Freno de vacío
Un gran avance fue la adopción del 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 diseño consistía en un freno de vacío simple, en el que se creaba vacío mediante la aplicación del flujo del vapor de la caldera sobre una válvula instalada al efecto en la locomotora.
Se prefirió el vacío, en lugar del aire comprimido, porque las locomotoras de vapor podían equiparse con inyectores, unos dispositivos basados en el efecto Venturi que generan un vacío sin necesidad de partes móviles.
En respuesta a este defecto evidente, se desarrolló posteriormente el freno de vacío automático.
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 a exigir el uso del freno automático continuo en todos los trenes de pasajeros.
En Europa continental, el freno de vacío a veces se llamaba freno Hardy, en honor a John George Hardy de la Vacuum Brake Co, 7 Hohenstaufengasse, Viena.
El pistón del cilindro de freno tiene un anillo flexible que permite que el aire pase de la parte superior del cilindro a la parte inferior si es necesario.
Cuando los vehículos han estado en reposo, los pistones de freno habrán bajado a su posición inferior en ausencia de presión diferencial (ya que el aire se habrá filtrado lentamente en la parte superior del cilindro, destruyendo el vacío), evitando que queden bloqueados.
Si el maquinista mueve su control a la posición de "freno", se admite aire en la tubería del tren.
En la práctica, las locomotoras de vapor tenían dos eyectores, un eyector pequeño para el funcionamiento (para mantener el vacío parcial en el nivel correcto contra las inevitables fugas de aire leves en la tubería del tren y sus conexiones) y un eyector grande para liberar los frenos.
El eyector pequeño usaba mucho menos vapor que el eyector grande, pero no podía generar vacío en la tubería del tren lo suficientemente rápido para fines operativos, especialmente en un tren largo.
Esto permitía al maquinista de la locomotora principal controlar directamente los frenos de cualquier locomotora acoplada (así como el del propio tren) cuando se trabajaba con tracción múltiple.
Las locomotoras diésel y eléctricas, naturalmente, no podían usar el tradicional eyector impulsado por vapor para generar vacío.
Las locomotoras más pequeñas tenían extractores o bombas de vacío accionadas directamente por el motor de su locomotora, mientras que las más grandes tenían máquinas similares montadas por separado y accionadas por motores independientes dedicados al efecto.
Así como las locomotoras de vapor tenían un eyector pequeño y uno grande, las locomotoras diésel y eléctricas (la mayoría de las cuales tenían equipos de frenado suministrados por British Westinghouse o Davies and Metcalfe) tenían sus controles de freno configurados para hacer funcionar un extractor de forma continua para generar y mantener el vacío en el sistema (similar al eyector pequeño), con el segundo arrancando cuando la manija del freno se colocaba en la posición 'Liberar' para proporcionar una respuesta más rápida (la misma función que el eyector grande).
Un conmutador dispuesto en la cabina de la locomotora permitía al maquinista elegir qué extractor cumplía cada función.
En el Reino Unido, las compañías ferroviarias anteriores a la nationalización estandarizaron los sistemas, que operaban con un vacío de 21 pulgadas Hg (533 Torr; 71 kPa), con la excepción del Great Western Railway, que usaba 25 plg Hg (635 Torr; 85 kPa).
Este proceso, que consumía mucho tiempo, se podía ver con relativa frecuencia en las grandes estaciones del GWR, como Bristol Temple Meads.
El eyector pequeño se dejaba funcionando continuamente para mantener este vacío.
[6] Las locomotoras diésel se introdujeron en un momento en el que los frenos de vacío aún estaban muy extendidos.
A medida que gira el rotor, las paletas se mantienen contra las paredes del cuerpo cilíndrico.
Un simple válvula antirretorno en la entrada evita la fuga de reflujo si el extractor se detiene.
El extractor funciona más frío, ya que la compresión del aire bombeado es relativamente pequeña.
Los extractores suelen ser accionados por un motor y funcionan de forma continua.
Son dispositivos económicos, la capacidad extra de bombeo puede contribuir a soltar los frenos más rápidamente y su redundancia reduce el riesgo de que un fallo provoque que un tren quede averiado.
En consecuencia, los camiones y los autobuses posteriores con motor diésel usaban frenos de aire accionados por un compresor.
Los frenos de aire comprimido necesitan unas llaves para sellar la manguera en los extremos del tren.
Este problema no se producía en las locomotoras diésel de BR, ya que sus extractores eran accionados eléctricamente y, por lo tanto, podían funcionar a alta velocidad para liberar el freno independientemente de la velocidad del motor.
Esto, a su vez, aumenta considerablemente la velocidad de aplicación del freno.
Se estima que otros ferrocarriles africanos continuaban utilizando el freno de vacío.
