Pek çok okuyucunun kampanalı fren ve disk freni terimlerine aşina olduğuna inanıyorum, ancak kökene dönersek aralarındaki farklar nelerdir ve bunların avantajları nelerdir? Bugün editör onu analiz etmenize yardımcı olacak.
Disk frenler ve kampanalı frenler, frenleme etkilerinin avantaj ve dezavantajlarına ilişkin tartışmalar uzun süredir devam etmektedir. Birçok kişi disk frenlerin ana performansının geleneksel kampanalı frenlerden daha iyi olduğunu söylüyor. Aslında bu mutlak değildir ve rasyonel olarak değerlendirilmesi gerekir.
Kampanalı fren
Çalışma prensibi animasyonu
Resim
Geliştirme geçmişi
Resim
1916'da Amerikalılar, frenleme etkisini tamamlamak için tekerlek fren kampanasıyla işbirliği yapmak üzere aksa takılan fren pabuçlarına dayanan kampanalı frenleri icat etti. Bu fren, eski bisiklet frenlerinden (lastik tipi, jant tipi, kasnak tipi, kelepçe tipi vb. dahil) daha büyük frenleme kuvvetine sahiptir ve frenleme daha yumuşak ve daha güvenilirdir. O zamanlar neredeyse tüm Amerikan motosikletleri bu freni kullanıyordu. Modern motosikletlerde kullanılan kampanalı fren bu temelde geliştirildi.
Frenleme prensibi
Resim
Kampanalı fren uygulandığında, dış kuvvet yarım ay şeklindeki iki fren pabucuna bir kuvvet uygulayarak kampana odasının iç duvarına baskı yapar ve sürtünme kuvveti, frenleme etkisini elde etmek için fren kampanasının dönmesini engeller.
Çalışma prensibi bir bardakla canlı bir şekilde anlatılabilir. Fren kampanası bir bardağa benzer. Dönen kabın içine beş parmağınızı koyduğunuzda parmaklar fren balatalarıdır. Beş parmağınızı dışarı doğru açıp bardağın iç duvarını ovaladığınız sürece bardağın dönmesi duracaktır.
Disk fren
Çalışma prensibi animasyonu
Resim
Geliştirme geçmişi
Resim
Her ne kadar kampanalı frenler daha önce tanıtılıp kullanılmış olsa da, disk frenler kampanalı frenlerden 3 yıl önce ortaya çıktı.
1913 yılında, Fransa Grand Prix'sine katılan İngiliz yapımı bir "Douglas" motosikleti, dikkat çekici bir şekilde mekanik olarak çalıştırılan bir dizi disk frenle donatıldı. Bu, dünyanın disk fren kullanan ilk motosikletidir.
1969 yılında Japon Honda, Honda 750 motosikletlerinde hidrolik olarak çalıştırılan disk frenlerin kullanılmasında öncülük yaptı. O zamandan bu yana dünya çapındaki tüm yol motosikleti üreticileri bu gelişmiş hidrolik disk freni kullandı.
Frenleme prensibi
Resim
Disk fren, fren diski dökme demir veya alaşımlı çelikten yapılmış ve tekerleğe sabitlenmiş, tekerlekle birlikte dönmektedir. Kaliper, ön amortisöre veya arka salınım koluna sabitlenir ve fren kaliperi üzerindeki iki sürtünme plakası, fren diskinin her iki tarafına takılıdır. Hidrolik basınç, tıpkı dönen plakanın pense ile sıkıştırılması gibi, sürtünme plakasını fren diskine sürtünmeye iterek yavaşlama ve frenleme etkisi sağlar.
Otomobil disk freninin çalışma prensibi
Bölüm I: kaliper ve fren diski
Bölüm II: Fren ana silindiri ve vakum güçlendirici
Resim
Artıları ve eksileri karşılaştırması
1
Frenleme kuvveti
Frenleme kuvveti açısından, kampanalı frenin fren kuvveti, kampanalı fren teknolojisinin daha gelişmiş olması nedeniyle değil, yapısal özellikleri nedeniyle disk freninden çok daha fazladır.
Kampanalı fren sisteminde kampanaya benzeyen metal bir cisim bulunmaktadır. Bu, kampanalı frenin temel bileşenidir ve kampanalı frene onun adı verilmiştir.
Fren kampanasına iki takım fren pabucu yerleştirilmiştir. Fren pedalına bastığımızda, sürücünün kuvveti fren pabuçlarına iletilecek, yarım daire şeklindeki U şeklindeki fren pabuçlarını her iki taraftan iterek dışarı doğru genleşmesini ve sıkışmasını sağlayacak ve fren pabuçlarını fren kampanasına sıkıca bastıracaktır. . Bu sırada fren kampanası ile fren pabuçları arasında güçlü bir sürtünme meydana gelecek ve böylece frenleme etkisi elde edilecektir.
Resim
Disk frenler, içeriye sarılmış kampanalı frenlerden farklıdır. Disk frenlerin fren kısımlarını görünümden sezgisel olarak görebiliriz. Tekerleklerin hareketi ile hareket edecekler ve kampanalı frendeki fren kampanasına eşdeğer olan tekerleklerle senkronizasyonu koruyacaklardır.
Freni sıktığımızda, hidrolik cihaz bu kuvveti fren kaliperine iletir ve fren kaliperinin fren diskini sıkıca tutmasını sağlar ve fren diski ile fren kaliperi arasındaki sürtünmenin oluşturduğu sürtünme kuvveti amacı gerçekleştirmek için kullanılır. frenleme.
Bu fren cihazı kendi başına güçlendirme kuvveti üretemez, dolayısıyla etkili frenleme kuvveti elde etmek için yalnızca insan gücüne güvenmek yeterli değildir. Yeterli fren kuvveti oluşturmak için hidrolik cihazlarla desteklenmesi gerekir.
Resim
2
Isı dağıtma performansı
Ancak disk frenler birçok açıdan kampanalı frenlerden üstündür, aksi takdirde şu anda çok sayıda yeni modelde kullanılmazlardı, ancak bu faydalar frenleme kuvvetine değil diğer yönlere yansımaktadır.
Kampanalı frenler kapalı bir alanda olduğundan ısı dağılımları çok iyi değildir ve frenleme sırasında çok fazla ısı birikecektir.
Resim
Fren pabuçları ve tekerlek kampanalarının, yüksek sıcaklığın etkisi altında son derece karmaşık deformasyona uğrama olasılığı daha yüksektir; bu, fren çürümesine ve titremeye eğilimlidir ve frenleme verimliliğinde azalmaya neden olur.
3
Drenaj performansı
Drenaj, disk frenlerin kampanalı frenlere göre üstün olduğu diğer bir özelliktir. Fren sistemine su girdiğinde fren performansı üzerindeki etkisi açıktır. Suyun zamanında boşaltılamaması durumunda frenleme performansı büyük oranda düşecektir.
Resim
Yapısından kampanalı frenlerin kapalı tasarımının drenaja disk frenler kadar elverişli olmadığı açıkça görülebilir.
4
Ekonomik maliyet
Kampanalı frenler ilk olarak fren sistemlerinde kullanıldı ve üretim teknolojisi nispeten daha olgun olduğundan maliyet disk frenlerden kaynaklanıyor.
Resim
Disk frenin fren diskinin kalitesinin iyileştirilmesi gerekiyor. Fren kaliperi, piston, fren balatası ve diğer bileşenlerin maliyeti kampanalı fren ile karşılaştırılamaz.
5
Diğerleri
Çamurlu yolların çok olduğu kırsal bölgelerde yüksek hızda araç kullanmak yaygın değildir. Kampanalı frenin frenleme kuvveti daha uygundur. Aynı zamanda, daha iyi sızdırmazlık sağlayan bir fren sistemi olan kampanalı frenin zorlu ortamlarla baş etmedeki avantajı da yansıtılmaktadır ve çamurlu yollar disk fren balataları için son derece öldürücüdür.
Kampanalı frenin frenleme tepki hızı yeterince doğrusal ve doğru değildir, bu nedenle ABS sistemini kampanalı frene dayalı olarak donatmak zordur. Disk freni, düzgün, hızlı ve etkili bir ABS frenlemesi sağlamak için ABS ile donatılabilir.
Resim
Kampanalı fren ve disk fren arasındaki karşılaştırma
Kampanalı fren
Disk fren
Avantajları:
1. Aynı frenleme torkunu elde ederken, kampanalı fren cihazının fren kampanasının çapı, disk freninin fren diskinin çapından çok daha küçük olabilir
2. Düşük üretim maliyeti
Avantajları: 1. Disk fren, kampanalı frene göre daha iyi ısı dağılımına sahiptir ve frene sürekli basıldığında frenin zayıflaması nedeniyle fren arızasına neden olma olasılığı daha azdır.
2. Isıtma sonrasında fren diskinin boyutunda meydana gelen değişiklik, fren pedalının hareket mesafesini arttırmaz.
3. Disk fren sistemi hızlı tepki verir ve yüksek frekanslı frenleme eylemleri gerçekleştirebilir, dolayısıyla ABS sisteminin ihtiyaçlarına daha uygundur.
4. Disk frenler, kampanalı frenlerin otomatik frenleme fonksiyonuna sahip değildir, dolayısıyla sol ve sağ tekerleklerin frenleme kuvveti nispeten eşittir.
5. Fren diski daha iyi drenaja sahip olduğundan su veya çamurdan kaynaklanan kötü frenleme durumu azaltılabilir.
6. Kampanalı frenlerle karşılaştırıldığında disk frenler basit bir yapıya sahiptir ve onarımı kolaydır.
Dezavantajları:
1. Isıtmadan sonra kampanalı fren kampanasının çapı artacak ve fren pedalının hareketinin artmasına neden olacak, bu da fren tepkisinin beklendiği gibi olmadığı duruma yatkın olacaktır. Bu nedenle, kampanalı frenlere sahip bir aracı sürerken, fren balatalarının yüksek sıcaklık nedeniyle termal bozunma üretmesine neden olacak şekilde sürekli fren yapmaktan kaçınmaya çalışın.
2. Fren sistemi yavaş tepki verir ve frenleme kuvvetinin kontrol edilmesi zordur, bu da yüksek frekanslı frenleme eylemlerine elverişli değildir.
Dezavantajları: 1. Kampanalı frenlerin otomatik frenleme etkisi olmadığından disk frenlerin frenleme kuvveti kampanalı frenlere göre daha düşüktür.
2. Disk frenlerin fren balataları ile fren diskleri arasındaki sürtünme alanı kampanalı frenlerden daha küçüktür, dolayısıyla frenleme kuvveti de nispeten küçüktür.
3. Disk frenlerin yukarıda belirtilen dezavantajlarını iyileştirmek için daha büyük bir pedal kuvveti veya yağ basıncı gerekir. Bu nedenle daha büyük çaplı fren diski kullanılmalı veya frenleme kuvvetinin arttırılması için fren sisteminin yağ basıncı arttırılmalıdır.
4. El freni cihazının kurulumu kolay değildir. Arka tekerleklerde disk frenli bazı modellerde bu amaç için bir dizi kampanalı fren el freni mekanizması bulunur.
5. Fren balataları daha fazla aşınmıştır ve değiştirme sıklığı daha yüksek olabilir
Resim
Çözüm
Piyasadaki araçlarda genellikle ön tekerleklerde disk frenler, arka tekerleklerde ise "ön disk ve arka kampana" konfigürasyonu olarak adlandırılan kampanalı frenler kullanılır. Arka tekerleklerde disk frenlerin kullanılmamasının nedeni ise maliyet sorunlarıdır. Büyük hacimli motosikletlerin çoğunda ön ve arka disk frenler bulunur.
Genel olarak konuşursak, fren yaparken ağırlık merkezi öne doğru kayacak ve arka tekerleklerdeki ağırlık giderek azalacaktır. Aracın frenleme kuvveti daha çok ön tekerleklerden gelmektedir. Ön ve arka disk freni olsa bile, ön tekerlek disk freni açıkça arka tekerleğe göre daha kalındır çünkü daha fazla frenleme kuvveti taşıması gerekir.
Yani kütlesi düşük bir arabada, frenleme tekniğine dikkat ettiğiniz, hızı kontrol ettiğiniz ve frenleri aşırı kullandığınız sürece arka tekerlek kampanalı freninde bir sorun yoktur.
Ön ve arka disk frenler her şeye kadir değildir ve kampanalı frenler işe yaramaz değildir. Frenler ne kadar güçlü olursa olsun dikkatli sürüş kadar güvenli değildir.
