За принципом дії пневматичні гальма діляться на три основні групи:
Неавтоматичний прямодействующий гальмо застосовується тільки для гальмування локомотива і є допоміжним.
Компресор 1нагнетает в головний резервуар 2 стиснене повітря, який по живильній магістралі 3 надходить до крана машиніста 4 .Кран машиніста умовно зображений у вигляді перемикача пробки, в якій висвердлите прямокутний канал. При постановці РКМ в положення відпускання III гальмівна магістраль 5 з сполучними рукавами, кінцевими кранами і гальмівні циліндри 6 повідомляються з атмосферою Ат. Важільна передача 9 при цьому утримує черевики з колодками 10 на певній відстані від поверхні кочення коліс.
При перекладі ручки крана в положення гальмування I стиснене повітря з головного резервуара 2 по живильній магістралі 3 через кран машиніста 4, ГМ 5 надходить в циліндр 6, пересуваючи поршень 7 зі штоком 8 і пов'язану з ним систему важеля передачу 9 і притискаючи колодки до коліс.
Переміщення ручки крана в положення перекриші II призводить до відключення головного резервуара від магістралі 5 і циліндра 6. Вся система залишається в загальмованому стані, причому витоку повітря з гальмівного циліндра не заповнює.
Це гальмо називається неавтоматичним тому, що при розриві поїзда (роз'єднання рукавів) гальмування немає, стиснене повітря йде з системи в атмосферу. Гальмо є прямодействующім і невичерпним, так як гальмування відбувається за рахунок подачі стисненого повітря безпосередньо з головного резервуара і є можливість заповнити витоку повітря з циліндрів.
Автоматичний непрямодействующій гальмо застосовується на російських залізницях для пасажирських локомотивів та вагонів.
У порівнянні з першою схемою на кожному вагоні розміщені два додаткових приладу -воздухораспределітель 6 і запасний резервуар 8.
Кран машиніста в положенні зарядки і відпустки (воно тепер позначено I) з'єднує головні резервуари 2 і поживну магістраль 3 з гальмівною магістраллю 5, а з неї повітря надходить в розподільник повітря 6 і запасний резервуар 8. Гальмівний циліндр 7 через канал в повітророзподільнику з'єднаний з атмосферою.
При гальмуванні (малюнок б) кран машиніста з'єднує гальмівну магістраль з атмосферою. Зліва від поршня розподільника повітря падає тиск, а справа на нього діє тиску повітря запасного резервуара. Поршень зсувається вліво і захоплює за собою золотник, який роз'єднує гальмівний циліндр з атмосферою, але з'єднує його з запасним резервуаром. ТЦ наповнюється, гальмівні колодки притискаються до колесам.
Гальмо є автоматичним, так як при будь-якому падінні тиску в гальмівній магістралі (відкриття стоп-крана 9, розрив магістралі - роз'єднання рукавів) відбувається гальмування без участі машиніста. Але в такій схемі гальма немає прямодействующім. оскільки під час гальмування і при перекриші головний резервуар не повідомляється з гальмівним циліндром. Таким чином, це гальмо є істощімих.
Автоматичний прямодействующий гальмо застосовується на всіх вантажних локомотивах і вагонах, а також на пасажирському рухомому складі західноєвропейських залізниць.
На локомотиві встановлені компресор 1, головний резервуар 2, напірна (поживна) магістраль 3 та кран машиніста 4, що має пристрій 5 для харчування гальмівної магістралі в положенні перекриші. Стиснене повітря, що виробляється компресором, заповнює головний резервуар і далі по живильній магістралі надходить до крана машиніста.
Якщо ручка крана машиніста встановлена в положення I зарядки і відпустки, то повітря подається в гальмівну магістраль 6, яка проходить уздовж локомотива і зчеплених з ним вагонів.
З'єднання магістралей окремих одиниць рухомого складу здійснюється гнучкими рукавами 7 з кінцевими кранами 8. З гальмівної магістралі стиснене повітря через розподільник повітря 12 надходить в запасний резервуар 11. У той ліс час гальмівний циліндр 13 через розподільник повітря повідомляється з атмосферою Ат. Таким чином відбувається зарядка гальма до певного зарядного тиску.
При постановці РКМ вположеніе II гальмування відбувається випуск повітря з магістралі 6 в атмосферу. Падіння тиску в магістралі викликає спрацьовування розподільника повітря, який повідомляє запасний резервуар з гальмівним циліндром. У міру підвищення тиску в циліндрі його поршень зі штоком переміщує систему важеля передачу 14, в результаті чого гальмівні колодки притискаються до колесам.
Коли ручка крана машиніста знаходиться вположеніі III перекриші, колеса залишаються загальмованими. Можливі витоку повітря з гальмівного циліндра не викликають падіння тиску і ослаблення сили натиснення колодок, так як циліндр харчується стисненим повітрям з запасного резервуара III, який поповнюється з магістралі через зворотний пітательпий клапан 10, вбудований в розподільник повітря. У свою чергу гальмівна магістраль пов'язана з головним резервуаром 2 через живильне пристрій 5 крана машиніста.
Відпустка тормозапроізводітся переведенням РКМ в I положення. При цьому відбувається наповнення стисненим повітрям гальмівної магістралі і запасних резервуарів, а циліндр 13 повідомляється з атмосферою, як при зарядці.
Такий гальмо називається автоматичним тому, що при зниженні тиску стисненого повітря в магістралі через відкриття крана екстреного гальмування (стоп-крана) 9 або розриві поїзда (роз'єднання рукавів 7) відбувається гальмування незалежно від дій машиніста.
Гальмо є прямодействующім. оскільки в загальмованому стані в положенні перекриші відбувається харчування всієї системи стисненим повітрям прямо з головного резервуара, а також і невичерпним, так як витоку повітря з гальмівних циліндрів постійно поповнюються.