空気ブレーキシステムの概要

全ての鉄道車両 には機械式のブレーキ が装備されています。 ブレーキはブレーキシュー を車輪に物理的に押し付けることで機能します。ブレーキシューは手ブレーキ で手動で押し付けることも、圧縮空気を動力として押し付けることもできます。

圧縮空気でブレーキをかけるとブレーキの効きが早くなるため、一部の車両には手ブレーキだけでなく単独ブレーキ が装備されています。 さらに重要なのは、圧縮空気によって列車編成全体に、ある程度同時にブレーキをかけることができることです。これは貫通ブレーキ と呼ばれます。空気ブレーキシステムを構成する主要機器は、以下の通りです。

元空気タンク

元空気タンクは動力車 に搭載されている大容量の容器です。 このタンクには圧縮空気が入っており、通常は車載の空気圧縮機 によって自動的に8 bar まで加圧されます。 元空気タンクはブレーキシステムに圧力を供給するためのものですが、警笛 やワイパー などの、他のシステムにも圧力を供給する場合もあります。

ブレーキ管

ブレーキ管は、圧縮空気を列車編成全体に分配するために設計された空気配管システムです。適切に連結された列車では、各車両間のブレーキ管ホースはコックを開いた状態で接続されます。 一方、列車の両端ではコックが閉じられます。これにより、通常の走行中は、圧縮空気が元空気タンクから列車編成全体のブレーキ管に供給され、5 bar まで加圧されます。 ブレーキ管自体の容積は比較的小さいですが、連結された車両が増えるにつれて大きくなります。

補助空気タンク

補助空気タンクは、各車両に搭載されている中容量の容器です。 ブレーキ管から加圧され、必要に応じてブレーキをかけるための圧縮空気を貯蔵します。 編成の車両数によっては補助空気タンクの充填に長時間かかる場合がありますが、通常の運行中にタンクが空になることはほとんどありません。

ブレーキシリンダー

ブレーキシリンダーは、各車両に搭載されている小容量の容器で、実際のブレーキ力を発生させます。 補助空気タンクから加圧されると、シリンダーはブレーキシュー を車輪に押し付け、車両を減速させます。

Brake cylinder pressure can be manually dumped in situations where that may be desired.

Brake Control Valve

Compressed air brakes, be it independent or train , are operated by control valves found in motorized vehicles' cabs , usually in the form of levers. There are different types of control valves and they need to be properly cut in in order to function.

Train Charging

Due to leaks , no brake components can remain pressurized indefinitely. It usually takes some time to bring the components of unused vehicles to their nominal, high pressure level, before they can be set in motion. The two biggest factors are the main reservoirs, which will charge as quickly as the respective compressor(s) allow it, and auxiliary reservoirs, which may take a long time to charge, depending on how many vehicles there are in the train.

Adding additional locomotives to the train to improve charging speeds is a viable option, and so is revving the engine .

Automatic Stop Safety Mechanism

Crucial safety feature of the compressed air brake system is that, in case a vehicle connection is severed, such as due to a derailment , emergency brakes are automatically applied on both remaining train parts. This is because the brake pipe pressure is lost to the atmosphere, and it is integral to the compressed air brake system design in trains.