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 compressed air that is ready to apply brakes on demand. While auxiliary reservoirs can take a long time to charge, depending on the amount of vehicles in a train, they practically never 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.

Brake cylinder pressure can be manually dumped in situations where that may be desired.

Brake Control Valve

Compressed air brakes, be it independent or train , are operated by control valves found in motorized vehicles' cabs , usually in the form of levers. There are different types of control valves and they need to be properly cut in in order to function.

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 reservoirs, which will charge as quickly as the respective compressor(s) allow 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, and so is revving the engine .

Automatic Stop Safety Mechanism

Crucial safety feature of the compressed air brake system is that, in case a vehicle connection is severed, such as due to a derailment , emergency brakes are automatically applied on both remaining train parts. This is because the brake pipe pressure is lost to the atmosphere, and it is integral to the compressed air brake system design in trains.