压缩空气
1868年，乔治·威斯汀豪斯从钻掘隧道用之空压钻岩机得到启发，成功研制出使用压缩空气来操纵的铁路制动机，并于1869年在美国为直通空气制动机注册了专利（专利号88,929，1869年4月13日）。直通空气制动是以压缩空气与大气的压差作为原动力，机车上设有空气压缩机和储存压缩空气之总风缸，输送压缩空气和控制制动作用的列车管贯穿全列车，制动时压缩空气通过制动阀进入列车管，推动车辆上的制动缸活塞和制动杠杆，使闸瓦压紧车轮并产生制动作用。1869年9月，第一列安装直通空气制动装置的宾夕法尼亚铁路列车，完成由匹兹堡开往阿尔图纳的示范运转，示范运转的成功很快就带来来自、芝加哥和西北铁路、联合太平洋铁路、、的订单；同月，威斯汀豪斯创立了（WABCO），开始为各大铁路公司批量生产空气制动装置。1870年代，西屋公司在美国铁路制动装置市场的占有率以惊人速度增长，至1876年已有2,645台机车和8,508辆客车装用西屋公司的直通空气制动机，占当时全国铁路机车与客车数量的37.7%。