Lokomotywy elektryczne serii EU06 i EU07 > Układy i wyposażenie pneumatyczne

Instalacja pneumatyczna zastosowana w lokomotywach serii EU06 i EU07 składa się z układu zasilania sprężonym powietrzem, układu pneumatycznego rozrządu, układu pneumatycznego hamulca oraz układu pneumatycznego urządzeń pomocniczych.


1) Układ zasilania sprężonym powietrzem
W skład układu zasilania sprężonym powietrzem wchodzą agregaty sprężarkowe - 2 sprężarki główne pracujące równolegle oraz zespół zbiorników głównych, które magazynują nabite przez sprężarki powietrze.

Agregaty sprężarkowe znajdują się w przedziałach maszynowych pomiędzy przetwornicami, a szafami oporników rozruchowych. Każdy z agregatów składa się z elektrycznego silnika prądu stałego typu AY-26 (moc: 12,5 kW, prąd pracy ciągłej: 142A, napięcie zasilania: 110V z przetwornicy pokładowej) i dwustopniowej sprężarki tłokowej typu: 2EC-72A (w lokomotywach EU06) oraz typu: S25-115-3E/4 (w lokomotywach EU07).
Silnik sprężarki zasilany jest przez stały opornik o rezystancji 0,05 ohm, włączony w jego obwód szeregowo. Rozruch odbywa się bez dodatkowych oporników rozruchowych. Silnik posiada własny wentylator na swoim wale wymuszający przewietrzanie.
Silnik jest wsparty na wspólnej ramie ze sprężarką i połączony z nią sprzęgłem elastycznym. Sprężarka składa się z dwóch pionowo ustawionych cylindrów zabudowanych w bloku cylindrowym, głowic, zaworów, korbowodu, wału korbowego, tłoków, miski olejowej, filtra oleju itp.

   
Sprężarka główna tłokowa dwustopniowa S25-115-3E/4

   
Filtr powietrza i rozpylacz alkoholu


Zasysane powietrze zanim dojdzie do sprężarki jest filtrowane poprzez filtr powietrza, a następnie przechodzi przez rozpylacz alkoholu w celu nasycenia parami alkoholu, który wtrąca wodę. Rozpylacz alkoholu napełnia się alkoholem tylko w sezonie zimowym. W pierwszym stopniu powietrze zostaje zassane przez zawory ssące do cylindra I stopnia sprężania, gdzie zostaje sprężone do wartości 3 barów. W wyniku sprężania powietrze zostaje nagrzane w wyniku czego przechodzi przez chłodnicę międzystopniową, która odpowiednio je schładza. Następnie wstępnie sprężone i schłodzone powietrze przechodzi przez odpylacz po czym dostaje się do cylindra drugiego stopnia sprężania, w którym następuje jego sprężenie do wartości 8 barów, po czym jest tłoczone przez drugą chłodnicę. Po schłodzeniu przechodzi przez zawór zwrotny oraz odoliwiacz i dostaje się do zbiorników głównych.

W elektrowozach EU06 i EU07 występują trzy szeregowo połączone zbiorniki główne o pojemności 270 l każdy, co daje łącznie 810 litrów pojemności. Zbiorniki te znajdują się pod ostoją nadwozia w przestrzeni międzywózkowej i służą do gromadzenia powietrza nabitego przez sprężarki główne.

   
Zbiorniki główne


W instalacji zbiorników głównych na ramie pneumatycznej "A" znajduje się wyłącznik ciśnieniowy sprężarek. Gdy ciśnienie w zbiorniku głównym osiągnie wartość 8 barów zostaje wyłączone zasilanie silnika sprężarki. W momencie gdy ciśnienie w zbiornikach głównych spadnie do 7 barów wyłącznik ciśnieniowy ponownie załącza sprężarkę w celu dobicia powietrza do wartości nominalnej.

   
Wyłącznik ciśnieniowy sprężarek


Na przewodach za zbiornikami głównymi zamontowane są dwa zawory bezpieczeństwa, które zabezpieczają przed nadmiernym wzrostem ciśnienia w przypadku awarii wyłącznika ciśnieniowego sprężarki. Jeżeli wartość ciśnienia w przewodzie zasilającym osiągnie wartość 8,5-9 bara zawory bezpieczeństwa upuszczają nadmiar powietrza. Zawory te zabudowane są na ramie pneumatycznej "A" w przedziale maszynowym.


Powietrzem ze zbiorników głównych poprzez odwadniacz i ciśnieniowy wyłącznik rozrządu zasilane są:
- układ rozrządu (przez zawór redukcyjny),
- układ urządzeń pomocniczych,
- manometry zbiorników głównych w kabinach,
- kabinowe zawory sterowania hamulcem lokomotywy (zawory: FD1),
- kabinowe zawory sterowania hamulcem zespolonym (zawory: FV4a),
- zbiornik pomocniczy układu hamulca,
- przewód zasilający rozprowadzający ciśnienie ze zbiorników głównych do składu pociągu.


Przewód zasilający biegnie pod pojazdem i na czołach zakończony jest kurkami odcinającymi i wężami elastycznymi z głowicami do łączenia ze składem. Przewód zasilający zaopatruje w powietrze ze zbiornika głównego pozostałe pojazdy składu pociągu.

   
Sprzęgi pneumatyczne na czołownicy - kolor żółty - kurek odcinający i wąż z głowicą łączenia przewodu zasilającego


W instalacji sprężonego powietrza omawianych pojazdów wyróżnia się kilka rodzajów zbiorników powietrznych takich jak: zbiorniki główne, zbiornik pomocniczy, zbiornik rozrządu, zbiorniki zaworu rozrządczego, zbiorniki zaworu maszynisty oraz zbiornik czasowy czuwaka.
Wszystkie zbiorniki w najniższych punktach posiadają kurki lub korki odwaniające do spuszczania nagromadzonych skroplin wody. Zbiorniki są wykonane z blachy zawijanej w formie walców, do których dospawane są tłoczone dna.

W przedziałach maszynowych omawianych lokomotywy na skrzyniach oporników rozruchowych od strony sprężarek zamontowane są ramy pneumatyczne z wyposażeniem pneumatycznym i elektropneumatycznym. Na ramie "A" zabudowane są elementy powiązane ze sterowaniem hamulcem (zbiornik rozrządu z wyposażeniem). Na ramie pneumatycznej "B" znajdują się urządzenia układu rozrządu pneumatycznego lokomotywy.

   
Rama pneumatyczna "A" (opis na pow.)

   
Rama pneumatyczna "B" (opis na pow.)



a) Zbiornik rozrządu i układ pneumatyczny rozrządu:
Zbiornik rozrządu ma pojemność 100 litrów. Powietrze dostaje się do niego ze zbiorników głównych przez filtr, następnie zawór redukcyjny utrzymujący stałe ciśnienie 5 bar (takie jak w przewodzie głównym w stanie jazdy), zawór zwrotny i zawór bezpieczeństwa.
Powyższe elementy znajdują się na ramie pneumatycznej "B".

   
Rama pneumatyczna B
Zbiornik rozrządu i doprowadzenie do niego powietrza (opis na powiększeniu)


Ze zbiornika rozrządu zasilane są sprężonym powietrzem:
- cylindry podnoszenia odbieraków prądu,
- urządzenia elektropneumatyczne szaf WN,
- zawór rozrządczy hamulca,
- zawór czuwaka (SHP)

Do cylindrów podnoszenia odbieraków prądu ciśnienie dostaje się ze zbiornika rozrządu przez kurek trójdrogowy na ramie pneumatycznej "B", a następnie przez kurek trójdrogowy zintegrowany z trzpieniem blokady odbieraków prądu, zabudowany na tylnej ścianie kabiny maszynisty, który umożliwia odryglowanie drzwi do przedziału WN. Następnie powietrze przechodzi przez zawory elektropneumatyczne pantografów za którymi znajdują się przekaźniki ciśnieniowe pantografów. Wyłączniki ciśnieniowe odbieraków prądu wyłączają sterowanie wyłącznika szybkiego oraz uniemożliwiają podniesienie odbieraków prądu, gdy w instalacji rozrządu ciśnienie spadnie poniżej wartości 3,5 bara.

   
Cylinder pantografu w ramie odbieraka

   
Zawór elektropneumat. i wyłącznik ciśnieniowy pantografu I na ramie pneumat. B (opis na powiększeniu)


W przypadku, gdy zbiorniki główne są opróżnione, albo w układzie pneumatycznym panuje zbyt niskie ciśnienie, by zasilić zbiornik rozrządu wymaganym ciśnieniem roboczym (min. 4,5 bar) i podnieść odbieraki prądu (przy opuszczonych odbierakach nie załączy się sprężarka główna, gdyż przetwornice nie są zasilane napięciem sieciowym) w układ pneumatyczny rozrządu jest włączona sprężarka pomocnicza (pantografów). Po ręcznym przełączeniu kurka trójdrogowego i załączeniu sprężarki nabija ona powietrze do cylindrów pantografów do wartości 4,8 bara, po czym wyłącznik ciśnieniowy przerywa jej pracę. Gdy odbieraki prądu są podniesione, można załączyć sprężarkę, która przejmuje zasilanie całego układu pneumatycznego pojazdu.
Sprężarka pomocnicza składa się z silnika elektrycznego prądu stałego zasilanego z baterii akumulatorów oraz jednotłokowej sprężarki. W lokomotywach EU06 zastosowano sprężarki pomocnicze jednostopniowe typu: BPO o wydajności: 0,071 m3/min i znamionowej prędkości obrotowej: 1440 obr./min. W lokomotywach EU07 zastosowano sprężarki jednostopniowe polskiej produkcji typu KP1 o wydajności znamionowej: 0,095 m3/min i prędkości znamionowej: 725 obr./min. Wytwarzane ciśnienie znamionowe wynosi 6 bar.

   
Sprężarka pomocnicza pantografu



Zawór rozrządczy typu: LST1 systemu Oerlikon zabudowany jest na ramie pneumatycznej "A" i realizuje:
1) napełnianie i opróżnianie cylindrów hamulcowych według ciśnienia panującego w przewodzie głównym, z którym jest połączony (ciśnienie to reguluje maszynista poprzez zawór hamulca zespolonego FV4a na pulpicie) lub w sytuacji uruchomienia przyhamowania przeciwpoślizgowego podczas rozruchu.
2) Dostosowanie procesów hamowania i luzowania do wybranych warunków pracy lokomotywy, a mianowicie według nastawę rodzaju hamulca. W zależności od wybranej przez maszynistę nastawy - hamulec: osobowy ("OSOB") / pośpieszny ("POŚ") / towarowy ("TOW") (przełącznik T-O-P na pulpicie) zależy szybkość pracy zaworu. Przy pociągach pasażerskich (lekkie składy) napełnianie i opróżnianie cylindrów hamulcowych trwa szybko, a przy długich i ciężkich pociągach towarowych procesy te przebiegają wolniej. Przełącznik T-O-P steruje elektropneumatycznymi zaworami odcinającym przelot między wewnętrznymi komorami roboczymi zaworu rozrządczego. Zawór rozrządczy przy nastawie P (pośpieszny) współpracuje również z prędkościomierzem, którego styki sterują zaworem elektropneumatycznym odcinającym przelot między komorami zaworu rozrządczego w celu obniżenia ciśnienia w cylindrach hamulcowych dla zwiększenia hamowności gdy prędkość spadnie do 55km/h.
Dwa zawory elektropneumatyczne zaworu rozrządczego realizują więc funkcję napełniania i luzowania hamulca według wybranych nastaw.
Kolejne dwa zawory natomiast uruchamiane również ze stanowiska maszynisty odpowiadają za załączenie przyhamowania przeciwpoślizgowego (przycisk "przyhamowanie przeciwpoślizgowe") oraz za luzowanie hamulców lokomotywy, bez luzowania hamulców w składzie pociągu (przycisk "odluźniacz hamulca").

   
Zawór rozrządczy na ramie pneumatycznej "A"

   
Zawory elektropneumatyczne EV-5 nastaw hamulca oraz przeciwpoślizgu i luzowania hamulca lokomotywy na ramie pneumatycznej "A" (opis na powiększeniu)

   
Zbiornik rozprężny i sterujący


Zawór rozrządczy jest połączony:
- z przewodem głównym i zasilającym poprzez filtr i kurek odcinający, zawory zwrotne, zawór zwrotny z dyszą oraz ze zbiornikiem pomocniczym,
- z cylindrami hamulcowymi przez elastyczne węże między nadwoziem, a wózkiem i podwójne zawory zwrotne na wózkach,
- z przewodem głównym przez filtr i kurek odcinający,
- ze zbiornikiem rozprężnym,
- z zaworami elektropneumatycznymi przestawiacza hamulca dwustopniowego (elektrozawór: "POŚ") i towarowo - osobowego (elektrozawór: "TOW"),
- ze zbiornikiem sterującym,
- z zaworem elektropneumatycznym hamulca przeciwpoślizgowego (elektrozawór: "POŚLIZG"),


Zawór rozrządczy lokomotyw EU06 i EU07 składa się z organu sterującego, ogranicznika ciśnienia zbiornika sterującego, ogranicznika ciśnienia zbiornika rozprężnego, zmieniacza czasów działania.
Organ sterujący, ma za zadanie zadaniem nadzorowanie wlotu i wylotu powietrza z cylindrów hamulcowych. W zależności od działających ciśnień może on zajmować trzy położenia. Pierwsze z nich czyli "otwarcie wlotu" łączy zbiornik pomocniczy z cylindrami przy jednoczesnym odcięciu cylindrów od atmosfery (takie połączenie następuje przy procesie hamowania). Drugie połączenie to "otwarcie wylotu" przy którym cylindry są połączone z atmosferą, a odcięte jest połączenie ze zbiornikiem pomocniczym (takie połączenie następuje w procesie luzowania). W trzecim położeniu zwanym "odcięcie" następuje odcięcie i wlotu i wylotu (takie połączenie ma miejsce , gdy zatrzymana jest zmiana wartości ciśnienia w przewodzie głównym). Organ sterujący zbudowany jest z siedmiu komór. Do pierwszej komory podłączony jest zbiornik pomocniczy. Znajduje się w niej grzybek wlotu dociskany własną sprężyną. Do komory 2 przyłączone są cylindry hamulcowe - w niej wartość ciśnienia jest zawsze równa wartości ciśnienia panującej w cylindrach. W tej komorze zastosowany specjalny popychacz który odpowiednio unosi grzybek wlotu powietrza, lub odsuwa się od niego, co powoduje otwarcie wylotu lub przywiera tylko do grzybka wlotu odcinając wlot i wylot.
W komorze 3 ograniczonej dużą i małą membraną panuje ciśnienie cylindrowe lub atmosferyczne. Zależy to od wybranej nastawy rodzaju hamulca. Przy wybraniu hamulca "P" dla pociągu pospiesznego zawór elektropneumatyczny łączy ta komorę z atmosferą, gdy odbywa się hamowanie pociągu z prędkości większej niż 55 km/h. Przy nastawie "T" - towarowy lub "O" - osobowy lub gdy pociąg pośpieszny zostaje wyhamowany do prędkości 55 km/h, komora trzecia jest połączona z komorą nr 2.
Komora 4 jest stale odpowietrzana. W niej znajduje wylot ujście powietrza z cylindrów poprzez wydrążenie w popychaczu komory 2.
Komora 5 jest połączona z układem rozrządu i ciśnienie w nim panujące wywiera nacisk na kolejna membranę tylko gdy maszynista naciska przycisk "przyhamowania przeciwpoślizgowego" w trakcie rozruchu lokomotywy.
Komora 6 jest połączona ze zbiornikiem rozprężnym, w którym ciśnienie jest równe aktualnie panującemu ciśnieniu w przewodzie głównym.
Komora 7 jest podłączona do zbiornika sterującego w którym panuje prawie stałe ciśnienie 5 bar.

Ogranicznik ciśnienia zbiornika sterującego kontroluje przelot powietrza między przewodem głównym, a zbiornikiem sterującym. Grzybek zamykający lub otwierający ten przelot jest unoszony przez dwie membrany. Odcięcie wylotu ze zbiornika sterującego do atmosfery następuje na samym początku hamowania. Ponowne połączenie następuje po całkowitym opróżnieniu cylindrów hamulcowych. W ten sposób zbiornik jest chroniony przed zmianami ciśnienia w przewodzie głównym w wyniku czego występuje w nim praktycznie niezmienne ciśnienie.

Ogranicznik ciśnienia zbiornika rozprężnego odpowiada za zapewnienie jednakowego najwyższego ciśnienia w cylindrach podczas hamowania pełnego (zarówno stopniowego jak i niestopniowego) jak również podczas hamowania nagłego, gdy w przewodzie głównym nie ma ciśnienia. Grzybek unoszony sprężyna pozostawia otwarty przelot do i ze zbiornika rozprężnego tylko wtedy gdy ciśnienie w przewodzie głównym jest wyższe od 3,5 bara. Przy niższym ciśnieniu nacisk wywierany na membranę przez ciśnienie powietrza ze zbiornika sterującego zamyka przelot izolując tym samym zbiornik rozprężymy od zmian ciśnienia w przewodzie głównym.

Zmieniacz czasów działania odpowiada za ustalenie czasów napełniania i opróżniania zbiornika rozprężnego, co powoduje zapewnienie czasu napełniania i opróżniania cylindrów hamulcowych.

Zmieniacz hamowności to elektrozawór (elektrozawór: "POŚ"), który odpowiada za łączenie drugiej i trzeciej komory organu sterującego. Gdy przełącznik T-O-P jest ustawiony w pozycji "T" lub "O" to zawór jest w pełni otwarty i zostaje przy napełnianiu cylindrów zostaje napełniona też 3 komora. Gdy przełącznik ustawiony jest w pozycji "P" to styki prędkościomierza zamykają obwód zaworu elektropneumatycznego i jeżeli prędkość jazdy nie przekracza 55 km/h wówczas zawór zostaje otwarty jak przy nastawie "T" lub "O". Gdy prędkość jest wyższa od 55km/h to zawór odcina połączenie 2 i 3 komory i jednocześnie łączy 3 komorę z atmosferą. Wówczas napełnianie cylindrów zostaje przerwane dopiero gdy tą samą różnicę ciśnień w 6 i 7 komorze pokona ciśnienie powietrza w cylindrach, działające na membranę w 2 i 3 komorze.


Powyższe urządzenia i zbiorniki poza zbiornikiem pomocniczym zabudowane są na ramie pneumatycznej "A". Na ramie tej znajdują się również wyłączniki ciśnieniowe szybkościomierza, cylindrów hamulcowych, układu SHP i rozrządu.

   
Wyłączniki ciśnieniowe na ramie "A" (opis na pow.)


Wyłącznik ciśnieniowy szybkościomierza powoduje załączanie stycznika, który wysyła do prędkościomierza rejestrującego HASLER RT9 (kabina A) impulsy w momencie rozpoczęcia i zakończenia hamowania. W wyniku tego na taśmie rejestratora zaznaczane są przedziały czasowe, w których był używany hamulec pneumatyczny. Wzrost ciśnienia w cylindrach do wartości ponad 1,4 bara - impuls rozpoczęcia hamowania. Spadek ciśnienia poniżej 0,75 bara - impuls końca hamowania.

Wyłącznik ciśnieniowy cylindrów hamulcowych (hamulca) powoduje załączanie stycznika rozłączającego rozrząd lokomotywy gdy ciśnienie w cylindrze hamulcowym przekroczy wartość 2,1 bara. Przy spadku ciśnienia poniżej 1,1 bara rozrząd jest ponownie załączony.

Wyłącznik ciśnieniowy SHP służy do samoczynnego załączania piasecznicy, sterowania zaworem odcinającym układ zasilania hamulca, oraz wyłączania zasilania silników trakcyjnych. Wyłącznik ten zadziała przy spadku ciśnienia w przewodzie głównym poniżej wartości 2,8 bara, czyli przy załączeniu hamowania nagłego. Przy wzroście ciśnienia do wartości 3,5 bara działanie wyłącznika zostaje przerwane.

Wyłącznik ciśnieniowy rozrządu służy do sterowania stycznikiem rozrządu lokomotywy. Wzrost ciśnienia w przewodzie zasilającym powyżej 5,1 bara powoduje załączenie rozrządu i możliwość jazdy lokomotywy. Spadek ciśnienia poniżej 4,1 bara powoduje wyłączenie rozrządu.




b) Układ pneumatycznych urządzeń pomocniczych:
Do pneumatycznych urządzeń pomocniczych należą piasecznice, trąbki syren oraz wycieraczki pneumatyczne (obecnie wymieniane na elektryczne). Urządzenia te jak było wspomniane zasilane są sprężonym powietrzem z układu zasilania (ze zbiorników głównych), bez redukcji ciśnienia.
Piasecznice to urządzenia służące do posypywania szyn piaskiem w celu likwidacji poślizgu zestawów kołowych. W ich skład wchodzą zbiorniki piasku, dysze zlokalizowane przed kołami oraz elektrozawory pneumatyczne załączone przyciskami nożnymi znajdującymi się w podnóżkach pulpitów, w kabinach maszynisty. Naciśnięcie przycisku zasila napięciem cewkę elektrozaworu odpowiedniego dla wybranego kierunku jazdy i piasek wysypywany jest pod ciśnieniem ze zbiorników na szyny.
Zbiorniki piasku znajdują się w słupkach ścian bocznych kabiny, a wsypy piasku do ich napełniania w dachu lokomotywy.

 
Wsypy piasku do zbiorników piasecznic

   
Rura wylotowa piasku ze zbiornika z syfonem i przyłączem pneumatycznym (opis na powiększeniu)



Syreny pneumatyczne zamontowane są na czołach pojazdu obok reflektora górnego. W skład syren wchodzi trąbka niskotonowa i wysokotonowa. Załączanie trąbek odbywa się przez dwudrożne (ton niski / ton wysoki) zawory pneumatyczne w kabinie.

   
Trąbki pneumatyczne na dachu

   
Dwudrożny zawór ręczny syren maszynisty (ton niski - 0 - ton wysoki)



Fabrycznie "angliki" i "siódemki" wyposażone zostały w wycieraczki szyb czołowych z indywidualnym napędem pneumatycznym. Załączanie wycieraczek odbywa się przez ręczny kurek odcinający.
Obecnie w ramach napraw i modernizacji wymienia się napędy pneumatyczne wycieraczek, a na no wczesne napędy elektryczne.



c) Manometry na pulpitach:
Na pulpitach maszynisty zainstalowane są manometry układu pneumatycznego, czyli mierniki kontrolne wartości ciśnienia w poszczególnych układach i podzespołach..
- Manometr zbiornika głównego wskazuje ciśnienie aktualnie panujące w zbiornikach głównych, a więc w układzie zasilania sprężonym powietrzem (w tym i w przewodzie zasilającym /głównym/).
- Manometr przewodu głównego wskazuje aktualne ciśnienie w przewodzie głównym, który zasilany jest z zaworu rozrządczego.
- Manometr cylindra hamulcowego wskazuje ciśnienie panujące w cylindrach hamulcowych.

   
Manometry na pulpicie (opis na pow.)


Manometry kontrolne zamontowane są tez przy niektórych urządzeniach w przedziale maszynowym do kontroli wartości ciśnienia np podczas kontroli pracy tych urządzeń.





2) Sterowanie hamulcami
Jak było wspomniane omawiane lokomotywy wyposażone są w system hamulca Oerlikon.
W kabinie maszynisty na pulpicie znajdują się zawory sterowania hamulcem. Zawór FV4a służy do sterowania hamulcem zespolonym, a zawór FD1 do sterowania hamulcem dodatkowym. Pod zaworami znajduje się zawór hamulca bezpieczeństwa, czyli tzw. klapa Ackermana.
Zawór FV4a połączony jest pneumatycznie z przewodem zasilającym, przewodem głównym, atmosferą. Z zaworem tym współpracuje również zbiornik trójkomorowy (sterujący, czasowy i redukcyjny), który znajduje się pod pulpitem.
Przewód główny zwany też przewodem hamulcowym przebiega przez cała długość lokomotywy i analogicznie jak przewód zasilający jest zakończony na czołach pojazdu kurkami odcinającymi i wężami elastycznymi z głowicami umożliwiającymi połączenie ze skałdem pociągu.

a) Sterowanie hamulcem zespolonym polega na przestawianiu rękojeści zaworu na odpowiednie pozycje w wyniku czego poprzez układ połączeń zaworu z instalacją pneumatyczną hamulca następuje zmiana ciśnienia w przewodzie głównym (hamulcowym). Przy zmniejszeniu ciśnienia w przewodzie głównym zawór rozrządczy wpuszcza ciśnienie ze zbiornika pomocniczego do cylindrów hamulcowych na wózku w wyniku czego rozpoczyna się hamowanie. Zwiększenie ciśnienia w przewodzie głównym powoduje przesterowanie zaworu rozrządczego i z cylindrów hamulcowych zostaje wypuszczone powietrze do atmosfery a zbiornik pomocniczy zostaje zasilony powietrzem z przewodu zasilającego.

  Nastawnik (zawór) hamulca zespolonego Oerlikon FV4a


Zawór FV4a ma 7 pozycji:
1) ODCIĘCIE - na tej pozycji następuje całkowite odcięcie zaworu od układu zasilania i układu hamulca. Pozycja ta jest wykorzystywana, gdy zawór nie jest wykorzystywany np w sytuacji, gdy lokomotywa jest nieczynna, lub aktywna jest druga kabina oraz w przypadku jazdy wielokrotnej, gdy z tej lokomotywy nie odbywa się sterowanie pociągiem. Pozycja ta jest zabezpieczana sworzniem w celu zabezpieczenia przed przypadkowym przesunięciem. W celu przestawienia rękojeści należy sworzeń podnieść i przesunąć rękojeść na żądaną pozycję.

   
Zawór FV4a - pozycja "odcięcie"

   
Sworzeń blokujący


2) ŁADOWANIE - w tej pozycji przewód główny jest ładowany sprężonym powietrzem w postaci jednorazowego impulsu trwającego ok. 17 sekund. W ten sposób następuje wzrost ciśnienia w przewodzie głównym ponad wartość roboczą 5 bar w celu przesterowania zaworów rozrządczych na proces odhamowania. Po wspomnianym czasie wzrost ciśnienia stopniowo maleje. Oczywiście czas ładowania może być krótszy - wystarczy na krótszy czas ustawiać rękojeść na tej pozycji. Pozycja ładowania zwana jest też "popełnianiem uderzeniowym".

   
Zawór FV4a - pozycja "ładowanie"


3) JAZDA - w tym położeniu układ hamulcowy jest w trybie neutralnym. W przewodzie głównym utrzymywana jest wartość nominalna ciśnienia czyli 5 bar.

   
Zawór FV4a - pozycja "jazda"


4 - 6) HAMOWANIA i LUZOWANIA STOPNIOWEGO - są to pozycje "płynne" hamowania służbowego zawierające się pomiędzy położeniem "jazdy", a położeniem "hamowania nagłego". Przestawianie rękojeści ku sobie, tzn. oddalając ją od położenia "jazda" następuje zmniejszanie ciśnienia w przewodzie głównym. Im dalsza pozycja tym spadek ciśnienia większy, a wiec i hamowanie mocniejsze. Obracanie rękojeści w przeciwnym kierunku tzn od pozycji "hamowania nagłego" do pozycji "jazda" powoduje wzrost ciśnienia w przewodzie głównym i przesterowanie zaworów rozrządczych na luzowanie. Im pozycja rękojeści jest bliższa położeniu "jazda" tym odhamowanie jest intensywniejsze.
Istotną cechą zaworów FV4a jest utrzymywanie zadanego ciśnienia w przewodzie głównym niezależnie od występujących w nim naturalnych nieszczelności.
Pierwsza wyczuwalna pozycja hamowania (4) po przesunięciu rękojeści z pozycji "jazda", zwana jest pozycją "hamowania wstępnego", w której ciśnienie w przewodzie głównym jest obniżona o 0,4 bara. Pozycja piąta hamowania służbowego zwana jest natomiast pozycją "pełnego hamowania służbowego". W tej pozycji ciśnienie w przewodzie głównym jest obniżone o 1,5 bara w stosunku do ciśnienia nominalnego i wynosi 3,5 bara. Ostatnia szósta pozycja stopniowego hamowania służbowego to pozycja "hamowania pełnego uzupełniającego", którą wykorzystuje się w przypadku, gdy skład pociągu był hamowany stopniowo, a podczas hamowania lokomotywa była luzowania przyciskiem odluźniacza. W tej pozycji ciśnienie w przewodzie głównym zostaje obniżone do wartości 2,9 bara co powoduje ponowne załączenie hamulca lokomotywy bez wywierania wpływu na zadane na poprzedniej pozycji hamowanie pełne składu pociągu.

   
Zawór FV4a - pozycja "hamowanie wstępne"

   
Zawór FV4a - pozycja "hamowanie pełne"

   
Zawór FV4a - pozycja "hamowanie pełne uzupełniające"


7) HAMOWANIA NAGŁEGO to pozycja w której przewód główny zostaje odcięty od układu zasilania hamulców i jednocześnie zostaje z niego wypuszczone powietrze do atmosfery (tzw. połączenie przewodu głównego z atmosferą). W przewodzie głównym nie ma ciśnienia w wyniku czego zawory rozrządcze wpuszczają pełne ciśnienie ze zbiorników pomocniczych do cylindrów hamulcowych. Powoduje to wdrożenie maksymalnej siły hamowania. Tej pozycji używa się w przypadku niebezpieczeństwa, gdy występuje konieczność jak najszybszego zatrzymania pociągu.

   
Zawór FV4a - pozycja "hamowanie nagłe"



b) Sterowanie hamulcem dodatkowym odbywa się za pośrednictwem zaworu hamulca dodatkowego FD1. Zawór ten ma skrajne położenia pomiędzy którymi stopniowanie hamowania i luzowania odbywa się płynnie. Obracanie rękojeści ku sobie powoduje bezpośrednie wtłoczenie sprężonego powietrza z układu zasilania (zbiornika głównego) do cylindrów hamulcowych. Sprężone powietrze z zaworu FD1 przechodzi przez podwójny zawór zwrotny, który odcina hamulec dodatkowy z drugiej kabiny, a następnie do podwójnych zaworów zwrotnych na obu wózkach lokomotywy. Po przesterowaniu tych zaworów i tym samym odcięciu cylindrów hamulcowych od układu hamulca zespolonego, powietrze dostaje się do cylindrów hamulcowych powodując hamowanie. Im rękojeść jest dalej obrócona tym ciśnienie w cylindrach jest większe, a więc zwiększa się siła hamowania lokomotywy.
Obracanie rękojeści w kierunku "od siebie" powoduje wypuszczanie powietrza z cylindrów hamulcowych, co powoduje luzowanie hamulców lokomotywy. Przebieg powietrza przy luzowaniu jest odwrotny niż przy wyżej opisanym procesie hamowania: powietrze z cylindrów przesterowuje podwójne zawory zwrotne na wózkach łącząc ponownie cylindry z układem hamulca zespolonego. Następnie przesterowuje podwójny zawór odcinający zawór FD1 drugiej kabiny, a następnie powietrze wydostaje się do atmosfery przez użyty zawór hamulca dodatkowego FD1.
Omawiany zawór posiada trzy przyłącza:
- zasilanie ze zbiornika głównego
- wyjście do cylindrów hamulcowych
- wyjście do atmosfery


 
Nastawnik (zawór) hamulca dodatkowego FD1


Jak z powyższego wynika, hamulec dodatkowy działa tylko na lokomotywę i jest wykorzystywany podczas jazdy luzem lub do lekkiego pohamowywania składu lokomotywą. W związku z bezpośrednim sterowaniem sprężonego powietrza do cylindrów hamulcowych lokomotywy (czyli z ominięciem pośrednich procesów w zaworach rozrządczych i przewodzie głównym) powoduje, że działanie hamulca dodatkowego jest znacznie szybsze od zespolonego. Zaletą zaworu FD1 oprócz prostej obsługi jest samoczynne utrzymywanie zadanej wartości ciśnienia zarówno przy hamowaniu jak i luzowaniu hamulców lokomotywy.
Hamulec ten jak widać nie spełnia warunków samoczynności i niewyczerpalności.


- Hamulec bezpieczeństwa znajduje się w kabinach maszynisty pod zaworami hamulca FV4a i FD1. Tak zwana "klapa Ackermana" ro ręczny zawór zamontowany na rurze calowej, będącej odgałęzieniem przewodu głównego. Zerwanie zaworu poprzez pociągnięcie za dźwignię powoduje natychmiastowe otwarcie przewodu głównego, czyli połączenia go z atmosferą. Powoduje to wdrożenie hamowania nagłego analogicznie jak przy ustawieniu zaworu hamulca zespolonego w pozycję "hamowania nagłego".

 
Klapa Ackermana - zawór hamulca bezp. (opis na powiększeniu)