Présentation du système de freinage pneumatique

Pour que les trains puissent ralentir efficacement, chaque véhicule doit appliquer les freins relativement simultanément. Ceci est accompli par le système de freinage pneumatique du train. Chaque véhicule ferroviaire est équipé d'un tuyau servant de conduite d’air, avec à chaque extrémité un flexible appelé “demi-accouplement”. Lorsque des véhicules sont attelés ensemble, leurs conduites d'air sont également connectées par l’intermédiaire des demi-accouplements, à la manière d'une “poignée de main”. De cette façon, le conducteur d'un véhicule en tête peut contrôler les freins sur l'ensemble du train, à l'aide d'un seul dispositif de commande du FCA.

L'air du système de freinage est aspiré par des compresseurs installés à bord des engins moteurs, et il est partagé dans tout le train via un système de vannes, de tuyaux et de flexibles. Pour plus de simplicité, le système peut être considéré comme composé de trois unités distinctes : réservoir principal, conduite générale et cylindre de frein.

Main Reservoir

Le réservoir principal (RP) est un réservoir de grand volume que l'on trouve à bord des engins moteurs. Il est généralement maintenu sous pression à une pression élevée par le compresseur embarqué et sert à fournir de l’air sous pression au reste du système.

Brake Pipe

La conduite générale (CG), alimentée par le réservoir principal, est un système de soupapes, de tuyaux et de flexibles s’étendant sur toute la longueur d’un train. A chaque attelage, le flux d’air peut être ouvert ou coupé manuellement par un clapet à la base de chaque demi-accouplement, appelé robinet d'arrêt. Cela se fait aux extrémités du train, pour éviter que l'air sous pression ne s'échappe dans l'atmosphère. Dans des conditions de fonctionnement normales, la conduite de frein est maintenue à une pression de 5 bar.

Auxiliary Reservoirs

Auxiliary reservoirs are medium volume vessels found on each individual vehicle. Pressurized by the brake pipe, they store pressure that is ready to apply brakes on demand. While auxiliary reservoirs can take a long time to charge, they practically never run out during regular operation.

Brake Cylinders

Enfin, chaque véhicule possède un ou plusieurs cylindres de frein. Ce sont des réservoirs de faible volume fonctionnant comme des pistons, appliquant alors les semelles de frein contre les roues du véhicule lorsqu’ils sont alimentés en air. Un appareil de distribution se charge de traduire les variations de pression de la CG pour les répercuter dans les CF. L'air alimentant ces derniers provient de réservoirs auxiliaires présents sur chaque véhicule.

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 reservoir, which will charge as quickly as the respective compressor is capable to, 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, as is revving the engine .

Train Brake Application

Train brake is applied by a control device found in motorized rail vehicles. Applying brakes on a fully charged train functions by air getting dumped from the brake pipe to the atmosphere. This forces auxiliary reservoirs to feed their stored pressure to brake cylinders, pressing brake shoes against the wheels.

Train Brake Release

En actionnant la commande du FCA, le conducteur contrôle la pression de la conduite générale, affectant indirectement la quantité d'air fournie à chaque cylindre de frein du train. En déplaçant le levier dans la direction "serrage", le conducteur vide l'air de la CG dans l'atmosphère. L’appareil de distribution de chaque véhicule envoie la pression contenue dans le réservoir auxiliaire vers le cylindre de frein et serrent ainsi les freins. En déplaçant la commande du FCA dans la direction "desserrage", le conducteur met sous pression la CG avec de l'air provenant du réservoir principal. Cela remplit les réservoirs auxiliaires, et les appareils de distribution réagissent en vidangeant l’air des cylindres de frein dans l'atmosphère, desserrant alors les freins.

Automatic Stop Safety Mechanism

Crucial safety feature of the compressed air brake system is that, in case of vehicle connection getting severed, such as due to a derailment , brake pipe pressure will be lost to the atmosphere, resulting in automatic full brake application on both remaining train parts. This is integral to the compressed air brake system design in trains.