Wie funktioniert eine Druckluftbremse an US-Zügen?

Ich denke mal das es da nicht so viele Unterschiede zu deutschen Bremssystemen gibt und da es sich in TSW ja auch um eine indirekte Druckluftbremse handelt kann ich mal versuchen das vereinfacht zu erklären. Also, mit dem Führerbremsventil wir Luft aus der Hauptluftleitung gelassen, dadurch legt ein Steuerventil um das dann den Luftstrom zwischen Bremsluftbehälter und Bremszylinder freigibt was dafür sorgt das die Bremsen anlegen. Zum lösen wird die Hauptluftleitung wieder auf 5 bar aufgefüllt, somit legt das Steuerventil wieder um und die Luft aus den Bremszylindern geht ins Freie.
Wie genau das dann technisch aussieht kann man sich auch hier https://de.wikipedia.org/wiki/Steuerventil_(Eisenbahn) nochmal anschauen.
Hoffe dass hat deine Frage einigermaßen beantwortet.

Nein das ist andersrum, das Prinzip ist die Federspeicherbremse (Prinzip Westinghousebremse), Feder drückt backen an die Bremse, die Luft öffnet die Bremsen (Bremszylinder wird aufgeblasen) , Luft weg *) --> Feder langt zu --> bremsen.
Ein bischen Literatur gibts bei Google: Federspeicherbremse.
+) entweder übers Bremsventil, Druck ablassen oder Schlauch reisst.

So, ich war lange still, aber nach @StS Post muss ich mich doch mal melden.

@StS, auf welchen der beiden Beiträge beziehst du dich? Was möchtest du uns damit sagen?

Die Druckluftbremsen in den USA funktionieren genau wie in Europa und dem überwiegenden Teil der Welt nach dem Prinzip der mehrlösigen, durchgehenden, selbsttätigen Druckluftbremse. Federspeicherbremsen gibt es im Großen Stil nur bei Straßenfahrzeugen wie LKW oder bei der Eisenbahn als Feststellbremsen. Eine Federspeicherbremse erfüllt nicht die Eigenschaften Durchgänigkeit, Selbstständigkeit und Merhlösigkeit, wie es Züge erfordern.

Wikipedia sagt zur Westinghouse Bremse nämlich genau das bezüglich der mehrlösigen Druckluftbremse aus. Source, auf Englisch: https://en.wikipedia.org/wiki/…ke#Westinghouse_air_brake

Mein Beitrag wurde überholt. Ich wollte nur sagen das der Druck die Bremse schliesst, Ist so nicht richtig.
Ich bin bei meiner Recherche über die Federspeicherbremse und Herrn Westinghouse gestolpert.
Das gibt doch genug Stichpunkte für weitergehende Recherchen.
Bei falschen Grundannahmen (Grundwissen?) gleich mit Fachausdrücken wie "mehrlösigen Druckluftbremse" zu kommen halt ich nicht für so prickelnd.
Gehts da nicht einfacher? zb. so: http://eisenbahnfreunde.transn…Bremsen/index_bremse.html

In @Jodlers verlinktem Artikel wird die Mehrlösigkeit und Einlösigkeit angesprochen. Man kann darüber dann verstehen wo der Unterschied ist.

Dann hast du offenbar in die falsche Richtung recherchiert. Die Druckluftbremse bei Zügen in den USA funktionieren nach dem von @Jodler beschriebenen System.

Zitat von Nickhawk

Den Unterschied zwischen einlösig und mehrlösig kenn ich denke ich, ist ja im Prinzip das was man bei den US-Zügen an der Bremse in der Lok umstellt. (Freight/Passenger)
Einlösig = Freight/Güterzüge = Die Bremse lässt sich nach betätigen nur vollständig lösen, nicht schrittweise.
Mehrlösig = Passenger/Passagierzüge = Die Bremse lässt sich nach betätigen auch schrittweise lösen.

Nein, auch Güterzüge können mehrlösig fahren (und tun es im Normalfall auch). Was du da umstellst wird die Reaktionszeit des Steuerventils sein, sprich die Bremsstellungen G (langsam wirkend) und P (Schnell wirkend)

Der Unterschied zwischen mehrlösig und einlösig ist folgender: einlösige Steuerventile lösen bei einem Druckanstieg in der HL sofort ganz aus. Mehrlösige können das Stufenweise.
Einlösige Bremsen sind erschöpfbar, d.h. "ruderst" du zu viel mit dem Führerbremsventil (lösen-anlegen-lösen-anlegen) hat die Einlösige Bremse irgendwann keine Reserven mehr und bremst garnicht mehr. Das passiert dir bei der mehrlösigen nicht.
Deshalb müssen einlösige Bremsen auf dem Bremszettel gesondert ausgewiesen werden.

Wer sich für Eisenbahnbremsen interessiert, dem sei die Bremsenbude ans Herz gelegt: http://www.bremsenbude.de/

Dort finden sich zwar keine US-Bremsen, allerdings ist so ziemlich die gesamte deutsche Geschichte der Eisenbahnbremserei beschrieben.

Gut, die Russen fahren ihre Züge auch immer noch mit der einlösigen Matrossow, wird wohl seine Gründe haben bei den Zuglängen...

Hier in diesem Ausschnitt aus dem Manual der UP FEF-3 ganz gut verdeutlicht:
Bremsanlage (*

Die Anwendung der Druckluftbremse dieser Lokomotive wird modelliert und simuliert mit folgendem erweiterten Funktionen:

• Nach Anwendung der Zugbremse, wird durch Lösen der Bremse die Druckluft aus dem Hauptluft-behälter (HB) verwendet werden, um den Druck in der Hauptluftleitung (HLL) (für den gesamten Zugverband) entsprechend zu erhöhen, um die Hilfsluftbehälter unter den Waggons wieder mit Druckluft zu befüllen. Dies bewirkt in dem HB einen Druckabfall des maximalen Druckes von 130 psi (8,96 bar). Wenn nun dabei der HB Druck auf unter 125 psi (8,61 bar) absinken sollte, werden die dampfbetriebenen Kompressoren automatisch anspringen (in der Realität durch selbsttätige Luftpumpenregler), periodische Arbeitsgeräusche (Pumpen) sind zu hören und beim Erreichen des vorgesehen HB Druckes von 130 psi schalten sich die Kompressoren wieder ab.
• Bei der "erweiterten Version", wenn die Zugbremse betätigt wird (oder "gesetzt" wird), fällt entsprechend der Druck im Ausgleichsbehälter, gefolgt vom etwas langsameren Druckabfall in der Hauptluftleitung (zur Erinnerung, der schwarze Zeiger im linken Teil des Doppelmanometers zeigt den Druck in der Hauptluftleitung an). Diese zwei Drücke werden sich schließlich ausgleichen. Die Dauer des Druckausgleiches von Hauptluftleitung und Ausgleichsbehälter, ist dabei jeweils direkt abhängig von der Länge des Zugverbandes.
• Das Druckluftpumpenventil im Führerstand muss geöffnet sein, damit die Kompressoren arbeiten können. Wird jedoch versäumt dieses Ventil zu öffnen, fällt der HB Druck beim Bremsen unter 125 psi und nach mehrmaligen Bremsen kann es mangels Druckluft in den Hilfsluftbehältern schließlich zum Versagen der Bremsanlage kommen.
  
  Achtung: in der HUD-fähigen Version wird das Druckluftpumpenventil automatisch beim Start eines Szenarios geöffnet sein.
• "Erschöpfen der Bremse!" Dieser Ausdruck findet Verwendung, um zu beschreiben was passiert, wenn ein unerfahrener Lokführer bei Bergabfahrt mehrmals hintereinander schnell die Bremsen betätigt und wieder löst, sodass die Druckluft aus den Hilfsluftbehältern unter jedem Waggon schließlich erschöpft ist (dieser Umstand macht es schwieriger und schwerer zu bremsen, und die Wirkung der Abbremsung wird von Anwendung zu Anwendung mit immer weniger Kraft erfolgen können). Dieses wird bei diesem Modell simuliert. Versuchen Sie es!
• In der "erweiterten Version" hängt die Bremsanwendung und Auslösezeit von der Länge des Zugverbandes ab (die Länge der Hauptluftleitung). Beispielsweise wird es bei einem Zugverband aus 32 Waggons, etwa viermal länger brauchen die Bremsen anzuwenden, als einer aus 8 Waggon bestehend. Bei Inbetriebnahme eines langen Zugverbandes muss diese Zeitverzögerung und die Nutzung der Bremsen entsprechend vorausschauend eingeplant werden.
• Befreiung der Lokomotivbremse. Die automatische Bremse (bei einer Diesellok wird diese als "unabhängige" Bremse bezeichnet), also die Zugbremse, hat auch Auswirkungen auf die Lokbremse. In anderen Worten, bei Betätigung der automatischen Bremse, wird auch die Lokbremse mitbetätigt (selbst wenn die Zusatzbremse in keiner "Anwendung" Position steht). (Eigentlich wird das Verschieben des Zusatzbremshebels auf die "Freigabe" Position nicht die Lokbremse lösen, wenn die Zugbremse nicht zuerst gelöst wird.)
  Der einzige Weg, um die Lokbremse zu lösen, während die Zugbremse weiterhin wirkt, ist der Vorgang der "Befreiung". Das wurde noch nie im Train Simulator simuliert - bis jetzt.
• Das Führerbremsventil hat eine zusätzliche Programmierung, um damit einer unerwünschten möglichen Notbremsung vorzubeugen. Das Führerbremsventil kann bis zur vollen Einsatzposition nach rechts gegen eine Sperre verschoben werden und verbleibt in dieser Position, wenn nach einer Sekunde Wartezeit nicht versucht wird es weiterzubewegen. Nach dieser Zeit kann der Hebel ganz in die Notbremsposition bewegt werden. Wenn der Handgriff mit der Maus verschoben wird, ist es nicht notwendig die Maustaste loslassen, sondern nur für eine Sekunde nach rechts zu stoppen.
• In der "erweiterten Version", für den Fall einer Betätigung der Notbremse, schaltet sich automatisch das Mars-Signalwarnlicht des Bremssystems ein (im oszillierenden Modus), gleichzeitig wird dabei das Spitzenlicht mit ausgeschaltet (die angewählten Lichtschalterstel-lungen werden jedoch nicht verändert). Der Druck in der Hauptluftleitung muss auf Null gefallen sein, bevor die Bremse wieder freigegeben werden kann (das Bewegen des Führerbremsventils in die Freigabeposition wird die Bremse nicht lösen, bis die Bedingung des Druckabfalls erfüllt ist).
• Das System der Führerstands-Signalanzeige wird eine Zwangsbremsung (keine Notbremsung) einleiten, wenn die Wachsamkeitstaste nicht innerhalb von 6 Sekunden, nach dem Wechsel der Signalanzeige (nach dem Akustiksignal) hin zu einem restriktiveren Signalbild, gedrückt wird.

Einige Punkte sollten näher betrachtet werden:

"Erschöpfen der Bremse“

Um diesen Vorgang einer Erschöpfung der Bremse verstehen zu können, eine kurze Erläuterung zur Funktionsweise einer Druckluftbremse der Eisenbahn vorneweg. Die Druckluftbremse verwendet Druckluft sowohl als Energieträger als auch zur Steuerung des Bremsvorgangs. Die Anwendung der Zugbremse durch Verstellen am Führerbremsventil, wird eine Absenkung des Druckes in der Hauptluftleitung bewirken (in einfachen Worten, es entströmt dadurch Luft aus der Hauptluftleitung durch eine Öffnung am Führerbremsventil) und die Zugbremse wird wiederum gelöst, durch Auffüllen der Hauptluftleitung mit Druckluft aus dem Hauptluftbehälter (nochmals gesteuert durch eine Betätigung des Führerbremsventils im Führerstand), sobald der Druck in der Hauptluftleitung höher ausfällt (übersteigt), als der Druck im Hilfsluftbehälter unter jedem Waggon (dieser Regelbetriebsdruck liegt bei 90 psi [6,2 bar]).

Wird die Zugbremse betätigt, sinkt dadurch der Druck in der Hauptluftleitung und wird somit zum Steuerdruck. Fällt dieser Steuerdruck unter den Druck der Hilfsluftbehälter von jedem Waggon, wird über die Steuerventile die Druckluft aus den Hilfsluftbehältern in die Bremszylinder einströmen und die Bremsung auslösen. Jedoch, das wiederum bedeutet, dass der Druck in den Hilfsluftbehälter abfällt.

Die Hilfsluftbehälter der Waggons werden jedoch nur dann durch Druckluft aus der Hauptluftleitung aufgefüllt (welche von der Lokomotive kommt), wenn sich das Führerbremsventil in der Läuft- oder Freigabestellung befindet, aber es braucht seine Zeit, besonders bei einem langen Zug. Wenn jedoch der Lokführer es versäumt, das Führerbremsventil in der Läuft- oder Freigabestellung für eine ausreichende Zeit zu belassen ("Service-Anwendung" ausführen), bevor er erneut wieder eine Abbremsung einleitet, könnten möglicherweise die Hilfsluftbehälter noch nicht ihren vollen Regelbetriebsdruck von 90 psi (6,2 bar) erreicht haben. Das führt zu zwei Effekten: Zum einen muss der Hauptluftleitungsdruck (der Steuerdruck) zum Ansteuern noch weiter abgesenkt werden, bevor er niedriger als der Druck in den Hilfsluftbehältern ausfällt, sodass es länger dauern wird die Bremsen auszulösen, und zweitens, wenn das Abbremsen dann einsetzt, geschieht dies mit geringerer Leistung, weil der von den Hilfsluftbehältern gespeiste Druck in die Bremszylinder geringer als normal ist.

Je öfter nun der Lokführer auf diese Art und Weise abbremst, ohne dabei den Hilfsluftbehältern eine Chance der Befüllung mit Druckluft zu ermöglichen, desto schlimmer wird es, bis schließlich kaum genug Druck in den Hilfsluftbehälter vorhanden sein wird, den Bremszylindern ausreichend Druckluft zuzuführen um die Bremsen auszulösen. An diesem Punkt hat der Lokführer "seine Druckluft erschöpft" und er könnte einen außer Kontrolle geratenen Zug in seinen Händen haben.

Glücklicherweise könnte er immer noch in der Lage sein, mit der Notbremse den Zugverband zu stoppen, mit der Druckluft aus dem Notfallluftbehälter unter jedem Waggon.

Die Lektion daraus ist, unbedingt versuchen zu vermeiden schnell hintereinander, Anwendung, Freigabe, Anwendung, Freigabe beim Bremsen auszuführen und nach dem Lösen der Bremse das Führerbremsventil in der "läuft" Position zum Aufladen der Hauptluftleitung und Hilfsluftbehälter zu halten.

Ein guter Weg um die Bremsen sanft zu lösen (und langsam) ist, das Führerbremsventil bevorzugt in die "läuft" Position zu setzen und hierfür die "lösen" Position dabei nicht zu verwenden.

Die Befreiung der Lokomotivbremse (Bail-Off)

Die Befreiungsstellung des Zusatzbremsventils wurde zusammen mit einer federbelasteten Rückstellfunktion modelliert, sodass jetzt die Lokomotivbremse freigegeben werden kann (unabhängige Bremse), während die Zugbremse weiterhin angewendet wird - wenn der Zusatzbremsventilhebel ganz nach links bewegt und dort gegen den Druck der Feder positioniert wird (durch betätigen der ß-Taste oder ein festhalten mit der Maus, um den Zusatzbremsventilhebel ganz nach links zu bewegen), der Druck in den Bremszylindern der Lokomotive sinkt ab (der rote Zeiger auf der linken Seite des Doppelmanometer in der Kabine), Bremskolben und Bremsbacken der Lokomotive werden gelöst, aber der Zug bleibt weiterhin gebremst (der schwarze Zeiger auf der linken Seite des Doppelmanometers verbleibt an seiner Position).

Obwohl die Befreiung immer noch nicht zu 100% simuliert wurde (die Betätigung der Zugbremse bewirkt weiterhin, dass die Lokomotive, sowie die angehängten Waggons, immer noch als Gesamtverbund verlangsamen), diese Implementierung gibt nun jedoch die beste Annäherung und das Gefühl einer tatsächlichen Befreiung (Bail-Off), welche in dieser Form bisher im Train Simulator so noch nicht erreicht werden konnte.

Es kann bei normaler Anwendung der Zugbremse sehr einfach geschehen, dass dabei zu viel Druck in die Lokomotivbremszylinder eingeleitet wird (die sehr wirksam sind). Wenn nun während eines Bremsvorganges kreischende Geräusche zu hören sein sollten, so weil die Antriebsräder blockiert haben und es sollte sofort eine Befreiung der Zusatzbremse eingeleiten werden (der schnellste Weg ist die ß-Taste zu betätigen und festzuhalten, bis der Bremszylinderdruck der Lokomotive [der rote Zeiger im linkem Teil des Doppelmanometers] auf Null gefallen ist).

Insbesondere, wenn eine Notbremsung (durch Rücktaste) ausgelöst wurde, ist sofort eine Befreiung der Zusatzbremse einzuleiten, um damit einem Gleiten der Lokomotiveräder vorzubeugen.

Noch ein Hinweis, das gegenüberliegende Ende des Bewegungsbereiches des Zusatzbremsventilhebels einer "Schnell-Anwendung" wird verwendet, um die Zusatzbremse schneller als mit der "Normal-Anwendung" auszulösen. Aber diese "Schnell-Anwendung" ist auch rückstellungsfederbelastet, so muss zur Betätigung der Hebel mit der Maus kontinuierlich nach rechts gedrückt oder die ´-Taste (Akzent aigu) gedrückt und festgehalten werden.

Die "Befreiung" und die "Schnell Anwendung" funktionieren sowohl mit der erweiterten [Adv], als auch mit der [HUD] Version.
Mit der [HUD] Version und F4-HUD kann das Befreien der Lokomotivbremse mit der Maus geschehen, durch ein nach unten ziehen des Bremsgriff-Symbols (am Knopf daneben ist die Bremsart auszuwählen). Wird losgelassen, wird sich das Symbol nach oben bewegen und etwa bei 10% zur Ruhe kommen.

* aus "UP FEF-3 Steam Locomotive Add-on Manual_DE >Link

Gruß