano questa conversione senza sostituire l'intero sistema di linea del freno.

Materiali dei raccordi a svasatura invertita e valori di pressione per applicazioni frenanti

I raccordi a cartella invertita per le applicazioni sulle linee dei freni devono essere realizzati con materiali idonei al contatto con il fluido idraulico dei freni, al funzionamento prolungato ad alta pressione e alla durata di servizio del settore automobilistico. Utilizzare il materiale sbagliato o un raccordo scadente in un sistema di tubazioni dei freni è un errore critico per la sicurezza.

Materiali corretti per raccordi della linea del freno a cartella invertita

• Acciaio (zincato o nichelato): Il materiale OEM standard per raccordi delle tubazioni dei freni a cartella invertita e dadi svasati sui veicoli di produzione. L'acciaio zincato fornisce un'adeguata protezione dalla corrosione per le normali condizioni stradali; l'acciaio nichelato o inossidabile fornisce una migliore protezione in ambienti ad alta corrosione, compresi i climi contenenti sale sulle strade. I raccordi a cartella invertita in acciaio hanno una resistenza più che adeguata per le pressioni del sistema frenante (pressione di esercizio generalmente valutata tra 3.000 e 5.000 PSI, rispetto alla pressione massima del sistema frenante di circa 2.500 PSI nei sistemi modulati con ABS).
• Acciaio inossidabile: Utilizzato in applicazioni ad alte prestazioni e negli sport motoristici dove la resistenza alla corrosione è fondamentale e il costo del materiale più elevato è accettabile. I raccordi a cartella invertita e gli adattatori AN in acciaio inossidabile garantiscono la massima durata in ambienti corrosivi e sono preferiti per i veicoli da pista e da corsa in cui l'affidabilità del raccordo in caso di applicazioni prolungate dei freni ad alta pressione è fondamentale.
• Ottone: A volte utilizzato per raccordi a cartella invertita in applicazioni idrauliche diverse dai freni (carburante, olio, liquido di raffreddamento). I raccordi a cartella invertita in ottone non devono essere utilizzati negli impianti idraulici dei freni poiché l'ottone ha una resistenza alla trazione insufficiente per resistere alle pressioni di picco dei freni nei veicoli dotati di ABS senza rischio di sfilacciamento o rottura della carrozzeria, e l'ottone è incompatibile con alcune formulazioni di liquido dei freni (in particolare il fluido a base di silicone DOT 5).

Coppia di serraggio per raccordi della linea del freno a cartella invertita

La corretta coppia di serraggio per i raccordi della linea del freno a svasatura invertita è fondamentale: un serraggio insufficiente consente alla svasatura di separarsi dalla sede del raccordo sotto la pressione del freno; un serraggio eccessivo schiaccia e rompe la svasatura, creando un percorso di perdita che non è evidente finché il raccordo non viene testato a pressione. I valori di coppia standard per i raccordi della linea freno a cartella invertita in acciaio sono:

• 3/8 x 24 (tubo da 3/16 di pollice): Da 10 a 15 piedi-libbre (da 14 a 20 Nm)
• 7/16 x 24 (tubo da 1/4 di pollice): Da 12 a 18 piedi-libbre (da 16 a 24 Nm)
• 1/2 x 20 (tubo da 5/16 pollici): Da 15 a 20 piedi-libbre (da 20 a 27 Nm)

Utilizzare una chiave dinamometrica calibrata per il serraggio finale dei raccordi della linea del freno. Il metodo "a prova di chiave" basato sulla sensazione, accettabile per i raccordi di olio e carburante a bassa pressione, non è adeguato per i collegamenti della linea dei freni dove la conseguenza di un raccordo poco serrato è la perdita di fluido del sistema frenante nel momento più critico.

Domande frequenti

1. Come posso dimensionare un raccordo svasato invertito se ho il vecchio raccordo da confrontare?

Se si dispone del vecchio raccordo svasato invertito con cui confrontare, misurare tre dimensioni con un calibro: il diametro maggiore della filettatura (attraverso i picchi della filettatura), il passo della filettatura (utilizzare un misuratore del passo della filettatura per contare i fili per pollice o utilizzare il calibro per misurare la distanza tra i picchi della filettatura) e verificare visivamente che la sede all'interno del raccordo abbia il cono di 45 gradi rivolto verso l'interno di una svasatura invertita anziché il cono rivolto verso l'esterno di una svasatura SAE standard. Il diametro maggiore della filettatura combinato con il passo della filettatura identifica il raccordo in modo univoco dalla tabella standard: un diametro maggiore di 0,375 pollici (3/8 di pollice) con 24 filettature per pollice è il raccordo 3/8 x 24 UNF utilizzato con la linea del freno da 3/16 di pollice e così via. Inoltre, nota se il vecchio raccordo è un corpo dritto, un gomito o un raccordo a T e se ha connessioni uguali o diverse su entrambe le estremità (per determinare se è necessario un raccordo semplice o un adattatore svasato invertito).

2. Cosa succede se utilizzo accidentalmente una svasatura standard SAE a 45 gradi laddove è richiesta una svasatura invertita?

Se si utilizza un'estremità del tubo svasato standard SAE a 45 gradi in un raccordo svasato invertito, il dado svasato si avviterà sul corpo del raccordo (perché le dimensioni della filettatura sono le stesse), ma le superfici di tenuta non si accoppieranno correttamente. Una svasatura standard a 45 gradi ha il cono rivolto verso l'esterno e viene spinto contro la sede del raccordo dal dado dall'esterno del cono. Una sede del raccordo per svasatura invertita è progettata per ricevere una svasatura spinta dall'interno del cono. Il risultato è che il tubo svasato standard entra in contatto con la sede svasata invertita nella posizione e nell'angolo errati, producendo una connessione che inizialmente può sembrare accettabile ma che perde sotto qualsiasi pressione significativa. In un sistema frenante, ciò produce una perdita di liquido dei freni che potrebbe non essere immediatamente evidente ma comporta una perdita di pressione di frenata nel tempo quando il livello del liquido diminuisce. Qualsiasi connessione di raccordo a svasatura invertita in un sistema frenante che presenta perdite dopo il corretto montaggio deve essere ispezionata per confermare che sul tubo si sia formata una svasatura invertita effettiva anziché una svasatura SAE standard.

3. Posso utilizzare la stessa misura di chiave per il dado svasato e il corpo del raccordo su una linea del freno a svasatura invertita?

Nella maggior parte delle applicazioni dei tubi freno a svasatura invertita, il dado svasato e il corpo del raccordo hanno dimensioni diverse della sede della chiave. Il dado svasato è generalmente più piccolo del corpo del raccordo perché deve solo applicare la forza di serraggio alla svasatura del tubo, mentre il corpo del raccordo deve anche resistere alla coppia rotazionale di serraggio e alla pressione interna del sistema. Lo strumento standard per il lavoro di raccordo svasato invertito della linea del freno è una chiave di linea dedicata (chiamata anche chiave per dadi svasati o chiave freno): una chiave ad anello con un lato aperto per consentirle di scivolare sul tubo, che fornisce una presa migliore sulle parti esagonali del dado svasato rispetto a una chiave aperta e impedisce l'arrotondamento dei dadi svasati in acciaio morbido che si verifica quando si utilizzano chiavi aperte su raccordi corrosi. Utilizzare sempre una seconda chiave per tenere fermo il corpo del raccordo mentre si stringe il dado svasato, per evitare che la coppia venga trasmessa attraverso il raccordo a qualsiasi componente in cui è filettato.

4. Qual è la differenza tra un raccordo a svasatura invertita e un raccordo a svasatura a bolla?

Un raccordo svasato invertito e un raccordo svasato a bolla sono due diverse geometrie delle estremità del tubo utilizzate nei sistemi di tubazioni dei freni automobilistici e non sono intercambiabili. La svasatura invertita (utilizzata sui veicoli nordamericani e su molti veicoli di importazione asiatica venduti nel Nord America) crea un cono di 45 gradi rivolto verso l'interno sull'estremità del tubo che si appoggia contro un cono corrispondente all'interno del corpo del raccordo. La svasatura a bolla (utilizzata principalmente su molti veicoli di importazione europei e giapponesi venduti al di fuori del Nord America) crea una sporgenza corta e arrotondata a forma di palla sull'estremità del tubo anziché un cono, che si posiziona contro una presa arrotondata corrispondente all'interno del raccordo. I raccordi a svasatura a bolla utilizzano una geometria del corpo del raccordo diversa, dadi svasati diversi e richiedono uno strumento di svasatura diverso rispetto ai raccordi a svasatura invertita. Il tentativo di utilizzare un raccordo a svasatura invertita dove è specificata una svasatura a bolla (o viceversa) produce una connessione che non sigillerà correttamente. Quando si lavora su veicoli importati, identificare sempre lo standard della linea del freno utilizzato prima di acquistare raccordi di ricambio o strumenti di svasatura.

5. Come riconosco un raccordo a cartella rovesciata dall'esterno?

Per identificare un raccordo svasato invertito dall'esterno è necessario guardare l'estremità del raccordo dove si collega il tubo, non la filettatura. Se possibile, svita o rimuovi il dado svasato e guarda nell'attacco femmina del corpo del raccordo: vedrai un incavo conico che si restringe man mano che si addentra nel raccordo. Questo è il sedile svasato invertito a 45 gradi. Il cono si rastrema lontano da te (si restringe nel raccordo) anziché verso di te (che sarebbe una sede svasata standard in cui il cono si restringe quando esce dal raccordo). Sui raccordi svasati maschio (che si inseriscono in una porta femmina su una pinza, pompa freno o altro componente), il cono a 45 gradi è visibile all'esterno del naso del raccordo, rivolto verso la connessione. Confrontando questo cono con un raccordo AN della stessa dimensione approssimativa, il cono svasato invertito appare leggermente più smussato (45 gradi è un angolo più ampio) rispetto al cono AN che appare leggermente più nitido (37 gradi è un angolo più stretto). Questo confronto visivo è utile per l'identificazione, ma un indicatore dell'angolo del sedile fornisce l'unica conferma definitiva.

6. Di quali materiali dovrebbero essere realizzati i raccordi della linea del freno a cartella invertita?

I raccordi della linea del freno a cartella invertita devono essere realizzati in acciaio (zincato o nichelato per applicazioni di sostituzione OEM) o acciaio inossidabile (per applicazioni ad alte prestazioni e per sport motoristici che richiedono la massima resistenza alla corrosione). L'acciaio deve essere adatto al contatto con il liquido dei freni idraulici: l'acciaio dolce standard con placcatura in zinco o nichel è compatibile con tutti i liquidi per freni a base di glicole DOT 3, DOT 4 e DOT 5.1 che sono lo standard praticamente in tutti i veicoli. L'acciaio inossidabile (tipicamente grado 303 o 304) è compatibile con tutti i tipi di liquido freni, incluso il fluido a base di silicone DOT 5. I raccordi a cartella invertita in ottone non devono essere utilizzati nei sistemi frenanti a causa dell'insufficiente resistenza alla trazione per le pressioni di picco della frenata modulata dall'ABS. I raccordi svasati invertiti in alluminio non vengono utilizzati nelle applicazioni con linee rigide delle linee dei freni perché l'alluminio non può essere svasato in modo affidabile sulla precisa geometria di 45 gradi senza rompersi, sebbene i raccordi AN in alluminio con la geometria del sedile corretta vengano utilizzati in alcune applicazioni di auto da corsa con un'adeguata verifica della pressione nominale.

7. Quando è necessario un adattatore a svasatura invertita anziché un raccordo a svasatura invertita standard?

È necessario un adattatore a svasatura invertita quando si collega una linea del freno a svasatura invertita a qualsiasi componente la cui porta di connessione utilizza uno standard di raccordo diverso da quello a svasatura invertita. Le situazioni comuni che richiedono un adattatore svasato invertito includono: collegamento delle linee dei freni in acciaio OEM a un cilindro principale aftermarket o una valvola proporzionale con porte filettate AN (richiede una svasatura invertita a un adattatore di raccordo); collegamento delle linee dei freni OEM a un sensore di pressione o manometro con porte filettate NPT (richiede svasatura invertita su adattatore NPT); giuntare due sezioni della linea del freno utilizzando un raccordo di unione (richiede un accoppiatore svasato invertito a doppia estremità, che è un adattatore che unisce due tubi svasati invertiti); collegamento a un componente importato del veicolo con filettatura metrica della linea del freno (richiede un adattatore da svasatura invertita a filettatura metrica); o aggiungendo una diramazione a T a un circuito di linea del freno a svasatura invertita esistente (richiede un adattatore a T svasato invertito). In ciascun caso, identificare entrambi i tipi di connessione che l'adattatore deve collegare e verificare le specifiche di entrambe le estremità prima dell'acquisto.

8. Cos'è un raccordo AN e perché le auto ad alte prestazioni lo utilizzano al posto del raccordo svasato invertito?

Un raccordo AN (raccordo Army-Navy, chiamato anche JIC o raccordo Joint Industry Council) utilizza un angolo del cono di 37 gradi per la sua superficie di tenuta, rispetto all'angolo di 45 gradi dello standard a svasatura invertita. I raccordi AN hanno avuto origine nei sistemi idraulici degli aerei militari negli anni '40 e sono diventati lo standard negli sport motoristici e nelle applicazioni automobilistiche ad alte prestazioni perché sono disponibili in formati riutilizzabili in acciaio inossidabile e alluminio che si accoppiano con tubi flessibili in acciaio inossidabile intrecciato o rivestiti in PTFE. Questi gruppi di tubi intrecciati presentano un'espansione termica trascurabile (che può influire sulla sensibilità del pedale del freno nei tubi in gomma OEM in caso di frenate brusche e prolungate), sono altamente resistenti all'abrasione e ai danni di percorso che interessano i tubi in gomma e sono disponibili in lunghezze personalizzate precise per installazioni professionali pulite. I veicoli di produzione utilizzano lo standard a svasatura invertita per le linee dei freni rigidi perché è prodotto a costi inferiori e funziona in modo affidabile per la vita di un normale veicolo stradale. I raccordi AN richiedono una svasatura invertita su un adattatore per il collegamento alle linee dei freni OEM in qualsiasi punto del circuito in cui i sistemi OEM e AN devono essere uniti.

9. Posso riutilizzare un raccordo svasato invertito o un dado svasato dopo averlo scollegato?

I corpi dei raccordi svasati invertiti possono generalmente essere riutilizzati dopo la disconnessione se non mostrano danni alla superficie della sede, corrosione o vaiolatura sulla sede e nessuna deformazione della filettatura. Ispezionare la sede del raccordo con una buona illuminazione dopo la pulizia: qualsiasi scanalatura, graffio o vaiolatura visibile sulla superficie del cono indica che il corpo del raccordo deve essere sostituito perché queste imperfezioni creano percorsi di perdita che non possono essere eliminati serrando ulteriormente il dado svasato. I dadi svasati possono essere riutilizzati se la filettatura non è danneggiata e le parti piatte non sono arrotondate dall'uso precedente della chiave, ma i dadi svasati sono abbastanza economici che si consiglia generalmente di sostituirli durante la manutenzione della linea del freno per garantire la piena capacità di serraggio specificata nella tabella delle coppie. La svasatura invertita formata sul tubo stesso viene deformata nella sede del raccordo durante il serraggio iniziale e non può essere riposizionata in modo affidabile in un diverso corpo del raccordo dopo la disconnessione: se un tubo viene scollegato, l'estremità del tubo deve essere ispezionata e se sono visibili danni o deformazioni, l'estremità del tubo deve essere tagliata e deve essere formata una nuova svasatura invertita prima di ricollegarla.

10. Di quali strumenti ho bisogno per lavorare sui raccordi della linea del freno a cartella invertita?

Lavorare sui raccordi delle linee dei freni a cartella invertita richiede un set specifico di strumenti che differiscono dai lavori idraulici generali o dai raccordi idraulici. Gli strumenti essenziali sono: uno strumento dedicato per la svasatura della linea del freno a doppia svasatura o svasatura invertita (non uno strumento SAE a svasatura singola standard) con gli inserti di dimensioni corrette per il diametro esterno del tubo su cui si sta lavorando; un tagliatubi dimensionato per i tubi della linea del freno (tipicamente con capacità da 3/16 di pollice a 1/4 di pollice) che produce un taglio quadrato netto senza distorcere il tubo; uno strumento per sbavare tubi o l'alesatore integrato nel tagliatubi; un set di chiavi per i tubi dei freni (chiavi per tubi o chiavi per dadi svasati) nelle dimensioni corrispondenti alle parti piatte del raccordo svasato invertito (tipicamente 10 mm, 11 mm e 14 mm per veicoli metrici o 3/8 pollici, 7/16 pollici e 1/2 pollici per veicoli con specifiche statunitensi); una chiave dinamometrica calibrata che copre l'intervallo da 10 a 20 piedi-libbre per il serraggio finale; e facoltativamente un misuratore del passo della filettatura per identificare dimensioni della filettatura di raccordo sconosciute. Per il lavoro di svasatura invertita su un adattatore di raccordo, sono necessarie anche chiavi di raccordo AN nelle dimensioni appropriate del trattino per l'estremità AN della connessione.