Disk frenlerin tipleri, cihazı ve çalışma prensibi

Hidrolik disk frenler, sürtünmeli tip fren türlerinden biridir. Dönen kısımları bir fren diski ile temsil edilir ve sabit kısım, fren balatalı bir kaliper ile temsil edilir. Kampanalı frenlerin oldukça yaygın kullanımına rağmen, disk frenler hala en büyük popülariteyi kazanmıştır. Bir disk freninin cihazını anlayacağımız gibi iki fren arasındaki farkları da öğreneceğiz.

Disk fren cihazı

Disk freni tasarımı aşağıdaki gibidir:

• destek (dirsek);
• çalışan fren silindiri;
• fren balataları;
• fren diski.

Pik döküm veya alüminyum gövde (braket şeklinde) olan kumpas, direksiyon mafsalına takılır. Kaliperin tasarımı, fren diskine göre yatay düzlemde raylar boyunca hareket etmesine izin verir (hareketli kaliperli bir mekanizma olması durumunda). Kaliper muhafazası, frenleme sırasında fren pabuçlarını diske doğru bastıran pistonlar içerir.

Çalışan fren silindiri doğrudan kaliper mahfazasında yapılır, içinde sızdırmazlık dudaklı bir piston vardır. Frenlerin havasını alırken biriken havayı çıkarmak için gövdeye bir bağlantı parçası takılır.

Sabit sürtünme balatalı metal plakalar olan fren balataları, fren diskinin her iki tarafındaki kaliper yuvasına takılır.

Dönen fren diski tekerlek poyrasına monte edilmiştir. Fren diski poyraya cıvatalanmıştır.

Disk fren türleri

Disk frenler, kullanılan kaliper (kaliper) tipine göre iki büyük gruba ayrılır:

• sabit dirsekli mekanizmalar;
• yüzer braketli mekanizmalar.

İlk versiyonda braket, kılavuzlar boyunca hareket etme kabiliyetine ve bir pistona sahiptir. İkinci durumda, kaliper sabitlenir ve fren diskinin zıt taraflarına monte edilmiş iki piston içerir. Sabit kaliperli frenler, balataları diske bastırmak için daha büyük bir kuvvet ve buna bağlı olarak daha fazla frenleme kuvveti yaratabilir. Bununla birlikte, maliyetleri yüzer kaliperli frenlere göre daha yüksektir. Bu nedenle, bu frenler çoğunlukla güçlü arabalarda (birkaç çift piston kullanılarak) kullanılır.

Disk frenler nasıl çalışır?

Disk frenler, diğer tüm frenler gibi, aracın hızını değiştirmek için tasarlanmıştır.

Disk frenlerin adım adım çalışması:

1. Sürücü fren pedalına bastığında, GTZ fren borularında basınç oluşturur.
2. Sabit kelepçeli bir mekanizma için: sıvı basıncı, çalışan fren silindirlerinin pistonlarına etki eder. fren diskinin her iki tarafı da balataları ona doğru bastırır. Hareketli braket mekanizması için: Sıvı basıncı, piston ve kaliper gövdesine aynı anda etki ederek ikincisini hareket etmeye ve pedi diğer taraftan diske doğru bastırmaya zorlar.
3. İki balata arasına sıkıştırılmış bir disk, sürtünme kuvveti nedeniyle hızı düşürür. Ve bu da arabanın frenlenmesine yol açar.
4. Sürücü fren pedalını bıraktıktan sonra basınç kaybedilir. Sızdırmazlık bileziğinin elastik özelliklerinden dolayı piston orijinal konumuna geri döner ve hareket sırasında diskin hafif bir titreşimi kullanılarak pedler geri çekilir.

Fren diski çeşitleri

Üretim malzemesine göre, fren diskleri aşağıdakilere ayrılır:

1. Dökme demir;
2. Paslanmaz çelik diskler;
3. Karbon;
4. Seramik.

Çoğu zaman, fren diskleri, iyi sürtünme özelliklerine ve düşük üretim maliyetlerine sahip olan dökme demirden yapılır. Dökme demir fren disklerinin aşınması çok iyi değil. Öte yandan, sıcaklık artışına neden olan düzenli yoğun frenleme ile dökme demir disk bükülebilir ve üzerine su girerse çatlayabilir. Ek olarak, dökme demir oldukça ağır bir malzemedir ve uzun süre kaldıktan sonra paslanabilir.

Sıcaklık değişimlerine çok duyarlı olmayan ancak dökme demire göre daha zayıf sürtünme özelliklerine sahip olan bilinen diskler ve paslanmaz çelik.

Karbon diskler, dökme demir disklerden daha hafiftir. Ayrıca daha yüksek bir sürtünme katsayısına ve çalışma aralığına sahiptirler. Bununla birlikte, maliyetleri açısından, bu tür tekerlekler küçük sınıf bir otomobilin maliyeti ile rekabet edebilir. Evet ve normal çalışma için önceden ısıtılmaları gerekir.

Seramik frenler, sürtünme katsayısı açısından karbon fiber ile eşleşemez, ancak bir takım avantajları vardır:

• yüksek sıcaklık direnci;
• aşınma ve korozyona karşı direnç;
• yüksek mukavemet;
• küçük özgül ağırlık;
• dayanıklılık.

Seramiklerin dezavantajları da vardır:

• düşük sıcaklıklarda seramiklerin zayıf performansı;
• iş sırasında gıcırtı;
• yüksek maliyet.

Fren diskleri ayrıca şunlara da ayrılabilir:

1. Havalandırmalı;
2. Delikli.

İlki, aralarında boşluk bulunan iki plakadan oluşur. Bu, ortalama çalışma sıcaklığı 200-300 derece olan disklerden daha iyi ısı dağılımı için yapılır. İkincisi, diskin yüzeyi boyunca deliklere / çentiklere sahiptir. Delikler veya çentikler, fren balatası aşınma ürünlerini boşaltmak ve sabit bir sürtünme katsayısı sağlamak için tasarlanmıştır.

Fren balatası çeşitleri

Sürtünme balatalarının malzemesine bağlı olarak fren balataları aşağıdaki tiplere ayrılır:

• asbest;
• asbest içermez;
• organik.

İlki vücuda çok zararlıdır, bu nedenle bu tür pedleri değiştirmek için tüm güvenlik önlemlerine uyulmalıdır.

Asbestsiz pedlerde, çelik yünü, bakır talaşı ve diğer elementler bir takviye bileşeni rolünü oynayabilir. Pedlerin maliyeti ve kalitesi, onları oluşturan unsurlara bağlı olacaktır.

Organik liflerden yapılan balatalar en iyi frenleme özelliklerine sahiptir, ancak maliyetleri yüksek olacaktır.

Fren diskleri ve balatalarının servisi

Disk aşınması ve değiştirilmesi

Fren diskinin aşınması, doğrudan sürücünün sürüş tarzıyla ilgilidir. Aşınma derecesi sadece kilometre ile değil, aynı zamanda kötü yollarda sürüş ile de belirlenir. Ayrıca fren disklerinin kalitesi de aşınma derecesini etkiler.

İzin verilen minimum fren diski kalınlığı, aracın markasına ve modeline bağlıdır.

Ön frenler için izin verilen minimum disk kalınlığının ortalama değeri, arka frenler için 22-25 mm'dir - 7-10 mm. Aracın ağırlığına ve gücüne bağlıdır.

Ön veya arka fren disklerinin değiştirilmesi gerektiğini gösteren ana faktörler şunlardır:

• frenleme sırasında disklerin tükenmesi;
• mekanik hasar;
• durma mesafesinde artış;
• çalışma sıvısının seviyesini düşürmek.

Pedlerin aşınması ve değiştirilmesi

Fren balatasının aşınması öncelikle sürtünme malzemesinin kalitesine bağlıdır. Sürüş tarzı da önemli bir rol oynar. Frenleme ne kadar yoğun olursa aşınma o kadar güçlü olur.

Ön balatalar, frenleme sırasında ana yükü deneyimledikleri için arka balatalara göre daha hızlı aşınır. Balataları değiştirirken, arka veya ön olmak üzere her iki tekerlekte de aynı anda değiştirmek daha iyidir.

Bir dingile takılan balatalar da dengesiz bir şekilde aşınabilir. Çalışma silindirlerinin servis edilebilirliğine bağlıdır. İkincisi hatalıysa, pedleri eşit olmayan bir şekilde sıkıştırırlar. Pedlerin kalınlığındaki 1,5-2 mm'lik bir fark, pedlerin eşit olmayan aşınmasını gösterebilir.

Fren balatalarının değiştirilmesi gerekip gerekmediğini belirlemenin birkaç yolu vardır:

1. Sürtünme balatasının kalınlığını kontrol etmeye dayalı görsel. Aşınma, 2-3 mm'lik bir astar kalınlığı ile gösterilir.
2. Pedlerin özel metal plakalarla donatıldığı mekanik. İkincisi, balatalar aşındıkça, fren diskleriyle temas etmeye başlar, bu nedenle disk frenler gıcırdar. Frenlerin gıcırdamasının nedeni, balatanın 2-2,5 mm'ye kadar aşınmasıdır.
3. Aşınma sensörlü ped kullanan elektronik. Sensöre sürtünme balatası silinir silinmez, çekirdeği fren diskine temas eder, elektrik devresi kapanır ve ön paneldeki gösterge yanar.

Disk frenlerin kampanalı frenlere karşı artıları ve eksileri

Disk frenlerin kampanalı frenlere göre birçok avantajı vardır. Avantajları aşağıdaki gibidir:

• su girişi ve kirlilik ile kararlı çalışma;
• sıcaklık yükseldiğinde kararlı çalışma;
• verimli soğutma;
• küçük boyut ve ağırlık;
• bakım kolaylığı.

Kampanalı frenlere kıyasla disk frenlerin temel dezavantajları şunlardır:

• yüksek maliyet;
• daha az frenleme verimliliği.