Σε ένα όχημα, η θερμική ενέργεια από τον κινητήρα μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια για να επιτρέψει την κίνηση της. Όταν πρόκειται να σταματήσει η κίνηση, το ίδιο πρέπει να γίνει και με αντίστροφη κίνηση - η κινητική ενέργεια πρέπει να μετατραπεί σε θερμική ενέργεια, με αποτέλεσμα να σταματήσει το όχημα. Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας συσκευές τριβής που ονομάζονται φρένα. Τα περισσότερα ελαφρά οχήματα χρησιμοποιούν σήμερα υδραυλικά φρένα, ενώ στα περισσότερα βαρέα οχήματα χρησιμοποιούνται φρένα που λειτουργούν με πεπιεσμένο αέρα.

Ασφάλεια

Ένα υδραυλικό φρένο περιέχει ειδικό υγρό φρεναρίσματος σε κυλίνδρους το οποίο συμπιέζεται όταν το φρένο το πεντάλ πιέζεται, παρέχοντας την πίεση στα εξαρτήματα τριβής κοντά στους τροχούς, τα οποία στη συνέχεια πιέζονται μεταξύ τους για να σταματήσουν το όχημα. Αυτή η διαδικασία έχει ένα σοβαρό μειονέκτημα: εάν υπάρχει διαρροή στο σύστημα πέδησης που έχει ως αποτέλεσμα τη μερική ή πλήρη απώλεια του ρευστού πέδησης, η αποτελεσματικότητα του συστήματος πέδησης μειώνεται σημαντικά ή και χάνει εντελώς. Τα φρένα αέρα αντιμετωπίζουν αυτό το ζήτημα χρησιμοποιώντας αέρα αντί για ειδικό ρευστό πέδησης για να ασκούν πίεση στα εξαρτήματα πέδησης. Δεδομένου ότι ο αέρας είναι άμεσα διαθέσιμος ελεύθερος παντού στην επιφάνεια της γης, αυτό μειώνει σημαντικά την πιθανότητα βλάβης της πέδης λόγω διαρροών στο σύστημα πέδησης. Αυτός είναι ο πρωταρχικός λόγος που η χρήση των φρένων αέρα είναι υποχρεωτική σύμφωνα με κυβερνητικούς κανονισμούς για οχήματα που υπερβαίνουν ένα συγκεκριμένο μέγεθος ή μεταφέρουν επιβάτες για εμπορικούς σκοπούς.

Αξιοπιστία

Τα φρένα αέρα είναι πολύ πιο αξιόπιστα από τα υδραυλικά φρένα. Πρώτον, τα περισσότερα σύγχρονα φρένα αέρα λειτουργούν με μια αρχή γνωστή ως σύστημα τριπλής βαλβίδας, όπως εξηγείται στο άρθρο περιγραφής και ιστορίας της αμαξοστοιχίας αμαξοστοιχίας της SDRM.org, το οποίο έχει σχεδιαστεί κατά τρόπο αντίθετο από τα υδραυλικά φρένα ή ακόμα και από τα προηγουμένως χρησιμοποιούμενα είδη φρένων αέρα. Σε ένα συμβατικό σύστημα πέδησης, το φρένο είναι στη θέση απελευθέρωσης από προεπιλογή και ενεργοποιείται μόνο όταν συμπιεστεί το υγρό πέδησης. Τα φρένα με σύστημα τριπλής βαλβίδας, ωστόσο, είναι ενεργοποιημένα από προεπιλογή και απελευθερώνονται μόνο με πίεση πεπιεσμένου αέρα. Όταν ξεκινήσει το όχημα, αρχίζει η συμπίεση και τα φρένα απελευθερώνονται όταν το όχημα τεθεί σε κίνηση. Έτσι, εάν υπάρχει διαρροή ή ακόμα και αν ο μηχανισμός συμπίεσης αποτύχει τελείως, τα φρένα επανέρχονται στην προεπιλεγμένη, ενεργοποιημένη θέση και το όχημα τίθεται σε ηρεμία.

Κόστος Αποτελεσματικότητας

Το ειδικό ρεζερβουάρ που χρησιμοποιείται σε υδραυλικά φρένα είναι αρκετά ακριβό. Ο αέρας από την άλλη πλευρά είναι ελεύθερα διαθέσιμος. Αν και αυτό δεν κάνει μεγάλη διαφορά στα μικρά οχήματα που απαιτούν μικρό υδραυλικό υγρό πέδησης, αυτό επηρεάζει σημαντικά σε μεγαλύτερα οχήματα όπως βαρέα φορτηγά και ατμομηχανές που θα απαιτούσαν μεγάλες ποσότητες υγρού εάν χρησιμοποιήθηκαν υδραυλικά φρένα.