A légnyomásos fékberendezés áttekintése

Annak érdekében, hogy a vonatok, különösen a hosszú és nehéz vonatok hatékonyan le tudjanak lassítani, vagy megállíthatóak legyenek anélkül, hogy a fékezéskor fellépő erők vonatszakadáshoz vezetnének vagy a fékút tűrhetetlenül hosszú lenne, a szerelvény minden járműjének viszonylag egyszerre kell fékeznie. Szerencsére a mai, modern légnyomásos fékberendezések már képesek erre, ezért olyan a vasút, amilyennek ismerjük. A következőkben a vasúti szerelvények folytatólagos működésű (átmenő), önműködő és kimeríthetetlen légnyomásos fékberendezésének működését ismertetjük. A vasúti járművek két végén található a fővezetéki tömlőkapcsolat, mely egy mindig vörös színű végelzáró váltóból, egy kb. 620mm hosszú, több, nyomásálló rétegből álló szárból, az ennek a végén található kapcsolófejből, és egy felfüggesztő szerkezetből áll. Amikor a járműveket összeakasztjuk, a kapcsolófejeket is összekapcsoljuk, így a mozdonyvezető képes a fékezőszelep karjának elmozdításával a fékeket a szerelvény teljes hosszában működtetni.

A légnyomásos fékberendezés működéséhez szükséges sűrített levegőt a vontatójárművek légsűrítő berendezése (kompresszor) állítja elő, mely a vonatójárműveken található főlégtartályból jut el szelepek, vezetékek és tömlők és tartályok bonyolult rendszerén keresztül a járművek fékhengereihez. Az egyszerűség kedvéért mondhatjuk, hogy a rendszer három különálló egységből áll: főlégtartályból, fővezetékből és fékhengerekből.
Mi magyarok azért ennél többet is meg tudunk jegyezni, tehát az egyszerűség kedvéért, de a teljesség jegyében a sor a következő: légsűrítő → főlégtartály → (mozdonyvezetői) fékezőszelep → fővezeték → fővezetéki tömlőkapcsolat → vontatott jármű fővezetéke → kormányszelep → segédlégtartály → fékhenger, majd oldáskor → szabad levegő

Main Reservoir

A főlégtartály egy nagy térfogatú tárolótartály, mely a vontatójárművön található. A fedélzeti légsűrítő berendezés a fővezeték nyomásánál nagyobb nyomásra tölti, hogy belőle a fővezeték, illetve a szerelvény minden egyéb, sűrített levegővel működő berendezése ellátható legyen.

Brake Pipe

A fővezeték a tömlőkapcsolatok révén a szerelvény egészén végighaladó egynyomású tér, melynek töltését és oldását a mozdonyvezető a fékezőszeleppel vezérli. Minden tömlőkapcsolat előtt található egy végelzáró váltó, mellyel szabályozható, hogy a túlnyomásos levegőt továbbengedjük-e, vagy sem. Ez ideális esetben csak a vonat végén történik, hogy a levegő ne ürüljön a szabadba. Normál, üzemi körülmények között, az átmenő fék oldott állásában a fővezeték nyomása 5 bar. E fölött a rendszer enyhén túltöltött, ez alatt pedig – mivel a levegő nyomása vezérlő szerepet is betölt – a járműveken található kormányszelepek működésbe lépnek, és levegőt engednek a segédlégtartályokból a fékhengerekbe, így kialakítva a fékhatást.

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

Így el is érkeztünk a fékhengerekhez. Minden járműnek van egy vagy több saját fékhengere. Ezekben a hengerekben győzi le a sűrített levegő ereje az ellentétes irányú rugóerőt, és nyomja a dugattyút, illetve vele – a fékrudazaton keresztül – a féktuskót a kerekekhez. A fék oldásakor, amikor a fővezeték nyomása megnő, a kormányszelep érzékeli ezt, kiengedi a levegőt a fékhengerből, a fékhatás megszűnik, majd újra feltölti a jármű segédlégtartályát, hogy az készen álljon a következő fékezésre.

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.