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。

ブレーキシリンダー圧力は、必要に応じて手動で放出することができます。

ブレーキ弁

空気ブレーキ（単独ブレーキまたは貫通ブレーキ）は、運転台にある、通常はレバー形のブレーキ弁にで操作します。操作方法が異なるタイプのものがあり、機能させるには適切に重連コックを開く必要があります。

編成各車両への圧縮空気充填

空気漏れのため、ブレーキ機器類は永続的に加圧された状態を維持することはできません。通常、一定期間運行されていない車両の機器は、動作可能な定格圧力まで加圧されるまでには時間がかかります。理由は大きく分けて 2つで、空気圧縮機の性能に応じて速やかに充填される元空気タンクと、編成の車両数によっては充填に長時間かかる可能性がある補助空気タンクによるものです。

充填時間を短縮するための有効な選択肢は、編成に機関車を追加することや、エンジン回転数を増すことです。

安全のための自動停止機構

空気ブレーキシステムの重要な安全機能は、脱線などにより列車が分離した場合、全ての車両に自動的に非常ブレーキがかかることです。これはブレーキ管の圧力が大気中に放出されるためであり、列車の空気ブレーキシステムの設計に不可欠な要素です。