Überblick

Aufgrund der besonderen Eigenschaften von Zügen ist es unerlässlich, dass sich alle Bremsen im Zug von einer Stelle aus bedienen lassen. Dies wird durch Druckluftbremsen erreicht. Jedes Eisenbahnfahrzeug ist mit einem Luftschlauch an jedem Ende ausgerüstet, der beim Kuppeln mit dem des jeweils anderen Fahrzeugs verbunden wird. Die Kupplungen der Luftschläuche greifen dabei wie bei einem Handschlag ineinander. Auf diese Weise können, über das sogenannte Führerbremsventil, die Bremsen im gesamten Zug gesteuert werden.

Die dafür notwendige Druckluft wird über Kompressoren (Luftpresser) auf den Triebfahrzeugen verdichtet und über ein System aus Ventilen, Rohrleitungen und Luftschläuchen im Zug verteilt. Im Kern besteht die Druckluftbremse aus drei Komponenten: dem Hauptluftbehälter, der Hauptluftleitung und den Bremszylindern.

Main Reservoir

Der Hauptluftbehälter ist ein großvolumiger Druckbehälter auf Lokomotiven und versorgt das Bremssystem mit Druckluft. Die Druckluft wird durch den Luftpresser in den Hauptluftbehälter gefüllt und bei einem hohen Druck von bis zu 8 bar gehalten.

Brake Pipe

Die Hauptluftleitung wird vom Hauptluftbehälter gespeist. Diese Leitung erstreckt sich durch alle Fahrzeuge des ganzen Zuges. An jedem Fahrzeugende befinden sich Luftabsperrhähne, mit denen die Hauptluftleitung jeweils einzeln auf- oder abgesperrt werden kann. Besonders wichtig ist dies am Zugschluss, damit die Luft nicht ins Freie entweicht. Im normalen Betrieb hat die Hauptluftleitung einen Druck von 5 bar.

Auxiliary Reservoirs

Auxiliary reservoirs are medium volume vessels found on each individual vehicle. Pressurized by the brake pipe, they store pressure to be further fed to apply brakes, on demand. While auxiliary reservoirs can take a long time to charge, they are almost impossible to run out during regular operation.

Brake Cylinders

Jedes Fahrzeug hat einen oder mehrere Bremszylinder. Der Bremszylinder ist ein kleiner Behälter mit einem Kolben, der durch Druckluft betätigt werden kann. Dieser drückt dadurch die Bremssohlen auf die Laufflächen der Räder, was schließlich zu Bremswirkung führt. Steuerventile reagieren auf Druckunterschiede in der Hauptluftleitung und versorgen die Bremszylinder entsprechend mit Luft aus den Vorratsluftbehältern, die sich an jedem Wagen befinden.

Train Charging

Due to leaks , no brake system 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 can do 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, as is revving the engine .

Train Brake Application

Train brake is applied by a control device found in motorized rail vehicles. Doing so 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 wheels.

Train Brake Release

Durch Bedienen des Führerbremsventils kann der Druck in der Hauptluftleitung und infolgedessen indirekt der Druck in den Bremszylindern reguliert werden. In der Stellung „Bremsen“ wird über das Führerbremsventil Luft aus der Hauptluftleitung abgelassen und der Druck dadurch gesenkt. Steuerventile leiten Luft aus den Vorratsluftbehältern in die Bremszylinder und legen dadurch die Bremsen an. In der Stellung „Lösen“ wird die Hauptluftleitung mit Luft aus dem Hauptluftbehälter aufgefüllt, die Steuerventile reagieren ebenfalls, füllen die Reserveluftbehälter auf und lösen die Bremsen, indem der Bremszylinderdruck ins Freie entlassen wird.

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, resulting in automatic full brake application on both remaining train parts. This is integral to the compressed air brake system design.