Freno de vacío

El freno de vacío es un sistema de frenado empleado en trenes e introducido a mediados de la década de 1860. Una variante, el sistema automático de frenos de vacío , se volvió casi universal en el equipo de trenes británicos y en países influenciados por la práctica británica. Los frenos de vacío también disfrutaron de un breve período de adopción en los Estados Unidos, principalmente en los ferrocarriles de vía estrecha . Sus limitaciones hicieron que fueran progresivamente reemplazados por los sistemas de aire comprimido que comenzaron en el Reino Unido a partir de la década de 1970 en adelante. El sistema de frenos de vacío ahora está obsoleto; no se usa a gran escala en ningún lugar del mundo, excepto en Sudáfrica , en gran parte reemplazado por frenos de aire.

En los primeros días de los ferrocarriles, los trenes se reducían o se detenían mediante la aplicación de frenos aplicados manualmente en la locomotora .y en vehículos de freno a través del tren, y más tarde por frenos de vapor en locomotoras. Esto era claramente insatisfactorio, dados los tiempos de respuesta lentos y poco fiables (cada freno lo aplicaba un miembro de la tripulación del tren por separado en respuesta a las señales del conductor, que podrían pasar por alto por varias razones, y necesariamente en secuencia en lugar de todas). a la vez donde había más frenos que miembros de la tripulación, lo que hacía que el frenado de emergencia fuera extremadamente impredecible) y la potencia de frenado extremadamente limitada que podía ejercerse (la mayoría de los vehículos en el tren no tenían frenos en absoluto y la potencia de todos los frenos excepto los de la locomotora confiando en la fuerza del brazo de un miembro de la tripulación en particular en un mango de tornillo), pero la tecnología existente no ofrecía una mejora. Se desarrolló un sistema de frenado de cadena,

Un gran avance fue la adopción de un sistema de frenado por vacío, en el que se conectaban tubos flexibles entre todos los vehículos del tren y los frenos de cada vehículo podían controlarse desde la locomotora. El primer esquema era un freno de vacío simple, en el que se creaba vacío mediante la operación de una válvula en la locomotora; los pistones de freno accionados por vacío en cada vehículo, y el conductor podría aumentar o disminuir el grado de frenado. Se prefirió el vacío, en lugar del aire comprimido, porque las locomotoras de vapor pueden equiparse con eyectores ; dispositivos venturi que crean vacío sin partes móviles.

El sistema de vacío simple tenía el gran defecto de que en caso de que una de las mangueras que conectaban los vehículos se desplazara (por la división accidental del tren, o por un acoplamiento descuidado de las mangueras, o de otra manera) el freno de vacío en todo el tren era inútil.

En respuesta a este defecto evidente, se desarrolló posteriormente el freno de vacío automático. Fue diseñado para aplicarse completamente si el tren se dividía o si una manguera se desplazaba. La oposición a la instalación del tipo de freno automático por motivos de costo (particularmente por parte de LNWR y su presidente Richard Moon) significó que tuvo un grave accidente en Armagh en 1889 antes de que la legislación obligara a adoptar el sistema automático. En este accidente en Armagh, una parte de un tren se desprendió de la locomotora en una pendiente pronunciada y se escapó, matando a 80 personas. ^[1]El tren estaba equipado con el freno de vacío simple, que era inútil en la parte desconectada del tren. Estaba claro que si los vehículos hubieran estado equipados con un freno continuo automático, es casi seguro que el accidente no habría ocurrido, y la preocupación del público por la magnitud del accidente llevó a la legislación que exige el uso de un freno automático continuo en todos los trenes de pasajeros.

En Europa continental, el freno de vacío a veces se llamaba freno Hardy, [1] en honor a John George Hardy de Vacuum Brake Co, 7 Hohenstaufengasse, Viena. ^[2]

Control de freno del conductor en un Black 5

Cilindro de freno de vacío en posición de funcionamiento: el vacío es el mismo por encima y por debajo del pistón

El aire a presión atmosférica procedente de la tubería del tren se admite por debajo del pistón, que es empujado hacia arriba

Válvula de freno graduable (derecha) y grifos eyectores pequeño (superior) y grande de una locomotora GWR

Control de freno del conductor en una combinación de control y eyector. Las boquillas de vapor del eyector, grandes y pequeñas, están debajo de los tapones hexagonales de latón a la izquierda.