Amikor a vákuumot emlegetjük, akkor a levegő ritkításáról beszélünk. Ennek logikus maximuma a tökéletes vákuum, ami a teljesen levegőtlen állapotot jelenti. Ennek tengerszinten mért elméleti ideális nyomása -1 bar, hiszen a légnyomás itt megközelítőleg 1 bar. A vákuum estében azonban nem a negatív nyomással szoktunk számolni, hanem higanycentiméterben, amelynek számítását a következő ábra segítségével igyekszünk elmagyarázni.
A légköri nyomás nagyjából 10 méter magas vízoszlopnak és 76 cm magas higanyoszlopnak felel meg
Tengerszinten, 0°C hőmérsékleten a földfeszínre a levegőoszlop által kifejtett nyomás nagyjából 10m magas vízoszlopnak vagy 76cm magas higanyoszlopnak felel meg. Minél magasabbra megyünk, vagy egyre melegebb van, annál kisebb a légnyomás, ezzel együtt egyre kisebb az összehasonlításhoz használt higanyoszlop magassága. Ennek megfelelően a teljes és tökéletes vákuumot 76 higanycentiméterként (cmHg) mérjük, ez a referenciaérték, amely nagyjából -1,013 bar nyomásnak felel meg. Ezt a tökéletes vákuumot természetesen nem tudjuk elérni, ezért az RhB előírásainak megfelelően a légűrfék referencianyomása 52 cmHg-ben van meghatározva. Ez nagyjából 0,7 barnak felel meg, így ezt a nyomáskülönbséget kell a fék működéséhez munkára bírnunk. Ez, a sűrített levegős 5 barjához képest lényegesen alacsonyabb érték, aminek több komoly hatása van a rendszer felépítésére, de ezekről majd a későbbiekben szólunk.
Ha egy higannyal töltött hajlított cső egyik végét lezárjuk és a légritkítóhoz csatlakoztatjuk, a cső másik oldalához képest mért különbséggel megkapjuk a vákuum cmHg-ben mért értékét
A vákuum létrehozásához egy légritkítóra, avagy vákuumpumpára van szükségünk, amelynek pontos működési elméletébe itt nem mennénk bele. Ilyen berendezést majd' minden háztartásban találhatunk, mégpedig egy porszívó képében. A lényeg a vasúti fékberendezések esetében is ugyanaz, a vákuum fővezeték oldaláról a berendezés levegőt szív be, mely a külvilágba távozik. A sűrített levegős kompresszorok nagy részével ellentétben a vákuumpumpa folyamatosan üzemel, az elvárt légűr mértékét a fővezetékben pedig egy szabályzószelep biztosítja, amely az 52 cmHg elérésekor kinyit, amivel a légritkító már nem a vezetékből, hanem a szabadból szívja a levegőt. Amint a fővezetékben a vákuum ismét 52 cmHg alá csökken, a szelep bezár és a pumpa ismét a fővezetéket ritkítja. A vákuumpumpa a vontatójárművek nagy részében elektromosan hajtott, azonban dízelmozdonyoknál találunk ékszíjas megoldást is. Előbbi esetben a feszültség növelésével a légritkító fordulatszáma is nő, amivel pedig a teljesítményét emeljük, így gyorsabban üríti a fővezetéket. Erre a mozdonyok nagy részében három különböző feszültség áll rendelkezésre, így összesen három fokozat közül válogathatunk. A pumpa mechanikai felépítése miatt azonban fokozottan hajlamos a túlmelegedésre, így normál üzemben csak az első fokozatot használjuk, a második és harmadik csak a fővezeték gyorsabb ürítésére használandó.
A következő részben belecsapunk a közepébe és górcső alá vesszük a tisztán vákuumos fékrendszer felépítését, alapvető részeit és működését.
Berky Dénes