Otomobillerde fren sistemleri ve incelenmesi

Abstract

Otomobiller, yakıtın yanması ve bu ısı enerjisinin mekanik sistemler yolu ile harekete dönüştürülmesi sayesinde harekete geçirilirler. Bu hızın kontrolü veya azaltılması tekrar ısı enerjisine dönüşmeyi gerektirir ki bu da modern fren sistemleri tarafından yerine getirilir. Son yıllarda taşıt güvenliğine verilen önemin artmasının sonucu olarak, daha etkili frenleme sistemlerinin geliştirilmesi çabaları yoğunlaştırılmıştır. Fren sistemleri tasarımlarına, fren gücünü iletim sistemlerine ve işlevlerine göre sınıflandırılır. Eskiden yaygın olarak kullanılan kampana frenlerin yanı sıra günümüzde diskfren uygulaması yaygınlaşmış olup genel olarak ön tekerleklerde disk fren arka tekerleklerde kampana fren kullanılmaktadır. Teknolojinin gelişmesi ve otomobillerden beklenen performans yüksekliği, disk frenlerin kullanımını yaygınlaştırmıştır. Disk frenler, kampanalı frenlere göre ısıyı daha iyi iletmekte ve suyu daha kolay atmaktadırlar. Fren hidroliği rezervuar tankında depolanır. Frene basıldığında, iletilen kuvvet fren servosu itme çubuğunu harekete geçirir. Servoda oluşan vakum kuvvetinin katkısı ile kuvvet daha da büyür ve fren merkezi itme çubuğunu hareket ettirir, fren merkezinde depolanan hidrolik, uygulanan itme kuvveti ile ön ve arka tekerlek silindirlerine iletilmek üzere fren borularına itilir. Ön tekerlek silindirlerine gelen hidrolik fren kaliperinden içeri girerek pistonu iter ve piston, fren balatası ile tekerleğin sürtünmesini sağlayarak frenleme oluşturur. Arka tekerleklerde ise kampanalara gelen hidrolik yağ ile oluşan basınç tekerlek silindirleri üzerinde oluşur. Oluşan basınç sonrası, hidrolik silindir içindeki pistonları iterek pabuçları ayırır ve balataların kampanaya sürtünmesini sağlayarak frenleme kuvveti oluşturur. Teknolojinin gelişmesi ve araç süratlerinin artması fren sistemlerinin geliştirilmesi ihtiyacı doğurmuştur. Bu nedenle artık birçok otomobilde standart olan ABS ( Antilock Brake System) geliştirilmiştir. ABS frenleme esnasında aracın kayması önleyip, güvenli duruş imkanı tanır. Bu tez çalışmasında, fren sistemleri elemanlarının tasarımlarının incelenmesi , malzeme özellikleri, fren tasarımının ne şekilde yapıldığı ve teknolojik gelişmelere yer verilmiştir.