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)