Si el acccionamiento de un vehículo deja de funcionar, este deja de avanzar. Esto puede resultar molesto, pero no suele ser peligroso. Por otro lado, si fallan los frenos deben sonar todas las señales de alarma, ya que los frenos son, hasta cierto punto, la parte más importante de cualquier vehículo. Esto se aplica especialmente a los trenes, que pueden llegar a transportar varios centenares de pasajeros.
De los frenos de mano a la tecnología de parada moderna
A principios del siglo XIX, los primeros ferrocarriles utilizaban un freno de mano para cada uno de los vagones. Con el tiempo, comenzaron a instalarse sistemas de frenado con control central, que actuaban en todo el tren. En aquella época los frenos de vacío eran más comunes, mientras que actualmente lo que más se utiliza es el aire comprimido.En principio, los dos procesos de frenado son muy similares: los pistones de freno en los ejes de las ruedas están controlados por los cilindros de freno. Los cilindros están conectados a la unidad de control mediante unos cables que van desde la unidad de tracción hasta el extremo final del tren. El conductor del tren acciona una válvula para iniciar el frenado. En el caso de los frenos de aire comprimido, en las líneas de freno se introduce sobrepresión procedente de un compresor que suministra la energía para el proceso de frenado. En el caso de los frenos de vacío o de aire aspirado, la válvula se utiliza para regular una presión negativa existente. Esto mantiene los pintones de freno alejados de los ejes durante el viaje. Al accionarse la válvula, la presión atmosférica entrante puede aplicar presión e iniciar el frenado.
Ventajas de los frenos de vacío
Los frenos de aire comprimido tienen una desventaja en cuanto al diseño: necesitan comprimir el aire ambiente para el proceso de frenado. En climas fríos, la humedad del aire se puede condensar. Esto provoca una caída de la presión y, a su vez, una reducción del rendimiento de frenado. Si el clima es más helado, la condensación se puede congelar y obstruir las líneas de freno.Con los frenos de vacío no existe este peligro. Para que estos frenos estén listos, la bomba de vacío crea vacío en las líneas de freno una vez encendida la unidad de control. Esto evita que entre la humedad del exterior en el sistema de freno. Un diferencial de presión de unos 690 milibares entre el sistema de frenado y la presión atmosférica mantiene los frenos en posición inactiva. El freno se acciona cuando el conductor del tren abre la válvula. Esto también se produce de forma automática en caso de un fallo del sistema.
De este modo se garantiza un funcionamiento seguro, y no solo a temperaturas bajo cero. Además, los sistemas de frenado por vacío se pueden regular fácilmente. Mantienen su eficacia total incluso después de accionarse rápida y repetidamente, lo cual supone una ventaja importante para su funcionamiento en tramos largos cuesta abajo y en la realización de maniobras. Por esta razón, los sistemas de frenado por vacío siguen utilizándose hoy en día, por ejemplo, en muchos trenes de vía estrecha y pequeño tamaño, en locomotoras diésel para operaciones de maniobra o en construcción de túneles, en trenes montaña en Suiza y Austria, así como en trenes de las redes de ferrocarriles sudafricanas e indias.