Fren balataları. Ne bilmek istiyorsun

Modern araçlarda disk ve kampana olmak üzere iki tip fren mekanizması kullanılır. Her iki durumda da sürtünme çiftlerinin etkileşimi nedeniyle tekerleklerin dönüşünün yavaşlatıldığı sürtünmeli frenleme yöntemi kullanılır. Böyle bir çiftte bileşenlerden biri hareketlidir ve tekerlekle birlikte döner, diğeri ise sabittir. Hareketli bileşen fren diski veya kampanadır. Sabit eleman, bu makalede ele alınacak olan fren balatasıdır.

Frenleme işlemi sırasında, hidrolik sistemde sıvı basıncı veya tahrik olarak pnömatik kullanılıyorsa basınçlı hava oluşturulur. Basınç, çalışma (tekerlek) silindirlerine iletilir ve bunların pistonları uzayarak fren balatalarına etki eder. Pedler, tekerlekle birlikte dönen bir diske veya tambura doğru bastırıldığında bir sürtünme kuvveti oluşur. Pedler ve disk (tambur) ısınır. Böylece arabanın hareketinin kinetik enerjisi termal enerjiye dönüştürülür, tekerleklerin dönüş hızı azalır ve araç yavaşlar.

Колодки для тормозных механизмов дискового и отличаются формой. В дисковых тормозах они плоские, в барабанных выполнены в виде дуги. Форму определяет поверхность, с которой колодки контактируют — плоская боковая поверхность диска либо внутренняя цилиндрическая рабочая поверхность барабана. В остальном принципиальных отличий в их конструкции нет.

Temel metal bir destek plakasıdır. Çalışmayan tarafında titreşimleri ve gürültüyü azaltmak için sönümleyici bir astar bulunur. Bazı tasarımlarda damper, çıkarılabilir bir metal plaka şeklinde yapılabilir.

Sürtünme balatası, özel bir yapıştırıcı kullanılarak veya perçinlerle tabana tutturulan disk veya tamburla doğrudan etkileşime girer. Ped çıkarılabilir olabilir, ancak çoğu durumda ped tamamen değiştirilir.

Balata, fren balatasının en ilginç kısmıdır. Frenleme verimliliği, balatanın hizmet ömrü ve fiyatı büyük ölçüde parametrelerine ve işçiliğine bağlıdır.

Между фрикционным слоем и опорной пластиной имеется термоизоляционная прослойка. Она предохраняет от чрезмерного нагрева, а от закипания. 

Genellikle bloğun çalışma tarafında pahlar ve bir veya bir dizi yuva yapılır. Pahlar titreşimi ve gürültüyü azaltır ve yuvalar tozu gidermeye ve aynı zamanda ısı dağıtımını iyileştirmeye yarar.

Disk düzensizliklerinin daha hızlı ayarlanması için genellikle sürtünme katmanının üstüne bir alıştırma kaplaması uygulanır.

Sürücünün balatanın kritik bir aşınma seviyesine ulaştığını anlamasına yardımcı olmak için birçok üretici balatanın ucuna takılan metal bir plaka olan mekanik bir gösterge sağlar. Sürtünme tabakası ciddi şekilde aşındığında, plakanın kenarı fren diskine temas etmeye başlayacak ve karakteristik, yüksek bir gıcırtı üretecektir.

Son zamanlarda balataların aşınma derecesini izlemek için elektronik sensörler kullanılıyor; tetiklendiğinde ön panelde ilgili ışık yanıyor. Harici veya yerleşik olabilirler. İkinci durumda, değiştirmek için entegre sensörlü pedler satın almanız gerekir.

Balataların temel gereksinimi, kir ve yüksek nem de dahil olmak üzere tüm yol koşullarında yeterli frenleme verimliliğinin sağlanmasıdır. Fren çiftinin normal çalışması için en büyük sorunu oluşturan, yağlayıcı görevi gören ve sürtünme katsayısını azaltan nemdir.

Pedler, şiddetli donma koşullarında performans özelliklerini korumalı, ani sıcaklık değişikliklerine ve sürtünme sırasında 200...300 °C veya daha fazlasına ulaşabilen önemli ısınmaya dayanmalıdır.

Gürültü özellikleri de büyük önem taşımaktadır. Yaklaşık yüz yıl önce disk frenler icat edildiğinde balatalarda balata yoktu ve frenleme sırasında metalin metale sürtünmesine korkunç bir sürtünme sesi eşlik ediyordu. Modern frenlerde bu sorun pratikte yoktur, ancak yeni balatalar alışana kadar bir süre gıcırdayabilir.

Balatalar için bir diğer önemli gereklilik de fren diskine (tambur) nazik davranılmasıdır. Çok yumuşak bir sürtünme balatası sürtünmenin yarattığı frenleme kuvvetini azaltacaktır ve çok sert bir bileşim diski hızla "yiyecek" ve bu da balatalardan çok daha pahalıya mal olacaktır.

Ayrıca aşırı sert sürtünme kaplaması, aracın hızı henüz yeterince düşürülmediğinde tekerleklerin dönüşünü zamanından önce tamamen engelleyebilir. Bu durumda araç kayabilir ve kontrol edilemez hale gelebilir.

Binek araçlara yönelik sürtünme balataları kural olarak 0,35...0,5 aralığında bir sürtünme katsayısına sahiptir. Bu, şehir içi caddelerde ve şehirlerarası yollarda uygun frenleme yapılmasına olanak tanıyan ve aynı zamanda fren diskinin servis ömrünün korunmasına yardımcı olan en uygun değerdir. Daha yüksek sürtünme katsayısına sahip balatalar da vardır, ancak bunlar esas olarak sık sık ve çok keskin bir şekilde yavaşlaması gereken spor otomobiller için tasarlanmıştır.

Eskiden sürtünme balatalarının üretiminde asbest yaygın olarak kullanılıyordu. Ancak asbest tozunun kanserojen özelliklere sahip olduğu ortaya çıktı ve bu malzeme 2005 yılında Avrupa Birliği'nde tamamen yasaklandı. Diğer ülkeler de yavaş yavaş onların örneğini takip ediyor. Bu nedenle asbest içeren fren balataları giderek daha nadir hale geliyor ve bu tür ürünlerin kurulumundan elbette kaçınılmalıdır.

Asbestin yerini bazen 15-20 bileşen içeren karışımlar aldı. Ciddi üreticiler, en iyi performans özelliklerini elde etmeye çalışarak sürtünme malzemelerini kendileri geliştirirler.

Bugün üç ana tip fren balatası balatası vardır - organik, metal içeren ve seramik.

Organik olanlar genellikle sürtünmeyi artıran bağlayıcılar ve bileşenlerin (polimerler, cam elyafı, bakır veya bronz talaşları ve diğer malzemeler) eklenmesiyle grafit temelinde yapılır. Bileşim az miktarda metal (% 30'a kadar) içerdiğinden, bu malzemeye aynı zamanda düşük metalik de denir.

Bu tip pedler otomotiv yedek parça pazarında yaygındır, dona karşı dayanıklıdır ve cazip bir fiyata sahiptir. Öte yandan organik kauçuklar nispeten yumuşaktır, çok dayanıklı değildir ve ağır yükler altında pek iyi değildir.

Sürtünme malzemesine önemli miktarda bakır, çelik veya diğer metallerin dahil edilmesi, ısı transferinin iyileştirilmesine yardımcı olur, böylece bu tür pedler, örneğin agresif sürüş durumunda önemli miktarda ısıya dayanabilir. Metal içeren balatalar daha az aşınmaya maruz kalır, ancak takım fren diskini daha fazla aşındırır ve biraz gürültülüdür. Birçoğu bu seçeneğin çoğu binek otomobilde kullanım için ideal olduğunu düşünüyor.

Seramik bazlı astarlar aşınmaya karşı oldukça dirençlidir ve çok yüksek ısı altında iyi çalışır, bu nedenle ani frenlemenin 900...1000 °C'ye kadar ısınmaya neden olabileceği yarış arabalarında kullanımları haklı çıkar. Ancak yaklaşık 200 °C'ye kadar ön ısıtma gerektirdiklerinden normal şehir içi sürüş veya şehir dışı geziler için uygun değildirler. Isıtılmamış seramikler en iyi özelliklerini gösteremeyebilir ancak fren diskinin aşınmasını hızlandırabilir. Ayrıca seramik pedlerin maliyeti de çok yüksektir.

Fren mesafesi uzadıysa, aşınma göstergesinin gıcırdadığını duyabiliyorsanız, fren silindiri sıkışmışsa veya kaliper yapışmışsa, balataları değiştirme zamanı gelmiştir. Ancak bu tür sinyalleri beklemeden fren mekanizmalarının ve balatalarının durumunu periyodik olarak izlemek daha iyidir. Kaliperdeki pencereden bakarak balata aşınma derecesini değerlendirebilirsiniz. 1,5...2 mm sürtünme tabakası kalırsa balataların değiştirilmesi gerekir. Ve elbette, balatanın tamamen silinmesine izin veremezsiniz, çünkü bu durumda balatanın metal tabanı fren diskine hızla zarar verecektir.

Değiştirme için arabanın tipini, ağırlığını, motor gücünü, çalışma koşullarını ve sürüş tarzını dikkate almalısınız.

Değiştireceğiniz pedlerle tam olarak aynı boyuttaki pedleri seçin. Bu, özellikle diskte (tamburda) düzensizlikler (omuzlar) varsa, öğütmelerini hızlandıracak ve iyileştirecektir.

Maksimum uyumluluk için pedlerin ve diskin aynı üreticiden olması tercih edilir.

Aynı aksın her iki tekerleğindeki tüm balataların değiştirilmesi zorunludur. Aksi takdirde aracın frenleme sırasındaki davranışı tahmin edilemeyebilir.

Ticari olarak temin edilebilen parçalar üç kategoriye ayrılabilir:

1. Orijinal, yani montaj hattından çıkan makinelere takılanlar. Pahalı olabilirler, ancak kalitesi yalnızca doğrudan üretici tarafından değil aynı zamanda markası altında üretilen otomobil üreticisi tarafından da kontrol edilen bir parçayı alacağınız garantidir. Bu şekilde parçanın belirtilen özelliklere tam olarak uyduğundan emin olabilirsiniz.

2. Analoglar (sözde satış sonrası), orijinallerle aynı şirket tarafından üretilen ancak kendi markası altında satılan parçalardır. Belirtilen parametrelerden bazı sapmalar olabilir. 1999 yılında, Avrupa Ekonomik Komisyonu, satış sonrası fren parçaları üreticilerine, araç üreticisi gerekliliklerine en az %85 uygunluk sağlama zorunluluğu getirdi. Aksi halde ürünlerin Avrupa pazarına girmesine izin verilmiyor. Bu uyumluluk ECE R90 işaretiyle gösterilir.

Fiyat açısından analoglar orijinal parçalara yakın olabilir ancak genellikle %20...30 daha ucuzdur.

Analog balataların sürtünme katsayısı orijinal balatalardan daha düşüktür ve genellikle 0,25...0,4'tür. Bu elbette frenlerin çalışma hızını ve fren mesafesinin uzunluğunu etkileyecektir.

3. Gelişmekte olan ülkelere yönelik ürünler. Bu kategoride ucuz pedler bulabilirsiniz ancak kalitesi şansınıza bağlıdır. Ucuz balataların uzun süre dayanması pek mümkün değildir ancak fren diskine zarar verebilirler. Dolayısıyla bu tür tasarrufların çok şüpheli olduğu ortaya çıkabilir, özellikle de güvenlikten bahsettiğimizi hatırlarsak.

İletişime geçmek daha iyidir, bu durumda çok fazla olan ve öncelikle pazarlarda ve küçük mağazalarda dağıtılan sahte bir ürünle sonuçlanmayacaksınız.