Sürüş güvenliği söz konusu olduğunda, hiçbir şey lastikleriniz ve frenlerinizden daha kritik değildir. İşte iki tip binek araç freni, disk fren ve kampana fren için bir kılavuz.
Kampana ve disk frenlerin nasıl çalıştıklarını, benzer ve farklı yönlerini, neden aynı araçta her iki tipe de sahip olabileceğinizi, avantaj ve dezavantajlarını açıklıyoruz.
Fren Sistemi Temelleri
Disk ve kampana frenlerin her ikisi de bir hidrolik basınç sistemine dayanmaktadır. Frenleme ayağınız fren pedalına basmanızı takiben oluşan mekanik bir kuvvetle başlar.
- Bir piston, aracınızın kaputunun altında motorunuzun yanında bulunan ana silindirin içindeki fren hidroliğini sıkıştırır. Bu, çok fazla hidrolik basınç yaratır ve pedala basmak için harcanan küçük çabadan çok daha büyük bir kuvvet üretir.
- Basınç, fren hidroliği aracılığıyla fren hatları ve ardından her bir tekerlekteki fren tertibatları ile hatları birbirine bağlayan fren hortumları aracılığıyla aktarılır.
- Tekerlekteki pistonlar bu hidrolik basıncı tekrar mekanik kuvvete dönüştürür. Fren sürtünme malzemesi, fren diskine veya kampanaya itilerek aracınızı yavaşlatır veya durdurur.
Disk Fren
Disk frenler günümüzde çoğu araçta bulunur. Ön aksa ve sıklıkla arka aksa da monte edilirler. Bir tekerleği durdurmak için disk fren, dönen bir diski veya rotoru tutmak için fren balatalarıyla donatılmış bir kaliper kullanır.
İşte disk fren sistemini oluşturan parçalar;
- Fren balataları: Sürtünmeyi durdurmayı sağlayan malzeme ile yapıştırılmış metal plakalar.
- Fren yaptığınızda fren balatalarını rotora doğru itmek için bir veya iki piston.
- Frenlerin bakımına ve sıvının değiştirilmesine izin vermek için bir hava alma vidası.
- Fren hidroliği sızıntısını önleyen ve frenler serbest kaldığında pistonu geri çeken kauçuk bir piston contası.
- Kirleticileri silindirden uzak tutmak için bir koruyucu kaplama.
- Fren balatalarını sabit tutan klipsler.
Rotor, dökme demirden veya çelik/dökme demir kompozitten yapılmıştır. Tekerlek göbeğine bağlıdır ve tekerlekle birlikte döner. Fren balatalarının temas ettiği yüzeydir. Frene bastığınızda, basınçlı fren hidroliği, fren balatalarını rotora doğru zorlayarak kaliper içindeki pistonlara doğru iter. Fren balataları diskin her iki tarafına baskı yaptığında oluşan sürtünme tekerleğin dönüşünü durdurur.
Rotorlar katı veya havalandırmalı olabilir. Havalandırmalı olanlar daha fazla yüzey alanına sahiptir ve ısıyı daha kolay dağıtabilir.
Disk Frenlerin Avantajları
- Küçük boyutlu disk frenlerle bile oldukça büyük bir frenleme gücü sunar ve yüksek hızlı araçları kampanalı fren kutusundan daha iyi durdurabilir.
- Disk frenler açık olduğundan, asla aşırı ısınmamalarını sağlayan gerçekten iyi bir ısı dağılımına sahiptirler.
- Yine açık olmaları nedeniyle istenmeyen malzeme tutmazlar ve bu nedenle paslanma veya performans düşüşüne uğramazlar.
- ABS disk frenler sayesinde yüksek hızlı frenleme için kullanım sırasında kilitlenmez ve daha kısa fren mesafesi sunarlar.
Disk Frenlerin Dezavantajları
- Disk frenlerin montajı ve üretimi oldukça maliyetlidir ve bu da toplam araç maliyetlerini artırır.
- Daha az viskoz hale gelmesi için fren hidroliğinin sık sık değiştirilmesi gerekir.
- ABS’siz bir disk frenin kayma ve lastikleri kilitleme olasılığı gerçekten yüksektir.
Kampana Fren
Kampanalı frenler, günümüz araçlarında yaygın olmayan eski bir fren tarzıdır. Kullanıldıkları alt segment araçlarda sadece arka aksta bulunur.
Sürtünme malzemesi olarak fren balataları kullanmazlar. Bir rotora karşı fren balatalarını sıkıştıran bir kaliper yerine, bir kampanalı fren sisteminde, fren pabuçlarını dönen bir kampanaya doğru iten pistonlu bir tekerlek silindiri bulunur. Bu temas, fren kampanasının ve tekerleğin dönüşünü yavaşlatır ve durdurur.
Daha eski bir donanım parçası olabilirler, ancak kampanalı frenler, sürekli gelişen otomobil sektöründe hala kendilerine hala yer bulmaktadırlar.
Kampanalı Frenlerin Avantajları
- Kampanalı frenlerin üretimi oldukça ucuzdur, çünkü içinde yer alan parçaları yapmak oldukça kolaydır. Bu, aracın genel maliyetlerini de düşük tutar.
- Nasıl çalıştıkları nedeniyle kampanalı frenler, fren uygulamak için daha az kuvvet gerektirir.
- Kampanalı frenler, fazladan yer kaplamadan park frenlerini barındırabilir.
Kampanalı Frenlerin Dezavantajları
- Kampanalı frenler, metalik parçaların aşırı ısınmasına ve hafif genleşmesine neden olan kötü bir ısı dağılımına sahiptir.
- Kapalı olması nedeniyle paslanma veya piston performansını düşürme gibi sorunlara neden olabilecek istenmeyen malzemeleri toplayabilir.
- Isı miktarı nedeniyle, bu frenler oldukça hızlı aşınırlar ve yırtılırlar. Aşırı ısı ve yüksek sürtünme nedeniyle çoğu parçanın ömrü uzun değildir.
- Parçaların çok olması, arıza olasılığının oldukça yüksek olduğu anlamına gelir.
Disk-Kampana, Hangisi Daha İyi?
Her ikisi de aynı temel hidrolikle çalışmasına rağmen, iki tip fren farklı performans gösterir. Disk frenler daha verimlidir, daha iyi durma gücü sağlar, ısıyı daha kolay dağıtır ve ıslak koşullarda daha iyi çalışır, aynı zamanda daha az karmaşıktır.
Günümüz araçlarının çoğu, dört tekerleğin hepsinde disk frenlere sahiptir. Maliyetleri düşürmek için bazı temel modellerde önde disk, arkada kampana bulunur.
Bu modellerde neden disk öne, kampana arkaya konur? Kilo faktörlerinden kaynaklanıyor. Tipik, yüksüz bir araç, motor nedeniyle önden yaklaşık yüzde 10 daha ağırdır. Ayrıca frene bastığınızda aracın ağırlığı öne geçer.
Bu nedenlerden dolayı ön aksta daha fazla frenleme gücüne ihtiyaç var, bu da disk fenin öne takılmasının daha doğru olduğu anlamına geliyor. İşte disk ve kampanalı frenlerin farklı özellikler açısından karşılaştırması.
Durma mesafesi. Disk frenler daha hızlı frenleme kuvveti uygulayarak daha kısa durma mesafeleri sağlar.
Isı yönetimi. Havaya maruz kaldıkları için disk frenler daha iyi soğur. Kampana fren bileşenleri kapalı bir kutu içerisinde olduğu için havaya fazla maruz kalmaz. Bu nedenle frenlemeden sonra soğumaları daha uzun sürer. Bu, sürtünme malzemesi aşırı ısındığında frenin zayıflamasına, durma gücü kaybına neden olabilir.
Islak performans. Disk frenler, havaya açık olduklarından ve suyu kolayca dışarı atabildikleri için ıslak koşullarda daha iyi performans gösterirler. Ayrıca, rotorlar, üzerlerinden sürüklenen pedler tarafından kurutulur. Kampanalı frenin içine su girdiğinde, kampana içinde sıkışıp kalma eğilimi gösterir, bu nedenle sürtünme malzemesinin kuruması daha uzun sürer.
Ağırlık. Diskler, aynı kuvveti uygulamak üzere tasarlanmış kampanalı frenlerden daha hafiftir.
Temizlik. Disk frenler kendi kendini temizler. Fren balataları devreye girdiklerinde rotoru siler. Kampanalı frenler kapalıdır ve pabuçlardan toz birikmesine eğilimlidir, bu nedenle periyodik olarak temizlenmeleri gerekir.
Onarımlar. Kampanalı frenler daha fazla donanıma sahiptir ve bakımı daha karmaşık olabilir. Ancak kampanalı fren pabuçları ve tekerlek silindirlerinin değiştirilmesi tipik olarak disk fren balataları ve kaliperlerinden daha ucuzdur.
