Üye Girişi
Kullanıcı Adınız
Şifreniz
Kurstan Kareler

Fren Sistemleri

 

FREN SİSTEMLERİ

Bir otomobilin hiç şüphesiz en önemli bölümlerinden biri fren sistemidir. Bir araçta fren sistemi ne kadar güçlü ve etkiliyse o araç da o kadar güvenlidir diyebiliriz. Günümüzün bütün modern araçlarında disk frenler kullanılır. Fren pedalına bastığınızda sistemdeki hidrolik sıvının yerini değiştirmiş olursunuz, bu değişim fren disklerine bir piston yardımıyla iletildiğinde araç disk üzerindeki sürtünme kuvvetinin etkisiyle yavaşlamaya başlar. Ne kadar fazla güç uygularsanız disk o kadar baskıya maruz kalır ve tekerleğin dönüş hızı yavaşlar. Disk frenler birçok arabada önde yer alır fakat günümüzde dört tekerlekte de bu tip frenler kullanılmaya başlanmıştır. Disk frenlerin asıl önemli olduğu yer ön taraftır. Çünkü frenleme en iyi ön tekerlekler vasıtasıyla yapılır. Bunu şöyle açıklayabiliriz, hareket eden bir nesneyi yavaşlatmaya başladığımızda eylemsizlik prensibine göre kütle hareketini devam ettirmek ister. Eğer siz bu harekete izin vermezseniz, nesnenin ağırlık merkezi öne kayar. Nasıl araba içinde otururken fren yapıldığında istemsiz olarak ileri doğru bir hareket yapıyorsak, aynı şekilde araç da öne doğru eğilim yapar. Bu eğilimi ve ön kısma yaklaşan ağırlık merkezini durdurmanın en etkili yolu da ön tekerleklerin durdurulmasıdır. Fren esnasında aracın arka tekerleklerinin yerle olan teması ve üzerine binen yük miktarı azalacağından frenleme konusunda pek etkili olamazlar. Fakat eğer geri geri giderken fren yaparsak, o zaman da asıl yük arka frenlere binecek ve arka frenler daha etkili olacaktır.

 

Disk Frenler


Disk frenler yanda göründüğü üzere kaliper, piston, balatalar, disk ve bağlantı noktalarından oluşur. Fren pedalına bastığımızda sistemdeki hidrolik sıvıyı boruya iteriz. Sıvıların sıkıştıralamaz oluşu ve bulundukları kabın her noktasına aynı basıncı uygulamaları prensibinden yararlanılarak, boru içerisindeki sıvı ince bir geçitten kaliperlerin arasındaki balata pistonuna iletilir. Ayağınızla fren pedalına uyguladığınız 2kg’lık bir kuvvet ile, daracık kesitli olan kanal ağzından sıvının pistona genişleyerek iletilmesini sağlar ve bunun neticesinde 2 tonluk bir basınç oluşturabilirsiniz. Çünkü uygulanan kuvvet cidarı piston üzerinde çok daha geniştir ve sıvılar üzerine uygulanan basıncı her noktaya eşit ilettiğinden kat be kat fazla bir kuvvet ile piston yer değiştirmeye zorlanır. Pistonun ucunda ve diskin arka tarafında bulunan balatalar ile disk sanki mengene ile sıkılıyormuş gibi basınca maruz kalır. Bu disk balataların arasında tekerlekle beraber dönmekte olduğundan frenleme ile birlikte inanılmaz bir sürtünme ve buna bağlı ısı enerjisi oluşur. Bu sürtünme o kadar büyüktür ki, disk tamamen ateş kırmızısı haline bile gelebilir. Özellikle Formula 1 yarışlarında birçoğumuz sert firenaj esnasında diskin kızardığına şahit olmuştur.

Sonuç olarak frenler aracın hareketiyle oluşan kinetik enerjiyi sönümleyerek ısı enerjisine çevirir. Bunu yaparken sürtünmeyle oluşan yüksek ısının hızlı şekilde disklerden ve balatalardan atılması gerekir. Bunu kolaylaştırmak için de ısı transfer katsayısı yüksek malzemelerden disk üretmek ve kaliperlere hava kanalları yerleştirmek en çok kullanılan yöntemlerdir.

ABS(Anti-Lock Brake System) Nedir? Nasıl Çalışır?

ABS genel olarak, kaygan zeminlerde ani ve stabil bir şekilde durmayı sağlayan fren sistemi olarak tanımlanır. Kaygan bir zeminde acemi bir sürücü eğer aracında ABS sistemi varsa, ABS olmayan usta bir sürücüye göre çok daha rahat ve erken durabilir. Sistem bilgisayar kontrollü çalıştığından sürücü sadece frene basılı tutar, gerisini sistem otomatik halleder.

Bu sistemde tekerleklere bağlı sensörler yardımıyla tekerleğin kızaklamaya başladığı hissedilir ve hemen fren gücü kesilir. Yani ABS bir nevi basınç sınırlaması esasına göre çalışır. ABS’siz bir araçla panik freni denilen, tam frenleme yaptığınızda aracın ağırlık merkezi öne doğru kayıp ön tekerlekler üzerine binen yük kat be kat arttığında, eğer aynı kuvvetle frene basmaya devam ederseniz tekerlekler tamamen kitlenir ve kızaklama dediğimiz olay başlar. Kızaklama çok tehlikelidir çünkü araç düz bir çizgi üzerinde direksiyondan bağımsız hareket etmeye başlar. Direksiyon kontrolünün sürücüden çıkması da, muhtemel bir kazanın habercisidir.

ABS sistemi tekerleğin kızaklayacağını farkettiği anda gücü keser ve freni boşaltır, ardından pompa ile hidroliği tekrar basarak frene yüklenir. Bunu 1 saniye içerisinde tam 15 kez yapar ve bu sayede araç direksiyon kontrolünden çıkmadan yavaşlayıp, güvenli biçimde durabilir.

 

ABS Fren Sisteminin Bölümleri:

o    Hız Sensörü

o    Valflar

o    Pompa

o    Kontrolcü

Hız Sensörü
Aracın dört tekerleğine de bağlı olan bu sensörler, tekerleğin kitlenmesini hissedip kontrolcüye veri olarak göndermekle görevlidir.

Valflar
Sistemdeki fren hattında yer alan valflar, ABS fren sistemi tarafından kontrol edilir.

Valflar üç halde çalışırlar, bunlar:

o    Birinci pozisyon, valf açık; kaliper içerisindeki pistonlara tam güç verilerek frenleme yapılır.

o    İkinci pozisyon, valf hattı keser; pistona giden hat üzerinde hidrolik akışını keser ve pedala ne kadar basılsa da güç iletilmez.

o    Üçüncü pozisyon, yarı açık; bu modda bir miktar hidroliğin geçişine izin verilip pistona basınç uygulanırken bir yandan da fren gücü kontrol altında tutulur yani hat tamamen açılmaz.

Pompa
Valftan hat kesildiğinde kaybedilen basıncı tekrar kazanmak için pompa aracılığıyla hidrolik sıvısı basılır. Bu durum valf her hattı kestiğinde tekrar ve tekrar gerçekleştirilir.

Kontrolcü
Araba içerisine yerleştirilmiş, hız sensörünü ve valfları izleyip kontrol eden bilgisayar beynidir. Sistem eğer bir hata bulursa kendini kapalı pozisyona alıp, normal fren gibi çalışma komutunu da yine buradan alır.
Sonuç olarak ABS, tekerleklerin ani frenleme esnasında kızaklamasını engelleyip maksimum fren gücünün sağlanması için görev yapan bilgisayar kontrollü bir frenleme sistemidir.

 

Electronic Stability Program

 

ESP’nin devreye girdiği yerler

Araç viraja girdiğinde bir lastiğe fazla yük binerse o araç yere tutunamaz ve savrulmaya başlar. ESP tam burada devreye girer. Tek lastikteki yükü alır diğer lastiklere dağıtır ve boşa çıkan lastik tekrardan yola tutunmaya başlar. Bu sayede savrulma engellenir.

 

Elektronik denge sisteminin avantajları

ESP farklı zemin, hız ve yağış koşullarında sürücünün hayatını kurtaran ve kolaylaştıran en önemli güvenli sürüş ekipmanıdır.ESP devreye girdiğinde gösterge panelinde ESP ışığı ya da bir kayma resmi yanar söner. ESP?nin devamlı devrede olması sürüş güvenliği açısından çok önemlidir.

Avrupa Birliği uyum yasaları çerçevesinde binek otomobiller ve 1.3 tonun altındaki hafif ticari araçlarda zorunlu hale gelecek ESP dışında, aynı şekilde lastik basınç kontrol sistemi de standart donanıma eklenmek zorunda yani en alt donanımda bile olacak.
ESP ve lastik basınç kontrol sistemi ülkemiz pazarında satılan araçların önemli kısmında üst donanım paketlerinde sunuluyor. Bugün için özellikle hafif ticari araçlarda isteğe bağlı olarak alınabilen ve pek tercih edilmeyen bu iki sistem zorunlu hale gelince en alt donanımda bile kullanılacak.
ESP’yi standart donanıma eklemenin maliyeti ortalama bin TL’yi bulurken, lastik basınç kontrol sistemi içinse yaklaşık 500 TL ödemek gerekecek. Her iki güvenlik donanımının araç başına maliyeti ortalama satış fiyatının yaklaşık yüzde 3’ünü bulacak.

 

GÜVENLİ SÜRÜŞ LASTİKTE BAŞLIYOR

Standart hale getirilen lastik basınç kontrol sistemi, özellikle ticari araçlarda hayati önem taşıyor. Sürücü lastik basınçlarındaki azalmayı veya patlayan lastiği ekranında anında görüp, gerekli müdahaleyi yapabiliyor. Tam yüklü ticari araçlardaki devrilmelerin önemli kısmı, lastik basınçlarındaki sorundan kaynaklanıyor.

 

ESP HAYAT KURTARIR!

Elektronik Stabilite Programı (ESP), sadece kaygan yollarda değil, taşıtların virajlara çok hızlı girdiği durumlarda da yolda kalmasına yardımcı olarak çoğu zaman ciddi sonuçlar doğuran kayarak yoldan çıkma ile sonuçlanan kazaları önlüyor. Araç üzerinde her zaman aktif durumda olan ESP sistemi, işlemcisi ESP sensörlerinden gelen bilgiyi saniyede 25 defa kontrol ediyor ve aracın gerçek yönünden saptığı veya kritik bir durum olup olmadığını hesaplıyor. Sistem araç tekerlerine giden motor gücünü azaltıyor, dengeyi sağlamak için her araç tekeri ile farklı frenleme gerçekleştiriyor ve aracı yolda tutuyor.