Fren Sistemi Elemanları

Fren Sistemi Elemanları

Fren sistemi elemanları, aracın güvenli bir şekilde yavaşlamasını ve durmasını sağlayan parçaların tamamıdır. Fren sisteminde; fren merkez silindiri, fren teker silindirleri, fren balataları, fren pabuçları, kampana, disk, kaliper ve fren hidroliği gibi birçok eleman birlikte çalışır.

Bu yazıda fren sistemi elemanlarının neler olduğunu, görevlerini ve çalışma prensiplerini; diskli ve kampanalı fren sistemlerini, el frenlerini, vakum yardımlı frenleri ve fren sisteminin havasının alınmasını inceleyeceğiz. Fren sistemindeki sorunların belirlenmesi hakkında daha ayrıntılı bilgi için fren sistemi arıza tespiti konusunu da inceleyebilirsiniz.

Fren Sistemi Elemanları Nelerdir?

Araçlarda kullanılan fren sisteminin temel elemanları genel olarak şunlardır:

• Fren merkez silindiri
• Fren hidroliği
• Fren teker silindirleri
• Fren boruları ve hortumları
• Fren pabuçları ve fren balataları
• Fren kampanası
• Fren diski
• Fren kaliperi
• El freni mekanizması
• Vakum yardımlı fren güç ünitesi

Fren Merkez Silindiri

Fren merkez silindiri, fren pedalına uygulanan kuvvetin hidrolik basınca dönüştürülerek fren sistemine iletilmesini sağlayan temel elemanlardan biridir.

Depo: Merkez silindirlerinin üzerinde, fren hidroliğinin doldurulması için bir veya iki hazne bulunur. İki hazne bulunanlara dual merkez silindiri denir. Üst kısmında bir doldurma kapağı ve oluşan vakumun etkisini ortadan kaldırmak için atmosfer deliği bulunur.

Silindir: Bu kısım oldukça hassas işlenmiştir. İçindeki piston, sızdırmazlık segmanları ile birlikte çalışarak gerekli hidrolik basıncın oluşturulmasını sağlar.

Piston: Alüminyumdan yapılmıştır. Ön tarafı bir lastik segmana dayandırılmıştır ve sızıntıyı önleme görevi yapar. Arka tarafında ise sıvının dışarı çıkmasını önleyen bir lastik segman daha bulunur.

Çek valf: Tek yönlü çalışan bir supaptır. Çalışma sırasında pistonun önünde bulunan fren hidroliğini, fren hidrolik borularına ve teker silindirlerine gönderir. Fren pedalı bırakıldığında fren pabuçlarının geri getirme yaylarının oluşturduğu kuvvet ile sıvı geriye döner. Basınç belirli bir seviyenin altına düştüğünde çek valf yerine oturur. Böylece bir sonraki frenleme sırasında uygulanan kuvvet gecikmeden iletilir.

Hidrolik seviyesi: Fren hidroliği seviyesi yaklaşık olarak kapağın 6,5-12 mm altında olmalıdır. Hidrolik seviyesi gerektiğinden fazla düştüğünde sisteme yeterli sıvı sağlanamaz ve fren sisteminin hava alma riski ortaya çıkar. Hidrolik devrelerde kullanılan boru ve bağlantı elemanları hakkında hidrolik borular ve bağlantılar yazısından ayrıntılı bilgi alabilirsiniz.

Fren Teker Silindirleri

Fren teker silindirleri, merkez silindirinden gelen hidrolik basıncı mekanik kuvvete dönüştürerek fren pabuçlarının kampanaya doğru açılmasını sağlar. Böylece frenleme gerçekleşir.

Teker silindirinde dökme demirden yapılmış bir gövde ve gövdenin içinde alüminyumdan yapılmış iki piston bulunur. Pistonların önünde lastik segmanlar, hafif yapıda bir yay ve lastik segmanları açmaya yarayan madeni kapaklar vardır.

Pistonların dış kısmında itme çubukları ve toz lastikleri bulunur. Toz lastikleri sistemi dış etkilerden korurken, itme çubukları fren pabuçlarına hareket ileterek pabuçların kampanaya doğru itilmesini sağlar.

Teker silindirleri doğrudan fren siper tablasına bağlıdır.

Farklı Basınç İkaz Anahtarı

Çift pistonlu fren merkez silindiri kullanılan sistemlerde ön veya arka fren devrelerinden birinin arızalanması, fren pedalının normalden daha fazla düşmesine neden olabilir.

Sürücüyü bu durumdan haberdar etmek amacıyla mekanik veya hidrolik basınç farklarından yararlanan farklı basınç ikaz anahtarı kullanılır. Fren devreleri arasında önemli bir basınç farkı meydana geldiğinde ikaz ışığı yanarak sürücüyü uyarır. Modern sistemlerde fren basıncının elektronik olarak izlenmesinde kullanılan fren basınç sensörü de önemli bir kontrol elemanıdır.

Fren Teker Mekanizmaları

Kampanalı fren sistemlerinde kullanılan temel fren teker mekanizması elemanları şunlardır:

1. Fren siper tablası
2. Fren pabuçları
3. Fren balataları
4. Pabuç geri getirme yayları
5. Fren kampanası

Fren Siper Tablası

Prese çelikten yapılmıştır ve aks başına veya aks kovanına cıvatalarla bağlanır. Fren pabuçlarını, geri getirme yaylarını ve fren teker silindirlerini üzerinde taşır.

Fren Pabuçları

Her tekerlekte iki adet fren pabucu bulunur. Pabuçlar prese çelikten yapılmıştır. Üzerlerine fren balataları perçinleme veya yapıştırma yöntemiyle tutturulur. Pabuçların bir uçları fren teker silindiri pistonlarına bağlıyken diğer uçları tespit pimine dayanır.

Fren Balataları

Fren balataları, frenleme sırasında sürtünme oluşturarak tekerleklerin yavaşlamasını veya durmasını sağlayan sürtünme elemanlarıdır. Kampanalı frenlerde pabuçların üzerine yerleştirilir.

Fren Kampanası

Fren kampanası, tekerlek ile birlikte dönen fren sistemi elemanıdır. Frenleme sırasında balatalar kampananın iç yüzeyine sürtünerek tekerleğin yavaşlamasını veya durmasını sağlar.

Diskli Fren Mekanizmaları

Diskli fren sistemi, kampana yerine fren diski kullanılması bakımından kampanalı fren sistemlerinden ayrılır.

Diskli fren sistemi temel olarak fren diski, kaliper, piston ve fren balatalarından oluşur. Fren pedalına basıldığında hidrolik basınç kaliper pistonlarını hareket ettirir. Balatalar fren diskinin iki yüzeyine bastırılarak diski sıkıştırır. Oluşan sürtünme sonucunda tekerleklerin yavaşlaması veya durması sağlanır.

Kaliper dingil veya aks başına bağlanır. Kaliper içerisinde sistemin yapısına göre bir veya daha fazla piston bulunabilir. Diskli frenlerle ilgili farklı bir teknik uygulama için fren diski sileceği konusunu inceleyebilirsiniz.

Diskli Frenler ile Kampanalı Frenlerin Karşılaştırılması

1. Diskli frenler ısıyı daha kolay dağıtır.
2. Diskli frenler ani frenleme sırasında daha az tutukluk ve kapma eğilimi gösterir.
3. Diskli frenlerde balata değişimi genellikle daha kolaydır.
4. Klasik diskli fren sistemlerinde mekanik el freni uygulaması daha karmaşık olabilir.
5. Diskli fren elemanları yol şartlarının, suyun ve çamurun etkilerine daha açık durumdadır.

El Frenleri

El freni, araç park edildiğinde tekerleklerin veya aktarma sisteminin mekanik olarak sabitlenmesini sağlayarak aracın hareket etmesini önler.

Arka Frenlere Kumanda Eden El Frenleri

El frenini çalıştırmak için bir levye veya kumanda mekanizması kullanılır. Levye çekildiğinde bağlı olan halatlar aracılığıyla hareket arka tekerleklerdeki fren mekanizmasına iletilir. Fren pabuçları kampanaya doğru açılarak tekerleklerin sabitlenmesini sağlar.

Vites Kutusu Çıkış Miline Yerleştirilen El Frenleri

Vites kutusu çıkış mili üzerine bir kampana yerleştirilir. El freni levyesi çekildiğinde transmisyon çıkış mili sabitlenerek aracın hareket etmesi önlenir.

Vakum Yardımlı Güç Frenleri

Vakum yardımlı güç frenlerinde, sürücünün fren pedalına uyguladığı kuvvete yardımcı olmak amacıyla vakum etkisinden yararlanan bir güç ünitesi kullanılır. Bu sistemin temel elemanlarından biri olan fren servosu, sürücünün daha az pedal kuvveti uygulayarak yeterli frenleme kuvveti oluşturmasına yardımcı olur.

Vakum: Bir ortamdaki basıncın atmosfer basıncından daha düşük olması durumunu ifade eder.

F = {P (atm) - P (mutlak)} x A

F= {P (atm) - P (mutlak)}

F= 1 - 0,3 = 0,7 kg/cm²

F= P x A

F= 0,7 kg/cm² x 300 cm2 = 210 kg

Bu durumda basınç farkının oluşturduğu kuvvet 210 kg olur.

Vakum kontrol supabı: Bu supap, güç ünitesinin ilgili bölümlerine atmosfer basıncının veya vakumun uygulanmasını kontrol eder ve hareketini fren pedalından alır.

Sürücü fren pedalına bastığında vakum kontrol supabı, pistonun iki tarafı arasında basınç farkı oluşturacak şekilde sistemi kontrol eder. Oluşan basınç farkı pistonu hareket ettirerek fren merkez silindirine ek kuvvet uygulanmasını sağlar. Böylece sürücünün fren pedalına uyguladığı kuvvet desteklenmiş olur.

Fren Sisteminin Havasının Alınması

Fren hidrolik sisteminde bulunan hava, frenleme sırasında sıkışarak frenlerin zayıf çalışmasına ve fren pedalının yumuşamasına neden olabilir. Bu nedenle hidrolik sistemdeki havanın alınması gerekir.

Fren sisteminin havasının alınması genel olarak aşağıdaki işlemlerle gerçekleştirilir:

1. İlk olarak fren hidroliği seviyesi kontrol edilir ve gerekiyorsa tamamlanır.
2. Hava alma işlemine araç üreticisinin belirttiği tekerlek sırasına göre başlanır.
3. Hava alma tapasına uygun bir hortum bağlanır ve çıkan hidroliğin toplanması için uygun bir kap kullanılır.
4. Fren pedalına birkaç kez basılarak sistemde basınç oluşturulur.
5. Fren teker silindiri veya kaliper üzerindeki hava alma tapası kontrollü şekilde gevşetilir.
6. Hidrolik içerisinden hava kabarcıkları çıkmayıncaya kadar işlem tekrarlanır.
7. İşlem sırasında fren hidroliği deposundaki seviyenin çok fazla düşmemesine dikkat edilir.
8. Aynı işlem gerekli diğer tekerleklerde de uygulanarak sistemdeki hava tamamen alınır.

Fren Balatalarının Ayarlanması

Fren balatalarının, normal sürüş sırasında kampanaya sürekli sürtünerek aşınmasını önlemek ve doğru frenleme boşluğunu sağlamak amacıyla uygun şekilde ayarlanması gerekir.

Diskli fren sistemlerinde balataların aşınmasına bağlı boşluk genellikle sistem tarafından otomatik olarak telafi edildiğinden klasik anlamda balata ayarı yapılmaz.

Kampanalı fren sistemlerinde ise fren pabuçlarının açılma miktarı ayarlanabilir yapıdadır. Bazı sistemlerde fren siper tablasının arka kısmında bir ayar vidası bulunur. Bazı sistemlerde ise pabuçların alt uçları arasında bulunan ayar mekanizması kullanılarak pabuç ile kampana arasındaki uygun çalışma boşluğu ayarlanır.

Fren Sistemi Elemanlarının Görevleri

Fren sistemi elemanları, sürücünün fren pedalına uyguladığı kuvveti tekerleklere aktararak aracın kontrollü şekilde yavaşlamasını ve durmasını sağlar. Merkez silindiri pedal kuvvetini hidrolik basınca dönüştürürken, fren boruları ve hortumları bu basıncı tekerleklere taşır. Kaliper veya teker silindirleri ise hidrolik basıncı mekanik harekete dönüştürerek fren balatalarının disk veya kampanaya sürtünmesini sağlar.

Fren pedalının hareketini elektriksel olarak algılayan fren pedal müşürü ise özellikle fren lambalarının ve bazı elektronik araç sistemlerinin çalışmasında görev alan önemli bir elemandır.

Günümüzde mekanik ve hidrolik fren elemanları elektronik kontrol sistemleriyle birlikte çalışmaktadır. Bu sistemlerin yapısı ve çalışma prensipleri hakkında elektronik fren sistemi içeriğini inceleyebilirsiniz.

Fren sisteminin güvenli ve verimli çalışabilmesi için fren hidroliği seviyesi, balatalar, diskler, kampanalar, hortumlar ve diğer fren sistemi elemanları düzenli olarak kontrol edilmelidir.

Fren Sistemi Elemanları Hakkında Sık Sorulan Sorular

Fren sistemi elemanları nelerdir?

Fren sisteminin temel elemanları; fren pedalı, fren merkez silindiri, fren hidroliği, fren boruları ve hortumları, teker silindirleri, kaliperler, fren balataları, fren pabuçları, fren diskleri ve kampanalardır.

Fren merkez silindirinin görevi nedir?

Fren merkez silindiri, sürücünün fren pedalına uyguladığı mekanik kuvveti hidrolik basınca dönüştürerek fren sistemine iletir.

Fren kaliperinin görevi nedir?

Fren kaliperi, hidrolik basınç yardımıyla fren balatalarını diskin iki yüzeyine bastırarak sürtünme oluşturur ve tekerleğin yavaşlamasını sağlar.

Diskli fren ile kampanalı fren arasındaki fark nedir?

Diskli frenlerde fren balataları dönen bir fren diskini sıkıştırırken, kampanalı frenlerde fren pabuçları kampananın iç yüzeyine doğru açılır. Her iki sistem de sürtünme kuvvetinden yararlanarak aracın yavaşlamasını veya durmasını sağlar.

Fren sisteminde hava olursa ne olur?

Fren hidrolik sistemine hava girmesi fren pedalının yumuşamasına, pedal mesafesinin artmasına ve frenleme performansının azalmasına neden olabilir. Bu durumda fren sisteminin havasının uygun yöntemle alınması gerekir.

Fren sistemi arızası nasıl anlaşılır?

Fren pedalının normalden fazla aşağı inmesi, fren sırasında aracın bir tarafa çekmesi, frenleme mesafesinin uzaması, anormal sesler veya fren ikaz lambasının yanması fren sisteminin kontrol edilmesini gerektiren belirtiler arasındadır. Ayrıntılı kontroller için fren sistemi arıza tespiti içeriğine bakabilirsiniz.

Fren Sistemleriyle İlgili Diğer Konular

• Fren Servosu Nedir?
• Fren Basınç Sensörü
• Fren Pedal Müşürü
• Elektronik Fren Sistemi
• Fren Sistemi Arıza Tespiti
• Havalı Fren Kontrolleri
• Mekanik Acil Destek Freni

Fren sistemleri, motor sistemleri ve araç teknolojileriyle ilgili diğer teknik eğitim içeriklerine Motor Dersi üzerinden ulaşabilirsiniz.