于直通制动机的工作方式为充气增压制动、排气减压缓解，而且列车管直接与车辆上的制动缸连通，当列车管被扯断列车将丧失制动能力，因此直通制动机并不符合故障导向安全原则（fail-safe）。威斯汀豪斯回国后着手改进直通空气制动机，于1872年又发明了自动空气制动机（专利号124,404、124,405，1872年3月15日）。自动制动机和直通制动机在构造上不同的地方，主要是在列车管和制动缸之间增设了三通阀和副风缸，三通阀的意思是指连接列车管、副风缸、制动缸的控制阀，三通阀随列车管和副风缸的压力变化而产生制动、