FREN SİSTEMİ

Fren sistemi aracınızdaki en önemli sistemdir. Unutmayın problem giden arabayı durduramazsanız başlar, duran araba nasıl olsa çalışır ya da alternatif bir taşıt bulabilirsiniz. Eğer frenleriniz çalışmazsa sonuç korkunç olabilir.

Frenler enerji değişim araçlarıdır, kinetik enerjiyi (momentum), termal enerjiye (ısı) çevirir. Fren pedalına basınca, arabanızı harekete geçiren güçten on misli daha fazla olan bir durdurma kuvvetine hükmediyorsunuz. Fren sistemi her bir frene tonlarca basınç yapar. Modern sistemlerde, fren ana merkezine motor tarafından ilave güç verilir.

Fren sistemi şu ana parçalardan oluşur:

Fren ana merkezi, hemen ön tarafta direksiyon hizasında kalır, direk olarak fren pedalına bağlantılıdır ve ayağınızın mekanik basıncını hidrolik basınca dönüştürür. Çelik "fren boruları" ve "esnek fren hortumları" ana merkezi her bir tekerlekte bulunan "fren silindirlerine" bağlantılandırılır. "Fren hidroliği" ise çok zor şartlarda çalışmak üzere tasarlanmış olup sistemi tümüyle doldurur. "Ön balatalar" ve "arka pabuç balatalar" ise fren silindirleri tarafından itilip, "ön fren disklerine" yada "arka kampanalara" sürtülerek meydana gelen sürtünme kuvvetiyle aracın yavaşlaması sağlanır.

Son yıllarda frenlerin tasarımı büyük değişikliğe uğramıştır. Yıllardır ön frenlerde kullanılan diskler, modern araçlarda arka kampanaların yerini almaya başlamıştır. Bundaki önemli etken basit tasarımları, hafiflikleri ve daha iyi performans sağlamaları olmuştur.

Bunun sebebi ise tasarımları gereği kampanalara göre daha çabuk soğumaları ve böylece aşırı ısınma ortaya çıkaran zor fren şartlarında çok başarılı olmalarıdır. Çabuk soğumalarının sebebi ise havalandırma kanallarının olmasıdır. Kampanalarda ise havalandırma kanalları yoktur, eğer olsaydı içlerinde su toplanarak daha başka problemlere meydan verirdiler. Disk frenler ise tasarımları gereği suyu hemen savurup atarak daha iyi havalandırma sağlarlar.

HİDROLİK FREN SİSTEMİ

Hidrolik fren sistemi binek otolarda 4 tekerlekte kullanılmaktadır. Bu sistemde fren pedalına basıldığı zaman merkez fren silindirinde bulunan piston hidrolik yağını tazyikle tekerlek fren silindirlerine gönderir.
Tekerlek fren silindirine giren tazyikli yağ silindir içindeki pistonları tazyikle iter, pistonların ucuna bağlı fren pabuçları ve balataları bu tazyik altında kampananın veya diskli fren sistemlerinde diskin yüzeyine doğru baskı yapar. Böylece meydana gelen sürtünme kampanaların veya disklerin dönmesini durdurur. Fren pedalındaki basınç kaldırıldığı zaman fren merkez silindiri pistonu yay tesiri ile geri gelir. Aynı anda tekerlek fren pabuçları yay tesiri ile kampanalardan ya da diskli sistemde diskten ayrılır ve normal duruma geçer.

Bir araç hareket halinde olursa bu kinetik enerjiye sahip olduğu anlamına gelir. Bu durumda fren pedalına basıldığı zaman dört tekerlekteki fren pabuçlarının kampanaya yapışması tekerlekleri durdurmaya zorlar. İşte bu anda vasıtanın kazanmış olduğu kinetik enerjisi, kampanalarda, fren pabuçlarında ısı enerjisine döner ve araç durur. Böylece kinetik enerjisinin ısı enerjisine dönüşmesiyle araç durdurulmuş olur. Oluşan bu ısı havaya intikal eder.

Görülüyor ki fren sistemleri daima ısınmaktadır. Bu bakımdan burada kullanılacak hidrolik yağının ısıdan etkilenmeyecek kadar yüksek özellikte olması şarttır. Bunun yanında,

— Akıcı olmak
— Çok soğuklarda bozulmamak
— Yağlayıcı olmak
— Pas ve korozyonu önlemek
— Lastiklere zarar vermemek
—V.I. yüksek olması gibi özelliklere sahip olmalıdır. (V.I= Viskosite Endeksi)

Fren sistemlerinde yalnız yüksek özelliğe sahip fren yağı kullanmakla emniyet sağlanamaz. Bundan başka,

— Kampanalar oval, pis, çizik olmamalı
— Fren boru ve rekorları sızdırmamalı
— Fren ayarları dört tekerlekte de doğru olmalı
— Fren balataları aşınmış olmamalı
— Fren yağı merkez pompası haznesinde eksik olmamalıdır.

Ayrıca,

— Kumlu yollar
— Aşınmış lastikler
— Çok bitirilmiş lastikler
— Islak yollar
— Karlı buzlu yollar. Frenleme tesirini azaltan en önemli faktörlerdendir. Bu hususlar da daima göz önünde bulundurulmalıdır.

Tek Devreli Fren

Bu tip fren sisteminde ön ve arka tekerlekler merkez fren sistemi devresine bağlıdır.Böylece fren pedalına basıldığında hidrolik fren mayii dört tekerleğe de aynı anda tesir eder. Yalnız fren devresinde bir arıza olması halinde ön ve arka fren sistemi tamamen devreden çıkar yani çalışmaz.

Basınç altındaki sıvı ana silindirin boşaltma ucundaki kontrol supabından sisteme geçer. Daha sonra kontrol supabından geçen basınç altındaki sıvı fren borularının içinden vasıtanın her tekerleğindeki fren silindirlerine akar.

İki Devreli Fren

Bu tip fren sisteminde ise ön ve arka tekerlekler birbirinden ayrı bağımsız iki fren devresine bağlıdır. Yani fren merkez silindiri tek olmasına rağmen içinde ön ve arka tekerleklere tesir eden iki ayrı fren silindiri vardır. Frene basıldığında merkez fren silindiri pistonu tek hareket yapmasına rağmen ön ve arka tekerleklere birbirinden ayrı iki piston ile tesir eder.
Şayet ön veya arka tekerleklerden birinin devresinde arıza olsa, sağlam fren devresi aracın frenlemesini sağlar. Bu sistem tek devreli sisteme nazaran daha güvencelidir.

KAMPANA TİPİ FREN MEKANİZMALARI

Bu sistemde fren pedalına basıldığı zaman merkez fren silindirinde bulunan piston hidrolik yağını tazyikle tekerlek fren silindirlerine gönderir.
Tekerlek fren silindirine giren tazyikli yağ silindir içindeki pistonları tazyikle iter, pistonların ucuna bağlı fren pabuçları bu tazyik altında kampananın yüzeyine doğru baskı yapar. Böylece meydana gelen sürtünme kampanaların dönmesini durdurur. Fren pedalındaki basınç kaldırıldığı zaman fren merkez silindiri pistonu yay tesiri ile geri gelir. Aynı anda tekerlek fren pabuçları yay tesiri ile kampanalardan ayrılır ve normal duruma geçer.

Kampana tipi fren mekanizmasında kullanılan parçalar:

Fren Ana Merkezi: Fren ana merkezi hidrolik basıncını fren sistemine uygulayan parçadır. Ana merkez, aracınızdaki en önemli sıvı olan fren hidroliğini saklar. Gerçekte bir pedal tarafından harekete geçirilen iki alt-sistemi kontrol eder. Böyle olmasının sebebi, sistemlerden birinde herhangi bir hidrolik kaçağı olursa öbürünün iş görebilmesidir. Her iki sistemde ayrı ayrı beslenebildiği gibi, aynı kaptaki hidroliği de kullanabilirler. Fren pedalında basınca, pedala bağlı bir itici çubuk ana merkezin içindeki "birinci pistonu" ileri iter. Birinci piston iki alt sistemden birini harekete geçirir ve birinci piston yayının kuvveti, ikinci pistonu hareketlendirir. Böylece meydana gelen hidrolik basıncı artar ve tekerlek silindirlerine aktarılır. Ana merkezdeki elektronik uyarıcılar depodaki hidrolik seviyesini kontrol edip, iki alt-sistemde bir basınç dengesizliği oluştuğunda sürücüyü uyarırlar. Eğer fren ikaz ışığı yanmışsa, mutlaka hidrolik seviyesi kontrol edilmelidir. Sıvı azalmışsa gerekli ekleme yapılıp kaçak araştırılmalıdır. Araç için doğru olan hidrolik kullanılmalıdır. Eğer yanlış hidrolik cinsi kullanırsanız, buda sistemdeki bütün lastik conta ve keçeleri bozar.

Fren Kampanası: Fren kampanası tekerin cıvatalarla bağlı olduğu dönen elemandır ve teker ile aks arasındadır. Fren teker mekanizması, pabuçlar vb. kampana tarafından örtülür ve kampana aynı zamanda fren siper tablasına çok yakınlaşmak suretiyle mekanizmanın dış tekerlerden korunmasını sağlar.

Tekerlek Silindirleri: Teker silindirleri, ya da "fren silindirleri", içlerindeki hareket halindeki pistonlarla hidrolik fren basıncını mekanik kuvvete çevirirler. Ortaya çıkan hidrolik basıncı ise pabuçların kampanalara sürtünmesini sağlar. Kampana fren silindirleri, silindir şeklindeki döküm gövdenin içinde iki piston, bir basınç yayı, iki lastik kapak, iki tane yuvarlak lastik pabuçtan oluşur. İki lastik kapak silindirin içine su, çamur gibi dış etkenlerin girmesini engeller.

Bu tip fren silindiri her bir pistonun dışında bulunan lastik pabuçlara değen itici çubuklar ile pabuç balataları iterler. Bütün fren silindirlerinin sistemin havasını almaya yarayan "hava tahliye rekorları" vardır. Fren pedalına basınca, ana merkezdeki pistonlar itilir ve fren hidroliği borulara doğru gönderilir. Bu hidrolik basıncı fren silindiri pistonlarını harekete geçirir buda fren pabuçları fren disklerine ve fren kampanalarına sürtünmeye zorlar. Kampanalar pistonları geri çekmek için yaylar kullanırlar.

Pabuçlar: Çoğu kampana tipi fren teker mekanizmalarında iki pabuç vardır. Prese çelikten yapılmışlardır; üzerine fren balataları ya perçin ya da yapıştırma metoduyla bağlanmıştır. Pabuçlar hemen hemen aynı biçimlere sahiptir. Kesitleri genellikle T biçimindedir; göbek kısmı pabuca dayanıklık verecek şekilde düşünülmüştür. Frenleme sırasında kampanaya karşı itildiği zaman kuvvetin bütün balata yüzeyine eşit şekilde dağılmasına imkân verir. Kuvvetin yayılması hem boyuna hem de eninedir. Freni uygulamak için kullanılan basınç ortadan kalkınca geri getirme yayları pabuçları geri getirir.

Fren Balatası: Balatalar kampanalara temas eden ve onlara sürtünerek durmasını sağlayan elemanlardır. Sürtünme gereci düşükten yüksek sıcaklıklara kadar sürekli değişebilen çalışma sıcaklıklarında ve yüksek hızlarda dengeli bir sürtünme katsayısına sahip olmalıdır. Fren balataları gereç ne olursa olsun yüksek bir sürtünme katsayısı ve üzerine uygulanan frenleme kuvvetlerine karşı dayanıklılık ve kampana yüzeyine iyi oturma istenen özelliklerdendir ve balatalar bu özellikleri karşılamalıdır.

DİSK TİPİ FREN MEKANİZMALARI

Disk frenler süspansiyon elemanlarına tutturulmuş "kaliperlere" yerleştirilmiş fren balatalarının diskleri bir kıskaç ya da mengene gibi sıkıştırması ile bir sürtünme sağlar. Kaliperlerin içinde ise pistonlar ana merkezden aldıkları kuvvet ile balatalara basınç sağlarlar, balatalarda fren diskine sürtünüp aracı yavaşlatırlar. Disk frenler ile bisiklet frenleri aynı prensiplerle çalışırlar.

Disk frenler, diğer birçok otomotiv buluşları gibi, oto yarışları için geliştirilmişlerdir, fakat şimdilerde bütün araçlarda standart parça haline gelmiştir. Birçok araçta ön frenler disk tipi olup, arkalar ise kampana tipi frenlerdir. Kampana tipi frenler iki tane yarım daire şekilde pabuç balata kullanır ve bu pabuçlarda dışarı doğru açılıp, kampanaların iç yüzeylerine basınç uygularlar. Eski araçların dört tekerinde de kampana tipi fren varken şimdilerde birçok otomobillerde dört tekerde disk fren uygulanmaktadır.

Disk frenler suları kampana tipi frenlere göre daha kolay savurduğundan ıslak şartlarda daha iyi bir performans gösterirler. Ama bu sudan etkilenmedikleri anlamına gelmemelidir. Eğer bir su birikintisine hızla girip ve de fren yapmaya kalkarsanız, ilk birkaç saniye frenleriniz çalışmayabilir! Disk frenler daha iyi hava soğutması sağladıklarından performansları daha iyidir. Bazı disklerde ise performansı daha da arttırmak için hava kanalları da bulunabilir.

Disk tipi fren mekanizmasında kullanılan parçalar:

Fren Ana Merkezi (Merkez Silindiri): Yukarıda kampanalı sistemde bu elaman hakkında bilgi verilmiştir.

Kaliper: Kaliper sürtünme elemanı olan pabuç ve balataları fren hidrolik silindiri ile birlikte taşır ve frenleme sırasında meydana gelecek olan diskten gelen moment (tork) reaksiyonlarını, üzerine bağlı olduğu dingil başına iletir. Her parçasında bir veya duruma göre iki fren hidrolik pistonu taşır. Her kalperin üzerinde hidrolik devredeki havayı boşaltabilmek için birer hava ventili bulunur.

Pabuçlar: Pabuç-balata, kaliper içindeki işlenmiş bir yüzeye dayanan metal bir destek plakasına bağlıdır. Balata bu plakaya diğer bir deyişle pabuca yapıştırılmıştır. Pabuç frenleme sırasındaki reaksiyon momentini üzerine alır. Pabuçlar kaliperi boydan boya geçen tespit pimleri aracılığı ile yerinde tutulurlar.

Balata: Diskli frende balata daha dar bir yüzeye sahiptir ve bu bakımdan üzerine gelen büyük frenleme kuvvetlerinin birim yüzeye düşen miktarı fazladır; daha doğrusu diskli frendeki balata daha büyük basınçlarla karşı karşıyadır. Bu nedenle diskli frenlerdeki balatanın daha yüksek bir sürtünme katsayısına sahip olması ve uzun ömürlü olması gerekir. Diskli fren balatası, kampana tipi frene oranla daha yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır; ısı etkisi ile sertleşip parlak sürtünme yüzeyini oluşturması azdır ve bu bakımdan frenleme verimi daha yüksektir.

VAKUM YARDIMLI GÜÇ FRENLERİ

Güç frenleri aracı daha düşük bir basınçla durdurma imkânı verir. Diğer bir deyişle şoföre fazla bir gayret sarf etmeden aracı durdurma imkânı verir. Vakum yardımlı güç frenlerinde fren merkez silindirinin içindeki sıvıyı iten pistona uygulanan pedal kuvvetine ilave olarak vakum yardımı ile çalışan düzen bir iticilik verir.

Vakum yardımlı güç frenlerinin kullanım amacı aracın motorunda meydana getirilen vakumdan yararlanmaktır. Güç frenlerinin vakum ünitesi, bir silindir ve içerisine yerleştirilen bir pistondan ibarettir. Pistonun bir yani fren merkez silindirinin pistonuna, diğer tarafı ise fren pedalına bağlanmıştır. Vakum kontrol supabı fren ile piston arasına yerleştirilmiştir.
Vakum kontrol supabı, motorun vakumunu pistonun bir tarafına etkilemek üzere açar; diğer taraftan pistonun öteki yüzüne atmosferik basıncın etkilemesini sağlar. Kontrol supabı frenin dengeleme sistemine göre aynı zamanda pistonun her iki yüzüne atmosferik basıncın etkilemesine de müsaade eder.


Şekil: Basitleştirilmiş bulunan bir vakum yardımlı güç freninin şematik görünümü. Motorun vakumu vakum girişinden alınır. Kontrol supabı A, kuvvetlendirme silindirinin B kısmına ya atmosfer basıncını ya da vakum uygular. Şekilde fren pedalına basılmaktadır; A supabı atmosfer basıncını kesmiş ve B kısmına vakum uygulamaktadır. Atmosfer basıncı pistonu iterek merkez silindirinde basınç oluşturmaktadır.

Şoför fren pedalına basınca, vakum kontrol supabı pistonun fren tarafına etkiyerek atmosferik basıncı keser ve pedalın biraz daha hareket etmesiyle supap atmosferik basıncın kesildiği tarafa vakumun etkimesini sağlar. Diğer bir deyişle pistonun bir tarafını boşaltır bir boşluk oluşturur. Pistonun bir tarafında atmosferik basınç diğer yanında oluşturulan vakumun etkisi altında piston vakumun bulunduğu tarafa hareket etmek zorunda kalır. Vakum ünitesinin pistonu fren merkez silindirinin pistonuna bağlı olduğu için onu da hareket ettirir ve böylece fren silindirinin içinde basınç oluşturur. Bu basınç fren silindirine etkir ve fren tekerlek silindiri üzerinden frenlemeyi meydana getirir.

EL FRENLERİ (ACİL HAL FRENİ-PARK FRENİ)

Genel olarak iki tip el freni kullanılmaktadır. Bunlardan biri sadece arka frenleri çalıştırabilen mekaniki veya kablo sistemidir. Diğeri ise transmisyonunun çıkış mili (şaft-kardan mili) üzerine yerleştirilen kampana tipi bir el frenidir. Bu fren şafta ve dolayısıyla tekerlere geçecek olan hareketi durdurmaya yönelik bir çalışma yapar.

a. Arka Teker Frenlerini Kumanda Eden El Freni: El frenini çalıştırmak üzere bir levye vardır; levye çubuklarla veya kablo bağlantılarıyla arka frenlere ulaştırılmıştır. El freni kolu çekildiği zaman, kablo veya çubuklar arka frenlerdeki bir levyeyi çeker.

Levyenin üst ucu bir pabuca tespit edilmiştir. Tespit cıvatasının hemen altına ise bir dayanma laması yerleştirilmiştir ve lamanın bir tarafı el freni levyesine diğer tarafı ise, karşı pabuca dayandırılmıştır. El freni levyesinin alt ucuna ise kablo ya da çubuk bağlanmıştır. Genellikle alt uca el freni kablosu bağlanır. Burada daha esnek bir bağlantıya ihtiyaç vardır.

El frenin çekilmesi sonucu, kablo levyenin alt tarafını sola doğru çekince levye dayanak lamasını pabucu kampanaya dayayıncaya kadar sola doğru iter. Bu noktadan itibaren levyenin devam eden hareketi, dayanak üzerinde mesnetlenmesini sağlar ve levyenin üst kısmına cıvata ile tespit edilen pabucu sağa doğru kampanaya dayanıncaya kadar hareket ettirir. Levyenin daha da hareket etmesi iki pabuca birden frenleme kuvvetini verir.


b. Transmisyon Çıkış Mili Üzerine Yerleştirilen El Freni (Şaft Freni): Bu el freni veya park freni mekanizması transmisyonun çıkış mili üzerine yerleştirilmiştir. Çıkış mili el freni düzeninin kampanasını taşır ve döndürür. Kampanın içine iki tane fren pabucu yerleştirilmiştir. Pabuçlar fren sisteminin dönmeyen elemanlarıdır. El freni koluna veya levyesine bağlı bulunan bir kablo, çekildiği zaman pabuçları açmaya çalışır ve böylece kampanaya dayandırmak suretiyle frenlemeyi sağlar. Kampana pabuçlar tarafından tutulunca bütün hareket hattını, daha doğrusu kardan milini sabit tutar ve hareketin arka tekerlere geçmesini engeller. Özellikle araç durmuş ise, arka tekerlerin dönmesi tamamen engellenmiş olur ve böylece park etme görevi yerine getirilmiş olur.

MOTOR FRENİ (KOMPRESYON FRENİ)

Bu sistemde egzos manifoldu içinde bulunan bir klape (valf) mekanik bir kol vasıtası ile kapatılarak egzoz gazlarının silindir ateşleme odasından tazyikle atmosfere çıkmasına mani olur.

Silindir içinde kalan bu yanmış gazlar motor freni yaparak aracın yavaşlamasını sağlar. Bu fren sistemi uzun ve dik meyilli inişlerde kullanılarak aracın tehlikeli şekilde hızlanmasını ve sık sık fren pedalına basılarak fren sisteminin zorlanmasını aşınmasını, ısınmasını önler.

Motor freni kullanıldığında gaz ve debriyaj pedalı kitlenerek emniyetli bir iniş sağlanmış olur.
Bu fren çeşidi bilhassa ağır vasıtalarda kullanılmaktadır. Motorun kompresyon gücünden istifade ederek frenleme yapar. Özellikle uzun meyillerden inerken devamlı fren yaparak kampanaların, fren pabuç ve balataların fazla ısınmasını ve aşınmasını önlemek için kullanılır.

ABS (ANTİ BLOKE BRAKE SYSTEM) KİLİTLEME ÖNLEYİCİ SİSTEM


Kilitleme önleyici sistemin görevi, kuvvetli frenleme sırasında tekerleklerin kilitlenmesini önlemektir. Yani tekerlekler kaymaya başlamaksızın kilitleme sınırına kadar frenlenmelidir. Bu husus otomobilin tüm özelliklerinde (kuru, buz kayganlığı) sağlanmalıdır.

1. Elektrohidrolik kontrol ünitesi 8. Fren lambaları anahtarı
2. Fren silindiri 9. El freni kolu
3. Servo fren ünitesi 10. Fren regülâtörü
4. Fren hidrolik deposu 11. Arka tekerlek devir sensörü
5. Ön tekerlek devir sensörü 12. Arka fren kampanaları
6. Ön fren diskleri 13. Arka fren diskleri
7. ABS arıza uyarı lambası 14. Test soketi

ABS fren sisteminin fonksiyonu her türlü frenleme koşulu altında aracın;
- stabilitesini,
- direksiyon hâkimiyetini,
- optimum şekilde frenlenmesini sağlamaktır.

Optimum şekilde frenlemenin anlamı, maksimum yol tutuşunu elde ederek frenleme mesafesini optimize etmektir. ABS sisteminde fren mesafesi daha kısadır. Ayrıca yağışlı havalarda bile direksiyon hâkimiyeti kaybolmaz.

Acil durumlarda fren yapmak gerektiğinde, sürücü;

- önüne çıkan bir engelden kaçabilmeli,
- virajlarda hâkimiyeti kaybetmemeli,
- tekerleklerin yol tutuş seviyeleri farklı olsa bile direksiyon hâkimiyetini kaybetmemelidir.

Fren mesafesinin azaltılmasının yanı sıra, ABS fren sisteminin en önemli avantajı, acil frenlemeler esnasında direksiyon hâkimiyetinin kaybedilmemesidir.

(NOT: Aşırı hızın neden olduğu tehlikeler, hiçbir ABS fren sistemi tarafından telafi edilemez.)

DEVİR SAYICI VERİCİ: Devir sayıcı vericileri tekerleklerin dönme hızlarını ölçerler. Tekerleklerle beraber dönen disklerin dişleri sabit konumlu endüksiyon hissedicilerle alternatif gerilim üretirler. Bu alternatif gerilimler ise sinyal şeklinde elektronik kumanda cihazlarına iletilirler.
Devir sensörleri; sürüş hızını, tekerleklerin hızlanmasını, yavaşlamasını ve kaymasını ölçer.

Sensörlerin çalışması özetle şu şekildedir: Manyetik akış çizgileri, tekerlek ile birlikte dönen bir sinyal dişlisinin sensöre bakan dişlerine doğru yaklaşırlar. Dişin varlığına veya yokluğuna bağlı olarak, katı bir yüzeyden boşluğa geçilmesi manyetik akışta değişikliğe sebep olur. Bu değişiklik; sensör terminallerinde bir elektromotor kuvveti ve sonuç olarak da elektronik kontrol ünitesi için bir alternatif elektrik sinyali oluşturmaya yeterlidir.

Sensörün dahili elemanları (bobin ve daimi mıknatıs) tamamen koruyucu reçine içine yerleştirilmiş olup, plastik bir muhafaza ile çevrelenmişlerdir. Sensör muhafazasına monte edilen bir burç muhafazayı deformasyona maruz kalmadan bağlar. Sinyallerin doğru olarak elde edilebilmesi için sensörün ucu ile dişli arasındaki mesafe araç kataloğundaki değerlerde olmalıdır.

ELEKTRONİK KUMANDA CİHAZI (ELEKTRONİK BEYİN): Elektronik kumanda cihazı, devir sayısı hissedicilerden sinyalleri alır değerlendirir ve tekerlek fren silindirindeki optimum frenleme için gerekli olan hidrolik basıncı hesaplanır. Kumanda cihazı hesaplanan değeri hidrolik üniteye aktarır. Herhangi bir arıza anında kontrol ünitesi ABS’ yi devreden çıkartır ve ABS ikaz ışığı yanar.

HİDROLİK ÜNİTE: Hidrolik ünite manyetik supabı ve iletme pompası elektronik kumanda cihazı tarafından devreye sokulur. Böylece fren basıncı ihtiyaca göre tutulur, yükselir, azalır. Basınç kontrol ünitesi her tekerlek için fren basıncını ayarlar.

PEDAL HAREKET SENSÖRÜ: Pedal hareket sensörü pedalın pozisyonunu algılayarak rahat bir pedal hissi verir. Fren pedalı pozisyonu ABS tarafından ihtiyaç duyulan fren sıvısının hacmine göre değişir.

SİSTEMİN ÇALIŞMASI:

Bir tekerleğin kilitleme tehlikesi doğar doğmaz bu tekerleğin devir sayısı düşer. Bunun için elektronik kumanda cihazı hidrolik üniteye ‘Fren hidroliğini çek’ komutunu verir. Bunun üzerine geri iletme pompası fren hidroliğini tekerlek frenleme silindirinden çekerek basınç tutucu üzerinden fren merkez pompası devresine iletir. Fren basıncının ortadan kaldırılması, tekerleğin kilitleme tehlikesini önler. Aynı anda tekerlek tekrar hızlanır. Elektronik kumanda cihazı tekerleğin yeniden kuvvetli bir şekilde frenlenebileceğini tekrar belirler ve hidrolik üniteye ‘fren hidroliğini gönder’ komutunu verir. Böylece manyetik supap üzerinden basınç tekrar yükselir. Ayarlama (düzenleme) süresi yeniden başlar.

Sistemin çalışmasını daha iyi anlayabilmek için kademe kademe incelemek daha iyi olacaktır. ABS fren sistemleri prensipte aynı olmakla beraber pratikte bazı teknik farklılıklar bulanmaktadır.

ABS FREN SİSTEMİ BULUNAN ARAÇLARDA DİKKAT EDİLMESİ GEREKLİ HUSUSLAR:

- Elektrikli kaynak makinaları kullanarak kaynak işlemlerine başlamadan önce, elektronik kontrol ünitesi elektriki bağlantısı sökülmelidir.
- Elektro-hidrolik kontrol ünitesi sökülürken akünün (-) negatif kutup başı sökülmelidir.
- Boyama işleme esnasında unutulmamalıdır ki, elektronik ünite en çok 80° C sıcaklığa dayanabilir.
- Borular üzerindeki koruyucunun zarar görmemesi ve ABS fren sisteminin çalışması esnasında gürültünün iletilmesini önlemek için tüm boruların gövde ile temas etmemesi sağlanır.
- ~ Tüm contalar zarar göreceğinden dolayı, sisteme mineral yağ doldurmayınız. Üretici firma tarafından tavsiye edilen hidrolik yağını kullanınız.
_________________
Fren sistemi aracınızdaki en önemli sistemdir. Unutmayın problem giden arabayı durduramazsanız başlar, duran araba nasıl olsa çalışır yada alternatif bir taşıt bulabilirsiniz.

Eğer frenleriniz çalışmazsa sonuç korkunç olabilir.

Frenler enerji değişim araçlarıdır, kinetik enerjiyi (momentum), termal enerjiye (ısı) çevirir. Fren pedalına basınca, arabanızı harekete geçiren güçten on misli daha fazla olan bir durdurma kuvvetine hükmediyorsunuz. Fren sistemi herbir frene tonlarca basınç yapar.



Modern sistemlerde, fren anamerkezine motor tarafından ilave güç verilir.

Fren sistemi şu ana parçalardan oluşur:

Fren anamerkezi, hemen ön tarafta direksiyon hizasında kalır, direk olarak fren pedalına bağlantılıdır ve ayağınızın mekanik basıncını hidrolik basınca dönüştürür. Çelik "fren boruları" ve "esnek fren hortumları" anamerkezi herbir tekerlekte bulunan "fren silindirlerine" bağlantılandırır. "Fren hidroliği" ise çok zor şartlarda çalışmak üzere tasarlanmış olup sistemi tümüyle doldurur. "Ön balatalar" ve "arka pabuç balatalar" ise fren silindirleri tarafından itilip, "ön fren disklerine" yada "arka kampanalara" sürtülülerek meydana gelen sürtünme kuvvetiyle aracın yavaşlaması sağlanır.

Son yıllarda frenlerin tasarımı büyük değişikliğe uğramıştır. Yıllardır ön frenlerde kullanılan diskler, modern araçlarda arka kampanaların yerini almaya başlamıştır. Bundaki önemli etken basit tasarımları, hafiflikleri ve daha iyi performans sağlamaları olmuştur.

Bunun sebebi ise tasarımları gereği kampanalara göre daha çabuk soğumaları ve böylece aşırı ısınma ortaya çıkaran zor fren şartlarında çok başarılı olmalarıdır. Çabuk soğumalarının sebebi ise havalandırma kanallarının olmasıdır. Kampanalarda ise havalandırma kanalları yoktur, eğer olsaydı içlerinde su toplanarak daha başka problemlere meydan verirdiler. Disk frenler ise tasarımları gereği suyu hemen savurup atarak daha iyi havalandırma sağlarlar.

DİSK FRENLER



Disk frenler suspansiyon elemanlarına tutturulmuş "kaliperlere" yerleştirilmiş fren balatalarının diskleri bir kıskaç yada mengene gibi sıkıştırması ile bir sürtünme sağlar. Kaliperlerin içinde ise pistonlar anamerkezden aldıkları kuvvet ile balatalara basınç sağlarlar, balatalarda fren diskine sürtünüp aracı yavaşlatırlar. Disk frenler ile bisiklet frenleri aynı prensiplerle çalışırlar.

Disk frenler, diğer birçok otomotiv buluşları gibi, oto yarışları için geliştirilmişlerdir, fakat şimdilerde bütün araçlarda standart parça haline gelmiştir. Bir çok araçta ön frenler disk tipi olup, arkalar ise kampana tipi frenlerdir. Kampana tipi frenler iki tane yarım daire şekilde pabuç balata kullanır ve bu pabuçlarda dışarı doğru açılıp, kampanaların iç yüzeylerine basınç uygularlar. Eski araçların dört tekerindede kampana tipi fren varken şimdilerde birçok otomobillerde dört tekerde disk fren uygulanmaktadır.

Disk frenler suları kampana tipi frenlere göre daha kolay savurduğundan ıslak şartlarda daha iyi bir performans gösterirler. Ama bu sudan etkilenmedikeri anlamına gelmemelidir. Eğer bir su birikintisine hızla girip vede fren yapmaya kalkarsanız, ilk birkaç saniye frenleriniz çalışmayabilir! Disk frenler daha iyi hava soğutması sağladıklarından performansları daha iyidir. Bazı disklerde ise performansı dahada arttırmak için hava kanalları da bulunabilir.



FREN KAMPANALARI

Fren kampanası üstü düz olan bir silindir şeklindedir. Fren yapıldığında pabuç balatalar kampananın iç yüzeyine sürtünerek tekerleklerin dönüşünü yavaşlatırlar.

FREN KALİPERLERİ

Kaliper balataları diskin üzerine çimdikler gibi sıkıştıracak şekilde çalışır. Hidroliği "fren silindirinin" pistonlarına taşır. Kaliperlerin herbiri tekerleğin suspansiyon elemanlarının üzerine monte edilmiştir. Genelde dingile monte edilmiş kaliper, tekerin bükülme kuvvetini kontrol kolları ile şasiye iletir. Fren hortumları ise kaliperi anamerkeze bağlayan fren borularına birleştirir. Her kaliperin üzerinde ise sistemdeki havayı almak üzere "hava tahliye rekoru" bulunur.



TEKERLEK SİLİNDİRLERİ

Teker silindirleri, yada "fren silindirleri", içlerindeki hareket halindeki pistonlarla hidrolik fren basıncını mekanik kuvvete çevirirler. Ortaya çıkan hidrolik basıncı ise balataların veya pabuçların disk yada kampanalara sürtünmesini sağlar.

Kampana fren silindirleri, silindir şeklindeki döküm gövdenin içinde iki piston, bir basınç yayı, iki lastik kapak, iki tane yuvarlak lastik pabuçdan oluşur. İki lastik kapak silindirin içine su, çamur gibi dış etkenlerin girmesini engeller. Bu tip fren silindiri herbir pistonun dışında bulunan lastik pabuçlara değen itici çubuklar ile pabuç balatalary iterler. Disk frenlerde ise fren silindiri kaliperin içine monte edilmiştir. Bütün fren silindirlerinin sistemin havasını almaya yarayan "hava tahliye rekorları" vardır.

Fren pedalına basınca, ana merkezdeki pistonlar itilir ve fren hidroliği borulara doğru gönderilir. Bu hidrolik basıncı fren silindiri pistonlarını harekete geçirir buda fren balatalarını ve pabuçları fren disklerine ve fren kampanalarına sürtünmeye zorlar. Kampanalar pistonları geri çekmek için yaylar kullanırlar. Kaliperlerde ise piston keçeleri frenin yavaşça bırakılmasını sağlar.



PARK VEYA EL FRENİ

El freni, bir çelik kablo ile frenlerin belli bir sıkışlıkta tutulmasını sağlarlar. El freni aracınızın arka frenlerini harekete geçirirler. Burada hidrolik basınç yerine, bir kablo (mekanik) bağlantı ile frenleme yapılır.

El freni çekildiğinde çelik bir kablo, fren balata yada pabuçlarının disk yada kampanalara sıkıca yapışıp tutunmalarını sağlar. El freni kendinden ayarlamalıdır. Pabuçlarınız aşındıkça otomatik ayarlayıcı aradaki farkı karşılar ve gene aynı kuvvetle tutnmayı gerçekleştirir. Sadece pabuçlar değiştiğinde el fren ayarının servis tarafından manuel yapılması gerekir.

El freni yokuş çıkarken çok faydalıdır. Eğer bir yokuşta durmak zorunda kalırsanız, aracınızı tekrar harekete geçirirken, yerinden kalkma işlemini el frenini yavaş yavaş bırakırken araca gaz vererek debriyajdan ayağınızı kaldırarak yapabilirsiniz. Böylece el freninin sağladığı güvenceyle otonuzu geri kaydırmamış olursunuz. Biraz alıştırma ile bunu kolayca gerçekleştirebilirsiniz. Aman unutmayın, tepeyi çıkarken bir aracın arkasında durmak zorunda kalırsanız, aracın biraz geri kayabileceğini düşünerek arada mesafe bırakın (özellikle önünüzdeki araç kamyon ise).



FREN SİSTEMİNİN ÇALIŞMASI

FREN ANA MERKEZİ

Fren anamerkezi hidrolik basıncını fren sistemine uygulayan parçadır. Ana merkez, aracınızdaki en önemli sıvı olan fren hidroliğini saklar. Gerşekte bir pedal tarafından harekete geçirilen iki alt-sistemi kontrol eder. Böyle olmasının sebebi, sistemlerden birinde herhangi bir hidrolik kaçağı olursa öbürünün işgörebilmesidir.

Her iki sistemde ayrı ayrı beslenebildiği gibi, aynı kaptaki hidroliğide kullanabilirler. Fren pedalında basınca, pedala bağlı bir itici çubuk anamerkezin içindeki "birinci pistonu" ileri iter. Birinci piston iki alt sistemden birini harekete geçirir, ve birinci piston yayının kuvveti, ikinci pistonu hareketlendirir. Böylece meydana gelen hidrolik basıncı artar ve tekerlek silindirlerine aktarılır.

Anamerkezdeki elektronik uyarıcılar depodaki hidrolik seviyesini kontrol edip, iki alt-sistemde bir basınc dengesizliği oluştuğunda sürücüyü uyarırlar. Eğer fren ikaz ışığı yanmışsa, mutlaka hidrolik seviyesi kontrol edilmelidir. Sıvı azalmışsa gerekli ekleme yapılıp kaçak araştırılmalıdır.

AMAN DİKKAT, ARACINIZ İÇİN DOĞRU OLAN HİDROLİĞİ KULLANIN. Eğer yanlış hidrolik cinsi kullanırsanız, buda sistemdeki bütün lastik conta ve keçeleri bozup epeyi masraf açabilir.

FREN UYARI SİSTEMİ

Fren uyarı sistemi 1970'lerden beri standart ekipman olmuştur. Fren borularındaki farklılıkları kontrol eder ve dengesizlik anında bir ışık ile sürücüyü ikaz eder.

KUVVETLENDİRİLMİŞ FRENLER

Motorun kuvvetini yada aküyü kullanarak aracın fren kabiliyetini arttıran frenlere kuvvetlendirilmiş fren denir. Dört yaygın tipi: havalı frenler, vakumlu, hidrolik ve elektro-hidrolik frenlerdir. Bir çok otoda vakumlu tip kullanılır. Vakum ile kuvvetlendirilmiş bir gereç ayağınızla uyguladığınız kuvveti arttırıcı bir etki sağlar.

Vakumlu frenlerde anamerkezi harekete geçiren itici çubuk aynı zamanda bir vakum kontrol valfini de açarak sistemi harekete geçirmiş olur. Sonra motor vakum borusu alçak basınç vakum odası yaratır. Kontrol odasındaki atmosferik basınç diyaframı iter. Diyafram üzerindeki basınç ile ileri itilip, ana merkez pistonlarına basınç uygular.
Hidrolik ile kuvvetlendirilmiş sistemler hidrolik direksiyon pompasındaki basıncı kullanır ve bu kuvveti kullanarak anamerkeze basınç uygularlar. Bu motor stop etsede kuvvetlendirilmiş fren imkanı sağlar.
Eğer dilerseniz aradaki farkı görmek için trafiğe kapalı bir yolda kontak anahtarını kapatıp (aman dikkat, sakın ha direksiyonuda kilitleyeceğiniz pozisyona getirmeyin) fren yapın. Frene sadece sizin bacağınızın kuvveti hükmediyor olduğundan yavaşladığınıda zorlukla hissedeceksiniz.



FREN HİDROLİĞİ

Fren hidroliği, hidrolik fren sistemlerinde kullanılan özel bir sıvıdır. Çalışma şartlarında oluşacak geniş ısı araklıraına dyanıklıdır. Aşırı fren ısınmalarında ise kaynamayacak şekilde tasarlanmıştır.

Değişik sistemlerde değişik hidrolikler kullanılır ve bunlar kesinlikle birbiriyle karıştırılmamalıdır. Bir çok otomobil "DOT3" ve "DOT4" fren hidroliği kullanmaktadır. Bazı yeni araçlar ise siliconlu hidrolikler kullanmaktadır. Bunlar kesinlikle birbiriyle karıştırılıp kullanılmamalıdır çünkü fren sistemlerinin kauçuk kısımları sadece alışkın oldukları tip sıvıyla çalışabilir.

Başınıza gelebilecek en kötü şeylerden biriside fren hidroliğinin karıştığı için bozulmasıdır. Bu bozulma sonucunda bütün piston keçe ve lastikleri, sistemdeki bütün lastik contalar ve hortumlar değiştirmek ister. BÜYÜK MASRAF gerektiren bu durumdan etkilenmemek için fren hidroliği olarak ne konulduğuna ÇOK DİKKAT etmelisiniz.
Ayrıca fren hidroliği boyayı bozduğundan, aracınızın üzerine dökülmemesine dikkat ediniz.