Infoseriál (6): Jak brzdí vlak?

I

Dnes navážeme na jízdu z Pardubic do Hlinska. Blížím se do první stanice na trase a je nutno brzdit. Proto si povíme něco o tom, na čem je postavena brzdící soustava vlaku.

Předešlé části seriálu: Infoseriál (1): Posun, nebo vlak? // Infoseriál (2): Jízda vlaku // Infoseriál (3): Vysílačka // Infoseriál (4): Návěstidla // Infoseriál (5): Návěstidla II.

Znovu předesílám, že článek není zcela vyčerpávající, ale popisuje pouze základní princip brzdového systému. Pro zájemce uvedu na konci článku zdroje s detailnějšími informacemi.

Rozjet vlak není zase tak velký problém. Mnohem složitější je ho potom ubrzdit. Celá brzdová soustava musí být konstruována a vymyšlena s ohledem na:

  • Schopnost efektivně zpomalit a zabrzdit (dle předpisů).
  • Bezpečnost, plynulost a rovnoměrnost.
  • Cestující či náklad.
  • Konstrukční vlastnosti železnice, především adhezi.

Kromě toho je třeba říct, že brzdění vlaku je relativně složitý a komplikovaný proces, který musí naprosto bezchybně fungovat. K tomu slouží předepsané úkony před každým vyjetím soupravy. Ty se zkouší, ověřují a zapisují. Nelze u nich cokoliv podcenit!

K funkci vlakové brzdy potřebujeme především vzduch, protože systém funguje na bázi přetlaku. Aby vlak podle potřeby mohl zpomalit či zastavit, má k dispozici strojvedoucí na stanovišti ovládací páku, jejíž polohou reguluje – snižuje či zvyšuje – tlak vzduchu. Na polohu páky reaguje brzdový rozvaděč, jenž přes brzdový válec vytlačuje píst a ten tlakem vyvíjí brzdný účinek buď dolehnutím brzdových špalků na samotné dvoukolí anebo přitlačením brzdových destiček k brzdovým kotoučům na nápravě vlaku.

Litinový brzdový špalek nebo brzdová destička jsou z materiálu měkčího než kolo či brzdový kotouč, takže se brzděním odírají. A stejně jako u auta se musí v dílnách měnit.

Ilustrační foto: Jakub SkafiriakUnsplash

Jak to celé vypadá

Mašinka má ve svých útrobách vzduchový kompresor a vzduchojem. Kompresor tlačí vzduch do vzduchojemu (velká jímka) na tlak 6-10 barů. Z lokomotivy je vzduch dále rozváděn tlakovými hadicemi do celého vlaku, do tzv. napájecího a hlavního potrubí.

Napájecí potrubí slouží k zásobování vzduchem dalších pneumatických systémů, např. zavírání dveří, vakuového WC apod. Propojení s a mezi vagóny je přes hadice se žlutými spojovacími hlavicemi.

Z napájecího potrubí je přímo na lokomotivě (hnacím vozidle) vzduchem napájený také brzdič samočinné brzdy. Na starších vozidlech můžeme najít ještě jeho mechanický ovladač, novější či renovovaná vozidla, tedy např. Žralok nebo RegioNova, mají – kromě ovladače samočinné brzdy – funkci brzdění zakomponovanou přímo do ovládání jízdní páky.

Brzdič samočinné brzdy upraví tlak na 5 barů a v poloze odbržděno napájí tímto tlakem hlavní potrubí, které běží celým vlakem. To je spojeno tlakovými hadicemi s červenými spojovacími hlavicemi. Na hlavním potrubí, nebo lépe průběžném potrubí či potrubí průběžné brzdy, je připojen brzdový rozvaděč. K němu je připojen také pomocný vzduchojem, který slouží jako zásobárna vzduchu pro samotné brzdění. I ten má logicky tlak 5 barů. Z rozvaděče jsou posléze připojeny brzdové válce.

Je potřeba (čistě pro jistotu) říct, že systém tlakové (průběžné, vlakové) brzdy působí rovnoměrně na celou soupravu, tj. při účinku brzdí celý vlak i mašinka, nikoliv lokomotiva samotná! Proto celým vlakem prochází průběžné potrubí a proto má každý vagón vlastní rozvaděč a brzdový válec.

Lokomotiva má potom ještě přímočinnou brzdu, kde tlak z hlavního vzduchojemu působí přes brzdič na její vlastní brzdový válec a brzdí tedy ji samotnou (nikoli zbytek vlaku). Brzdič přímočinné brzdy je oddělený od brzdiče průběžné (vlakové) brzdy, protože působí na brzdový válec lokomotivy napřímo a dochází tedy k “přímému” brzdění. Přímočinná brzda se používá k zabrzdění po zastavení, např. ve stanici (definuje předpis), anebo k brzdění samostatné lokomotivy (např. při posunu).

Posledním termínem, který musím zmínit kvůli videu níže, je tzv. ruční brzda (u starších hnacích vozidel řízená mechanicky) nebo střadačová brzda (u novějších řízená elektronicky). Můžete si pod tím představit cosi jako ruční brzdu v autě, kterou zatáhnete po zaparkování/odstavení. Pro jasnější představu si pusťte třeba oživení řady 151 (od 1:55), kde je ještě mechanický ovladač ruční brzdy. Ve videu níže je u Žraloka už odstřádání řešeno pouze tlačítkem.

A jak to funguje

Strojvedoucí při pohybu ovládací pákou nebo brzdičem (liší podle typu mašinky a typu brzdiče) sníží tlak v hlavním potrubí z nominálních 5 barů na hodnotu nižší. Na takové snížení tlaku v hlavním potrubí reaguje brzdový rozvaděč a naplní pod tlakem z pomocného vzduchojemu brzdový válec. Ten na základě toho vytlačí píst a brzda začne účinkovat (přitlačením špalku na kolo nebo destiček na kotouč).

Pokud strojvedoucí odbrzdí, tlak v potrubí se zvedne opět na 5 barů, rozvaděč vypustí vzduch z válce, ten se díky pružině vrátí zpět do zasunuté polohy a brzda se povolí.

Zcela proti očekávání či obecnému povědomí zde platí, že čím méně vzduchu v hlavním/průběžném potrubí, tím více vlak brzdí.

Stav tlaku vzduchu v obou potrubích a hlavní jímce sleduje strojvedoucí na manometrech, které má na stanovišti. Obvykle tam jsou dva – jeden ukazuje tlak v brzdovém válci a druhý udává dvěma ručičkami tlaky v napájecím a průběžném potrubí.

Brzdě vlaku se také říká samočinná tlaková, protože v případě poklesu tlaku – způsobeném např. roztržením soupravy či zatáhnutím za záchrannou brzdu – dokáže vlak sama bezpečně zabrzdit.

Zde se hodí připomenout akční filmy, kde se vlaky často rozpojují ručně za jízdy (což je samo o sobě úsměvné) anebo se trhají výbušninou či jiným fyzikálním impulsem, aniž by to mělo na kteroukoli odpojenou část z hlediska jízdy vliv. Namátkou se můžete podívat na kus bondovky, kde se Bond chytne z utrženého vagonu ujíždějící části bagrem. V reálu by (když pomineme samotný akt rozpojení) obě části vlaku začaly ihned prudce brzdit. 🙂

K okamžitému vyvinutí maximálního brzdného účinku slouží rychlobrzda nebo záchranná brzda. Umožní prudké vyprázdnění hlavního potrubí, čímž dojde k okamžitému nástupu brzdného účinku.

Na níže přiloženém videu je vidět, jak v závislosti na poklesu tlaku v hlavním potrubí roste tlak v brzdovém válci a také jak účinkuje rychlobrzda.

Na samotný závěr dodám, že schéma brzdy a vysvětlení její funkce je častou otázkou při státní zkoušce na Licenci strojvedoucího. 🙂

Další zdroje informací

Podobně jako u návěstidel, nic není úplně jednoduché, takže pokud se chcete ponořit a lépe pochopit detaily k brzdění vlaku, mrkněte na níže uvedené odkazy. Dozvíte se o tzv. bržděnce, třídách brzdění a dalších zajímavostech.

 

 

Další díl seriálu: Infoseriál (7): Řízení vlaku

8 komentářů

  • Ahoj,
    hele parádní popis, docela jednoduchej. Moje otázka zní – v jakym rozsahu se vysvětluje třeba na zkouškách na licenci ta brzdná soustava? Já měl za to, že všechny ty zkoušky jsou dost těžký, ale tady ty technický věci mi přijdou v poho (oproti D1, to bych asi jen tak nedal to je fakt hnus, je sice potřeba, ale taky to mohli napsat víc pro lidi a míň pro roboty)

    • Diky za reakci. V textu článku je popis podaný zjednodušeně a zkráceně.
      Mám časem v plánu podle případného zajmu detailnější doplnění, včetně kompletního malování schéma brzdy, tak jak si ho pamatuji z kurzu na Licenci.
      Do textu jsme ho zatim nedávali…..

      Stále totiž bojuji s pocitem, že se vysvětlováním maniakalních detailů dostavám k nezáživnému čtení, které ocení několik kovanych znalců nebo zkušených kolegů, kteři díky absolutní znalosti technických řešení mohou povědět mnohem víc informací, než dokážu já. A popravdě se s nimi nemohu měřit.

      • No já jsem programátor, elektrikář a fotograf, takže o tom vím kulový, ale zajímá mě to. Snesl bych i více faktů, ale takhle mi to vyhovuje. Jen mě to zajímalo abych si udělal obrázek jak náročný byly zkoušky a kolik toho do hlavy musíte narvat. Já mám za sebou vejšku, tak něco snesu. Ne, že bych uvažoval o změnu oboru, ale kdybych uvažoval, byla by dráha docela vážnej kandidát.

    • Ahoj,
      u zkoušky na licenci se vyžaduje znalost brzdového schéma (opravdu se jedná o takovou záchranou otázku, kde se dají snadno získat body), umět ho nakreslit zpaměti. Vysvětlit na jakém principu se brzdí, jak funguje vzduchový rozvaděč, typy brzd. Typy brzdičů, polohy na brzdiči/na ovladači (OBE), k čemu slouží dvojitá zpětná záklopka. Nevyjmenoval jsem vše, ale snad stačí.

      • Jasně stačí, já si jen skládám obrázek o tom jestli to jsou zkoušky na úrovni učňáku, matury, nebo zkoušek na VŠ. Ne, že bych uvažoval o vstup do řad strojvedoucích, ale je to jedna z profesí která, kdybych se rozhodl změnit obor, by přišla v úvahu.

  • Ahoj Hopo,

    trochu mi tady chybí např. délky brzdných drah z různých rychlostí (80, 100, 140, 160km/h) u různých typů vlaků.
    Tohle by mě osobně velmi zajímalo, jinak web naprosto super, jen tak dál.

  • Opět skvěle napsáno. Souhlasím s JV – i když dělám v jiném oboru, díky popisu pěkně od píky mě to začíná čím dál víc zajímat do hloubky. Je to dáno určitě tím, že autor článku umí dobře vysvětlovat. Není nudné a zdlouhavé a je to vysvětlené tak, aby to i větší technický antitalent pochopil :-).

Vítejte na blogu o zážitcích a příhodách strojvedoucího Českých drah.

Texty zde jsou ryze subjektivní. Občas vtipné, jindy kritické, často vysvětlující. Čas od času i nekorektní či hrubšího charakteru. A nejen o železnici!

Snad se u nich budete bavit podobně jako autor, který je sepisuje.

Archivy

Kontakt