I vantaggi dei freni pneumatici

In un veicolo, l'energia termica del motore viene convertita in energia cinetica per consentirne il movimento. Quando si tratta di fermare il movimento, lo stesso deve essere fatto al contrario: l'energia cinetica deve essere convertita in energia termica, portando il veicolo alla fermata. Questo risultato è ottenuto utilizzando dispositivi di attrito chiamati freni. Oggi la maggior parte dei veicoli leggeri utilizza freni idraulici, mentre nella maggior parte dei veicoli pesanti vengono utilizzati i freni che funzionano ad aria compressa.

Sicurezza

Un freno idraulico contiene fluido di frenatura speciale in cilindri che viene compresso quando il freno il pedale viene premuto, erogando la pressione ai componenti di attrito vicino alle ruote che si premono l'una contro l'altra per arrestare il veicolo. Questo processo ha un grave inconveniente: se c'è una perdita nel sistema di frenatura che si traduce in perdita parziale o totale del liquido di frenatura, l'efficienza del sistema di frenatura è significativamente ridotta o addirittura completamente persa. I freni ad aria compressa risolvono questo problema utilizzando l'aria invece di qualsiasi fluido di frenatura speciale per fornire pressione ai componenti di frenatura. Poiché l'aria è facilmente reperibile gratuitamente ovunque sulla superficie della terra, questo riduce significativamente la possibilità di guasti ai freni a causa di perdite nel sistema di frenatura. Questo è il motivo principale per cui l'uso di freni ad aria compressa è obbligatorio ai sensi delle normative governative per veicoli che superano una certa dimensione o che trasportano passeggeri per scopi commerciali.

Affidabilità I freni pneumatici sono molto più affidabili dei freni idraulici. Innanzitutto, i freni ad aria più moderni operano su un principio noto come sistema a valvola tripla, come spiegato nell'articolo Descrizione e storia del freno pneumatico Train SDRM.org, progettato in modo opposto ai freni idraulici o ai tipi di freni ad aria già utilizzati in precedenza. In un sistema di frenatura convenzionale, il freno è nella sua posizione rilasciata di default e si attiva solo quando il fluido di frenata è compresso. I freni ad aria con sistema a valvola tripla, tuttavia, si trovano nello stato attivato di default e vengono rilasciati solo con la pressione dell'aria compressa. Quando il veicolo viene avviato, inizia la compressione e i freni vengono rilasciati quando il veicolo viene messo in movimento. Quindi, se c'è una perdita o anche se il meccanismo di compressione fallisce completamente, i freni tornano alla loro posizione predefinita, attivata e il veicolo viene portato a riposo.

Efficacia dei costi

Lo speciale fluido di frenata usato nei freni idraulici è piuttosto costoso. D'altra parte, l'aria è disponibile gratuitamente. Sebbene ciò non faccia molta differenza nei veicoli di piccole dimensioni che richiedono un piccolo fluido di frenatura idraulico, esso importa in modo significativo nei veicoli più grandi come i camion pesanti e le locomotive che richiederebbero elevate quantità di fluido se fossero utilizzati freni idraulici.