Otomobillerde Fren Sistemi ve Disk Frenler Nasıl Çalışır?

Bir otomobilin hiç şüphesiz en önemli bölümlerinden biri fren sistemidir Bir araçta fren sistemi ne değin enerjik ve etkiliyse o araç da pek güvenlidir diyebiliriz Günümüzün bütün çağdaş 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 değin artı 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 herif frenler kullanılmaya başlanmıştır Disk frenlerin belli başlı manâlı olduğu yer ön taraftır Çünkü frenleme en iyi ön tekerlekler vasıtasıyla yapılır Bunu şöyle açıklayabiliriz, hareket eden bir nesneyi yavaşlatmaya başladığımızda eylemsizlik prensibine tarafından kütle hareketini devam ettirmek ister Eğer siz bu harekete izin vermezseniz, nesnenin tartma merkezi öne kayar Nasıl otomobil içinde otururken fren yapıldığında istemsiz olarak ileri içten bir hareket yapıyorsak, benzer şekilde araç da öne doğru akıntı yapar Bu eğilimi ve ön kısma yakında olacak olan tartı merkezini durdurmanın en etkili yolu da ön tekerleklerin durdurulmasıdır Fren sırasında aracın arkadaki tekerleklerinin yerle olan teması ve üzerine binen siklet miktarı azalacağından frenleme konusunda o kadar etkili olamazlar Fakat eğer geri geri bu arada fren yaparsak, o süre da esas tartma arka frenlere binecek ve arkadaki frenler daha etkili olacaktır
Disk Frenler
Disk frenler yanda göründüğü üzere kaliper, piston, balatalar, disk ve temas noktalarından oluşur Fren pedalına bastığımızda sistemdeki hidrolik sıvıyı boruya iteriz Sıvıların sıkıştıralamaz oluşu ve bulundukları kabın her noktasına benzer basıncı uygulamaları prensibinden yararlanılarak, boru içerisindeki değişken ince bir geçitten kaliperlerin arasındaki fren balatası pistonuna iletilir Ayağınızla fren pedalına uyguladığınız 2kg ’lık bir zorlama ile, daracık kesitli olan kanal ağzından sıvının pistona genişleyerek iletilmesini sağlar ve bunun neticesinde 2 tonluk bir basınç oluşturabilirsiniz Çünkü uygulanan şiddet cidarı piston üstünde çok daha geniştir ve sıvılar üzerine uygulanan basıncı her noktaya eşdeğer ilettiğinden kat be kat pozitif bir zor ile piston yer değiştirmeye zorlanır Pistonun ucunda ve diskin arka tarafında bulunan balatalar ile disk yarı mengene ile sıkılıyormuş gibi basınca maruz kalır Bu disk balataların aralarında tekerlekle beraber dönmekte olduğundan frenleme ile birlikte fantastik bir sürtme ve buna alt ısı enerjisi oluşur Bu sürtünme o kadar büyüktür ki, disk ayrıntılarıyla ateş kırmızısı haline bile gelebilir Bilhassa 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 çabuk şekilde disklerden ve balatalardan atılması gerekir Bunu kolaylaştırmak için de ısı transfer katsayısı yüksek malzemelerden disk üretmek ve kaliperlere hava kanalları oturtmak en çok kullanılan yöntemlerdir