FREN SISTEMLERI

Fren'in ne olduğunu bilmeyen olmadığını düşündüğüm için ''Fren Nedir?'' gibi bir başlık atıp açıklamayacağım, bu sebeple günümüzde kullanılan Fren tipleri ve farklı vasıtalarda kullanılan fren çeşitlerini göreceksiniz.

BİSİKLET:

Eğer bisiklet sürüyorsanız, bisiklet freni hakkında her şeyi biliyorsunuzdur. Eğer acilen durmanız gerekiyorsa, gidondaki fren kolunu sıkarsınız. İnce Metal kablolar ön ve arka tekerlerin üzerindeki küçük kaliperlere uzanır ve çeker, kalın lastik blokları tekerleğin metal kısmı üstünde sürtünme yaratır, bunun bilimsel açıklaması ise şudur; ''bloklar ile metal jantlar arasındaki sürtünme ısı üretir, kinetik enerjinizi azaltır ve sizi güvenle durdurur.''
Günümüzde en çok kullanılan fren sistemi hala kaliper fren sistemi olmasına rağmen, bazı bisikletlerde disk ve ya kampanalı fren sistemi kullanılabiliyor. 

Bicycle

MOTORSİKLET: 

Motorsikletler, rotor ve fren pedalı içeren disk frenlerini kullanır. Rotor, tekerleğin yanına monte edilmiş, deliklere (veya yarıklara) sahip bir disktir.
Fren pedalı ise, hidrolik kaplolarla çalıştırılan, sürtünmeyle yavaşlamak için rotor'a karşı kuvvet uygular. Rotordaki delikler yavaşlamaya çalışırken oluşan ısıyı dağıtmak için yapılmıştır.

Motorcycle

BUHARLI LOKOMOTİF:

Buharlı lokomotifteki fren sistemi arabalardakine benzer bir şekilde çalışmaktadır ve buharlı lokomotifin frenleri arabalardakine nazaran daha göz önünde bulunur(yani dıştan bakınca rahatlıkla görürsünüz). Frenler lokomotifi yavaşlatmak için hareket halinde olan tekerlere kenetlenir. Tekerleklerde lastik olmadığından, trenin durmasını sağlayan sürtünme, metal tekerlekleri rayın üzerine bastırarak lokomotifin yüksek ağırlığından gelir. 

Steam Locomotive

UÇAK:

Uçaklar da pistteyken durmak için tekerlerinin içinde frenlere sahiptir, ancak; aynı zamanda paraşüt gibi, sürtünmeyi artırmak (hava direnci) ve kendilerini yavaşlatmak için hava frenlerini kullanabilirler.
Jet uçakları, genellikle hız frenlerine sahiptir, bu fren; sürtünmeyi ve frenlemeyi artırmak için kokpitin hemen arkasında hidrolik olarak yükseltilebilen büyük bir metal plakadır.

Airplane

RÜZGAR TÜRBİNİ:

Rüzgar türbinleri, rotorların(pervanelerin) çok hızlı dönmelerini engelleyen frenlere sahiptir. Fren, motor boşluğunun içine monte edilmiştir (dişli kutusu ve jeneratörü içeren pervanenin arkasındaki kare şekilli kasa). Çoğu türbin rüzgar hızını ölçmek için bir anemometre(rüzgarölçer)'ye sahiptir. Güvenli bir seviyenin üzerine çıkarsa, frenler otomatik olarak açılır ve rotorları durma noktasına getirir. Çok yazık çünkü yüksek rüzgar hızları daha fazla enerji üretilebileceği anlamına geliyor. Ancak güvenlik her zaman önce gelir!

Wind Turbine

Hadi frenlerine daha yakından bakalım :) 

(Çoğu araba 2 ve ya 3 farklı tipte fren sistemine sahiptir)

1.Diskli Fren:  
 

Bir arabanın ön tekerleklerinin jant kapağına bakın ve genellikle içinde sadece parlak bir metal disk görebilirsiniz. Buna disk freni denir. Sürücü fren pedalına bastığında, sert bir malzeme yastığı fren diskine kenetlenir ve yavaşlamak için - bisiklet frenlerine benzer şekilde sıkıştır.






 
2.Kampanalı Fren:  
 

Bazı otomobillerde dört tekerleğin tamamında disk fren vardır, ancak birçoğunun arka tekerleklerde biraz farklı şekilde çalışan kampana frenleri vardır. Kampanalı fren sisteminde; kampana, tekerlek fren silindiri (fren merkezi), fren silindirinin içindeki pistonlar, pabuçlar, balatalar, geri getirme yayları bulunur. Ayrıca el freni mekanizması da fren tablası üzerinde bulunur. Kampana: Tekerlekle birlikte dönen genelde dökme demirden yapılan metal parçadır.


3.El Freni:  
 

Park freni veya el freni, genellikle bir aracı sabit tutmak için kullanılan mandallı bir fren sistemidir. Otomobil el freni genellikle bir ucunda fren mekanizmasına doğrudan bağlı bir kablo ile sürücü tarafındaki bir kola veya pedala bağlanır.

 PEKİ...BU FREN NASIL ÇALIŞIR?

Teoride: 

Hızlı hareket eden bir aracı durdurmak için ne kadar güç kullanmanız gerektiğini hayal edin. Basitçe ayağınızla basmak, dört frene de hızlıca bir şekilde durmanız için yetecek kadar sert kuvvet uygulamak için yeterli kuvvet üretmez. Bu yüzden frenlerin hidrolik kullanması: zorla çarpıp bir yerden başka bir yere kolayca iletebilen bir sıvı dolu boru sistemi.

Fren pedalına bastığınızda ayağınız, pistonu hidrolik sıvıyla dolu uzun ve dar bir silindire iten bir kolu hareket ettirir. Piston silindire daldığı zaman, hidrolik sıvısını uçta uzun ve dar bir borudan geçirir (bir şırıngayı fışkırtmak gibi). Dar boru, otomobilin dört freninin yanında bulunan daha geniş silindirlere beslenir. Frenlerin yanındaki silindirler, fren pedalına yakın olandan çok daha geniş olduğundan, başlangıçta uyguladığınız kuvvet büyük ölçüde artar ve frenleri sert bir şekilde tekerleklere sabitler.

Pratikte: 

1-Ayağımız fren pedalına basar.
2-Pedal aşağı doğru hareket ederken, 2. sınıf bir kolu itiyor (bir çeşit basit makine), itme kuvvetinizi arttırıyor.
3-Kol, pistonu (mavi) hidrolik fren hidroliği (kırmızı) ile doldurulmuş dar bir silindire iter. Piston silindire girerken, hidrolik sıvısını uçtan dışarı sıkar (bisiklet pompası havayı sıkar gibi).
4-Fren hidroliği, tekerlek üzerinde çok daha geniş olan başka bir silindire ulaşana kadar uzun, ince bir boruya çöker.
5-Sıvı, silindire girdiğinde, pistonu daha geniş bir silindirde (mavi) büyük oranda arttırılmış bir kuvvetle iter.
6-Piston, fren balatasını (yeşil) fren diskine (gri) doğru iter.
7-Fren balatası fren diskine dokunduğunda, ikisi arasındaki sürtünme ısı üretir (kırmızı bulut).
8-Sürtünme, dış tekerleği ve lastiği yavaşlatır ve aracı durdurur.

 

 References: https://www.explainthatstuff.com/brakes.html