Sikker stopp i store høyder - Vakuumbremsene kan brukes selv når det er kaldt eller i en skråning

Sikker stopp i store høyder - Vakuumbremsene kan brukes selv når det er kaldt eller i en skråning

Trykkluft til bremsing brukes ofte i moderne togtrafikk. Ved lave temperaturer har imidlertid dette sine begrensninger. Smalsporede tog som kjører i høye fjell bruker derfor vakuumbremsesystemer i stedet.
Vacuum-brakes-trains-1.jpg

Hvis kjøretøyets driv slutter å fungere, kan det ikke lenger bevege seg fremover. Dette kan være irriterende, men er vanligvis ikke farlig. Hvis det er en feil med bremsene, derimot, bør alle alarmklokkene ringe, siden bremsene til en viss grad er den viktigste delen på et kjøretøy. Dette gjelder spesielt tog som kan frakte flere hundre passasjerer av gangen.

Fra håndbremser til moderne stoppteknologi

På begynnelsen av 1800-tallet ble de første togene bremset for hånd, og det for hver vogn. Med tiden ble det etablert sentralstyrte bremsesystemer som betjente hele toget. Den gang var det vanlig med vakuumbremser, mens det i dag primært brukes trykkluft.

De to bremseprosessene er i prinsippet veldig like: Bremsestemplene på hjulakslene aktiveres av bremsesylindere. Sylindrene er koblet til styringsenheten ved hjelp av ledninger som går fra trekkaggregatet til enden av toget. Togføreren aktiverer en ventil for å starte bremsingen. Når det gjelder trykkluftsbremser, føres et overtrykk inn i bremseledningene, som kommer fra en kompressor og sørger for energi til bremseprosessen. Ved vakuum- eller luftsugbremser sørger ventilen for å redusere et eksisterende undertrykk ved å holde bremsestempelene vekk fra akslene under kjøring. Når ventilen aktiveres, kan det innkommende atmosfæriske trykket utøve trykk og starte oppbremsingen.

Fordeler med vakuumbremser

Trykkluftsbremser har en stor ulempe når det gjelder utformingen: De må komprimere omgivelsesluften for bremseprosessen. I kaldt vær kan fuktigheten i luften kondensere. Dette fører til et trykkfall og dermed til nedsatt bremseytelse. Hvis det er veldig kaldt og isete, kan kondensen fryse og tette bremseledningene.

Dette er det ingen fare for ved bruk av vakuumbremser. For å gjøre bremsene klare til bruk bygger vakuumpumpen opp vakuum i bremseledningene etter at styringsenheten er slått på. Dette forhindrer at det kommer inn fukt i bremsesystemet utenfra. En trykkforskjell på omtrent 690 millibar mellom bremsesystemet og det atmosfæriske trykket holder bremsene i fristilling. Oppbremsingen starter når lokføreren åpner ventilen, noe som også skjer automatisk ved systemfeil.

Dette sikrer driftssikkerhet, og ikke bare ved temperaturer under null. I tillegg kan vakuumbremsesystemer også enkelt reguleres. Bremsene er like effektive selv etter gjentatt aktivisering i rask rekkefølge, noe som er viktige fordeler ved drift i lange nedoverbakker og ved manøvrering. Vakuumbremsesystemer er derfor fortsatt i bruk i dag, for eksempel på mange smalsporede og små tog, diesellokomotiver for manøvreringsoperasjoner eller tunnelbygging, fjelltog i Sveits og Østerrike samt i tog fra den sørafrikanske og indiske jernbanen.

Å bremse et langt monster av et lokomotiv med tilhørende vogner er en kompleks teknisk utfordring. Med tanke på den akselererte massen må lange bremseavstander tas i betraktning. Avhengig av toglengde må mellom 5 og 25 tonn per hjulsett stoppes (til sammenligning: For en personbil er det gjennomsnittlig 0,7 tonn per hjulsett). Hjulsettbremsene, som trykkluft og vakuumbremser, er det viktigste, men fremdeles bare én faktor. Motorbremsen gjør lokomotivets elektriske motor om til en generator og genererer dermed strøm i tillegg til bremseeffekt. Ved nødbremsing brukes skinnebremser: Bremsesko senkes under chassiset og dras inn på skinnene med integrerte elektromagneter.

Det ligger avansert bremseteknologi i virvelstrømbremsene. Og deres effekt er basert på elektromagnetisk spredning på skinnene. Bremsekraften genereres berøringsfri og fordeles nøyaktig mellom bremsen og skinnehodet. Den avhenger imidlertid av hastigheten, og det er derfor denne teknologien bare brukes som et supplement.

Når du bremser tog, er det også viktig å huske på at hvis bremsekraften er ujevn, kan det oppstå kompresjoner og belastninger over hele togets lengde. Dette skjer for eksempel med trykkluftsbremser fordi overtrykket til kompressoren leder til den bakre vognen, bare forsinket på grunn av den lange luftledningen. Disse presser deretter mot den delen av toget som allerede har bremset opp. Hvis derimot den bakre delen av toget ble bremset opp tidligere eller for en lengre periode enn den fremre delen, ville det være fare for at toget ville blitt revet fra hverandre i lengderetningen. For å forhindre at dette skjer, er aktiverings- og utkoblingstidene for individuelle kjøretøybremser tilpasset kjørehastigheten og den ønskede bremseeffekten, ved hjelp av omkoblingsenheter.


Abonner på nyhetsbrevet ‘World of Vacuum'!
Abonner nå og hold deg oppdatert med de siste fascinerende nyhetene fra vakuumverdenen.

ABONNER