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.

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.

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.

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.

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.

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.