A sűrített levegőssel ellentétben a vákuummal működő fékrendszerekre komoly hatással van a tengerszint feletti magasság. Pláne akkor, ha a hálózat legalacsonyabb pontja 500 méter alatt, a legmagasabb pedig 2200 felett található. Nézzük, pontosan milyen problémákat is okoz ez és hogyan birkózik meg ezekkel az RhB.
Mint azt már említettük, a Rhätische Bahnnál a vákuum referenciaértéke, amit a fővezetékben is létrehozunk az oldott álláshoz, 52 cmHg, ami nagyjából 0,7 barnak felel meg. A vákuumnak azonban, a sűrített levegővel ellentétben van eléleti maximális értéke, a tökéletes vákuum, ami magától értetődően az épp aktuális légnyomás ellentettje. A légnyomásról pedig tudjuk, hogy sokminden befolyásolhatja az időjárástól kezdve a tengerszint feletti magasságig. Előbbi nem okoz akkora változásokat, hogy az komoly gondot jelentsen a rendszerben, utóbbi azonban egy olyan hegyivasútnál, mint az RhB, nagyon is komoly jelentőséggel bír. Minél magasabban vagyunk, annál alacsonyabb a maximális vákuum értéke, így az 52 cmHg eléréséhez egyre közelebb kell kerülnünk a tökéletes vákuumhoz. Ezzel párhuzamosan a vákuumpumpának egyre komolyabb feladatot jelent az 52 cmHg létrehozása a fővezetékben, ami miatt az túlmelegedhet.
| magasság | abszolút vákuum | referenciaérték | fennmaradó érték | |
|---|---|---|---|---|
| Tengerszint | 0 m | 76 cmHg | - 52 cmHg | = 24 cmHg |
| Tirano | 429 m | 72 cmHg | - 52 cmHg | = 20 cmHg |
| Chur | 585 m | 70 cmHg | - 52 cmHg | = 18 cmHg |
| St.Moritz | 1775 m | 61 cmHg | - 52 cmHg | = 9 cmHg |
| Ospizio Bernina | 2253 m | 57 cmHg | - 52 cmHg | = 5 cmHg |
A táblázatban egyértelműen látszik: ahogy a légnyomás a tengerszint feletti magassággal csökken, úgy kerül a referenciaérték 52 cmHg egyre közelebb az abszolút vákuumhoz
A nagyobb komplikációkat okozó problémák azonban völgymenetben kezdődnek. Tegyük fel, hogy épp megérkeztünk Chur felől St.Moritzba, ahol az 52 cmHg-re beállított szabályzószelep a fenti ábárnak megfelelően 9 cmHg-re megközelítette a maximális vákuumot. Mozdonyunkkal körbejárunk, megvolt a fékpróba, elinulunk lefelé, vissz Churba. A fővezetékben a szabályozószelepnek köszönhetően konstans 52 cmHg nyomás uralkodik, a zárt felső kamrában viszont a légnyomás növekedése miatt a vákuum egyre nő. Mivel a fékhatás nagyjából 10 cmHg nyomáskülönbségnél alakul ki, ezért elég sokáig eljutunk anélkül, hogy bármit észrevennénk, pláne hogy lejtmenetben amúgy is folyamatosan fékezünk. Valahol Tiefencastel és Thusis között, 800 méteres magasságban azonban már nem tudjuk teljesen feloldani a fékeket. Thusisból elindulva ez egy könnyebb kocsinál könnyen túlfékezéshez és keréklaposodáshoz vezethet. Ennek egyszerű megoldása a kocsik felső kamrájának levegőztetése a kioldószelep segítségével, amivel a nyomáskülönbség megszűnik, a rendszer ismét oldott állapotba kerül. Az RhB-nál azonban pontosan ezen ügymenet egyszerűsítésére a mozdonyok már meglehetősen korán kaptak egy eszközt, az úgynevezett magasságkompenzációs kiegészítőberendezést.
A magasságkompenzáció lelke egy pofonegyszerű légtartály és az ahhoz csatlakoztatott mechanikus emeltyűs rendszer, amely a légköri nyomással arányosan változtatja a szabályozószelep általa a fővezetékben létrehozott nyomást
(ábra: RhB, magyar fordítás: Berky Dénes)
(ábra: RhB, magyar fordítás: Berky Dénes)
A nyomáskiegyenlítés elmélete rendkívül egyszerű; a cél a vákuumpumpa által a fővezetékben létrehozott vákuum mértékének a légnyomás növekedésével arányos növelése. Ennek biztosításához a völgymenetbe indulás előtt a nyitószelep segítségével egy, a szabályozószelephez csatlakoztatott légtartályba levegőt zárunk. Ezen tartály alját egy gumimembrán alkotja, aminek alakváltozása egy emeltyűn át befolyásolja a szabályozószelepet. Ezen egyszerű megoldásnak köszönhetően ahogy a légtartályba zárt levegő térfogata a légnyomás növekedésével egyre kisebb lesz, ezzel egyenesen arányosan nő a szabályozószelep által beállított nyomás a fővezetékben. Ehhez természetesen az kell, hogy a vákuumpumpa a völgymenet során is egyre nagyobb teljesítménnyel dolgozzon. Ennek a rendszernek is megvannak a korlátai, a Bernina-vasúton, ahol a legmagasabb pont 2253 méteren, míg a legalacsonyabb mindössze 429-en található, a nagy nyomáskülönbség miatt már nem működne. Ezen a vonalon völgymenetben Poschiavo állomáson minden vonat esetében levegőztetni kell a kocsikat a kioldószelep segítségével.
A következő részben a fékhatást gyorsító berendezésekkel foglalkozunk, amelyek a "lassan terjedő" vákuum esetén kiemelt szerepe játszanak.
Berky Dénes