تعتبر الفرامل الهوائية وسيلة فعالة لتقليل سرعة القطار باستخدام الهواء المضغوط. هذه المكابح هي الوسيلة الأساسية لإيقاف القطارات والحافلات والشاحنات الكبيرة. يستخدمون مكبسًا بنابض يتم دفعه بضغط الهواء لتطبيق الفرامل. يتم إنشاء ضغط الهواء بواسطة ضاغط يُدار بالمحرك ، والذي يتم تنظيمه لضمان تزويد النظام بإمداد هواء ثابت. يتم تخزين الهواء المضغوط في خزانات الهواء ، ويتم التحكم فيه بواسطة صمامات التحكم في فرامل الهواء (CCV) لتشغيل وتحرير الفرامل. أساسي اسطوانة فرامل الهواء يحتوي على 6 مكونات: أنبوب الفرامل ، وصمام التحكم في السيارة (CCV) ، وخزانات الهواء المساعدة والطوارئ ، وأسطوانة الفرامل والصمام الحاجز.

يتم ترشيح الهواء الموجود في نظام الإمداد وتجفيفه وضغطه وتخزينه في خزانات الهواء الرئيسية. يتم الاحتفاظ بضغط الهواء عند 130 إلى 140 رطل / بوصة مربعة. يتم نقل الهواء الموجود في خزانات الهواء الرئيسية إلى خزانات الهواء الإضافية والطارئة عن طريق سلسلة من صمامات التحكم الهوائية. يتم تزويد كل سيارة في القطار بخزان هواء إضافي خاص بها. يحتوي CCV ، المثبت على قوس أنبوب الفرامل ، على جزئين من الصمامات ، الخدمة والطوارئ. لديها 3 وظائف: لشحن الخزانات المساعدة والطوارئ من أنبوب الفرامل ، وتشغيل نظام الكبح ، وتحريره.

إن CCV عبارة عن مجموعة صمام معقدة ، ولكن الوظيفة الأساسية هي الحفاظ على ضغط الهواء في كل مركبة أثناء تطبيق الكبح. وهذا ما يسمى "الحفاظ على ضغط أنبوب الفرامل". يمنع الخزانات الإضافية وخزانات الطوارئ من التصريف بشكل أسرع مما يمكن لأنبوب الفرامل إعادة شحنها. هذه المشكلة هي سبب متكرر لهروب القطارات. تتمثل إحدى الطرق البسيطة لتجنب ذلك في عدم استخدام فرامل القطار في درجات تنازلية طويلة ، وفقط لتطبيقها مرة واحدة إلى النقطة التي ينخفض ​​فيها ضغط الهواء في أنبوب الفرامل إلى صفر رطل لكل بوصة مربعة.

في الأنظمة التقليدية ذات الصمام الثلاثي ، يقوم موضع اللفة لقيمة القدم بتفريغ الهواء من جانب واحد من المكبس إلى الجانب الآخر. يستخدم هذا في حالات الطوارئ فقط ، عندما يستشعر الصمام الثلاثي انخفاضًا مفاجئًا في ضغط الهواء على طول أنبوب الفرامل. بعض الصمامات الثلاثية والموزعات مزودة بصمامات حساسة تستشعر هبوطًا سريعًا في ضغط الهواء. يؤدي هذا إلى زيادة معدل الضغط على المكابح ، ولكن لا يمكن الاعتماد عليها لبدء تطبيق طارئ.

يتم توفير خزان للطوارئ في كل سيارة ويتم إعادة شحنه من أنبوب الفرامل ، لكنه لا يتم تنشيطه حتى يفتح صمام الطوارئ. تم تجهيز بعض القطارات أيضًا بنسخة خاصة من الصمام الثلاثي ، تسمى الموزع ، والتي تؤدي نفس الوظيفة ولكنها تتضمن قدرة تحرير متدرجة تعمل على تحسين التحكم في الفرامل. لا يتم استخدام هذا في أنظمة فرملة الهواء الحديثة ، والتي تستخدم جهاز تحكم في توزيع الهواء مزود بأجهزة استشعار لتحقيق نفس التأثير. عادةً ما يتم تثبيت أداة التحكم في توزيع الهواء في نهاية أنبوب الفرامل ، ولها حنفيات زاوية يتم إغلاقها عندما تكون السيارة مفكوكة.