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Faculdade Brasileira - UNIVIX
Dinâmica e Frenagem Ferroviária
Elaborado por:
 José Luiz Borba 
Mauro Antônio Bergantini 
Coordenadores do Programa:
 José Heleno Ferracioli Nunes 
Isabela de Freitas Costa V. Pylro 
Vitória - ES
Fevereiro – 2011
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Prefácio
“Feliz aquele que transfere o que sabe
e aprende o que ensina.”  
Cora Coralina  
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Pós Graduação em Engenharia Ferroviária Dinâmica e frenagem Ferroviária
UNIVIX / VALE Professor: José Luiz Borba  I 
Sumário
1  Freio Automático......................................................................................... 1 
1.1  Introdução .................................................................................................. 2 
1.2  Histórico ..................................................................................................... 4 
2  Equipamento de Freio 26-L .......................................................................... 9 
2.1  Introdução ................................................................................................ 10 
2.2  Equipamentos das locomotivas ................................................................. 11 
2.2.1  Sistema de alimentação de ar comprimido ................................................ 13 
2.2.1.1  Produção de ar comprimido ...................................................................... 14 
2.2.1.1.1  Funcionamento do compressor ................................................................. 16 
2.2.1.2  Armazenamento do ar comprimido ........................................................... 18 
2.2.1.2.1  Válvula de dreno automático ..................................................................... 19 
2.2.1.2.2  Torneira de isolamento do reservatório principal....................................... 21 
2.2.1.2.3  Válvula de segurança E7-C ........................................................................ 22 
2.2.1.2.4  Válvula de retenção do reservatório principal ............................................ 23 
2.2.1.2.5  Torneira Interruptora ................................................................................ 24 
2.2.1.3  Condicionamento do ar comprimido ......................................................... 25 
2.2.1.3.1  Regulador do compressor ......................................................................... 26 
2.2.1.3.2  Torneira de sobrecarga do compressor ..................................................... 28 
2.2.1.3.3  Manômetros duplos de ar ......................................................................... 29 
2.2.1.3.4  Filtros e secador de ar ............................................................................... 30 
2.2.2  Distribuição .............................................................................................. 32 
2.2.2.1  Encanamento geral.................................................................................... 33 
2.2.2.1.1  Válvula de freio de emergência ................................................................. 34 
2.2.2.1.2  Válvula de descarga n.º 8 ou válvula de descarga KM ................................ 35 
2.2.2.2  Encanamento equilibrante dos reservatórios principais ............................. 37 
2.2.2.2.1  Válvula de retenção do encanamento equilibrante dos reservatórios
principais .................................................................................................. 38 
2.2.2.3  Encanamento equilibrante dos cilindros de freio ....................................... 39 
2.2.2.4  Torneiras extremas ................................................................................... 40 
2.2.2.5  Mangueiras de freio .................................................................................. 41 
2.2.3  Controle .................................................................................................... 43 
2.2.3.1  Manipulador automático 26-C ................................................................... 44 
2.2.3.1.1  Punho do manipulador automático ............................................................ 46 
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Pós Graduação em Engenharia Ferroviária Dinâmica e frenagem Ferroviária
UNIVIX / VALE Professor: José Luiz Borba  II 
2.2.3.1.2  Válvula interruptora do manipulador automático ....................................... 49 
2.2.3.1.3  Válvula reguladora .................................................................................... 51 
2.2.3.1.4  Válvula-relé ............................................................................................... 52 
2.2.3.1.5  Válvula Interruptora do encanamento geral ............................................... 53 
2.2.3.1.6  Válvula de descarga .................................................................................. 54 
2.2.3.1.7  Válvula de emergência .............................................................................. 55 
2.2.3.1.8  Válvula de supressão ................................................................................. 56 
2.2.3.1.9  Reservatório equilibrante .......................................................................... 57 
2.2.3.1.10  Válvula Interruptora do reservatório equilibrante ....................................... 58 
2.2.3.2  Manipulador independente SA-26 .............................................................. 59 
2.2.3.2.1  Válvula de Controle 26-F ........................................................................... 62 
2.2.3.2.1.1  Funcionamento da válvula de controle 26-F ............................................... 68 
2.2.3.2.2  Válvula-relé J-1 .......................................................................................... 74 
2.2.3.2.2.1  Funcionamento da válvula-relé J-1 ............................................................. 76 
2.2.3.2.3  Válvula-relé J-1.6.16 ou válvula-relé J-1.4.14 .............................................. 78 
2.2.3.2.4  Válvula-relé HB-5 ....................................................................................... 80 
2.2.3.2.5  Válvula de transferência MU-2A ................................................................. 81 
2.2.3.2.5.1  Funcionamento da válvula MU-2A .............................................................. 82 
2.2.3.2.6  Válvula seletora F-1 ................................................................................... 84 
2.2.3.2.6.1  Funcionamento válvula seletora F-1 ........................................................... 86 
2.2.3.3  Controles de segurança do trem ................................................................ 89 
2.2.3.3.1  Válvula de aplicação de freio P2-A ............................................................. 91  
2.2.3.3.1.1  Funcionamento da válvula de aplicação de freio P2-A ................................ 94 
2.2.3.4  Dispositivo de proteção contra fracionamento de trem – quebra de
trem ..........................................................................................................98 
2.2.3.4.1  Funcionamento da válvula interruptora de carregamento A-1 .................... 99 
2.2.3.5  Dispositivo de intertravamento do freio dinâmico .................................... 103 
2.2.3.6  Equipamento de controle de patinação de rodas ..................................... 104 
2.2.3.6.1  Funcionamento do equipamento de controle de patinação de rodas ........ 105 
2.2.3.7  Dispositivo de locomotiva morta ............................................................. 107 
2.2.4  Aplicação ................................................................................................ 109 
2.2.4.1  Cilindro de Freio ..................................................................................... 110 
2.2.4.1.1  Criação de pressão no cilindro de freio da locomotiva ............................. 112 
2.2.4.2  Ajustador de folga ................................................................................... 113 
2.2.4.3  Sapatas de freio ...................................................................................... 114 
2.2.4.4  Freio manual da locomotiva .................................................................... 118 
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Pós Graduação em Engenharia Ferroviária Dinâmica e frenagem Ferroviária
UNIVIX / VALE Professor: José Luiz Borba  III 
2.3  Equipamentos dos vagões ....................................................................... 120 
2.3.1  Distribuição ............................................................................................ 122 
2.3.1.1  Torneiras extremas ................................................................................. 123 
2.3.1.2  Mangueiras de freio ................................................................................ 125 
2.3.1.3  Válvula de descarga ................................................................................ 126 
2.3.2  Controle .................................................................................................. 127 
2.3.2.1.1  Válvula de controle AB ............................................................................ 129 
2.3.2.1.2  Válvula de controle ABD .......................................................................... 132 
2.3.2.1.3  Válvula de controle ABDW ....................................................................... 134 
2.3.2.1.4  Válvula de controle DB-60 ....................................................................... 135 
2.3.2.2  Reservatório combinado .......................................................................... 136 
2.3.2.2.1  Coletor de pó combinado com torneira de isolamento............................. 138 
2.3.2.3  Retentor de controle de alívio ................................................................. 139 
2.3.3  Aplicação ................................................................................................ 141 
2.3.3.1  Timoneria de freio .................................................................................. 142 
2.3.3.2  Equipamento vazio/carregado ................................................................. 144 
2.3.3.3  Ajustador automático de folga ................................................................ 153 
2.3.4  Freio manual dos Vagões ........................................................................ 155 
3  Sistema de Freio a Ar Controlado por Computador .................................. 157 
3.1  Introdução .............................................................................................. 158 
3.1.1  Módulo de Processador Integrado - IPM ................................................... 162 
3.1.2  Unidade de controle eletropneumático – EPCU......................................... 165 
3.1.3  Módulo de interligação dos relés – RIM ................................................... 168 
3.1.4  Válvula de freio eletrônico – EBV ............................................................. 169 
3.1.5  Módulo de interface com o operador ou display – OIM ............................ 171 
4  Freio Eletro Pneumático de Vagões .......................................................... 173 
4.1  Conceitos básicos ................................................................................... 174 
4.2  Sistema de controle de freio EP-60 .......................................................... 176 
4.2.1  Equipamento da locomotiva .................................................................... 177 
4.2.2  Equipamento do vagão ............................................................................ 184 
4.2.3  Dispositivo auxiliar da extremidade do trem – AED ................................. 188 
4.2.4  Comunicações da linha do trem .............................................................. 190 
4.3  Frenagem do trem .................................................................................. 191 
4.3.1  Inicialização do trem ............................................................................... 192 
4.3.2  Bloqueio de segurança da linha do trem .................................................. 193 
4.3.3  Varredura manual ................................................................................... 194 
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Pós Graduação em Engenharia Ferroviária Dinâmica e frenagem Ferroviária
UNIVIX / VALE Professor: José Luiz Borba  IV 
4.3.4  Configuração do trem ............................................................................. 195 
4.3.5  Comandos de frenagem .......................................................................... 196 
4.3.6  Registro de dados ................................................................................... 197 
4.4  Controle de freio do trem ECP ................................................................. 199 
4.4.1  O sistema WireDP .................................................................................... 200 
5  Dinâmica da Frenagem ............................................................................ 203 
5.1  Introdução .............................................................................................. 204 
5.2  Força de frenagem .................................................................................. 209 
5.2.1  Força transmitida pelos cilindros ............................................................. 210 
5.2.2  Relação Total de alavancas ...................................................................... 211 
5.2.3  Rendimento da timoneria ........................................................................ 213 
5.2.4  Exemplo .................................................................................................. 214 
5.3  Taxa de frenagem ................................................................................... 215 
5.3.1  Exemplo .................................................................................................. 216 
5.3.2  Taxa de frenagem dos vagões ................................................................. 217 
5.3.3  Taxa de frenagem das locomotivas ......................................................... 218 
5.3.4  Exemplo .................................................................................................. 219 
6  Manuseio dos Trens ................................................................................ 221 
6.1  Introdução .............................................................................................. 222 
6.2  Recomendações na operação dos freios .................................................. 223 
6.3  Partida de um trem ................................................................................. 225 
6.3.1  Trecho em nível ...................................................................................... 2266.3.2  Trecho em rampa ascendente.................................................................. 227 
6.3.3  Trecho em rampa descendente................................................................ 229 
6.3.4  Trecho em rampa ascendente com movimento a ré ................................. 230 
6.3.5  Trecho em rampa descendente com movimento a ré e com trem
esticado .................................................................................................. 231 
6.3.6  Trecho em rampa descendente com movimento a ré e com o trem
encolhido ................................................................................................ 232 
6.4  Parada de um trem .................................................................................. 233 
6.4.1  Trecho em rampa descendente com auxílio do freio dinâmico ................. 234 
6.4.2  Trecho em rampa descendente sem auxílio do freio dinâmico ................. 236 
6.4.3  Trecho em rampa descendente com o trem encolhido ............................. 237 
6.4.4  Trecho em rampa ascendente com o trem esticado por redução do
acelerador ............................................................................................... 238 
6.4.5  Trecho em rampa ascendente trem encolhido com movimento a ré ......... 239 
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Pós Graduação em Engenharia Ferroviária Dinâmica e frenagem Ferroviária
UNIVIX / VALE Professor: José Luiz Borba  V 
6.4.6  Trecho em rampa descendente trem esticado com movimento a ré ......... 240 
6.5  Redução ou controle da velocidade de um trem ...................................... 241 
6.5.1  Trecho em rampa descendente com o trem encolhido e com o auxílio
do freio dinâmico .................................................................................... 242 
6.5.2  Trecho em rampa descendente com o trem encolhido e sem o auxílio
do freio dinâmico .................................................................................... 243 
6.5.3  Trecho em rampa ascendente trem esticado através de redução do
acelerador ............................................................................................... 244 
6.5.4  Trecho com ponto de inflexão (crista) através da redução do
acelerador ............................................................................................... 245 
6.5.5  Trecho ondulado através da modulação do acelerador ............................ 246 
6.5.6  Trecho ondulado através dos freios a ar .................................................. 247 
7  Referências Bibliográficas ........................................................................ 249 
7.1  Bibliografia ............................................................................................. 250 
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Pós Graduação em Engenharia Ferroviária Dinâmica e frenagem Ferroviária
UNIVIX / VALE Professor: José Luiz Borba  VI 
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Pós Graduação em Engenharia Ferroviária Dinâmica e frenagem Ferroviária
UNIVIX / VALE Professor: José Luiz Borba  VII 
Figuras
Figura 1.1  Aplicação dos freios nos primórdios da ferrovia .......................................... 2 
Figura 1.2  Sistema de freio pneumático ....................................................................... 3 
Figura 1.3  George Westinghouse ................................................................................. 4 
Figura 1.4  Esquema simplificado do Sistema de Freio a Ar Direto................................. 5 
Figura 1.5  Esquema simplificado do Sistema de Freio a Ar Automático ........................ 6 
Figura 1.6  Carregamento do sistema ........................................................................... 7 
Figura 1.7  Aplicação do freio ....................................................................................... 7 
Figura 1.8  Alívio do freio ............................................................................................. 8 
Figura 2.1  Localização dos principais componentes do sistema de freio na
locomotiva ................................................................................................ 11 
Figura 2.2  Sistema de freio da locomotiva .................................................................. 12 
Figura 2.3  Sistema de alimentação de ar comprimido ................................................ 13 
Figura 2.4  Compressor alternativo ............................................................................. 14 
Figura 2.5  Compressor acionado diretamente pelo motor diesel ................................ 14 
Figura 2.6  Compressor acionado por motor elétrico .................................................. 15 
Figura 2.7  Resfriador intermediário refrigerado a água .............................................. 16 
Figura 2.8  Resfriador intermediário refrigerado por ventilação forçada ...................... 16 
Figura 2.9  Posicionamento da válvula de segurança do resfriador intermediário ........ 17 
Figura 2.10  Localização dos reservatórios principais .................................................... 18 
Figura 2.11  Válvula de dreno automático e manual ...................................................... 19 
Figura 2.12  Válvula de dreno automático e manual 580-H............................................ 20 
Figura 2.13  Válvula de dreno automático D-1 .............................................................. 20 
Figura 2.14  Válvula de segurança ................................................................................ 22 
Figura 2.15  Válvula de retenção ................................................................................... 23 
Figura 2.16  Torneira interruptora ................................................................................ 24 
Figura 2.17  Chave pressostática CCS ........................................................................... 26 
Figura 2.18  Válvula magnética CGS .............................................................................. 26 
Figura 2.19  Manômetros duplos de ar ......................................................................... 29 
Figura 2.20  Filtro centrífugo ........................................................................................ 30 
Figura 2.21  Secador de ar por adsorção ....................................................................... 31 
Figura 2.22  Ligações e conexões WABCOSEAL .............................................................. 32 
Figura 2.23
 
Válvula de emergência .............................................................................. 34
 
Figura 2.24  Válvula de descarga nº 8 e válvula de descarga KM ................................... 35  
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Pós Graduação em Engenharia Ferroviária Dinâmica e frenagem Ferroviária
UNIVIX / VALE Professor: José Luiz Borba  VIII 
Figura 2.25  Posicionamento das torneiras .................................................................... 40 
Figura 2.26  Mangueiras flexíveis de acoplamento ........................................................ 41 
Figura 2.27  Mangueira de freio .................................................................................... 41 
Figura 2.28  Suporte de engate ..................................................................................... 42 
Figura 2.29  Manipulador automático 30 AC-DW ........................................................... 43 
Figura 2.30  Manipulador automático 26-C ................................................................... 43 
Figura 2.31  Manipulador 26-C......................................................................................45 
Figura 2.32  Face dianteira do manipulador 26-C .......................................................... 45 
Figura 2.33  Punho do manipulador automático ............................................................ 46 
Figura 2.34  Zonas de aplicação do freio automático ..................................................... 46 
Figura 2.35  Válvula Interruptora .................................................................................. 49 
Figura 2.36  Punho do manipulador independente SA-26 .............................................. 59 
Figura 2.37  Zonas de aplicação do freio independente ................................................. 59 
Figura 2.38  Válvula de controle 26-F ............................................................................ 62 
Figura 2.39  Diagrama da válvula de controle 26-F ........................................................ 62 
Figura 2.40  Parte de serviço da válvula de controle 26-F .............................................. 63 
Figura 2.41  Parte de alívio rápido ................................................................................ 66 
Figura 2.42  Válvula-relé J-1 .......................................................................................... 74 
Figura 2.43  Diagrama da válvula-relé J-1 ...................................................................... 74 
Figura 2.44  Válvula-relé J-1.6-16 .................................................................................. 78 
Figura 2.45  Diagrama da válvula-relé J-1.6-16 .............................................................. 78 
Figura 2.46  Válvula-relé HB-5 ....................................................................................... 80 
Figura 2.47  Válvula de transferência MU-2A ................................................................. 81 
Figura 2.48  Posição Comandante ou Morta .................................................................. 82 
Figura 2.49  Posição Comandada - 6 ou 26 ................................................................... 83  
Figura 2.50  Posição Comandante - 24 .......................................................................... 83 
Figura 2.51  Válvula seletora F-1 ................................................................................... 84 
Figura 2.52  Diagrama esquemático da válvula seletora F-1........................................... 85 
Figura 2.53  Posição Comandante ou Morta .................................................................. 86 
Figura 2.54  Posição Comandante - 6 ou 26 .................................................................. 87 
Figura 2.55  Posição Comandada - 24 ........................................................................... 87 
Figura 2.56  Posição de fracionamento ......................................................................... 88 
Figura 2.57  Válvula Magnética F A-4 (VMV) .................................................................. 89 
Figura 2.58  Válvula de pedal ........................................................................................ 89 
Figura 2.59  Válvulas de controle do ATC ...................................................................... 90 
Figura 2.60  Válvula de aplicação P2-A .......................................................................... 91 
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Pós Graduação em Engenharia Ferroviária Dinâmica e frenagem Ferroviária
UNIVIX / VALE Professor: José Luiz Borba  IX 
Figura 2.61  Diagrama da válvula de aplicação de freio P2-A ......................................... 92  
Figura 2.62  Posição de aplicação ................................................................................. 95 
Figura 2.63  Posição de alívio ....................................................................................... 96 
Figura 2.64  Válvula interruptora de carregamento A-1 ................................................. 98 
Figura 2.65  Diagrama da válvula piloto interruptora de carregamento A-1 ................... 98 
Figura 2.66  Locomotiva comandante ou comandada - alívio normal ............................. 99 
Figura 2.67  Locomotiva comandante - emergência por fracionamento ......................... 99 
Figura 2.68  Posição do pistão atuante depois que o reservatório de volume tiver
sido descarregado ................................................................................... 100 
Figura 2.69  Locomotiva comandante - emergência intencional e Locomotiva
comandada - qualquer emergência .......................................................... 101 
Figura 2.70  Torneira interruptora de 3/8”.................................................................. 104 
Figura 2.71  Válvula limitadora ajustável ..................................................................... 105 
Figura 2.72  Dispositivo de locomotiva morta ............................................................. 107 
Figura 2.73  Válvula C-1-40-8...................................................................................... 107 
Figura 2.74  Atuador final do sistema de freio pneumático da locomotiva ................... 109 
Figura 2.75  Montagem do atuador final do sistema de freio no truque ...................... 109 
Figura 2.76  Cilindro de freio ...................................................................................... 110 
Figura 2.77  Componentes do cilindro de freio ........................................................... 110 
Figura 2.78  Diagrama esquemático de um cilindro de freio ........................................ 110 
Figura 2.79  Ajustador manual de folga ...................................................................... 113 
Figura 2.80  Ajustador de automático de folga ........................................................... 113 
Figura 2.81  Sapata de ferro fundido........................................................................... 114 
Figura 2.82  Sapata de composição não metálica ........................................................ 115 
Figura 2.83  Componentes da sapata de freio de composição não metálica ................ 115 
Figura 2.84  Freio manual da locomotiva .................................................................... 118 
Figura 2.85  Corrente diretamente ligada a haste do cilindro de freio ......................... 118 
Figura 2.86  Localização dos componentes de freio a ar no vagão .............................. 120 
Figura 2.87  Sistema de freio dos vagões .................................................................... 121 
Figura 2.88  Ligações e conexões WABCOSEAL ............................................................ 122 
Figura 2.89  Tê de ramal ............................................................................................. 122 
Figura 2.90  Torneira angular de punho auto travante ................................................ 123 
Figura 2.91  Torneira reta ........................................................................................... 123 
Figura 2.92  Mangueira de freio .................................................................................. 125 
Figura 2.93  Válvula de descarga nº 8 ......................................................................... 126 
Figura 2.94  Válvula de controle AB ............................................................................ 129 
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Figura 2.95  Componentes da válvula de controle AB .................................................. 130 
Figura 2.96  Válvula de controle ABD .......................................................................... 132 
Figura 2.97  Válvula de controle ABDW .......................................................................134 
Figura 2.98  Válvula de controle DB-60 ....................................................................... 135 
Figura 2.99  Válvula de controle DB-60 instalada no vagão .......................................... 135 
Figura 2.100 Reservatório combinado .......................................................................... 136 
Figura 2.101 Volume dos reservatórios combinados .................................................... 136 
Figura 2.102 Coletor de pó combinado com torneira de isolamento ............................. 138 
Figura 2.103 Retentor de controle de alívio .................................................................. 139 
Figura 2.104 Punho na posição horizontal ................................................................... 139 
Figura 2.105 Punho na posição vertical ........................................................................ 140 
Figura 2.106 Timoneria de freio de vagões .................................................................. 142 
Figura 2.107 Posição do cilindro de freio ..................................................................... 142 
Figura 2.108 Alavancas de força do tipo vertical .......................................................... 143 
Figura 2.109 Ponto de apoio da alavanca do cilindro de freio para vagão vazio ............ 145 
Figura 2.110 Ponto de apoio da alavanca do cilindro de freio para vagão carregado..... 145 
Figura 2.111 Localização do comutador de freio .......................................................... 146 
Figura 2.112 Comutador de freio manual ..................................................................... 146 
Figura 2.113 Comutador de freio automático ............................................................... 146 
Figura 2.114 Cilindro de freio com pistão diferencial ................................................... 146 
Figura 2.115 Condição do cilindro de freio com pistão diferencial para vagão vazio..... 147 
Figura 2.116 Condição do cilindro de freio com pistão diferencial para vagão
carregado ................................................................................................ 147 
Figura 2.117 Válvula de mudança manual AB-5 ............................................................ 147 
Figura 2.118 Punho da válvula AB-5 ............................................................................. 148 
Figura 2.119 Válvula de mudança automática VTA ....................................................... 148 
Figura 2.120 Instalação da válvula VTA ........................................................................ 148 
Figura 2.121 Condição da válvula VTA para vagão vazio .............................................. 149  
Figura 2.122 condição da válvula VTA para condição vagão carregado ......................... 149 
Figura 2.123 Reservatório adicional ............................................................................. 150 
Figura 2.124 Válvula EL-60 e Válvula EL-X .................................................................... 150 
Figura 2.125 Instalação da válvula EL-X no vagão ......................................................... 151 
Figura 2.126 Vagão vazio ............................................................................................ 151 
Figura 2.127 Vagão carregado ..................................................................................... 151 
Figura 2.128 Ajustador pneumático ............................................................................. 153 
Figura 2.129 Tipos de ajustadores mecânicos .............................................................. 153 
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Figura 2.130 Detalhes internos dos ajustadores mecânicos ......................................... 154 
Figura 2.131 Freio manual de volante com catraca ...................................................... 155 
Figura 3.1  Configuração do CCBII ............................................................................ 158 
Figura 3.2  Comunicação entre os módulos eletrônicos ............................................ 159 
Figura 3.3  Interface com o sistemas da locomotiva .................................................. 160 
Figura 3.4  O Módulo do Processador Integrado -IPM ................................................ 162 
Figura 3.5  Luzes de indicação do IPM ...................................................................... 163 
Figura 3.6  Unidade de controle eletropneumático - EPCU ......................................... 165 
Figura 3.7  Instalação da EPCU .................................................................................. 167 
Figura 3.8  Reservatório equilibrante ........................................................................ 167 
Figura 3.9  Módulo de interligação dos relés - RIM .................................................... 168 
Figura 3.10  Manipulador vertical ou lateral ................................................................ 169 
Figura 3.11  Manipulador horizontal ou frontal ........................................................... 169 
Figura 3.12 Manipulador horizontal ou frontal com display ......................................... 170 
Figura 3.13  Computador IFC e displays IDU ............................................................... 171 
Figura 3.14  Módulo de interface com o operador - OIM .............................................. 171 
Figura 4.1  Sistema de Controle de Freio EP-60 ......................................................... 176 
Figura 4.2  Diagrama de blocos da Unidade Head-End - HEU ..................................... 177 
Figura 4.3  Controlador de Comunicações da Linha do Trem – TCC........................... 178 
Figura 4.4  Fonte de Alimentação da Linha do Trem .................................................. 178 
Figura 4.5  Unidade de Interface do Operador instalada numa locomotiva Dash-9 ..... 179 
Figura 4.6  Unidade de Interface do Operador – OIU.................................................. 179 
Figura 4.7  Caixa de Junção Central .......................................................................... 179 
Figura 4.8  Cabo da Linha do Trem ........................................................................... 180 
Figura 4.9  Interligação do Cabo da Linha do Trem entre vagões .............................. 180 
Figura 4.10  Caixa de Junção da Linha do Trem .......................................................... 180 
Figura 4.11  Caixa de Junção da Linha do Trem .......................................................... 181 
Figura 4.12  Válvula de freio eletrônico - EBV .............................................................. 181 
Figura 4.13  Unidade de Controle Eletro Pneumático – EPCU ....................................... 181 
Figura 4.14  Módulo do Processador Integrado – IPM .................................................. 182 
Figura 4.15  Módulo de interligação dos relés - RIM .................................................... 182 
Figura 4.16  Localização dos componentes do equipamento da locomotiva ................ 183 
Figura 4.17  Esquemático do vagão EP-60 ................................................................... 184 
Figura 4.18  Válvula de controle EP-60 ........................................................................ 184 
Figura 4.19  Dispositivo de Controle do Vagão – CCD e seus componentes ................. 185 
Figura 4.20  Dispositivo de Identificação do Vagão - CID ............................................. 185 
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Figura 4.21  Caixade Junção do cabo da Linha do Trem ............................................. 186  
Figura 4.22  Localização dos componentes do Equipamento do vagão ........................ 187 
Figura 4.23  Dispositivo Auxiliar da Extremidade do Trem – AED ................................ 188 
Figura 4.24  Localização do Dispositivo Auxiliar da Extremidade do Trem .................. 188 
Figura 4.25  Tela Windows Datacord 5200 .................................................................. 198 
Figura 4.26  Controle de freio do trem ECP ................................................................. 199 
Figura 5.1  Força de inércia ....................................................................................... 204 
Figura 5.2  Força de frenagem .................................................................................. 205 
Figura 5.3  Calo de roda ........................................................................................... 207 
Figura 5.4  Esquemático da timoneria de freio de um vagão ...................................... 211 
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Tabelas
Tabela 2.1  Escala dos manômetros............................................................................. 29 
Tabela 2.2  Indicação de pressão nos manômetros duplos de ar .................................. 29 
Tabela 2.3  Torneiras utilizadas nas extremidades dos encanamentos ........................ 40 
Tabela 2.4  Finalização dos encanamentos da locomotiva ........................................... 40 
Tabela 2.5  Tipos de mangueiras de freio das locomotivas .......................................... 41 
Tabela 2.6  Pressão desenvolvidas pelas válvulas-relé do tipo J .................................... 79 
Tabela 2.7  Tipos de cilindro de freio de locomotivas ................................................ 111 
Tabela 2.8  Condição da torneira angular .................................................................. 123 
Tabela 2.9  Tipos de mangueiras de freio de vagões ................................................. 125 
Tabela 2.10  Tipos de válvulas de controle .................................................................. 128 
Tabela 2.11  Reservatórios combinados utilizados nas ferrovias brasileiras ................. 136 
Tabela 2.12  Condição da torneira de isolamento ........................................................ 138 
Tabela 2.13  Tipos de cilindro de freio de vagões ........................................................ 141 
Tabela 3.1  Indicação propiciada pelo conjunto de luzes na frente do computador
IPM ......................................................................................................... 163 
Tabela 3.2  Funções dos módulos que compõem a unidade de controle
eletropneumático .................................................................................... 166 
Tabela 3.3  Funções dos relés operacionais do RIM ................................................... 168 
Tabela 5.1  Taxas de frenagem recomendadas pela AAR ........................................... 217  
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1  Freio Automático
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1.1  Introdução
Aumentar a capacidade de transporte de um trem não é somente uma questão de colocar
mais vagões na composição.
Três fatores são determinantes para a um aumento do volume de carga transportado:
1. Aumento da velocidade do trem;
2. Aumento da carga útil por vagão;
3. Aumento da quantidade de vagões no trem.
Os fatores acima acarretam problemas técnicos como: capacidade de tração das
locomotivas, capacidade dos trilhos, controle do tráfego de composições longas e mais
velozes, sinalização, traçados das vias, pátios e linhas auxiliares, frenagem das
composições, etc., devem ser superados para possibilitar o aumento da carga útil.
Frear um trem não é uma tarefa simples.
O que possibilita isso é um sistema composto de compressores, tubulações, mangueiras,
reservatórios, válvulas, cilindros, etc., onde cada unidade de uma composição
(locomotivas e vagões) tem seu próprio equipamento de freios.
Esses equipamentos tem que trabalhar de forma sincronizada para que a composição
possa frear de maneira uniforme e segura até parar.
Os sistemas de freio dos trens evoluíram através dos tempos junto com outros
desenvolvimentos técnicos, motivados pela necessidade de acompanhar o
desenvolvimento do transporte de carga nas ferrovias.
Nos primórdios da ferrovia havia muita limitação da velocidade das composições em
decorrência da falta de um sistema de frenagem eficaz, pois somente a locomotiva
possuía capacidade de frear em uma composição.
Figura 1.1 Aplicação dos freios nos primórdios da ferrovia
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As pequenas composições da época podiam ser paradas somente com o peso aderente
da locomotiva e a frenagem era feita com a aplicação de contravapor e pelo acionamento
manual do freio mecânico, composto por alavancas, que provocava a pressão de sapatas
de madeira contra as rodas.
A necessidade de se aumentar o número de vagões em uma composição levou ao
desenvolvimento do sistema de freios e incorporação dos equipamentos de frenagem nos
vagões além da locomotiva.
O grande desafio, entretanto, não é só instalar equipamentos desse tipo nos vagões, e
sim fazê-los trabalhar em sincronia.
A frenagem dos trens atuais é produzida por um sistema de freio pneumático que possui
como atuador final um dispositivo mecânico, acionado por um Cilindro de Freio , cujo
êmbolo é deslocado de forma que sua haste, através de um conjunto de alavancas,
denominado de Timoneria , aplique esforço numa peça, denominada de Sapata de Freio ,
que atrita diretamente com a superfície de rolamento da roda.
P
Cilindro de freio
Timoneria
Sapata de freio
Contra sapata
 Alavanca de freio
 
Figura 1.2 Sistema de freio pneumático
A força total exercida pela sapata de material não metálico sobre a superfície de
rolamento da roda na direção radial é originada pela aplicação de ar comprimido sobre o
êmbolo do cilindro de freio.
Durante o contato deslizante entre a sapata de freio e a roda, surge uma força de atrito,
diretamente proporcional à força aplicada pela sapata de freio, que produz o conjugado
retardador responsável pela redução da velocidade do trem.
Por esse motivo, o sistema de freio pneumático também é denominado de Sistema de 
Freio de Atrito .
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1.2  Histórico
O primeiro sistema de freio a ar comprimido desenvolvido para composições surgiu em
1869.
Seu criador, GeorgeWestinghouse o chamou de Freio a Ar Direto .
Figura 1.3 George Westinghouse
O sistema de Freio a Ar Direto era composto por:
Compressor  Fornece o ar comprimido para o Reservatório Principal;
Reservatório Principal  Vaso de armazenamento do ar comprimido;
Válvula Alimentadora  Controla a liberação do ar comprimido armazenado no
Reservatório Principal para o Encanamento Geral através do
Manipulador de Freio;
Encanamento Geral  Encanamento composto por um conjunto de tubos ligados
entre si por torneiras e mangueiras flexíveis, que atravessa
longitudinalmente cada veículo levando o ar comprimido ao
longo da composição;
Cilindro de Freio  Cilindro de acionamento simples com retorno por mola, cujo
êmbolo com haste é deslocado devido à força produzida pela
introdução do ar comprimido, através de uma derivação do
Encanamento Geral, na sua câmara interna;
Timoneria de Freio  Conjunto de alavancas e tirantes conectado à haste do Cilindro
de Freio, responsável pela transferência de esforços, a partir
do avanço da haste, para as Sapatas de Freio, que atritam
diretamente com a superfície de rolamento da roda.
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Figura 1.4 Esquema simplificado do Sistema de Freio a Ar Direto
Como o nome sugere, na aplicação dos freios o ar comprimido armazenado no
Reservatório Principal é liberado pela Válvula de Controle para o Encanamento Geral, que
pressuriza diretamente a câmara dos Cilindros de Freio.
Consequentemente, a haste do Cilindro de Freio avança e aplica uma força na Timoneria
de Freio, que a transforma numa força radial da Sapata de Freio na roda do veículo.
O alívio dos freios é feito esgotando-se o ar comprimido do Encanamento Geral e dos
Cilindros de Freio para a atmosfera através da Válvula de Controle.
Isso foi um avanço muito grande para a época, de modo que seu uso foi difundido
rapidamente tanto nos trens de carga quanto nos trens de passageiros.
Sua aplicação foi mais efetiva na Europa onde as composições eram pequenas e
compostas de vagões variados.
No entanto este sistema teve de ser abandonado por apresentar uma série de
inconveniências, tais como: o tamanho dos componentes necessários para sua aplicação,
sua eficiência ficava comprometida em composições maiores que 12 vagões, perda de
rendimento em grandes altitudes, dificuldade de manutenção e não era automático, isto
é, os freios não mais seriam aplicados se houvesse um fracionamento do trem ou uma
ruptura na mangueira do Encanamento Geral.
Além disso, os primeiros vagões tinham o freio acionado antes daqueles que ficavam no
final da composição, o fazia com que vagões em que os freios ainda não estavam
totalmente aplicados, empurrassem os primeiros vagões e a locomotiva.
Para suprir estas deficiências do Freio a Ar Direto , principalmente a de não ser
automático, George Westinghouse desenvolveu e patenteou em 1872, outro sistema, que
denominou de Freio a Ar Automático .
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O termo automático  deveu-se ao fato de que esse novo sistema aplicava os freios
automaticamente em todos os vagões da composição, sem a interferência do maquinista,
caso houvesse um vazamento ou uma mangueira se partisse.
Para implementar esse novo sistema, além do Cilindro de Freio já existente em cada um
dos veículos, foram introduzidos:
Válvula de comando  Responsável pela aplicação ou alívio dos freios, sendo
comandada pelo diferencial de pressão entre o Encanamento
Geral e o Reservatório Auxiliar.
Reservatório auxiliar  Vaso armazenador do ar comprimido responsável pelo
acionamento dos Cilindros de Freio.
Figura 1.5 Esquema simplificado do Sistema de Freio a Ar Automático
A Válvula de Comando ficou assim conhecida como Válvula Tríplice devido as suas três
funções básicas:
1. Carregamento do sistema
A Válvula de Comando direciona o ar vindo do Reservatório Principal da locomotiva
através do Encanamento Geral para o carregamento do Reservatório Auxiliar até a
equalização das pressões, mantendo o Reservatório Auxiliar disponível para
acionamento dos freios.
É importante ressaltar que quando a composição inicia sua operação, ou após uma
frenagem, é necessário que os reservatórios de cada veículo sejam recarregados.
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Figura 1.6 Carregamento do sistema
2. Aplicação do freio
Quando se deseja aplicar o freio na composição, efetua-se uma redução da pressão no
Encanamento Geral.
A Válvula de Controle interrompe o fluxo de ar do Encanamento Geral e direciona o ar
armazenado no Reservatório Auxiliar, por ocasião do carregamento, para pressurizar a
câmara do Cilindro de Freio.
O fato do ar de alimentação dos Cilindros de Freio já estar presente no próprio vagão,
não sendo necessário esperar pela sua vinda desde o reservatório da locomotiva, torna
menor o tempo para aplicação do freio através da Timoneira e das Sapatas de Freio
contra as rodas.
Figura 1.7 Aplicação do freio
A Válvula de Controle também atua efetuando a aplicação dos freios automaticamente,
sem interferência do maquinista, quando ocorre um vazamento ou avaria do sistema.
3. Alívio do freio
Quando se deseja soltar o freio da composição, efetua-se um aumento da pressão do
Encanamento Geral
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A Válvula de Comando atua descarregando para a atmosfera o ar que estava contido
no Cilindro de Freio, provocando um alívio das Sapatas de Freio.
Durante essa operação, o Encanamento Geral volta a carregar o Reservatório Auxiliar,
recarregando-o para um novo acionamento.
Figura 1.8 Alívio do freio 
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2  Equipamento de Freio 26-L
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2.1  Introdução
O Equipamento de Freio 26-L é parte do sistema de freios dos trens que operam com
Freio a Ar Automático, que tem seus componentes instalados na locomotiva e em todos
os vagões da composição.
Possui todas as particularidades requeridas para o serviço de locomotivas de linha,
inclusive controle de segurança, controle de sobre velocidade, intertravamento com o
freio dinâmico e proteção contra fraccionamento do trem.
É adequado para operação em tração múltipla com as locomotivas equipadas com os
sistemas de freio anteriores 6-SL e 24-RL.
Seus principais componentes são:
  Manipulador de freio 26-C
  Válvula de controle 26-F
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2.2  Equipamentos daslocomotivas
A aplicação do freio automático é feita a partir da locomotiva, cujo equipamento, além do
seu próprio freio, controla também a frenagem dos vagões.
A Figura 2.1 mostra a configuração do Equipamento de Freio 26-L numa locomotiva,
dando destaque a alguns de seus principais componentes.
1-  Mangueira do encanamento geral 2-  Torneira angular
3-  Mangueiras dos encanamentos equilibrante dos reservatórios
principais, equilibrante dos cilindros de freio e atuante
4-  Torneiras de esfera
5-  Sapatas de freio 6-  Cilindros de freio
7-  Compartimento de válvulas 8-  Válvula de pedal
9-  Válvula de emergência 10-  Válvula MU-2-A
11-  Manipulador automático 12-  Válvula de segurança
13-  Válvula magnética 14-  Válvula descarga
15-  Reservatório principal 16-  Compressor
Figura 2.1 Localização dos principais componentes do sistema de freio na locomotiva
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O sistema de freio da locomotiva é composto das seguintes unidades:
  Alimentação
  Produção
  Armazenamento
  Condicionamento
  Distribuição
  Controle
  Aplicação
Reservatório
Principal nº1
Reservatório
Principal nº2
Armazenamento
Torneira
de dreno
Torneira
de dreno
Torneira
de dreno
Filtro
Coletor
de pó
centrífugoTorneira
interruptora
Válvula
de
retenção
Válvula de
segurança
150 psi
Para o sistema dos
equipamentos auxiliares
Compressor de ar
Filtro de
admissão
Válvula de
segurança do
compressor
de ar
175 psi
Resfriadorintermediário
Válvula de
segurança do
resfriador
intermediário
60 psi
Ligação elétrica
Torneira de
sobrecarga
Válvula
magnética do
compressor
Torneira
interruptora
Serpentina de resfriamento
Válvula de
retenção
Encanamento geral
Encanamento equilibrante dos reservatórios principais
Encanamento equilibrante dos cilindros de freio
Válvula de
descarga
nº8
Distribuição
Controle
Válvula
alimentadora
Manipulador
de freio
Torneira
interruptora
Dispositivo de
locomotivamorta
Chave
pressostática
Alimentação
Governador do
compressor
125 a 140 psi
Condicionamento
Produção
 
Figura 2.2 Sistema de freio da locomotiva
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2.2.1  Sistema de alimentação de ar comprimido
O sistema de alimentação de ar comprimido é composto das seguintes unidades:
  Produção
  Armazenamento
  Condicionamento
Reservatório
Principal nº1
Reservatório
Principal nº2
Armazenamento
Torneira
de dreno
Torneira
de dreno
Torneira
de dreno
Filtro
Coletor
de pó
centrífugoTorneira
interruptora
Válvula
de
retenção
Válvula de
segurança
150 psi
Para o sistema dos
equipamentos auxiliares
Compressor de ar
Filtro de
admissão
Válvula de
segurança do
compressor
de ar
175 psi
Resfriador
intermediário
Válvula de
segurança do
resfriador
intermediário
60 psi
Ligação elétrica
Torneira de
sobrecarga
Válvula
magnética do
compressor
Torneira
interruptora
Serpentina de resfriamento
Chave
pressostáticaGovernador do
compressor
125 a 140 psi
Condicionamento
Produção
Para o sistema
de freio a ar
 
Figura 2.3 Sistema de alimentação de ar comprimido
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2.2.1.1  Produção de ar comprimido
A produção de ar comprimido é realizada por um compressor de ar do tipo alternativo de
duplo estágio de compressão composto de:
  2 (dois) cilindros de baixa pressão (de diâmetro maior, dispostos lateralmente no
cárter)
  1 (um) cilindro de alta pressão (disposto ao centro dos dois cilindros de baixa, no
topo do cárter)
  1 (um) resfriador Intermediário que atua entre os 2 (dois) cilindros de baixa e o
cilindro de alta.
Figura 2.4 Compressor alternativo
Os pistões dos 3 (três) cilindros são movimentados por um único munhão do eixo
virabrequim, que pode ser acionado:
  Pelo eixo virabrequim do motor diesel através de um acoplamento;
Figura 2.5 Compressor acionado diretamente pelo motor diesel
Cilindro
de baixa
Cilindro
de alta
Compressor
Eixo de
acionamento
Cilindro
de baixa
Resfriador
intermediário
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  Por um motor elétrico;
Figura 2.6 Compressor acionado por motor elétrico
  Separadamente por um motor diesel auxiliar.
O sistema de lubrificação do compressor é do tipo forçado, com bomba própria.
O nível de óleo de lubrificação deve ser verificado por meio do visor ou vareta.
Motor
elétrico
Filtro de ar
Compressor
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2.2.1.1.1  Funcionamento do compressor
O ar livre da atmosfera, a pressão atmosférica, é constantemente aspirado através de um
filtro seco, montado no tubo coletor de entrada, e comprimido nos cilindros de baixa
pressão (55 psi).
Ao sair dos cilindros de baixa pressão o ar comprimido passa pelo resfriador de ar
intermediário, que tem a função básica de retirar parte do calor gerado durante a
compressão.
A retirada de calor do ar no resfriador intermediário pode ser realizada pela:
  Circulação da água do sistema de arrefecimento do motor diesel por passagens no
corpo do resfriador;
Figura 2.7 Resfriador intermediário refrigerado a água
  Passagem de ar pelo corpo do resfriador, forçada por um soprador acionado pelo
próprio eixo do compressor.
Figura 2.8 Resfriador intermediário refrigerado por ventilação forçada
No resfriador intermediário está instalada uma válvula de segurança que atuará caso a
pressão ultrapasse o limite estabelecido de 60 psi.
Válvula de
segurança
Tubulação do
sistema de
arrefecimento
do motor diesel
Soprador
acionado
pelo eixo do
compressor
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Figura 2.9 Posicionamento da válvula de segurança do resfriador intermediário
Após o resfriamento as moléculas do ar ocupam um menor volume, de modo que o ar
fica mais denso, isto é, uma maior quantidade de moléculas por unidade de volume é
introduzida no cilindro de alta pressão, o que torna mais eficiente a operação do cilindro
de alta pressão e aumenta a capacidade volumétrica do compressor.
O cilindro de alta pressão se encarrega de comprimir esse volume de ar a uma pressão
maior (125 a 140 psi).
O ar comprimido deixa o compressor a uma temperatura muito alta (270 ºC),
necessitando sofrer mais um resfriamento antes de atingir os reservatórios principais.
Por isso, ele passa por uma serpentina de resfriamento com tubos aletados, que serve
para reduzir sua temperatura e provocar a condensação da umidade nele existente.
A quantidade de umidade contida no ar livre da atmosfera praticamente dobra na medida
em que a temperatura ambiente cresce 10 ºC.
Assim, haverá duas vezes mais umidade no ar quando a temperatura ambiente se situa a
30 ºC do que a 20 ºC, e assim sucessivamente.
Como no Brasil, tanto na região norte como na região central, astemperaturas ambientes
são relativamente elevadas ao longo do ano, logo a quantidade de umidade contida no ar
é bastante elevada.
A umidade que é levada pelo compressor causa corrosão nas superfícies metálicas dos
componentes do sistema pneumático da locomotiva.
Quando as partículas sólidas desprendidas das corrosões colocadas no fluxo de alta
velocidade do ar agem como um jato de areia corroendo os componentes.
Além disso, o óleo de lubrificação que passa pelos anéis dos pistões do compressor
mantém os orifícios das válvulas obstruídos.
Válvula de
segurança do
resfriador
intermediário
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2.2.1.2  Armazenamento do ar comprimido
O armazenamento do ar comprimido é feito em dois reservatórios, denominados de
reservatórios principais, que têm por finalidade armazenar o ar comprimido produzido
pelo compressor e ajudar tanto no resfriamento como na retenção das impurezas e da
água resultante da condensação, a fim de permitir que um ar limpo e seco abasteça o
sistema pneumático da locomotiva, que é composto por:
  Sistema de freio a ar, na operação dos freios da locomotiva e da composição;
  Sistema dos equipamentos auxiliares da locomotiva (ar de controle, sino, buzina,
válvulas e injetores de areia, campainhas, limpadores de para-brisas, contatores
elétricos, etc.).
Figura 2.10 Localização dos reservatórios principais
São identificados como:
  Reservatório principal nº 1  abastece o sistema dos equipamentos auxiliares.
  Reservatório principal nº 2  abastece o sistema de freio a ar da locomotiva.
Todas as derivações destinadas à alimentação do sistema dos equipamentos auxiliares da
locomotiva devem sair da tubulação entre o reservatório principal nº 1 e o reservatório
principal nº 2.
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2.2.1.2.1  Válvula de dreno automático
A tubulação da serpentina de resfriamento tem uma pequena inclinação que faz com que
a água condensada flua para o reservatório nº 1.
Quando o ar entra no reservatório principal nº 1, a sua temperatura é reduzida mais
ainda e a condensação é mais efetiva.
Por essa razão, a maior quantidade de água é encontrada no reservatório principal nº 1.
Os reservatórios principais da locomotiva são instalados com uma leve inclinação para
forçar a condensação a se acumular no lado mais baixo, onde normalmente são
instaladas válvulas de dreno automático que servem para expurgar a água proveniente da
condensação do ar e as impurezas do reservatório, pois a água pode ser considerada
como o maior veneno para o sistema de freio pneumático.
As válvulas de dreno automático expurgam a água condensada toda vez que a pressão do
reservatório principal atingir 140 psi e param de eliminá-la quando esta pressão atingir o
limite mínimo de 125 psi.
Figura 2.11 Válvula de dreno automático e manual
Porém podem também ser acionadas manualmente.
A drenagem manual dos reservatórios principais e dos filtros deve ser uma prática
constante, tanto pelos responsáveis pela operação quanto pelos responsáveis pela
manutenção, pois os drenos automáticos não conseguem eliminar toda a água desses
equipamentos, mesmo funcionando perfeitamente.
A válvula de dreno automático e manual 580-H possui 3 (três) posições reguladas no
próprio punho:
  Posição normal de operação
  Drenagem manual
  Isolamento
Válvula de
dreno
automático
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Figura 2.12 Válvula de dreno automático e manual 580-H
A válvula de dreno automático D-1 não permite o isolamento e o dreno manual é
realizado através de uma torneira.
Figura 2.13 Válvula de dreno automático D-1
Dreno
automático
Dreno
manual
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2.2.1.2.2  Torneira de isolamento do reservatório principal
Para reparação do sistema de freio, esta torneira deve ser fechada, a fim de isolar o
reservatório principal e descarregar totalmente a pressão do sistema de freio através de
um orifício de descarga que possui.
Caso essa torneira seja fechada os ponteiros dos manômetros na cabine da locomotiva
registrarão pressão zero.
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2.2.1.2.3  Válvula de segurança E7-C
A válvula de segurança E7-C evita a sobrecarga de pressão no sistema pneumático,
descarregando para a atmosfera a pressão do reservatório principal toda vez que esta se
torne excessiva.
Figura 2.14 Válvula de segurança
Alguns tipos de locomotivas, além da válvula de segurança instalada logo após o
reservatório principal nº 1, calibrada em 150 psi, possuem outra instalada próxima ao
compressor, calibrada com 175 psi.
A calibragem das válvulas de segurança depende de instruções da Ferrovia.
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2.2.1.2.4  Válvula de retenção do reservatório principal
Instalada no encanamento que liga o reservatório principal nº 1 ao reservatório principal
nº 2, a válvula de retenção com orifício de 1”, permite fluxo total de ar do reservatório
principal nº 1 para o reservatório principal nº 2, mas impede o fluxo no sentido inverso.
Figura 2.15 Válvula de retenção
Funciona como uma proteção, pois, o fechamento dessa válvula impedirá a perda da
pressão do reservatório principal nº 2 através de uma abertura para a atmosfera antes da
válvula de retenção, originada por um problema no compressor, uma ruptura das
tubulações de resfriamento, danos ao reservatório principal nº 1ou por uma ruptura do
encanamento equilibrante dos reservatórios principais causada por uma eventual
separação entre as locomotivas e o consequente desacoplamento das mangueiras.
Pelas normas da FRA (Federal Railroad Administration) em caso de avaria no sistema dos
reservatórios principais, a locomotiva deve reter ar suficiente para, no mínimo, 3 (três)
aplicações e alívios dos freios e acionamento dos contatores e das chaves reversoras.
A válvula de retenção também serve para reduzir o tempo de carregamento do sistema de
reservatórios principais de uma locomotiva Rebocada Morta , permitindo somente o
carregamento do reservatório principal nº 2.
A verificação do perfeito funcionamento da válvula de retenção do reservatório principal
nº 2 se dá através do Teste de Fracionamento .
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2.2.1.2.5  Torneira Interruptora
  Isolamento de 1” 
Isola os reservatórios principais do sistema de freio a ar, possibilitando o
descarregamento deste para a reparação.
  Isolamento de 1” e coletor de pó 
Isola o ar que abastece a buzina, os limpadores depara-brisas e os injetores de
areia.
  Isolamento de 3/8” 
Isola o ar que abastece a válvula de areia e a válvula de sino.
Figura 2.16 Torneira interruptora
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2.2.1.3  Condicionamento do ar comprimido
Após passar por todo o processo de produção o ar comprimido deve sofrer um
condicionamento antes de ser colocado para trabalhar.
O funcionamento regular de qualquer componente no sistema depende da estabilidade
da pressão de alimentação, da isenção de umidade e do grau de filtragem.
Portanto, o condicionamento do ar comprimido consiste de:
  Regulagem da pressão
  Drenagem
Para que a drenagem seja feita, devem ser instalados drenos (purgadores), que
podem ser manuais ou automáticos, com preferência para o último tipo.
  Filtragem
Após a eliminação do condensado, restará no ar comprimido uma pequena
quantidade de vapor de água em suspensão, que os pontos de drenagem comuns
não conseguirão remover ou eliminar.
A filtragem do ar consiste na aplicação de dispositivos capazes reter as impurezas
suspensas no fluxo de ar e de suprimir a umidade ainda presente.
O equipamento normalmente utilizado para este fim é o filtro de ar, que atua de
duas formas distintas:
  Pela ação da força centrífuga.
  Pela passagem do ar através de um elemento filtrante.
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2.2.1.3.1  Regulador do compressor
O regulador do compressor consiste de:
  Chave pressostática CCS (Compressor Control Switch)
A chave pressostática CCS consiste em uma chave elétrica atuada por uma face
sensível à pressão, que é atuada por uma mola de carga.
Figura 2.17 Chave pressostática CCS
  Válvula magnética CGS (Compressor Governor Switch)
A válvula magnética CGS mantém as válvulas de admissão dos cabeçotes dos
cilindros do compressor:
  Abertas  quando a pressão atingir o limite máximo;
  Fechadas  quando a pressão atingir o limite mínimo.
Figura 2.18 Válvula magnética CGS
O Compressor carrega os reservatórios principais até que a pressão atinja o limite
máximo de regulagem da chave pressostática CCS.
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Nesse momento a chave pressostática CCS desenergiza a válvula magnética CGS
(Compressor Governor Switch), que mantém as válvulas de admissão dos cabeçotes dos
cilindros do compressor abertas, fazendo com que ele passe a trabalhar em vazio .
Se a pressão nos reservatórios principais cair abaixo do limite mínimo ajustado na chave
pressostática CCS, a mesma energiza a válvula magnética CGS, que mantém as válvulas
de admissão dos cabeçotes dos cilindros do compressor fechadas, permitindo que ele
carregue os reservatórios principais.
Simultaneamente abre as válvulas de dreno automático.
A pressão do ar nos reservatórios principais é regulada entre limites prefixados conforme
instruções da Ferrovia, normalmente:
  125 psi  pressão mínima;
  140 psi  pressão máxima.
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2.2.1.3.2  Torneira de sobrecarga do compressor
Essa torneira possui descarga lateral e nos casos de avaria, em que o compressor não
comprime, esta torneira deve ser fechada.
Este procedimento fará com que o compressor trabalhe em sobrecarga , ou seja,
comprimindo direto, sem entrar na condição de vazio .
Quando se coloca um compressor em sobrecarga deve-se observar, rigorosamente, a
atuação da válvula de segurança do reservatório principal.
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2.2.1.3.3  Manômetros duplos de ar
Os manômetros são instrumentos destinados a medir a pressão.
As locomotivas são equipadas com dois manômetros duplos de ar, com dois ponteiros
cada, e escalas conforme a Tabela 2.1
Tabela 2.1 Escala dos manômetros
Manômetro Escala
Direita 0 a 200 psi
Esquerda 0 a 160 psi
Ficam localizados na parte superior do pedestal de comando, e, devem ser monitorados
durante todas as etapas inerentes às atividades de condução de trens: manobras e
viagens na Via de circulação.
Figura 2.19 Manômetros duplos de ar
Os dois manômetros indicam as pressões no sistema de freio a ar conforme especificado
na Tabela 2.2. 
Tabela 2.2 Indicação de pressão nos manômetros duplos de ar
Ponteiro
Manômetro
Esquerda Direita
Vermelho Reservatório principal Cilindro de freio
Branco Reservatório equilibrante Encanamento geral
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2.2.1.3.4  Filtros e secador de ar
Em uma locomotiva podem ser usados vários tipos de dispositivos, normalmente
localizados na tubulação após o reservatório principal nº 2, para purificar o ar que vai
atuar no sistema pneumático.
  Filtro centrífugo
O filtro centrífugo geralmente tem um vórtice (redemoinho) pelo qual os detritos são
centrifugados e depositados no fundo da câmara, juntamente com a água condensada
pelo resfriamento do ar.
Figura 2.20 Filtro centrífugo
  Filtro coalescente
Esse tipo de filtro inclui dois elementos:
  Elemento filtrante;
  Elemento coalescente.
O elemento coalescente contém uma substância que provoca a coalescência, isto é, a
aglomeração das gotículas de água.
A água é então depositada no fundo da câmara do filtro, sendo expelida posteriormente
através do dreno.
  Secador de ar
O desempenho dos sistemas Freio Eletrônico CCBII e Locotrol não serão satisfatórios se o
sistema pneumático da locomotiva não for mantido totalmente seco e limpo.
Portanto, é altamente recomendável a instalação de secadores de ar nas locomotivas para
prover ar seco, limpo, livre de óleo e de partículas de sólidos para o sistema pneumático.
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O tipo mais comum de secador de ar é o secador por adsorção, que utiliza como
elemento dissecante uma substância formada por pérolas à base de silicato de alumínio,
cuja estrutura molecular é extremamente higroscópica, capaz de absorver ou adsorver o
vapor de água existente no ar, assim como outras substâncias.
Este sistema é composto por duas câmaras de secagem, interligadas através de um
dispositivo pré-coalescedor, que operam alternadamente, controladas por um
temporizador eletrônico.
Enquanto uma das câmaras está processando a secagem do ar, a outra recebe através de
um estrangulador uma pequena parcela de ar para que seja feita a regeneração.
No ciclo seguinte a situação é invertida.
A fim de tornar o sistema com capacidade de secagem praticamente ilimitada, utiliza-se o
processo de regeneração depois de determinados intervalos, efetuado com ar seco e
expandido.
Figura 2.21 Secador de ar