Jeżeli napęd pojazdu przestanie działać, dalsza jazda jest niemożliwa. Może to być irytujące, ale zwykle nie zagraża bezpieczeństwu. Z drugiej strony, gdy dojdzie do awarii hamulców, natychmiast muszą uruchomić się systemy ostrzegania, ponieważ hamulce to w pewnym stopniu najważniejszy element każdego pojazdu. Jest to szczególnie istotne w pociągach przewożących setki pasażerów.
Od hamulców ręcznych do nowoczesnych układów hamulcowych
Na początku XIX wieku każdy wagon kolejowy był wyposażony w hamulec ręczny. Z czasem wprowadzono układy hamulcowe sterowane centralnie, działające na całej długości pociągu. Powszechnie stosowano wtedy hamulce próżniowe, natomiast dziś używane są głównie hamulce wykorzystujące sprężone powietrze.Te dwa sposoby hamowania są w zasadzie bardzo podobne: tłoczki hamulcowe koła są uruchamiane przez siłowniki hamulca. Siłowniki są połączone z modułem sterowania przewodami prowadzącymi od jednostki trakcyjnej do końca pociągu. Maszynista uruchamia zawór, aby rozpocząć hamowanie. W przypadku hamulców na sprężone powietrze do przewodów doprowadzane jest nadciśnienie pochodzące ze sprężarki i zapewniające energię w procesie hamowania. W przypadku hamulców pneumatycznych wykorzystujących próżnię lub powietrze ssące zawór służy do obniżania istniejącego podciśnienia. Podczas jazdy utrzymuje tłoczki hamulcowe z dala od osi. Po uruchomieniu zaworu dochodzące ciśnienie atmosferyczne wywiera nacisk i umożliwia rozpoczęcie hamowania.
Zalety hamulców próżniowych
Hamulce pneumatyczne mają wadę wynikającą z ich konstrukcji: do procesu hamowania potrzebują sprężonego powietrza. W niskiej temperaturze otoczenia wilgoć zawarta w powietrzu może się skraplać. Prowadzi to do spadku ciśnienia, a tym samym do zmniejszenia skuteczności hamowania. Gdy temperatura otoczenia jest bardzo niska, skropliny mogą zamarznąć i zablokować przewody hamulcowe.Takie niebezpieczeństwo nie występuje w przypadku hamulców próżniowych. Aby przygotować je do działania, po włączeniu modułu sterowania pompa próżniowa wytwarza podciśnienie w przewodach hamulcowych. Zapobiega to przedostawaniu się wilgoci z zewnątrz do układu hamulcowego. Przyczyną jest zwiększona różnica ciśnień pomiędzy ciśnieniem atmosferycznym a podciśnieniem wytworzonym przez pompę próżniową, wynosząca 150 milibarów. Hamowanie rozpoczyna się, gdy maszynista otworzy zawór. W przypadku awarii systemu następuje to automatycznie.
Zapewnia to bezpieczeństwo działania i to nie tylko w temperaturach poniżej zera. Ponadto próżniowe układy hamulcowe można łatwo regulować. Zachowują swoją pełną skuteczność nawet po wielokrotnym uruchomieniu w krótkich odstępach czasu – to ważna zaleta przy pracy na długich odcinkach zjazdowych i podczas manewrowania. Dlatego próżniowe układy hamulcowe są obecnie nadal stosowane, na przykład w wielu wąskotorowych i małych pociągach, lokomotywach spalinowych do manewrowania lub budowy tuneli, na górskich liniach w Szwajcarii i Austrii, a także w pociągach indyjskich sieci kolejowych oraz w RPA.