Air Brake System Overview/it: Difference between revisions

Latest revision as of 17:11, 8 May 2025

Ogni rotabile è equipaggiato con freni meccanici che agiscono esercitando una pressione sui ceppi freno contro le ruote. I ceppi possono essere azionati manualmente tramite freni a mano o automaticamente utilizzando aria compressa.

L'applicazione dei freni con aria compressa è più rapida, motivo per cui alcuni rotabili sono dotati di freni moderabili , invece dei soli freni a mano. Inoltre, l'aria compressa permette di applicare i freni in modo sincronizzato lungo tutto il treno, tramite il cosiddetto freno continuo . I principali componenti che costituiscono l'impianto di frenatura ad aria compressa sono:

Serbatoio principale

Il serbatoio principale è un recipiente ad alta capacità presente sulle unità di trazione . Questo serbatoio contiene aria, di solito pompata in automatico fino a 8 bar da un compressore di bordo. Il suo scopo è quello di fornire pressione all'impianto di frenatura, ma a volte può alimentare anche altri sistemi, come trombe e tergicristalli .

Condotta generale

La condotta generale (CG) è un sistema di tubazioni pneumatiche progettato per distribuire l'aria compressa lungo tutto il treno. In un convoglio correttamente accoppiato, le condotte sono collegate tra i singoli carri con i rubinetti di testata aperti. Tuttavia, alle estremità del treno, questi rubinetti vengono chiusi per evitare che l’aria fuoriesca in atmosfera. Ciò consente alla CG di essere pressurizzata a 5 bar durante la marcia normale, utilizzando i serbatoi principali disponibili. Sebbene il volume d'aria necessario per riempire la CG sia relativamente basso, aumenta con l'aggiunta di ogni nuovo rotabile al convoglio.

Serbatoi ausiliari

I serbatoi ausiliari (SA in breve) sono recipienti di medio volume presenti su ciascun rotabile. Vengono pressurizzati dalla CG e immagazzinano aria compressa pronta per l'applicazione i freni al bisogno. Sebbene possano impiegare molto tempo per caricarsi, a seconda del numero di rotabili presenti in un treno, durante il normale utilizzo tendono a non esaurirsi mai.

Cilindri freno

I cilindri freno (CF in breve) sono recipienti a basso volume situati su ciascun rotabile e sono responsabili dell’applicazione dell'effettiva forza frenante. Una volta pressurizzati dai serbatoi ausiliari, i cilindri freno spingono i ceppi freno contro le ruote, causando la riduzione della velocità del rotabile.

La pressione dei CF può essere scaricata manualmente in situazioni in cui possa risultare necessario.

Rubinetto di controllo del freno

I freni ad aria compressa, sia moderabili che continui , sono azionati da rubinetti di controllo situati nelle cabine delle unità di trazione , solitamente sotto forma di leve. Esistono diversi tipi di rubinetto e devono essere correttamente collegati per garantirne il corretto funzionamento.

Ricarica della CG

A causa delle perdite , nessun componente dell'impianto di frenatura può rimanere pressurizzato indefinitamente. Generalmente, è necessario un po' di tempo per riportare i componenti dei rotabili inutilizzati al loro livello di pressurizzazione ottimale, prima che possano essere nuovamente messi in moto. I due fattori principali che influenzano questo processo sono i serbatoi principali, che si ricaricano tanto rapidamente quanto i loro rispettivi compressori , e i serbatoi ausiliari, che potrebbero richiedere più tempo per caricarsi, a seconda del numero di rotabili presenti nel treno.

Aggiungere ulteriori unità di trazione al convoglio per velocizzare la ricarica è una soluzione efficace, così come aumentare i giri del motore .

Meccanismo di sicurezza d'arresto automatico

Una caratteristica di sicurezza fondamentale dell'impianto di frenatura ad aria compressa è che, in caso di interruzione della connessione tra rotabili, come ad esempio a seguito di un deragliamento , i freni d'emergenza si attivano automaticamente su entrambe le sezioni del treno, poiché la pressione nella CG viene scaricata nell'atmosfera. Questa caratteristica è cruciale nel design dell'impianto di frenatura ad aria compressa dei treni.

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-Per garantire un rallentamento efficace dei treni, è necessario che tutti i rotabili applichino i freni contemporaneamente. Ciò è possibile grazie all’impianto di frenatura ad aria compressa del convoglio. Ogni rotabile è dotato a entrambe le estremità di un tubo flessibile chiamato “condotta generale” (abbreviata in CG), attraverso il quale l'aria compressa viene distribuita. Quando i veicoli sono collegati, anche le loro condotte sono connesse, come se si stringessero la mano. In questo modo il macchinista in testa al treno può azionare i freni lungo tutto il convoglio con un solo dispositivo di controllo.
-L'aria presente nell'impianto di frenatura viene pressurizzata dai compressori installati sulle unità di trazione e viene distribuita lungo tutto il treno tramite un sistema di valvole e condotte. In generale, questo sistema può essere suddiviso in tre componenti separate: il serbatoio principale, la condotta generale e il cilindro freno.
+Ogni {{pll|Rail Vehicle Types|rotabile}} è equipaggiato con {{pll|Braking Overview|freni meccanici}} che agiscono esercitando una pressione sui {{pll|Brake Shoes|ceppi freno}} contro le ruote. I ceppi possono essere azionati manualmente tramite {{pll|Handbrake|freni a mano}} o automaticamente utilizzando aria compressa.
-Il serbatoio principale è un grande recipiente che si trova a bordo delle unità di trazione. Il compressore di bordo mantiene costantemente l'aria al suo interno a una pressione sufficientemente alta per alimentare il resto dei sistemi.
+L'applicazione dei freni con aria compressa è più rapida, motivo per cui alcuni rotabili sono dotati di {{pll|Independent Brake|freni moderabili}}, invece dei soli freni a mano. Inoltre, l'aria compressa permette di applicare i freni in modo sincronizzato lungo tutto il treno, tramite il cosiddetto {{pll|Train Brake|freno continuo}}. I principali componenti che costituiscono l'impianto di frenatura ad aria compressa sono:
-La CG comprende, oltre ai tubi sui rotabili, anche delle valvole e dei raccordi flessibili. L’aria che pressurizza la condotta proviene dal serbatoio principale. La condotta può essere interrotta tramite i rubinetti di testata presenti su ogni rotabile, per evitare che l’aria fuoriesca in atmosfera. Con i freni completamente allentati, la pressione in CG è pari a 5 bar.
+<span id="Main_Reservoir"></span>
+==== Serbatoio principale ====
-Infine, ogni veicolo dispone di uno o più “cilindri freno” (abbreviati in CF). In fase di frenatura l’aria compressa riempie i cilindri spingendo i ceppi contro le ruote del rotabile, rallentandone la rotazione.<br/>La pressione nei CF è controllata da una valvola chiamata “distributore”, la quale risponde ai cambiamenti di pressione nella CG. Un serbatoio presente su ogni rotabile, noto come “serbatoio ausiliario” (abbreviato in SA), fornisce l’aria compressa necessaria al funzionamento dei CF.
+Il serbatoio principale è un recipiente ad alta capacità presente sulle {{pll|Rail Vehicle Types|unità di trazione}}. Questo serbatoio contiene aria, di solito pompata in automatico fino a {{pll|Monitoring|8 bar}} da un {{pll|Compressor|compressore}} di bordo. Il suo scopo è quello di fornire pressione all'impianto di frenatura, ma a volte può alimentare anche altri sistemi, come {{pll|Horns, Bells & Whistles|trombe}} e {{pll|Wipers|tergicristalli}}.
-La pressione della CG viene decisa dal macchinista tramite il rubinetto del freno continuo presente in cabina. La pressione della condotta determina indirettamente la pressione nei CF, e quindi la forza di frenatura applicata su tutto il treno.<br/>Quando il rubinetto del freno continuo viene posizionato su “frenatura”, l’aria nella CG viene scaricata in atmosfera, abbassando quindi la pressione nella condotta. Questa variazione viene rilevata dai distributori, che provvederanno a caricare in maniera proporzionata i CF di ogni rotabile.<br/>Al contrario, quando il rubinetto del freno viene posizionato su “sfrenatura”, la CG viene caricata con l’aria proveniente dal serbatoio principale, caricando anche quelli ausiliari e azionando i distributori, che provvederanno a scaricare in atmosfera la pressione contenuta nei CF, rilasciando quindi i freni.
+<span id="Brake_Pipe"></span>
+==== Condotta generale ====
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+La condotta generale (CG) è un sistema di tubazioni pneumatiche progettato per distribuire l'aria compressa lungo tutto il treno. In un convoglio correttamente accoppiato, le condotte sono collegate tra i singoli carri con i rubinetti di testata aperti. Tuttavia, alle estremità del treno, questi rubinetti vengono chiusi per evitare che l’aria fuoriesca in atmosfera. Ciò consente alla CG di essere pressurizzata a {{pll|Monitoring|5 bar}} durante la marcia normale, utilizzando i serbatoi principali disponibili. Sebbene il volume d'aria necessario per riempire la CG sia relativamente basso, aumenta con l'aggiunta di ogni nuovo rotabile al convoglio.
-In case the connection between the vehicles is broken, full brakes will apply automatically on both remaining train parts. This safety feature is integral to the pressurized air brake system design. Brake pipe needs to be fully pressurized so that the brakes are released. When the brake pipe loses all pressure, brakes get fully applied. This is also one of the disadvantages of the system – before a train can be safely set in motion, it must be pressurized first. The longer the train, the longer it takes to pressurize the system, particularly the auxiliary reservoirs. With long trains, adding extra locomotives can help pressurize the system faster.
-</div>
+<span id="Auxiliary_Reservoirs"></span>
+==== Serbatoi ausiliari ====
+I serbatoi ausiliari (SA in breve) sono recipienti di medio volume presenti su ciascun rotabile. Vengono pressurizzati dalla CG e immagazzinano aria compressa pronta per l'applicazione i freni al bisogno. Sebbene possano impiegare molto tempo per caricarsi, a seconda del numero di rotabili presenti in un treno, durante il normale utilizzo tendono a non esaurirsi mai.
+<span id="Brake_Cylinders"></span>
+==== Cilindri freno ====
+I cilindri freno (CF in breve) sono recipienti a basso volume situati su ciascun rotabile e sono responsabili dell’applicazione dell'effettiva forza frenante. Una volta pressurizzati dai serbatoi ausiliari, i cilindri freno spingono i {{pll|Brake Shoes|ceppi freno}} contro le ruote, causando la riduzione della velocità del rotabile.
+La pressione dei CF può essere {{pll|Manual Cylinder Release|scaricata manualmente}} in situazioni in cui possa risultare necessario.
+<span id="Brake_Control_Valve"></span>
+==== Rubinetto di controllo del freno ====
+I freni ad aria compressa, sia {{pll|Independent Brake|moderabili}} che {{pll|Train Brake|continui}}, sono azionati da rubinetti di controllo situati nelle {{pll|Rail Vehicle Types|cabine delle unità di trazione}}, solitamente sotto forma di leve. Esistono {{pll|Lapping|diversi tipi di rubinetto}} e devono essere correttamente {{pll|Brake Cutout|collegati}} per garantirne il corretto funzionamento.
+<span id="Train_Charging"></span>
+==== Ricarica della CG ====
+A causa delle {{pll|Cylinder Leaks|perdite}}, nessun componente dell'impianto di frenatura può rimanere pressurizzato indefinitamente. Generalmente, è necessario un po' di tempo per riportare i componenti dei rotabili inutilizzati al loro livello di pressurizzazione ottimale, prima che possano essere nuovamente messi in moto. I due fattori principali che influenzano questo processo sono i serbatoi principali, che si ricaricano tanto rapidamente quanto i loro rispettivi {{pll|Compressor|compressori}}, e i serbatoi ausiliari, che potrebbero richiedere più tempo per caricarsi, a seconda del numero di rotabili presenti nel treno.
+Aggiungere ulteriori unità di trazione al convoglio per velocizzare la ricarica è una soluzione efficace, così come {{pll|Compressor|aumentare i giri del motore}}.
+<span id="Automatic_Stop_Safety_Mechanism"></span>
+==== Meccanismo di sicurezza d'arresto automatico ====
+Una caratteristica di sicurezza fondamentale dell'impianto di frenatura ad aria compressa è che, in caso di interruzione della connessione tra rotabili, come ad esempio a seguito di un {{pll|Derailing|deragliamento}}, i freni d'emergenza si attivano automaticamente su entrambe le sezioni del treno, poiché la pressione nella CG viene scaricata nell'atmosfera. Questa caratteristica è cruciale nel design dell'impianto di frenatura ad aria compressa dei treni.
-{{See also|Coupling|Rail Vehicle Types|Compressor|Lapping|Cylinder Leaks|Monitoring|Train Brake|Independent Brake|Dynamic Brake|Brake Shoes}}
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