مكابح هوائية للسكك الحديدية

مكابح الهواء للسكك الحديدية هي نظام كبح آلي يعمل بالهواء المضغوط . ^{[ 1 ]} تعتمد القطارات الحديثة على نظام مكابح هواء آمن ، مصمم وفقًا لتصميم حصل جورج وستنجهاوس على براءة اختراعه في 13 أبريل 1869. ^{[ 2 ]} تأسست شركة وستنجهاوس لمكابح الهواء لاحقًا لتصنيع وبيع اختراع وستنجهاوس. وقد تم اعتماده عالميًا تقريبًا بأشكال مختلفة.

يستخدم نظام وستنجهاوس ضغط الهواء لملء خزانات الهواء في كل عربة. يؤدي امتلاء خزانات الهواء إلى تحرير المكابح. أما انخفاض ضغط الهواء أو فقدانه فيؤدي إلى تفعيل المكابح، باستخدام الهواء المضغوط المخزن في خزاناتها. ^{[ 3 ]}

المكابح الكهروهوائية، أو مكابح EP، هي نوع من المكابح الهوائية التي تسمح بتطبيق المكابح بشكل فوري على كامل القطار، بدلاً من تطبيقها بشكل متسلسل. تُستخدم مكابح EP في بريطانيا منذ عام 1949، كما تُستخدم في القطارات الألمانية فائقة السرعة (وخاصةً قطارات ICE ) منذ أواخر ثمانينيات القرن الماضي؛ وهي موصوفة بالتفصيل في " نظام المكابح الكهروهوائية في قطارات السكك الحديدية البريطانية" . اعتبارًا من عام 2005تم اختبار المكابح الكهروهوائية في أمريكا الشمالية وجنوب إفريقيا على قطارات نقل خام الحديد والفحم المخصصة للخدمة.

لطالما احتوت قطارات الركاب على نسخة ثلاثية الأسلاك من المكابح الكهروهوائية، والتي توفر ما يصل إلى سبعة مستويات من قوة الكبح.

في أمريكا الشمالية ، زودت شركة وستنجهاوس لأنظمة المكابح الهوائية العديد من قطارات الركاب الانسيابية التي بُنيت بعد الحرب العالمية الثانية بمعدات مكابح عالية السرعة للتحكم. كانت هذه المعدات عبارة عن نظام تحكم كهربائي مُضاف إلى معدات مكابح قطارات الركاب التقليدية من طراز D-22 وقاطرات 24-RL. في النظام التقليدي، كان صمام التحكم يضبط ضغطًا مرجعيًا في حيز معين، والذي بدوره يضبط ضغط أسطوانة المكابح عبر صمام ترحيل. أما في النظام الكهربائي، فكان الضغط من خط هواء مستقيم ثانٍ يتحكم في صمام الترحيل عبر صمام فحص ثنائي الاتجاه. كان خط الهواء المستقيم هذا يُشحن (من خزانات في كل عربة) ويُفرغ بواسطة صمامات مغناطيسية في كل عربة، والتي كانت تُتحكم كهربائيًا بواسطة خط ثلاثي الأسلاك، والذي بدوره يُتحكم فيه بواسطة وحدة تحكم رئيسية كهروهوائية في القاطرة المتحكمة. قارن هذا المتحكم الضغط في خط الهواء المستقيم مع الضغط المُزوَّد من جزء ذاتي التداخل في صمام المهندس، مُرسلاً إشارة إلى جميع صمامات المغناطيس "للتطبيق" أو "للتحرير" في القطار لفتحها في آنٍ واحد، مما يُغيّر الضغط في خط الهواء المستقيم بسرعة وانتظام أكبر بكثير مما يُمكن تحقيقه بمجرد تزويد الهواء مباشرةً من القاطرة. زُوِّد صمام الترحيل بأربعة أغشية، وصمامات مغناطيسية، ومعدات تحكم كهربائية، ومستشعر سرعة مُثبَّت على المحور، بحيث يتم تطبيق قوة كبح كاملة عند سرعات تتجاوز 97 كم/ساعة، ثم تُخفَّض تدريجيًا عند 97 و 64 و32 كم/ساعة، مما يُؤدي إلى توقف القطار بسلاسة. كما زُوِّد كل محور بنظام منع انغلاق المكابح. قلَّل هذا المزيج من مسافات الكبح، مما سمح بمزيد من السير بأقصى سرعة بين المحطات. لم تكن أجزاء نظام الهواء المباشر (خط القطار الكهروهوائي)، ونظام منع الانغلاق، ونظام تحديد السرعة تعتمد على بعضها البعض بأي شكل من الأشكال، ويمكن توفير أي من هذه الخيارات أو جميعها بشكل منفصل. ^{[ 9 ]}      

تستبدل الأنظمة اللاحقة مكابح الهواء الأوتوماتيكية بسلك كهربائي يلتف حول القطار بأكمله، ويجب أن يبقى موصولاً بالتيار الكهربائي لمنع المكابح من العمل. يُعرف هذا السلك في المملكة المتحدة باسم " سلك القطار" . يمر هذا السلك عبر عدة "منظمات" (مفاتيح تعمل بالهواء) تراقب مكونات حيوية مثل الضواغط وأنابيب المكابح وخزانات الهواء. في حال انقسام القطار، ينقطع السلك، مما يضمن إيقاف تشغيل جميع المحركات وتفعيل مكابح الطوارئ فورًا في كلا جزئي القطار .

ومن الابتكارات الحديثة الأخرى المكابح الهوائية التي يتم التحكم فيها إلكترونياً ، حيث يتم ربط مكابح جميع العربات (السيارات) والقاطرات بنوع من شبكة المنطقة المحلية ، مما يسمح بالتحكم الفردي في مكابح كل عربة والإبلاغ عن أداء مكابح كل عربة.

نظام مكابح الهواء من ويستنجهاوس موثوق للغاية ولكنه ليس معصومًا من الخطأ. لا تُعاد تعبئة خزانات العربات إلا عندما يتجاوز ضغط أنبوب المكابح ضغط الخزان. قد تستغرق عملية إعادة تعبئة الخزانات بالكامل في قطار طويل وقتًا طويلًا (من 8 إلى 10 دقائق في بعض الحالات ^{[ 10 ]} )، وخلال هذه الفترة يكون ضغط أنبوب المكابح أقل من ضغط خزان القاطرة.

إذا لزم استخدام المكابح قبل اكتمال إعادة شحن نظام الفرامل، فسيتطلب ذلك تقليلًا أكبر في قطر أنبوب الفرامل لتحقيق قوة الكبح المطلوبة، نظرًا لأن النظام يبدأ من نقطة توازن أدنى (ضغط إجمالي أقل). وإذا تم تقليل قطر أنبوب الفرامل عدة مرات متتالية (ما يُعرف في مصطلحات السكك الحديدية بـ"الضغط المتقطع على الفرامل")، فقد يصل الضغط في خزانات العربات إلى مستوى منخفض للغاية، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في قوة مكبس أسطوانة الفرامل، وبالتالي تعطلها. وعلى منحدر ، ستكون النتيجة خروج القطار عن السيطرة .

في حال فقدان قوة الكبح نتيجةً لنقص ضغط خزان المكابح، قد يتمكن سائق القطار من استعادة السيطرة باستخدام مكابح الطوارئ، حيث يكون الجزء المخصص للطوارئ في خزان المكابح ثنائي الحجرات لكل عربة ممتلئًا بالكامل ، ولا يتأثر بانخفاضات الضغط أثناء التشغيل العادي. تستشعر الصمامات الثلاثية انخفاض الضغط الطارئ بناءً على معدل انخفاض ضغط أنبوب المكابح. لذا، طالما أمكن تهوية كمية كافية من الهواء بسرعة من أنبوب المكابح، فإن الصمام الثلاثي لكل عربة سيؤدي إلى تفعيل مكابح الطوارئ. مع ذلك، إذا انخفض ضغط أنبوب المكابح بشكل كبير نتيجةً لاستخدام المكابح بشكل مفرط، فلن يُنتج تفعيل مكابح الطوارئ تدفق هواء كافيًا لتشغيل الصمامات الثلاثية، مما يترك سائق القطار عاجزًا عن إيقاف القطار.

لمنع هروب القطار نتيجة فقدان ضغط المكابح، يمكن استخدام المكابح الديناميكية (المقاومة) ، مما يسمح للقاطرة (أو القاطرات) بالمساعدة في إبطاء القطار. غالبًا ما تُستخدم المكابح المختلطة ، أي التطبيق المتزامن للمكابح الديناميكية ومكابح القطار، للحفاظ على سرعة آمنة وتجميع الحبل المرتخي على المنحدرات. ويُراعى الحذر عند تحرير مكابح الخدمة والمكابح الديناميكية لتجنب تلف جهاز الجر الناتج عن نفاد مفاجئ للحبل المرتخي.

يُعدّ نظام الأنبوبين حلاً آخر لمشكلة فقدان ضغط المكابح، وهو مُركّب في معظم عربات الركاب التي تجرّها القاطرات، وفي العديد من عربات الشحن. فبالإضافة إلى أنبوب المكابح التقليدي، يُضيف هذا النظام أنبوب الخزان الرئيسي ، الذي يُملأ باستمرار بالهواء مباشرةً من خزان القاطرة الرئيسي. ويُخزّن الخزان الرئيسي ناتج ضاغط الهواء في القاطرة، وهو في نهاية المطاف مصدر الهواء المضغوط لجميع الأنظمة المتصلة به.

بما أن أنبوب الخزان الرئيسي يُحافظ على ضغطه باستمرار بواسطة القاطرة، يمكن شحن خزانات العربة بشكل مستقل عن أنبوب الفرامل، وذلك عبر صمام عدم رجوع لمنع ارتداد السائل إلى الأنبوب. يُساعد هذا الترتيب على تقليل مشاكل فقدان الضغط المذكورة أعلاه، كما يُقلل من الوقت اللازم لتحرير الفرامل، حيث لا يحتاج أنبوب الفرامل إلا إلى إعادة الشحن.

يمكن أيضًا استخدام ضغط أنبوب الخزان الرئيسي لتزويد الأنظمة المساعدة بالهواء، مثل مشغلات الأبواب الهوائية أو نظام التعليق الهوائي . جميع قطارات الركاب تقريبًا (في المملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية) والعديد من قطارات الشحن مزودة الآن بنظام الأنبوبين.

إن الوزن الهائل والقصور الذاتي للقطار، بالإضافة إلى مقاومة التدحرج المنخفضة للغاية ، وحقيقة أن قطارات الشحن (البضائع) غالباً ما تنقل مواد خطرة، تجعل من تعطل المكابح حدثاً بالغ الخطورة. قد يؤدي تعطل المكابح إلى خروج القطار عن السيطرة ووقوع حادث كارثي، مما ينتج عنه خسائر فادحة في الأرواح، وأضرار مادية، و/أو دمار بيئي.

من المفارقات أن المكابح السليمة قد تؤدي إلى مشاكل أيضًا. فعند استخدام مكابح الطوارئ، قد تتعطل عجلات عربات الشحن الفارغة، مما يؤدي إلى انزلاقها على القضبان. وإذا كان القطار يسير بسرعة كافية، فإن انزلاق العجلات سيؤدي إلى تآكلها بسرعة، مما يتسبب في فقدان سطحها (وهي حالة تُعرف باسم "العجلة المسطحة") وارتفاع درجة حرارتها. وقد تضعف العجلات المرتفعة الحرارة وتتكسر، مما يؤدي إلى خروج القطار عن القضبان. وقد تتسبب العربات الفارغة في منتصف القطار، والتي تخرج عن القضبان بسبب تلف عجلاتها، في سحب العربات التي خلفها معها، مما يؤدي إلى حادث كبير.

قد ينتج عطل الفرامل عن خطأ بشري أو عطل ميكانيكي أو مزيج من الاثنين، كما سيتم مناقشته أدناه.

في طرفي كل عربة أو قاطرة، توجد صمامات تربط أنبوب الفرامل بخراطيم الهواء، وتُعرف هذه الصمامات بصمامات الزاوية نظرًا لشكلها المميز. عند فتح صمامات الزاوية من كلا الطرفين، تسمح بتدفق الهواء عبر أنبوب الفرامل إلى جهاز الفرامل. وعند إغلاقها معًا، يُغلق أنبوب الفرامل تمامًا، مما يمنع تدفق الهواء. وعند فتح صمام زاوية واحد فقط، لا يمكن للهواء أن يتدفق إلا من طرف واحد من أنبوب الفرامل أو إليه. هذه الحالة الأخيرة بالغة الأهمية، إذ قد تتسبب دون قصد في فقدان جزئي أو شبه كلي لقدرة الفرامل.

أثناء التشغيل الاعتيادي للقطار، تُغلق صمامات الزاوية في مؤخرة العربة الأخيرة وفي مقدمة القاطرة أو العربة الأمامية لإحكام إغلاق أنبوب الفرامل والحفاظ على سلامة نظام الفرامل. أما في القطارات المجهزة بجهاز إغلاق آلي في نهاية القطار (ETD)، فيُفتح صمام الزاوية في مؤخرة العربة الأخيرة، مما يؤدي إلى تطبيق ضغط على أنبوب الفرامل على الجهاز، الذي بدوره يقوم بإغلاق أنبوب الفرامل.

أثناء عمليات المناورة، يُغلق صمام زاوية واحد أو أكثر لعزل أجزاء من أنبوب الفرامل عند فصل القطار لفصل العربات أو التقاطها. سيؤدي عدم إغلاق صمام الزاوية الصحيح قبل فصل القطار إلى تفعيل فرامل الطوارئ بشكل غير مقصود عند فصل خراطيم الهواء عند نقطة فصل العربات. سيشكل تفعيل فرامل الطوارئ خطرًا على السلامة إذا كان القطار يسير على الخط الرئيسي ويعمل وفقًا لجدول زمني، حيث قد تنتهي صلاحية تصريح استخدام الخط الرئيسي قبل أن يتمكن القطار من إعادة شحن الفرامل والتحرك والابتعاد عن مسار القطار مع اقتراب قطار آخر.

باستثناء صمامَي الزاوية الطرفيين المذكورين أعلاه، يجب فتح جميع صمامات الزاوية الأخرى لضمان استمرارية أنابيب الفرامل في جميع أنحاء القطار. في حال إغلاق صمام زاوية في عربة وسيطة، سينفصل جزء من أنبوب فرامل القطار عن القاطرة أو عربة التحكم . قد يؤدي هذا الوضع، في أسوأ الأحوال، إلى فقدان ضغط أنبوب الفرامل الواقع أسفل صمام الزاوية المغلق نتيجةً للتسرب، مما قد يتسبب في تشغيل الفرامل بشكل غير متوقع في العربات المتأثرة. أما في حال تمكن الجزء المنفصل من الحفاظ على الضغط، فستفقد العربات المتأثرة قدرتها على الفرملة.

إذا كان صمام ذو زاوية مغلقة قريبًا جدًا من مقدمة القطار، وكان أنبوب الفرامل المعزول قادرًا على الحفاظ على الضغط، فإن معظم القطار سيفقد قدرته على الكبح، وقد يعجز السائق عن التحكم في سرعة القطار، خاصةً على المنحدرات. وقد تسبب هذا الوضع في حادث تحطم قطار فيديكس التابع لشركة بنسلفانيا للسكك الحديدية عام 1953. وحدث حادث مماثل في محطة غار دو ليون ، حيث أغلق أحد أفراد الطاقم صمامًا عن طريق الخطأ، مما أدى إلى عزل جزء من أنبوب الفرامل وفقدان كبير في قدرة الكبح.

يمكن تطبيق بعض إجراءات الحماية لمنع حدوث أعطال في المكابح نتيجةً للخطأ البشري أو الأعطال الميكانيكية. تتبع معظم خطوط السكك الحديدية إجراءات صارمة معتمدة من الحكومة لإجراء اختبارات المكابح الهوائية أثناء تجميع القطارات في ساحة التخزين، أو عند رفع أو فصل العربات أثناء الرحلة.

في أمريكا الشمالية، تتمثل الإجراءات النموذجية المتبعة في ساحة التخزين أثناء تجهيز القطارات، بعد توصيل جميع خراطيم الهواء وفتح أو إغلاق صمامات الزاوية حسب الضرورة، فيما يلي:

• يتم تفعيل الفرامل المستقلة في القاطرة الأمامية للحفاظ على ثبات القطار أثناء الاختبارات التالية. يقع كل من ضغط الخزان الرئيسي وضغط الفرامل المستقلة ضمن النطاقات المحددة.
• يُحرَّك صمام الفرامل الأوتوماتيكي في القاطرة الأمامية إلى وضع "تحرير الفرامل" لشحن النظام بالكامل، وقد تستغرق عملية الشحن ما يصل إلى 10 دقائق في القطارات الطويلة التي نفدت خزانات الوقود في عرباتها. ^{[ 11 ]} يُراقَب ضغط أنبوب الفرامل للتأكد من وصوله إلى المستوى المطلوب بعد اكتمال شحن النظام. أثناء شحن النظام، يمكن للسائق أيضًا مراقبة معدل زيادة ضغط أنبوب الفرامل. قد تشير الزيادة السريعة جدًا في القطارات الطويلة إلى إغلاق صمام الزاوية المتوسطة، مما يتسبب في انقطاع في استمرارية أنبوب الفرامل.
• عند بلوغ ضغط أنابيب الفرامل أقصى حد، يتم تخفيض الضغط قليلاً لتفعيل فرامل القطار. تُفحص العربات بصريًا للتأكد من تفعيل الفرامل. يُولى اهتمام خاص عادةً للعربة الأخيرة، إما بالفحص اليدوي أو عبر بيانات القياس عن بُعد من جهاز آلي في نهاية القطار ، لضمان استمرارية أنابيب الفرامل حتى نهاية القطار. كما يستمع الشخص (أو الأشخاص) الذين يفحصون العربات إلى أصوات تسرب الهواء، إذ قد يؤدي التسرب إلى تعطل الفرامل بعد تفعيلها عمدًا، أو تفعيلها تلقائيًا أثناء سير القطار.
  أثناء استخدام مكابح القطار، سيلاحظ السائق زيادة ضغط المكابح المستقلة، وسيتأكد أيضًا من أن الضغط على ذراع المكابح المستقلة سيؤدي إلى تحريرها. هذه الوظيفة ضرورية للتحكم السليم بالقطار.
• وأخيرًا، يُعاد صمام الفرامل الأوتوماتيكي إلى وضع التحرير، وتُفحص الفرامل للتأكد من تحريرها. كما يُفحص ضغط أنبوب الفرامل المشحون بالكامل مرة أخرى للتأكد من وصوله إلى المستوى المطلوب.

عند بدء أو استلام السيارات على الطريق، فإن الممارسة المعتادة هي إجراء اختبار معدل - بالطبع، سيتم تحديد الإجراء الدقيق من خلال قواعد تشغيل السكك الحديدية والمتطلبات القانونية.

• إذا تم فصل عربة أو مجموعة من العربات، والتي يشار إليها باسم القطع ، من منتصف القطار، فإن الاختبار الذي يلي إعادة ربط القطار عادة ما يتضمن مراقبة العربة الموجودة مباشرة خلف نقطة القطع للتحقق من التشغيل السليم للفرامل.
• إذا أدى فصل العربة الأخيرة في القطار، فإن صمام التحكم في زاوية العربة التي كانت تسبق عملية الفصل مباشرةً يكون قد أغلقه عامل التحويل للحفاظ على ضغط أنابيب الفرامل. عادةً، يقتصر الاختبار على ملاحظة الوصول إلى أقصى ضغط لأنابيب الفرامل عند تحرير الفرامل.
• في حالة اكتشاف قطع، سيتم إجراء اختبار فرامل مشابه للاختبار الذي يتم إجراؤه في الساحة، ولكن عادةً ما تقتصر الملاحظة على القطع، بالإضافة إلى فحص استمرارية أنبوب الفرامل.

عندما يكون القطار مزودًا بجهاز ETD، يقوم عامل التحويل بنقله إلى العربة الأخيرة من القطار المتبقي عند إنشاء مسار فرعي يشمل العربة الأخيرة. وبالمثل، إذا تم التقاط مسار فرعي وربطه بمؤخرة القطار، يتم نقل جهاز ETD إلى العربة الأخيرة من هذا المسار الفرعي.

بافتراض التأكد من سلامة أنابيب الفرامل، فإن تعطل الفرامل الملحوظ في عربة أو أكثر أثناء الاختبار يشير عادةً إلى خلل في الصمامات الثلاثية. وفي حالات نادرة، قد يكون العطل في نظام الفرامل نفسه. وبناءً على موقع القطار أثناء الاختبار، ومرافق الصيانة المتاحة، واللوائح المنظمة لعدد العربات ذات الفرامل المعطلة المسموح بها في القطار، قد يتم فصل العربات المعطلة أو نقلها إلى المحطة التالية لإجراء الإصلاحات.

تختلف أنظمة الفرامل الأوروبية بين الدول، لكنها تشترك في مبادئ عمل أساسية. يجب أن تتوافق عربات الركاب الأوروبية المستخدمة على شبكات السكك الحديدية الوطنية مع لائحة TSI LOC&PAS، ^{[ 12 ]} التي تنص في القسم 4.2.4.3 على وجوب التزام جميع أنظمة الفرامل بمعيار EN 14198:2004. يستند هذا المعيار إلى نشرة UIC رقم 540، وهي وثيقة معتمدة من قبل العديد من شركات تشغيل القطارات، ويتوافق معها. ^{[ 13 ]} تُقر نشرة UIC رقم 540 صراحةً أنظمة الفرامل التالية:

• أورليكون ESG 121، ESH 100/200
• ساب-وابكو سو 4، C3WR، WU-C، GF4 SS1، GF4 SS2، GF6 SS1، GF6 SS2
• كنور KKL II، KE، وما شابهها
• داكو CV1nD
• MZT HEPOS MH3f/HBG310 وما شابه ذلك
• بومار - فابلوك MBF-01A، MBF-01B، MBF-02
• شركة فايفلي للنقل SW4S وما شابهها، FT SS1 / FT SS2 وما شابهها
• أنظمة كيشواري الإلكترونية EDS 300

تاريخياً، ووفقاً لـ UIC 540، نميز الأنظمة المعتمدة تقنياً منذ 1927-1932 مثل: Westinghouse W ^{[ a ]} ​​، Knorr K ^{[ b ]} ، Kunze-Knorr ، Drolshammer ، Bozic ، Hildebrand-Knorr.

في عصر القطارات البخارية، كانت خطوط السكك الحديدية البريطانية منقسمة - بعضها يستخدم مكابح التفريغ الهوائي والبعض الآخر يستخدم مكابح الهواء - ولكن جرى توحيد استخدام مكابح التفريغ الهوائي تدريجيًا. بعض القاطرات، على سبيل المثال، في خط سكة حديد لندن وبرايتون والساحل الجنوبي ، كانت مجهزة بنظامين بحيث يمكنها العمل مع القطارات المزودة بمكابح التفريغ الهوائي أو مكابح الهواء. في عصر الديزل، انعكست العملية، وتحولت السكك الحديدية البريطانية من استخدام مكابح التفريغ الهوائي إلى استخدام مكابح الهواء في عربات القطارات في ستينيات القرن العشرين. ^{[ 14 ]}

• مكابح الهواء ومكوناتها
• 
  نظام فرامل كونزي-كنور (مخطط)
• 
  صمام فرامل القطار Oerlikon FV4a
• 
  صمام قطار Dako BSE الكهروميكانيكي وصمام فرامل قاطرة Dako BP
• 
  قاطرة تابعة لسكك حديد لندن وبرايتون والساحل الجنوبي . لاحظ الأنابيب الثلاثة: واحد لفرامل التفريغ، وواحد لفرامل الهواء، وواحد للتدفئة بالبخار.

المنافس الرئيسي لفرامل الهواء هو فرامل التفريغ، التي تعمل بضغط سلبي. فرامل التفريغ أبسط قليلاً من فرامل الهواء. فبدلاً من ضاغط الهواء، تحتوي محركات البخار على قاذف بدون أجزاء متحركة، بينما تحتوي قاطرات الديزل أو الكهربائية على "مُخرِج" ميكانيكي أو كهربائي. ولا حاجة إلى وصلات فصل في نهايات العربات لأن الخراطيم المفكوكة تُشفط إلى كتلة تثبيت.

مع ذلك، يقتصر أقصى ضغط في نظام التفريغ على الضغط الجوي، لذا يجب أن تكون جميع المعدات أكبر حجمًا وأثقل وزنًا للتعويض. ويتفاقم هذا العيب في المرتفعات العالية. كما أن فرامل التفريغ أبطأ بكثير في التشغيل والإيقاف، مما يتطلب مستوى أعلى من المهارة والتوقع من السائق. في المقابل، تميزت فرامل التفريغ في الأصل بإمكانية الإيقاف التدريجي. على النقيض من ذلك، كانت فرامل الهواء الأوتوماتيكية من ويستنجهاوس متوفرة في الأصل فقط بنظام الإيقاف المباشر، وهو النظام الذي لا يزال شائعًا في خدمات الشحن.

من أبرز عيوب مكابح التفريغ صعوبة اكتشاف التسريبات. ففي نظام الهواء المضغوط، يُكتشف التسريب بسرعة من خلال الهواء المضغوط المتسرب. أما اكتشاف تسريب التفريغ فهو أصعب، مع أنه أسهل في الإصلاح، إذ يمكن ربط قطعة من المطاط (على سبيل المثال) حول مكان التسريب وتثبيتها بإحكام بواسطة التفريغ.

استُخدمت مكابح التفريغ الكهربائي بنجاح كبير في قطارات الوحدات المتعددة الكهربائية في جنوب إفريقيا. ورغم أنها تتطلب معدات أكبر وأثقل، كما ذُكر سابقًا، إلا أن أداءها كان قريبًا من أداء المكابح الكهروهوائية الحديثة. مع ذلك، لم يُكرر استخدامها.

• دليل فرامل الهواء والتحكم بالقطار. حقوق الطبع والنشر محفوظة لشركة سكك حديد ألاسكا، ٢٠٠٦
• دليل فرامل الهواء والتحكم بالقطار . حقوق الطبع والنشر محفوظة لشركة BNSF للسكك الحديدية، 2003.
• جهاز قياس قوة العجلات AAR – الكبح:
• دليل تشغيل الهواء المضغوط، رقم ISBN 0-07-147526-5شركة ماكجرو هيل للنشر

• تقنيات السكك الحديدية: مكابح الهواء
• كيف يتوقف قطارك ، بقلم بيل رايش، مقال عام 1951 مع رسم توضيحي