Wynalezione przez George’a Westinghouse’a na początku lat 1870. XIX wieku hamulce pneumatyczne są skuteczną metodą bezpiecznego zatrzymania dużych, mocno obciążonych pojazdów. Mniejsze pojazdy, takie jak samochód rodzinny, zwykle używają hamulców sterowanych hydraulicznie do zatrzymania. Różnica między tymi dwoma układami hamulcowymi polega na sile wykorzystywanej do włączenia mechanizmu hamulcowego.
Hamulce hydrauliczne wykorzystują sprężony płyn do włączania hamulców, podczas gdy hamulce pneumatyczne wykorzystują sprężone powietrze. Sprężony płyn jest odpowiedni dla lżejszych pojazdów, ponieważ sprężone powietrze byłoby zbyt silne, przytłaczając układ hamulcowy. Ciecz pod ciśnieniem nie byłaby jednak wystarczająco mocna, aby zatrzymać mocno obciążone pojazdy, takie jak duże, 18-kołowe traktory z przyczepą, które dziś jeżdżą po drogach. Niektóre z tych dużych ciężarówek ważą blisko 40 ton (36,288 XNUMX kg), gdy są w pełni załadowane ładunkiem.
Zasadniczo typowy system obsługujący hamulce pneumatyczne w tych dużych ciężarówkach składa się z układu zasilania i układu sterowania. Układ zasilania zaczyna się od sprężarki powietrza, która zasysa powietrze z atmosfery, spręża je i przesyła do osuszacza powietrza. Osuszacz powietrza usuwa wilgoć i zanieczyszczenia z powietrza, a sprężone powietrze przesyła siecią zaworów i przewodów powietrznych do zbiorników powietrza lub zbiorników, gdzie jest magazynowane w stanie gotowym do użycia. System sterowania to proces, w którym sprężone powietrze jest przesyłane do wszystkich cylindrów koła, uruchamiając w ten sposób mechanizmy hamulcowe w każdym kole z osobna.
Gdy kierowca naciska pedał hamulca, uruchamiany jest system zaworów zwrotnych w całym układzie hamulcowym, a sprężone powietrze ze zbiorników powietrza jest przesyłane przewodami hamulcowymi do kół. Sprężone powietrze dostaje się do cylindrów hamulcowych, gdzie jest modulowane w zależności od tego, jak mocno kierowca naciska pedał hamulca. Powietrze w cylindrze hamulcowym wzrasta, gdy kierowca mocniej naciska pedał. Gdy kierowca zwolni hamulce pneumatyczne, z cylindrów hamulcowych wydostaje się powietrze, a koła mogą się swobodnie obracać.
Większość hamulców pneumatycznych to mechanizmy hamulcowe typu bębnowego, chociaż hamulce pneumatyczne tarczowe stają się coraz bardziej powszechne w układach hamulcowych pneumatycznych. Mechanizm hamulca bębnowego składa się z wydrążonej komory lub bębna, wewnątrz której znajdują się dwie szczęki. Po uruchomieniu hamulców powietrze jest wtłaczane do cylindra hamulcowego, aby obrócić krzywkę, która z kolei dociska dwie szczęki hamulcowe do ścianek bębna hamulcowego. Tarcie buta o bęben powoduje zatrzymanie pojazdu. Hamulce tarczowe działają w zasadzie na tej samej zasadzie, a tarcie klocków hamulcowych o tarcze hamulców powoduje zatrzymanie pojazdu.