# Freno ferroviario de aire comprimido > Frenos en cada vehículo, accionados por el aire de la locomotora - Fecha: 1848 - Época: Era industrial - Ámbito: [Transporte terrestre](https://lastcodex.org/es/domains/land-transport/) - Etapa: V (Era eléctrica) - Dificultad: 4/5 - URL: https://lastcodex.org/es/inventions/railway-air-brake/ El freno ferroviario de aire comprimido permite al maquinista frenar a la vez todos los vehículos de un tren desde la locomotora. Una bomba de vapor comprime aire en un depósito, y una tubería que recorre todo el tren lo lleva al cilindro de freno de cada vagón. En la forma automática, cada vehículo guarda su propio depósito y una triple válvula que aplica los frenos en cuanto baja la presión de la tubería, aunque reviente una manga o el tren se parta en dos. Samuel Cunliffe Lister patentó en Inglaterra un freno ferroviario de aire comprimido en 1848. La patente de George Westinghouse del 13 de abril de 1869 hizo del freno de aire un sistema práctico, y su freno automático llegó pocos años después. ![Freno ferroviario de aire comprimido · Frenos en cada vehículo, accionados por el aire de la locomotora](https://lastcodex.org/_astro/plate.BwI_c_8z_12e24Y.webp) ## Leyenda 1. Tubería general y manga de acoplamiento 2. Triple válvula 3. Depósito auxiliar 4. Cilindro de freno 5. Timonería de freno 6. Zapata de freno contra la rueda ## Qué es Un tren es pesado y sus ruedas se agarran poco a los carriles, así que necesita una gran distancia para detenerse. Hasta la década de 1870 la mayoría de los trenes de Norteamérica se frenaban a mano: los guardafrenos giraban un volante en el extremo de cada coche para apretar las zapatas contra las ruedas, siguiendo los pitidos del maquinista, y en los trenes de mercancías lo hacían desde el techo de los vagones en marcha. Un freno continuo hace el mismo trabajo en todos los vehículos a la vez y se maneja desde un solo lugar. El freno de aire usa para ello aire comprimido. En la [locomotora](/es/inventions/steam-locomotive/), una [bomba](/es/inventions/piston-pump/) movida por vapor llena un depósito principal, y el maquinista gobierna los frenos con una válvula. Una tubería general pasa bajo cada vehículo de un extremo a otro del tren, unida entre coches por mangas flexibles de [caucho](/es/inventions/vulcanized-rubber/). Cada vehículo lleva un cilindro de freno cuyo pistón, mediante una timonería de palancas y varillas, aprieta zapatas de fundición contra la banda de rodadura de las ruedas. En el freno automático que usan hoy los trenes, cada vehículo tiene además su propia reserva de aire, el depósito auxiliar, y una triple válvula que une la tubería, el depósito y el cilindro. ## Cómo funciona El primer freno de Westinghouse, llamado después freno directo, mandaba aire para frenar. Cuando el maquinista abría su válvula, el aire del depósito principal corría por la tubería hasta todos los cilindros de freno y empujaba los pistones. Para aflojar, cerraba el depósito y dejaba escapar el aire de la tubería, y unos muelles devolvían los pistones. El aire tardaba en llegar a los últimos coches de un tren largo, y si reventaba una manga se escapaba y el tren se quedaba sin freno. Los acoplamientos de las mangas llevaban válvulas que se cerraban solas si los coches se separaban, de modo que los frenos ya aplicados seguían apretados. Si el tren se partía con los frenos aflojados, los coches separados de la locomotora no tenían aire con que frenar. ![Un cilindro de freno abierto: un pistón con guarnición de cuero dentro de un cilindro cerrado, un muelle helicoidal al otro lado alrededor del vástago, que sale por la tapa](https://lastcodex.org/_astro/v2.BGlR0fTU_1Ic3sX.webp) _El aire que entra detrás del pistón empuja el vástago; al dejarlo salir, el muelle lo devuelve._ El freno automático funciona al revés: el aire mantiene los frenos sueltos. Mientras el tren marcha, la tubería general y todos los depósitos auxiliares se mantienen cargados a la presión de servicio. La triple válvula de cada vehículo tiene un pistón que recibe por un lado la presión de la tubería y por el otro la del depósito auxiliar. Mientras ambas son iguales, la válvula deja pasar despacio aire de la tubería al depósito para completarlo y mantiene el cilindro de freno abierto al aire libre, de modo que los frenos siguen sueltos. Para frenar, el maquinista deja salir algo de aire de la tubería. En el lado de la tubería de cada triple válvula la presión baja por debajo de la del depósito, y el pistón se desplaza hacia la tubería. Al moverse cierra el paso desde la tubería, cierra el escape del cilindro y abre un paso del depósito al cilindro. El aire almacenado en el vehículo entra en su propio cilindro de freno y las zapatas aprietan las ruedas. Una pequeña caída de presión da un frenado suave; una mayor, un frenado más fuerte. Para aflojar, el maquinista vuelve a llenar la tubería. La presión del lado de la tubería supera la del depósito, el pistón retrocede, el cilindro se vacía al aire libre y el depósito se recarga. Como los frenos se aplican por una caída de presión, todo lo que deje escapar el aire de la tubería detiene el tren: la válvula del maquinista, una manga reventada o las dos mitades de un tren que se separan. ## Cómo hacerlo Una maqueta con un globo y una goma elástica muestra el principio del freno automático: la presión del aire mantiene el freno suelto y, al perderla, el freno actúa. En la maqueta el freno lo aplica una goma; en un tren de verdad lo aplica el aire almacenado en cada vehículo. Hacen falta una caja de zapatos, una tapa de tarro de unos 8 cm de diámetro, un lápiz, un palito de madera, un taco de madera pequeño, una chincheta, una goma de borrar, una goma elástica fuerte, un globo pequeño, unos 50 cm de tubo de plástico fino, una jeringa de plástico de 60 ml, una pinza, unos trozos de cartón, pegamento y cinta adhesiva. ![La maqueta, con la pared delantera de la caja de cartón recortada: una tapa de tarro que gira sobre un lápiz sujeto por el lado de la caja y un pequeño poste de cartón, un palito articulado sobre un poste de madera con una goma de borrar que un elástico aprieta contra el borde de la tapa, y un globo pequeño desinflado sobre una pila de cartón bajo el palito, unido a una jeringa fuera de la caja por un tubo fino con una pinza](https://lastcodex.org/_astro/v3.f8LlLbMl_Z5wJsf.webp) _Al meter aire en el globo se levanta el freno; al dejarlo salir, la goma elástica lo vuelve a apretar._ Pegue un pequeño poste de cartón doblado al fondo de la caja, cerca de un extremo. Pase el lápiz por una de las paredes cortas de la caja, por el centro de la tapa y hasta el poste, de modo que la tapa gire libremente dentro. Pegue el taco al fondo de la caja junto a la tapa y fije el palito encima del taco con la chincheta para que pueda bascular. Pegue la goma de borrar bajo un extremo del palito de modo que descanse sobre el borde de la tapa, y enganche la goma elástica entre ese extremo y el fondo de la caja para que tire de la goma de borrar contra el borde. Sujete bien el tubo en la boca del globo con cinta adhesiva, coloque el globo bajo el palito entre la chincheta y la goma de borrar, sobre un montoncito de cartón para que toque justo el palito cuando está vacío, y saque el tubo de la caja hasta la jeringa. Haga girar la tapa con un dedo: el freno la para. Empuje la jeringa para que el globo se hinche y levante la goma de borrar del borde, y cierre luego el tubo con la pinza. Ahora la tapa gira libre. Saque la jeringa del extremo del tubo pinzado y abra después la pinza, como si reventara una manga: el globo se vacía y la goma elástica frena la tapa. ## Historia y evolución ![El techo de un vagón cerrado de madera del siglo XIX: un guardafrenos de pie sobre la pasarela de tablones gira un volante horizontal en lo alto de un eje de freno vertical, en el extremo del vagón](https://lastcodex.org/_astro/v1.CcH7Ksnj_2hHMcH.webp) _Antes del freno de aire, los guardafrenos subidos a los techos giraban un volante en cada vagón para frenarlo._ En Inglaterra, Samuel Cunliffe Lister, de Bradford, patentó en 1848 un freno ferroviario que funcionaba con aire comprimido. Unas bombas movidas por los ejes de un coche comprimían aire en una cámara situada bajo el bastidor, y el jefe de tren, mediante unas válvulas, dejaba que ese aire empujara un pistón cuyo vástago apretaba las zapatas contra las ruedas. La patente de George Westinghouse para el freno directo, número 88 929, se concedió el 13 de abril de 1869, y fue su freno el que adoptaron los ferrocarriles. El Pennsylvania Railroad probó el freno y decidió en 1870 equipar con él sus trenes de viajeros, y otras compañías lo siguieron. Después Westinghouse dio a cada vehículo su propia reserva de aire: su freno automático de principios de la década de 1870 añadía a cada uno un depósito auxiliar y una triple válvula, de modo que un tren que se partía se frenaba solo. Los trenes de viajeros adoptaron el freno primero, y los de mercancías mucho más tarde. En Estados Unidos, la Safety Appliance Act del 2 de marzo de 1893 obligó a los ferrocarriles interestatales a circular, desde el 1 de enero de 1898, con locomotoras dotadas de freno asistido en las ruedas motrices y con trenes que tuvieran bastantes vehículos frenados para que el maquinista regulara su velocidad sin que los guardafrenos accionaran frenos de mano. Ese plazo se prorrogó después dos años, hasta 1900. La misma ley exigía [enganches automáticos](/es/inventions/automatic-railway-coupler/) en los vehículos del tráfico interestatal. ## Datos clave - Freno de aire comprimido de Lister: Patente inglesa, 1848: bombas movidas por los ejes del coche - Freno directo de Westinghouse: Patente estadounidense 88 929, 13 de abril de 1869 - Freno automático: Un depósito y una triple válvula en cada vehículo, principios de la década de 1870 - A prueba de fallos: Una manga reventada o un tren partido aplica los frenos - Ley estadounidense: Safety Appliance Act de 1893: bastantes vehículos con freno para que el maquinista domine el tren ## Requiere - [Locomotora de vapor](https://lastcodex.org/es/inventions/steam-locomotive/): El vapor sobre raíles (1804) - [Bomba de pistón](https://lastcodex.org/es/inventions/piston-pump/): El agua elevada con pistón y válvulas (h. 270 a. C.) - [Caucho vulcanizado](https://lastcodex.org/es/inventions/vulcanized-rubber/): Savia endurecida con azufre (1839) ## Fuentes - [Railway Brakes, LMS Society monograph no. 7, p. 3](https://www.lmssociety.org.uk/Monographs/M07.pdf), L. G. Warburton, LMS Society - [Samuel Cunliffe Lister and his inventions: The first inventor of the air brake, Bulletin vol. 37 (1907), pp. 129–131, quoting the 1848 patent](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e8/Bulletin_of_the_National_Association_of_wool_manufacturers_%28IA_bulletinofnation37nati%29.pdf), National Association of Wool Manufacturers, Boston (Wikimedia Commons scan) - [Improvement in steam-power-brake devices, US patent 88,929 (13 April 1869)](https://patents.google.com/patent/US88929), George Westinghouse Jr., United States Patent Office (Google Patents) - [Westinghouse Air-Brake Co. v. New York Air-Brake Co., 63 F. 962 (1894)](https://law.resource.org/pub/us/case/reporter/F/0063/0063.f1.0962.pdf), United States Circuit Court of Appeals (Federal Reporter, vol. 63) - [Mission: Stop a Train, Trains, November 2019](https://www.wabteccorp.com/Mission%20-top-a-Train.pdf), Ronald Olsen, Kalmbach Media (reprinted by Wabtec) - [The Janney Coupler, landmark brochure no. 267](https://www.asme.org/wwwasmeorg/media/resourcefiles/aboutasme/history/landmarks/267.pdf), American Society of Mechanical Engineers - [Couplers and Brakes, The Transcontinental Railroad](https://www.lindahall.org/experience/digital-exhibitions/the-transcontinental-railroad/02-couplers-brakes/), Linda Hall Library - [Progressive Safety in Railway Operation, in The Railway Library 1909, p. 122](https://www.gutenberg.org/files/50220/50220-h/50220-h.htm), A. H. Smith, ed. Slason Thompson (Project Gutenberg) - [An act to promote the safety of employees and travelers upon railroads (Safety Appliance Act), 27 Stat. 531, 2 March 1893](https://www.govinfo.gov/link/statute/27/531), United States Congress, Statutes at Large (govinfo) Datos verificados el 2026-10-21. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/es/inventions/railway-air-brake/ · © The Last Codex. Textos, láminas y figuras: CC BY-NC-ND 4.0.