Un freno ferroviario è una specie di sistema di frenatura su un vagone ferroviario. Il freno ferroviario ha subito molti cambiamenti nelle epoche successive del trasporto ferroviario. I sistemi frenanti ferroviari più vecchi e più primitivi si sono evoluti in apparecchi più moderni per gestire le esigenze più elevate dei treni moderni.
Nei sistemi frenanti ferroviari più antichi e semplici, i freni ferroviari erano azionati da un individuo. Questa persona veniva talvolta chiamata “frenatore”. L’ingegnere ha usato i segnali per comunicare quando devono essere applicati i freni meccanici.
Un freno di chiusura è un esempio di uno dei tipi più semplici di freni che hanno dominato il design della prima ferrovia. Nel freno di chiusura, la ganascia del freno è controllata da leve. Alcuni altri usano un’azione a vite.
Nello sviluppo dei freni ferroviari, i progettisti hanno iniziato a utilizzare la pressione della caldaia come agente frenante. Ciò alla fine portò a forme più sofisticate di freni ferroviari, compresi i sistemi di frenatura continua e di frenata pneumatica. Il sistema di frenatura continua è apparso inizialmente come un “freno catena” in cui una lunga catena forniva un agente frenante più completo. Venivano anche utilizzati sistemi idraulici.
Nei sistemi di frenatura pneumatica, la pressione è diventata l’agente frenante efficace. In alcune parti del mondo è emerso un sistema diverso, spesso chiamato sistema del vuoto. In alcuni casi il sistema di aspirazione era più facile da implementare, ma i freni ad aria erano spesso considerati più efficaci.
I nuovi tipi di freni ferroviari hanno soppiantato i progetti precedenti. Un tipo di freno elettronico moderno è il freno elettromagnetico o EM. Questo tipo di freno utilizza un segnale elettrico per implementare un’esecuzione meccanica della coppia per la frenata. Laddove altri sistemi “elettropneumatici” erano molto diffusi, i freni EM hanno dominato gran parte della tecnologia di frenata ferroviaria.
I moderni freni ferroviari utilizzano spesso il principio della frenata rigenerativa. La frenata rigenerativa è una strategia per deviare l’energia attiva di un veicolo e utilizzarla per frenare. Questa tecnologia di frenata ultra efficace è molto utilizzata anche in altri tipi di veicoli. Esistono molti modi per rendere rigenerativo un sistema di frenatura, che ha a che fare con la conversione efficace di un tipo di energia in un altro.
Quando gli storici osservano l’evoluzione della tecnologia ferroviaria, possono vedere come la modernizzazione ha cambiato il volto dei trasporti negli ultimi secoli. L’osservazione dei cambiamenti nei freni ferroviari fa parte di questo studio. Insieme ai sistemi automobilistici personali, i sistemi di frenatura ferroviaria sono stati continuamente aggiornati per fornire la potenza di frenata necessaria per veicoli moderni più potenti.