Kampanalı Fren Sistemi Parçaları ve Çalışması

Kampanalı Fren Sistemi Parçaları Nelerdir?

Kampanalı fren sisteminde; kampana, tekerlek fren silindiri (fren merkezi), fren silindirinin içindeki pistonlar, pabuçlar, balatalar, geri getirme yayları bulunur. Ayrıca el freni mekanizması da fren tablası üzerinde bulunur.

Kampana: Tekerlekle birlikte dönen genelde dökme demirden yapılan metal parçadır. Bijon saplamalarıyla tekerlek göbeğine monte edilmiştir. Kampananın iç yüzeyi, balataların sürtünme yüzeyini oluşturur.

Tekerlek Fren Silindiri: Buna sanayide fren merkezi de denir (fren ana merkezi değil), fren hortumu bir rekorla fren silindirine bağlanmıştır. Hidrolik basıncı, içerisindeki pistonlarla bir itme kuvvetine dönüştürerek, balataları kampanaya bastırır.

Fren Pabuçları: Yarım ay şeklinde, üzerine balataların perçinlendiği veya yapıştırıldığı metal parçadır. Piston, pabuçları ileri iterek frenleme yaptırır ve geri getirme yayı pabuçları geri çeker.

Fren Balataları: Pabuçların üzerinde bulunan ve frene basıldığında pabuçla birlikte dışa doğru açılarak kampanaya sürten, sürtünme katsayısı yüksek, frenleme etkisini oluşturan parçadır.

Geri getirme yayları: Fren pedalına basıldığında dışa doğru açılan ve kampanaya temas eden fren pabuçlarını, fren bırakıldığında geri çekerek normal pozisyona getiren yaylardır.

Kampanalı Fren Sisteminin Çalışması Nasıldır?

Kampanalı fren sistemi binek otomobillerin ve hafif ticari araçların arka tekerleklerinde ve ağır vasıtalarda kullanılan fren mekanizmasıdır. Fren mekanizması sabittir, kampana tekerlekle birlikte döner. Fren pedalına basıldığında, basınçlı hidrolik fren yağı, fren tablasında bulunan tekerlek fren silindirindeki pistonları (sağ-sol) iki yana doğru açarak, fren pabuçlarını kampanaya doğru ittirir. Pabuçların dış yüzeyindeki fren balataları kampananın iç yüzeyine sürterek frenleme etkisini oluşturur.

Kampanalı frenler, kapalı ortamda çalıştığından fazla ısınırlar ve soğutulması zordur, ısındığındaysa frenleme kuvvetinde azalma meydana gelir. Ayrıca kampana kütlesi fazla olduğundan, (süspansiyon dışındaki) yaysız kütleyi  arttırır, bu da konfor açısıdan olumsuz bir etki oluşturur.

Kendi Kendine Frenleme Etkisi (Kendiliğinden Servo Etkisi – Self Enerji)

Bu özellik disk frenlerde yoktur. Kampanalı fren sisteminde, fren pedalına basılmasıyla elde edilen frenleme kuvvetine ilave olarak; kampananın dönüş yönünden ve balataların temas ediş biçiminden kaynaklanan bir ilave fren etkisi oluşur.

Kampana sola dönerken (yani araç ileri hareket ederken), frene basılmasıyla tekerlek fren silindirindeki pistonlar, fren pabuçlarını sola ve sağa doğru iki yana açarlar. Dönüş yönü sola olduğundan, soldaki fren balatası kampanaya bastırıldığında kampanayla beraber dönme eğilimi gösterir, yani fren itme kuvvetine ilave olarak kendiliğinden sürtünme yönünde bir baskı oluşturur, bu sayede kendiliğinden frenleme etkisi oluşur ve aracın frenleme kuvveti  artar. Bu ekstra frenlemeden dolayı, soldaki balatalar genelde sağdaki balatan daha fazla aşınıp biterler.

Aynı zamanda sağdaki fren balatası da kampanaya bastırılmaktadır fakat, buradaysa yukarıdaki mantığın tam tersi olarak; kampana, dönüş yönünden dolayı tam karşıdan ters yönde etki eden balataya karşı bir itme etkisi gösterir. Bu sebeple sağ taraftaki balatanın frenlemeye etkisi daha az olur ve soldaki balatadan daha az aşınır.

Kampanalı Fren Sistemi Çeşitleri

Kampanalı frenlerde çift silindirli (bir üstte bir altta), tek silindirli (sadece üstte), tek etkili silindirli veya pabuçların tespit pimlerinin yapısına göre çeşitli tasarımlar kullanılır. En çok kullanılan kampanalı fren tipi: tek silindirli ve kendi kendine boşluk ayarı yapabilen tiptir.

Görüntüle

Fren Kaliperi Nedir? Nasıl Çalışır? Kaliperli Disk Frenin Parçaları ve Yapısı

(Yüzer Kaliper)

Fren Kaliperi Nedir?

Fren kaliperi, janta dışarıdan bakıldığında diski bir el gibi kavramış gibi görünen, frenlemeyi meydana getiren hidrolik bir parçadır. Bazı araçlarda kaliperin kırmızı mavi gibi renklere boyanmış olduğu görülebilir.

Fren Kaliperi Nasıl Çalışır?

Fren pedalına basıldığında fren hidrolik boru ve hortumlarından gelen basınçlı fren hidrolik yağı, fren kaliperindeki bağlantı rekorundan girer, kaliper silindirinin içerisindeki pistona etki eder ve pistonu ileri iterek balataların fren diskine bastırarak sürtmesini sağlar.

Fren kaliper taşıyıcısı, direksiyon çatalına (aks taşıyıcı) sabitlenmiştir.

Kaliper gövdesinde iki adet rekor bulunur, biri hidrolik giriş rekoru diğeri ise hava alma rekorudur.

Fren kaliper çeşitleri iki tiptir; Yüzer Kaliperli ve Sabit Kaliperli.

(Kaliperin  Çalışması)

Yüzer Kaliperli Disk Frenin Yapısı ve Çalışması

Yüzer (hareketli) kaliperli disk frende, kaliper taşıyıcısı sabit, kaliper (pistonuyla beraber) hareketlidir. Yüzer kaliperli fren sisteminde, kaliperde sadece bir tarafta piston bulunur. Fren pedalına basıldığında, pistonun ileri hareket etmesiyle diske baskı oluşur, bu baskı-itmeyle, kaliper geri yönde kayarak, diskin diğer tarafındaki balatayı da diske bastırır, böylece fren diskinin her iki yüzeyine de balatalar bastırılarak frenleme gerçekleşir.

(Yüzer Kaliper Disk Fren Parçaları)

Yüzer kaliperli disk frenin parçaları şunlardır; Kaliper ve piston (hareketli), kaliper taşıyıcısı (braket) sabit, kaliper kayıcı pimleri (iki adet), balata tutucu klipsler, conta ve körükler, pullar vb.

Yüzer kaliperli disk fren özellikleri; oldukça basit yapılı, hafif, pislik tutmaz, söküp takmak kolaydır, balata değişimi kolaydır, en yaygın kullanın kaliper tipi yüzer kaliperli disk frenlerdir.

Sabit Kaliperli Disk Frenin Yapısı ve Çalışması

Sabit kaliperli fren sisteminde, kaliper taşıyıcı ve kaliper sabittir. Bu sistemde fren diskinin her iki yanında da kaliper pistonu bulunur. Yani yüzer kaliperli frende tek kaliper pistonu vardır ve kaliper hareket ederek çalışır; sabit kaliper sistemindeyse iki adet (diskin önünde ve arkasında) kaliper pistonu vardır ve kaliper hareket etmez sabittir.

(Sabit Kaliper)

Frene basıldığında, diskin ön ve arka yüzyindeki karşılıklı bulunan kaliper pistonları hidrolik basınçla ileri hareket eder, tam ortada bulunan fren diskine iki yandan da baskı yapar ve balataları diske sürterek frenlemeyi gerçekleştirir.

Fren hidrolik yağı kaliper girişindeki rekordan giriş yapar ve gövde içindeki kanalla her iki pistona etki eder.

Sabit kaliperli disk frenin özellikleri; yapısı büyüktür, hava sirkülasyonu az olduğundan soğuması kolay değildir (yüksek sıcaklık frenlemeyi olumsuz etkiler), yaygın olarak kullanılmaz.

Disk Fren Balata Boşluk Ayarı

Kaliperli disk fren sisteminde, balata-piston ile disk arasındaki boşluk yaklaşık 0,15 mm’dir.  Balata ile disk arasındaki bu boşluk kendiliğinden otomatik olarak ayarlanır, ayrıca bir ayar gerektirmez.

Kaliper silindirinin içerisinde, silindir ve piston arasında esnek bir keçe bulunur. Bu keçe hem silindirin içerisindeki hidrolik yağın dışarı sızmasını engeller (sızdırmazlık), hem de esnek yapısı sayesinde balata-disk boşluğunu her zaman sabit tutar.

(Piston körüğü ve fren boşluk ayarı)

Piston keçesi boşluğu şu şekilde ayarlar: Fren pedalına basılır, hidrolik yağ pistonu ileri iter. Pistonun ileri hareketiyle, silindirin iç kısmında sabit duran keçenin pistona temas eden kısmı, pistonun hareket miktarınca ileri doğru esner. Elastik malzemeye çektiğimizde uzar ve bıraktığımızda eski haline hemen geri döner (esnek lastik gibi). Burada da frenleme anında esneyen piston keçesi yüklenmiş-gerilmiş haldedir ve fren pedalı bırakıldığında hemen eski haline dönmek ister. Fren pedalı bırakıldığında ve hidrolik basınç düştüğünde, piston körüğü, esnediği mesafe kadar pistonu geri çeker, işte bu mesafe fren boşluğudur.

Zamanla balatalar aşınır ve bu aşınma balatanın diske ulaşması için daha fazla mesafe kat etmesini gerektirirdi, yani balata ve disk arasındaki boşluk artardı, bu durumda balatalar aşındıkça sürekli boşluk ayarı yapmak gerekirdi. Ama buna gerek yoktur. Piston keçesi, pistonun ne kadar ileri gideceğini etkilemez, ne kadar geri geleceğini etkiler. Eğer piston, piston keçesinin esneme miktarından daha fazla ileri giderse, piston keçesi piston üzerinde kayar. Fren bırakıldığındaysa; piston, sadece keçenin esneme miktarınca geri gelir. Yani bitik balata da takılsa yeni balata da takılsa, fren pedalına bir kez basıldığında, fren boşluğu bu elastik piston keçesi sayesinde ayarlanmış olacaktır.

Görüntüle

Diskli Fren Sistemi Nedir? Parçaları Nelerdir? Diskli Fren Çalışma Prensibi

Tekerleklerde jantın iç kısmında bulunan diskli fren mekanizması, aracın frenlenmesini (yavaşlatılmasını-durmasını) sağlayan mekanizmadır. Binek otomobil ve hafif ticari araçların tümünde ön tekerlerde disk frenler kullanılır; arka tekerleklerdeyse disk veya kampanalı fren sistemi kullanılmaktadır. Bununla beraber yeni nesil binek otomobillerde dört tekerlek disk fren sistemi giderek yaygınlaşmaktadır.

*Ön tekerlekler disk fren + arka tekerlekler kampanalı fren (orta sınıf binek araçlarda en yaygın)

*Ön tekerlekler disk fren + arka tekerlekler disk fren (orta sınıf araçlarda da giderek yaygınlaşan ve üst sınıf araçlarda standart olarak kullanılan sistem)

Disk fren sistemi motosikletlerde de yaygın olarak kullanılmaktadır.

Diskli Fren Sisteminin Parçaları Nelerdir?

Diskli fren sisteminin temel parçaları; fren kaliperi, kaliper pistonu, kaliper kayıcı pimi (kılavuz pim),  fren diski, fren balataları, fren hidrolik borusu, toz koruma plakası olarak sayılabilir.

Diskli Fren Sisteminin Çalışması (Diskli Fren Çalışma Prensibi)

Fren pedalına basılmasıyla, fren merkez silindirinden gelen basınçlı hidrolik sıvı, fren hidrolik hortumuyla, kaliper üzerindeki bağlantı rekoruna gelir. Rekordan kaliper silindirinin içerisine giren hidrolik yağ, silindirin içerisindeki pistonu ileri iter, pistonun ileri hareket etmesiyle hemen önünde bulunan balata fren diskine bastırılır. Balatanın diske sürtünmesiyle tekerlek yavaşlar ve durur.

Diskli fren sistemi de pascal prensibine dayanır. Fren pedalında oluşturulan mekanik kuvvet, fren ana merkezinde hidrolik basınca dönüştürülür, bu hidrolik basınç kaliperde tekrar mekanik kuvvete dönüştürülür. Aracın hareket enerjisi, diske sürten balatalar sayesinde ısı enerjisine dönüştürülür.

Kaliper üzerinde bir de hava alma rekoru bulunur, fren sistemi hava yaptığında bu rekor gevşetilerek sistemin havası alınır.

Daha fazla bilgi için (Bkz: Fren Kaliperinin Yapısı ve Çalışması)

Diskli Fren Sisteminin Avantajları

*Dengeli ve çekme yapmayan frenleme mümkündür.

*Daha kolay ve hızlı soğuyabilme özelliği. Bu sayede , yüksek sıcaklık sebebiyle frenleme kuvvetinde azalma olmaması.

*Balataların bastırma kuvveti daha fazladır.

*Balataların kontrol edilmesi ve bittiğinde değiştirilmesi kolaydır.

*Fren boşluğu (balata-disk) kendiliğinden ayarlanabilir.

*Diskin açık ortamda dönmesiyle, kendi kendini temizleyebilir.

Diskli Fren Sisteminin Dezavantajları

*Kendi kendine frenleme etkisi (kendi kendine servo etkisi) yoktur. (Bu özellik kampanalı fren sisteminde var).

*Kampanalı frenlerdekinden daha büyük tekerlek fren silindiri (kaliper silindir-pistonu) gereklidir.

*Balata aşınması, kampanalı frenlere göre daha fazla gerçekleşir.

*Fren pistonu balataya çok yakın olduğundan ısı transferi fazla olur ve bu sebeple fren hidrolik yağının ısınması ve buhar kabarcığı yapma eğilimi artar.

*Diskli frenlerde el freni mekanizması kullanılması biraz daha zor ve karmaşıktır.

(Bakınız: Fren Sistemi Çeşitleri ve Hidrolik Fren Sistemi)

Görüntüle

Fren Ana Merkez Silindiri Nedir? Fren Merkez Pompası Nasıl Çalışır?

Fren Merkez Silindiri Nedir Ne İşe Yarar? (Fren Merkez Pompasının Görevi)

Fren merkez silindiri (fren merkez pompası), sürücünün fren pedalına uyguladığı kuvveti, hidrolik basınca dönüştürerek tekerlek fren mekanizmalarına gönderen parçadır. Fren merkez silindirinde oluşturulan hidrolik basınç, diskli frenlerde kaliperlere; kampanalı frenlerde tekerlek fren silindirine gönderilir.

(Bakınız: Fren Sistemi)

Fren merkez pompası (silindiri), fren servosunun (hidrovak) hemen önünde bulunur ve üst kısmına fren hidrolik yağı depo kutusu yerleştirilmiştir. Fren merkez silindiri ihtiyaç duyduğu fren hidroliğini buradan alır ve fren hattından geri gelen hidrolik tekrar bu depoya geri döner.

Fren Merkez Silindirinin Görevleri  Nelerdir?

*Fren hattında hidrolik basıncın hızla oluşmasını sağlamak,

* Frenleme sonunda (fren bırakıldığında) hızla hidrolik basıncı düşürmek ve freni serbest bırakmak,

*Sıcaklık farklarından dolayı fren hidrolik sıvısında meydana gelen hacim değişikliklerini (fren hidroliği rezervuar deposu sayesinde) dengelemek,

*Fren balatalarının aşınması sonucu frenlerde boşluk olmaması için, fren hattındaki fren hidroliğini tamamlamak (fren hidrolik deposu sayesinde).

Fren Merkez Silindirinin Parçaları ve Yapısı

Fren merkez silindirinin (fren merkez pompasının) içinde iki adet piston bulunur (tandem silindir), bu iki piston sayesinde fren merkezinden iki ayrı fren hattı çıkışı elde edilir. Fren merkez silindirinin üstüne, fren hidrolik yağı deposu monte edilmiştir, fren hidrolik yağı deposu sistemdeki hidrolik yağı ihtiyacını karşılar ve frenleme bittiğinde geri dönen fren yağı, bu depoya geri döner. Fren yağı deposu da iç kısmında iki ayrı bölmeye ayrılmıştır, böylece fren hattından birinde kaçak olması durumunda, diğer fren hattı için yağ beslemesi yapmaya devam edebilir. Ayrıca fren yağı deposunda bir yağ seviye sensörü de bulunur.

Fren merkez silindirinin parçaları şunlardır:

*Birinci piston ve piston geri getirme yayı

*İkinci piston ve piston geri getirme yayı

*Piston contaları – keçeler (sızdırmazlık elemanları)

*Fren hidrolik yağı rezervuar deposu

*Fren hidrolik yağı seviye sensörü

(Fren ana merkez silindirinin parçaları)

Fren Ana Merkezi Çalışma Prensibi ( Fren Merkez Silindiri Nasıl Çalışır?)

Normal Konum (Fren Pedalına Basılmamışken):

Bu durumda, fren yağı rezervuar deposundan, fren merkez silindirine olan geçiş kanalları açık durumdadır. Silindirin içindeki iki adet geri getirme yayları, pistonları geri itmiş durumdadır.

Fren yağı deposundan, silindir içerisindeki her iki odacığa, ikişer tane geçiş kanalı bağlıdır. Büyük olan kanala “giriş kanalı –giriş deliği” denir, hidrolik deposundan silindirin içerisine yağ takviyesini sağlar.

İkinci ve daha dar olan kanala “dengeleme kanalı – dengeleme deliği”denir, Fren hattındaki basınç değişimine göre, rezervuar tankından fren yağı gönderilir veya fren yağı geri döner.

Fren merkez silindiri çalışma prensibi video anlatım:

Çalışma Konumu (Fren Pedalına Basılmışken):

Kapalı bir kaptaki sıvı, bir pistonla sıkıştırıldığında (sıvılar sıkıştırılamaz) sıvıda basınç oluşur ve bu basınç kaptaki her yüzeye eşit olarak uygulanır. Fren merkez silindirinde de, sürücü fren pedalına basar, pedal itme çubuğu fren servosuna aktarılır ve fren servosunda bu itme kuvveti arttırılır. 

Fren servosu çıkışındaki itme çubuğu, fren merkez silindirindeki birinci pistonu ileri iter, piston ileri hareket ederken önündeki odacıktaki fren yağında basınç oluşturur, bu basınç hidrolik yağ hem önündeki ikinci pistonu ileri iter, hem de 1. fren hattına gönderilen hidrolik basıncı oluşturmuş olur.

Birinci pistonun ileri ittiği ikinci piston da ileri hareket ederek, önündeki odacıktaki fren hidroliğinde basınç oluşturur. Oluşan bu basınç 2. fren hattına gönderilir. Böylece tekerleklerdeki kaliper pistonuna veya kampanadaki fren silindirine hidrolik yağ basıncı gönderilir ve frenleme yapılmış olur.

(Fren merkez silindiri çalışma pozisyonu-fren pedalına basılmış)

Fren merkez pompasının (merkez silindirin) çıkış hatlarında, kontrol valfleri bulunur. Bu kontrol valfleri fren merkez pompasından tekerleklere geçişe izin verir, fakat geri dönüşte, yani fren pedalı bırakıldığında tekerleklerden fren merkezine geri dönüşte, basıncın berlirli bir değerin altına düşmesiyle kapanırlar, böylece fren pedalına basılı değilken, fren hattında belirli bir basınçta hidrolik yağ her zaman hazır halde bekletilmiş olur.

ABS’li fren sisteminde, fren ana merkez silindirinin oluşturduğu hidrolik basınç, tekerlekler yerine, ABS hidrolik modülüne gönderilir ve bu hidrolik modülden tekerleklere dağıtılır.

Fren Pedalı Bırakıldığında:

Sürücü ayağını fren pedalından çeker ve fren ana merkez silindiri pistonuna uygulana itme kuvveti ortadan kalkar. Artık fren sistemine basınçlı hidrolik fren yağı gönderilmez. Fren merkez silindiri içerisinde bulunan geri getirme yayları, pistonları geri (önceki konumlarına) iter. Fren hattındaki basınçlı fren yağı, rezervuar deposuna geri döner.

(Fren pedalı bırakıldığında hidrolik yağın geri dönüşü)

Fren pedalı bırakıldığında, dengeleme kanalı önemli bir işlevi yerine getirir. Fren pedalı bırakıldığında, pistonlar hızlıca geri çekilir fakat, sistemdeki basınçlı fren yağı bu kadar hızlı geri dönemez. Bu durumda merkez silindirde, pistonların önlerindeki odacıklarda oluşan hızlı hacim artışı sonu, vakum (alçak basınç) oluşur. Bu kanal, fren pedalı bırakıldığında, geri getirme yaylarının pistonu aniden geri itmesi sonucu, odacıkta oluşan vakumu, buraya hidrolik yağ göndererek dengeler. Piston normal pozisyonuna geri döndüğündeyse, fren hattında halen mevcut olan basınçlı hidrolik yağ yine bu kanaldan rezervuar tankına geri döner.

Ayrıca, sıcaklıkla hacmi değişen fren hidrolik yağı genleştiğinde, dengeleme kanalından rezervuar kutusuna geri akar ve silindir içerisinde sıcaklık etkisiyle kendiliğinden basınç oluşması engellenmiş olur.

Fren Hidrolik Devre Çeşitleri

Fren patlarsa ne olur? Fren hortumu hidrolik kaçırırsa ne olur? Frenler tutmaya devam eder mi? Sorunları için, yani fren sisteminde herhangi bir kaçak olduğunda, fren sisteminin çalışmaya devam edebilmesi için, fren hidrolik hatları bölünmüştür.

Fren ana merkez silindirinden iki adet ayrı ayrı hidrolik basınç hattı çıkar;

a) Paralel Fren Hattı: Bir hat ön tekerleklere ve diğer hat arka tekerlekler bağlıdır, buna paralel fren hattı denir. Ön tekerlek fren hortumlarında kaçak olduğunda, arka tekerlek frenleri ayrı bir hattan beslendiği için, arka fren tutmaya devam eder. Ya da tam tersi arka frenler patladığında, ön frenler tutmaya devam eder. Sadece arka tekerleklerin frenlemesi çok zayıf ve dengesiz bir frenleme meydana getirdiğinden veya sadece ön tekerleklerin frenlemesinin aracın dengesini-yol tutuşunu bozduğundan; bu tip fren bağlantı sistemi günümüzde kullanılmaz.

b) Çapraz Fren Hattı: Bu sistemde, fren merkezinden çıkan iki hidrolik hat çapraz olarak;

sol ön teker + sağ arka teker ve sağ ön teker + sol arka teker olarak ayrılmış ve bağlanmıştır. Yani bir fren hattında arıza veya hidrolik kaçak-sızıntı olduğunda, diğer fren hattındaki çapraz ön ve arka tekerleklerde frenleme yapılmaya devam eder.

(Fren hidrolik devre çeşitleri)

Fren Sisteminde Bir Sızıntı – Kaçak Olması Durumunda Fren Merkez Pompasının Çalışması:

Fren merkez pompasının üzerindeki fren hidrolik yağı rezervuar kutusu da iki bölmelidir, yani bir hatta kaçak olması durumunda, diğer hat için hidrolik yağı tedariki mümkündür. Fren merkez pompasında da iki piston vardır ve bir hatta kaçak olduğunda diğer piston basınç üretebilir ve sağlam olan fren hattı çalışmaya devam eder.

(Bir Hidrolik Yağ Kaçağı Durumunda Fren Merkez Silindirinin Çalışması)

(Bakınız: Fren Sistemi)

Görüntüle

Fren Servosu Arızası - Fren Pedalı Neden Sertleşir? (Westinghouse Arızası)

Fren Servosu Arıza Belirtileri (Hidrovak-Westinghouse Arıza Nasıl Anlaşılır?)

Fren servosu bozulup arızalandığında, fren pedalı sertleşecektir, fren kuvveti azalacak ve frenler zor tutacaktır. Aracı durdurmak için frene çok kuvvetli olarak basmak gerecektir.

Bazı durumlarda fren servosunun boşluk ayarının bozuk olmasından (boşluğun olması gerekenden küçük olması) dolayı frenler kapma yapabilir.

Rölanti devrinde dalgalanma olması da fren servosu arıza belirtilerinden biridir.

(Bakınız: Fren Servosu Nedir? Nasıl Çalışır?)

Fren Pedalı Neden Sertleşir Şişer?

Eğer aracın fren pedalı çok sertse, zor fren yapılıyorsa fren servosu arızasından söz edilebilir. Motor çalışmıyorken fren pedalı pompalandığında fren pedalının şişip sertleşmesi normaldir fakat araç çalıştırılınca fren pedalının yumuşaması gerekir. Fren pedalı yumuşamıyorsa, fren servosu arızalı demektir.

Fren  Servosu Arıza Kontrolleri

1. Yöntem: Motoru çalışan aracı stop edin, fren pedalına birkaç kez basıp bırakın, fren pedalı pompalandıkça özellikle yaklaşık 3. basıştan sonra fren pedalı sertleşmiyorsa, fren servosu arızalı demektir.

2. Yöntem: Aracı stop edin, motor çalışmıyorken fren pedalına basıp bırakarak birkaç kez pompalayın, fren pedalı sertleşecektir. Fren pedalına basılı durumdayken aracı çalıştırın, fren pedalının yumuşayıp aşağı indiğini hissedeceksiniz. Bu oluyosa fren servosu sağlamdır, bu olmuyorsa fren servosu arızalıdır.

Fren servosu arıza sebeplerinden en yaygın olanı, fren servosu vakum hortumunun yırtık-çatlak-çıkık olması veya bağlantı kelepçelerinin gevşemiş çıkmış olmasıdır. Vakum hortumu, fren servosuyla emme manifoldunu birbirine bağlar. Benzinli araçlarda fren servosunun vakumu, emme manifoldundan sağlanır, dizel araçlardaysa emme manifoldunda vakum olmadığından, ayrıca bir vakum pompası bulunur (mekanik vakum pompası veya elektrikli vakum pompası).

Eğer fren pedalı çok sertse ilk önce vakum hortumu kontrol edilmelidir. Vakum hortumu sağlamsa, daha sonra fren servo girişindeki vakum hortumu çek valfini kontrol edin.

Dizel araç sahibiyseniz, vakum hortumu sağlamsa, vakum pompasını kontrol edin, vakum pompası arızalıysa fren servosu çalışmaz ve frenler sertleşir. Dizel araçlarda vakum pompası genellikle silindir kapağında bulunur.

Fren ana merkezi, fren servosunun hemen ön kısmında bulunur, fren merkezindeki olası bir hidrolik yağ kaçağı, fren servosunun içine sızabilir, bu durumda servo diyaframı bozulur. Ana merkezde fren hidrolik yağı sızıntısı kontrol edilmelidir.

Hidrovakın (fren servosunun) içinde hava sızdırmaz esnek bir diyafram plaka vardır, bu diyafram yırtılmışsa fren servosu çalışmaz, fren pedalı sertleşir, frenler zor tutar.

Fren servosunun merkezinde, pedal itme çubuğunun geçtiği kısımda sızdırmaz keçeler-contalar bulunur, bu keçe ve contalar bozulursa fren servosu çalışmaz.

Servos gövdesinin içindeki dış ortamdan havanın girmesini sağlayan atmosfer basınç valfi bozulmuşsa, fren servosu çalışmaz.

Yine aynı şekilde servo gövdesinde bulunan vakum kontrol valfi bozulmuşsa servo arızasına sebep olur. Fren pedalı bırakılmasına rağmen aracın kendi kendine fren yapmasına sebep olur.

Bu tür fren servosu arızalarında, servonun değiştirilmesi önerilir.

Fren servosu değişiminde, fren servosu itme çubuğu ile, fren ana merkez silindiri arasında boşluk doğru olarak ayarlanmalıdır, bu boşluk değeri üretici firmanın katalog değerlerine göre ayarlanmalıdır. Düşük boşluk frenlerin kapma yapmasına, fazla boşluk frenlemede gecikmeye sebep olur.

(Bakınız: Fren Servosu Nedir? Nasıl Çalışır?)

(Bakınız: Fren Sistemi)

Görüntüle

Fren Servosu Nedir? (Westinghouse - Hidrovak) Nedir Nasıl Çalışır?

Fren Servosu (Hidrovak) Nedir? Ne İşe Yarar? (Fren servosu ne demek?)

Fren servosu – fren westinghouse – hidrovak aynı anlamdadır ve aynı fren parçasını ifade etmektedir. Fren servosu, fren kuvvetini yaklaşık 5 kat arttıran ve fren pedalını yumuşatan güçlendirici bir parçadır. 

(Bakınız: Fren Sistemi)
(Bakınız: Fren Servosu Arızası-Pedal Sertleşmesi)

Motor kaputu açıldığında direksiyon hizasında silindirik büyük siyah bir parçadır. Fren ana merkezinden hemen önce, fren merkez silindiriyle fren pedalı arasında bulunur. Fren servosunun önünde fren ana merkez silindiri, fren ana merkez silindirinin üzerinde de, plastik fren hidroliği rezervuar kutusu bulunur.

(Fren servosu araçtaki yeri)

Hidrovak Görevi Nedir?

Hidrovakın görevi, sürücünün ayağıyla fren pedalına uyguladığı kuvveti arttırarak frenleme kuvvetini arttırmak ve fren pedalının yumuşak-kolay olarak çalışmasını sağlamaktır.

(Fren Servosu (Hidrovak) Parçaları)

Servo Fren (Hidrovak) Nasıl Çalışır? (Hidrovak Çalışma Prensibi)

Motor çatlığında fren servosu devreye girer, motor çalışmazken servo da çalışmaz, bu durumda fren pedalı sertleşecektir, araç kullananlar bunu hissetmişlerdir. Fren servosu bozulduğunda, yani vakum hortumu çıktığında ya da yırtıldığında, servo frenlemeyi artık destekleyemez, fakat fren sistemi çalışmaya devam eder. Bu durumda fren sertleşecektir ve frene basmak zorlaşacaktır.

(Aşağıdaki fren servosu video anlatımı takip ediniz)

Vakum, benzinli araçlarda emme manifoldundan bir hortumla elde edilir, motor çalıştığında vakum da oluşur, fren pedalı yumuşar. Dizel araçlar aşırı hava beslemesiyle çalıştığından, emme manifoldlarında vakum yoktur, bu sebeple dizel araçlarda fren servosunun ihtiyaç duyduğu vakum; bir mekanik veya elektrikli vakum pompasıyla üretilir ve fren servosuna etki ettirilir. Dizel araçlardaki mekanik vakum pompası silindir kapağında, hareketini eksantrik milinden alan tip olabileceği gibi, alternatörün arkasına yerleştirilmiş vakum pompası tipi de olabilir. Vakum hattı-hortumu bir çek valfle fren servosuna bağlanmıştır.

(Hidrovak (Fren servosu) Çalışma Prensibi)

Fren ana merkezi, fren servosu ve fren pedalı bir bütün olarak çalışır. Fren pedalının itme hareketi, bir itme çubuğuyla (valf kontrol çubuğu) fren servosunun tam orta noktasından fren servosunun içine girer ve içeride diyaframa bağlı olan bir diğer itme çubuğunu iter. Diyaframdaki itme çubuğunun çıkış ucu, fren ana merkez silindirindeki pistonu hareket ettirmektedir.

Fren servosundaki diyafram plaka, kauçuk hava geçirmez bir parçadır ve servoyu iki ayrı odaya bölmüş durumdadır. (Bazı araçlarda servo fren gücünü arttırmak için servonun içerisinde çift diyafram bulunur).

Pedal tarafındaki oda basınç odasıdır ve fren pedalına basıldığında, giriş çubuğunun  bir giriş kanalını (valf) açmasıyla atmosfer basıncı bu odaya giriş yapar, diyaframı fren merkezine doğru iter.

Fren ana merkezi tarafındaki oda vakum odasıdır ve motor çalıştığında oluşan vakum bu odaya etki eder. (Vakum; alçak basınç demektir, basıncın 1 barın altında olması durumudur)

Burada dikkat edilmesi gereken kısım, fren pedalına basılmamış haldeyken, vakum hem vakum odasına hem basınç odasına etki etmektedir, yani basınç odasında da vakum vardır. Basınç odasına atmosfer basıncı giriş yapamaz çünkü, fren pedalına basılmadığından hava giriş kanalı kapalı konumdadır.

Ayrıca diyaframın vakum odası tarafında bulunan bir yay (diyafram yayı), fren pedalına basılmamış haldeyken diyaframı iterek geride durmasını sağlar.

Fren pedalına basılır, pedal itme çubuğunu ileri iterek fren servosunun giriş kısmında ilerler.

Çubuk ilerlerken, vakum odasıyla basınç odasını bir birine bağlayan kanalı kapatır, böylece artık vakum ve basınç odaları sızdırmaz olarak birbirinden ayrılmıştır.

Hemen ardından çubuk ilerlemeye devam ettiğinde, bu kez de basınç odasına dış ortamdan gelen atmosfer basıncının giriş kanalını açar. Bu durumda artık basınç odasında yüksek basınç (atmosfer basıncı) ve vakum odasında alçak basınç (vakum) vardır.

Böylece diyafram, yüksek basıncın itme etkisiyle ve aynı anda vakumun çekme etkisiyle, kuvvetle ve hızlıca fren merkezi tarafına hareket eder. Diyaframın bu hareketi, diyaframa bağlı olan çıkış tarafındaki çubuk (mil) ile fren ana merkez silindirine iletilir.

İşte fren pedalına hafifçe basıldığında oluşan kuvvet, fren servosunda bu şekilde arttırılarak fren ana merkezine iletilir. Buna fren güçlendirici (brake booster) de denir.

İtme kuvveti artan fren hareketi, fren merkez silindirinde daha büyük bir hidrolik basıncın elde edilmesini sağlar, daha büyük hidrolik basınç, daha fazla fren kuvveti oluşturur ve araç kolayca yavaşlar veya durur. Fren servosunun etkime miktarı, fren pedalına basma miktarına bağlıdır.

Fren servosu hidrovak çalışma prensibi video anlatım:

(Bakınız: Fren Sistemi)
(Bakınız: Fren Servosu Arızası-Pedal Sertleşmesi)

Görüntüle

Fren Sistemi Çeşitleri ve Hidrolik Fren Sistemi Parçaları Görevleri

(ABS'li Araçtaki Hidrolik Fren Sistemi)

Fren sisteminin görevi Nedir?

Araçlarda fren sisteminin görevleri;

*Aracın hızını azaltmak,

*Aracı durdurmak,

*Duran aracı yerinde sabitlemektir (el freni).

Fren Sistemi Nedir?

Fren sistemi aracın güvenli bir biçimde yavaşlamasını veya durmasını sağlayan en önemli aktif güvenlik sistemlerinden biridir.

Fren Sistemi Nasıl Çalışır?

Frenleme olayı, hareket halindeki aracın kinetik enerjisinin (hareket enerjisinin), ısı enerjisine dönüştürülmesi işlemidir. Aracın hareket enerjisi, balataların diske sürtünmesiyle oluşan ısı enerjisine dönüşür ve araç yavaşlar veya durur.

Sürücü fren pedalına bastığında, bu itme hareketi bir itme çubuğuyla fren servosuna iletilir, fren pedalı bağlantısı bir levye gibi çalışır ve itme kuvveti arttırılarak fren servosuna iletilir. Fren servosu, sürücünün bu itme kuvvetini daha da arttırarak, hemen önünde bulunan fren ana merkezindeki piston koluna iletilir. Fren ana merkezinde hidrolik fren yağı bulunur. 

Sürücünün pedalı itmesiyle gelen ve servoyla daha da kuvvetlendirilen itme hareketiyle, fren merkezindeki pistonlar hidrolik sıvıyı basınçlandırarak (daha büyük kuvvetle), hidrolik boru ve hortumlar vasıtasıyla tekerleklerdeki fren silindirlerine ve kaliperlerdeki pistonlara iletirler.

Diskli frenlerde fren kaliperi bulunur. Basınçlı hidrolik sıvı kaliperdeki silindirin içerisinde bulunan pistonu diske doğru iter, pistonun önünde fren balatası vardır, fren balatasının diske sürtmesiyle, tekerlek merkezine sabitlenmiş disk yavaşlar, tekerlek yavaşlar veya durur. Kampanalı frenlerde kampana içinde bir tekerlek fren silindiri bulunur.

ABS'siz Araçtaki Hidrolik Fren Sistemi Parçaları

Hidrolik frenin çalışması, pascal prensibine dayanır.

Hidrolik fren sistemlerine, gelişen teknolojiyle elektronik donanımlar eklenmiş ve çalışması iyileştirilmiştir. Bunlar, ABS, ASR, ESP vb. ilave sistemlerdir. Yeni nesil araçlarda ABS sistemi standart olarak sunulmakta ve ESP sisteminin kullanımı oldukça yaygınlaşmaktadır, bu sistemlerle birlikte fren sisteminde çok sayıda sensör ve aktivatör fren sistemine ilave edilmiştir.

Günümüzde kullanılan orta sınıf binek araçlar ve hafif ticari araçlarda (kamyonet-doblo tipi araçlar) genellikle ön tekerleklerde disk frenler, arka tekerleklerdeyse kampanalı frenler kullanılıyor. Bununla beraber 2016 yılı itibariyle üretilen araçlarda 4 tekerde diskli fren kullanımı giderek yaygınlaşmaya başlamıştır.

Ağır yük taşıyan kamyon ve otobüs gibi araçlarda havalı (pnömatik) fren sistemleri kullanılmaktadır.

  

Fren Sistemi Çeşitleri Nelerdir?

Fren sistemleri temel olarak 3 ana başlıkta incelenebilir, bunlar El Freni, Servis (ayak) Freni ve  Yardımcı Fren Sistemleridir.

EL FRENİ

-Mekanik El Freni

-Elektrik Yardımlı Park Freni (Bakınız: Elektronik Park Freni)

SERVİS FRENİ (AYAK FRENİ)

-Mekanik Frenler (Günümüzde Kullanılmaz)

-Klasik Hidrolik Frenler (Hidrovak yok, günümüzde kullanılmaz)

-Vakum Yardımlı Hidrolik Frenler (Günümüzde en yaygın kullanılan tip)

-Hava Yardımlı Hidrolik Frenler

-Havalı Frenler (Kamyon ve Otobüslerde)

-Elektrikli Frenler

YARDIMCI FREN SİSTEMLERİ

-Abs Fren Sistemi (Bakınız: ABS Fren Sistemi)

-Çekiş (Patinaj) Kontrol Sistemi (ASR – TRC – TCS) (Bakınız: ASR Çekiş Kontrol Sistemi)

-Elektronik Stabilite Sistemi (ESP – ESC – VSC) (Bkz: ESP Sistemi)

-Elektronik Fren Dağılımı Sistemi (EBD) (Bakınız: EBD Sistemi)

- Aşınmasız Fren Sistemleri (Retarder – Egzoz Freni -  Motor Freni)

Hidrolik Fren Sisteminin Temel Parçaları Nelerdir?

Genel olarak fren sistemin parçaları; fren pedalı, fren servosu (westinghouse), Fren ana merkezi, Hidrolik valf modülü, firen boruları ve hortumları, fren diskleri, fren kampanaları, kaliperler, tekerlek fren silindirleri, fren balataları.

HİDROLİK FREN SİSTEMİ

Hidrolik Fren Sisteminin Çalışma Prensibi

Fren sistemi, aracın hareket enerjisini fren mekanizmasındaki sürtünmeyle ısı enerjisine dönüştürerek, aracın yavaşlamasını veya durmasını sağlar. Hidrolik fren sistemi, fren sisteminde hidrolik sıvının kullanılmasına, fren pedalında oluşturulan kuvvetin pascal prensibiyle arttırılarak tekerlek silindirlerine iletilmesine, böylece sürücünün ayağıyla fren pedalında oluşturduğu çok az bir itme kuvvetinin, balatalarla aracı kolayca durdurabilecek bir sürtünme kuvvetine dönüştürülmesi mantığına dayanır.

Tekerleklerde bulunan kampanalı veya diskli fren mekanizmalarında, basınçlı hidrolik sıvının pistonu itmesi ve balatayı diske veya kampanaya itmesiyle oluşan sürtünme, tekerleği yavaşlatır veya durdurur.

Aslında olan şey, pedal ile oluşturulan mekanik hareketin, arttırılmış bir hidrolik basınca dönüştürülmesi, bu yüksek hidrolik basıncın tekerlek fren mekanizmasında tekrar kuvvetli bir mekanik harekete dönüştürülmesi olayıdır. Düşük kuvvet -- > büyük hidrolik basınç (pascal prensibi) -- > büyük kuvvetle tekerlekte frenleme.

Fren Sistemi Parçaları ve Görevleri 

Fren Pedalı: Hidrolik fren sisteminde frenlemenin dozajı ve itme kuvveti, fren pedalıyla sürücü tarafından oluşturulur. Fren pedalı bir manivela şeklindedir ve ayakla bastırılan pedal kuvvetinin yaklaşık 5 kat arttırarak, fren servosuna bir itme kuvveti olarak iletir.

Fren Servosu -Hidrovak (Westinghouse): Fren pedalında oluşan itme kuvveti, fren servosu tarafından arttırılarak, fren ana merkezine iletilir. Fren servosu vakum kuvvetiyle, fren pedalının itme kuvvetini arttırır.
Daha fazla bilgi için (Bakınız: Fren Servosu Çalışması ve Görevi)
(Bakınız: Fren Servosu Arızası)

 

(Fren servosu - fren merkez silindiri ve fren yağı deposu)

Fren Ana Merkez Silindiri: Fren ana merkezi, fren servosunun hemen önünde bulunur. Fren ana merkez silindirinin görevi: Fren servosundan gelen itme kuvveti, fren ana merkez silindirinde hidrolik basınca dönüştürülür. Bu hidrolik basınç iki adet fren çıkış borusuyla; ön ve arka tekerlekler veya sağ ön sol arka – sol ön sağ arka şeklinde; tekerleklerdeki fren kaliperlerine (kampanalıysa fren silindirlerine) gönderilir.

Daha fazla bilgi için (Bakınız: Fren Merkez Silindiri)

Eğer araç ABS fren sistemine sahipse, fren merkezinden çıkan bu iki fren hattı, ABS hidrolik modülü girişine bağlanmıştır. Buradan her bir tekerleğe ayrı ayrı hidrolik fren basıncı gönderilir.

Fren Hidrolik Kutusu (Rezervuar): Fren yağı hidrolik kutusu, fren ana merkez silindirinin hemen üzerinde tek parça halinde bulunur. İçerisinde fren hidrolik yağı depolanmıştır ve fren sisteminin ihtiyaç duyduğu yağ buradan çekilir, sistemden dönen yağ tekrar bu depoya döner.

Fren Limitörü (Fren Basınç Oranlayıcı Valfi): Fren limitörü ABS fren sistemi olmayan eski tip araçlarda kullanılır. Frenleme basıncının genellikle %70 ön tekerleklere, %30 arka tekerleklere gönderilmesi gerekir; çünkü motor önde ve frenleme esnasında aracın ağırlığı ön tekerleklere bindiğinden, aracın ön tekerleklerinin daha fazla fren basıncına, arka tekerleklerin daha az fren basıncına ihtiyacı vardır. Frene basıldığında, arka tekerlere giden fren hidroliğinin basıncını azaltan bu hidrolik valfe fren limitörü denir.

Yük taşıyan kamyon – kamyonet gibi araçlarda, arka tekerleklere gönderilen fren basıncının, yük miktarına göre arttırılmasını sağlamak amacıyla, yüke duyarlı fren limitörü kullanılmaktadır. Buna fren regülatörü de denir.

Diskli Fren Mekanizması: Frenlemenin meydana geldiği parçadır. Fren ana merkezinden gelen basınçlı fren hidroliği, kaliperdeki pistona etki eder, piston basınçla ileri hareket ederek önündeki fren balatsını fren diskine bastırır ve sürtünme sonucu disk-tekerlek yavaşlar veya durur. Yeni nesil binek otomobillerde hem ön hem arka tekerleklerde disk frenler kullanılır, bununla beraber önler disk fren, arkalar kampanalı fren düzeni binek otomobillerde ve hafif ticari araçlarda oldukça yaygındır.

Daha fazla bilgi için (Bkz: Diskli Fren Sistemi)

(Diskli Fren Parçaları ve Kampanalı Fren Parçaları)

Kampanalı Fren Mekanizması: Kampanalı fren mekanizması genellikle yük taşıyan ticari araçlarda (kamyonlarda), binek otomobillerin ve hafif ticari araçların arka tekerleklerinde kullanılmaktadır. Fren tablasında bulunan fren silindirine, fren ana merkezinden gönderilen hidrolik yağın etkisiyle, silindirin içindeki pistonlar iki yana doğru açılır ve üzerinde fren balataları bulunan fren pabuçlarını kampanaya doğru bastırarak sürter, böylece frenleme gerçekleşmiş olur. Fren tablasında ayrıca el freni mekanizması da bulunur.

(Bakınız: Fren Müşürü)
(Bakınız: Fren Pedalına Basınca Oluşan Titreşim ve Aracın Sağa Sola Çekmesi)

(Bakınız: Yokuş Kalkış Destek Sistemi)

Görüntüle