Omówienie układu hamulca pneumatycznego

Aby pociąg mógł skutecznie zwalniać, wszystkie pojazdy składu powinny hamować względnie jednocześnie. Jest to realizowane przez pneumatyczny układ hamulca zespolonego. Każdy pojazd szynowy jest wyposażony w przewód główny, z wężami elastycznymi na obu jego końcach. Kiedy pojazdy są ze sobą połączone, ich przewody główne są również połączone. W ten sposób maszynista w pojeździe prowadzącym może sterować hamulcami całego pociągu za pomocą jednego urządzenia sterującego hamulcem zespolonym.

Powietrze w układzie hamulcowym jest pompowane przez sprężarki znajdujące się w pojazdach silnikowych i rozprowadzane po całym pociągu za pomocą systemu zaworów, rur i węży. W uproszczeniu, układ można postrzegać jako złożony z trzech oddzielnych elementów: zbiornika głównego, przewodu głównego i cylindra hamulcowego.

Zbiornik główny to zbiornik o dużej pojemności, znajdujący się na pokładzie pojazdów silnikowych. Zwykle jest w nim utrzymywane wysokie ciśnienie przez sprężarkę i służy do dostarczania ciśnienia do reszty układu.

Przewód główny, pod ciśnieniem ze zbiornika głównego, to system zaworów, rurek i węży rozciągniętych na długości całego pociągu. Przy każdym złączu przepływ powietrza można ręcznie otwierać lub zamykać za pomocą zaworu u jego podstawy, zwanego kurkiem końcowym. Odbywa się to na końcach pociągu, aby zapobiec ucieczce sprężonego powietrza do atmosfery. Ciśnienie robocze hamulca wynosi 5 barów.

Wreszcie, każdy pojazd ma jeden lub więcej własnych cylindrów hamulcowych., Powietrze w cylindrze naciska na tłok, który dociska szczęki hamulcowe pojazdu do kół, powodując jego spowalnianie. Zawór sterujący (rozrządczy) reaguje na zmiany ciśnienia w przewodzie głównym i odpowiednio napełnia cylindry hamulcowe powietrzem ze specjalnych zbiorników znajdujących się w każdym pojeździe, zwanych zbiornikami pomocniczymi.

Używając dźwigni zaworu hamulca zespolonego, maszynista kontroluje ciśnienie w przewodzie hamulcowym, wpływając pośrednio na ilość powietrza dostarczanego do każdego cylindra hamulcowego w pociągu. Przesuwając dźwignię hamulca pociągu w kierunku hamowania, maszynista wypuszcza powietrze z przewodu głównego do atmosfery. Zawory rozrządcze w każdym pojeździe przepuszczają powietrze ze zbiorników pomocniczych do cylindrów hamulcowych, tym samym dociskając hamulce. Przesuwając dźwignię zaworu hamulca zespolonego w kierunku odhamowania, maszynista napełnia przewód główny powietrzem ze zbiornika głównego. Powoduje to ponowne napełnienie zbiornika pomocniczego, a zawory rozrządcze reagują, wypuszczając powietrze z cylindrów hamulcowych do atmosfery, zwalniając hamulce.

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.