Fuat BOZTAŞ
23/11/2023
ÖZET
Fren körükleri, bir taşıtın fren sistemindeki önemli bileşenlerden biridir. Fren sistemi, aracın hızını düzenleyerek güvenli bir şekilde durmasını sağlar. Fren körükleri, tekerleklerin dönme hareketini fren diskleri veya tamburlarıyla bağlayan metal parçalardır. Bu parçalar sayesinde fren kuvveti tekerleklere iletilir, böylece araç yavaşlar veya durur.
Fren körükleri, aracın tekerlekleri döndüğünde ve fren uygulandığında bu hareketi düzenler. Dönerken tekerleklerin serbestçe dönmesini ve frenleme sırasında sürtünmeyi sağlarlar. Fren körükleri ayrıca fren balatalarını doğru konumda tutar ve gerektiğinde serbest bırakır.
Fren körükleri, araçların güvenliği için kritik bir rol oynarlar ve düzenli bakım gerektirirler. Aşınma veya hasar durumunda değiştirilmeleri gerekir. Fren körükleri, fren sisteminin verimli çalışmasını sağlayarak sürücü ve yolcuların güvenliğini artırır.
GİRİŞ
Fren körüğü, pistonlu bir silindir şeklindedir ve hava basıncıyla çalışır. Fren pedalına basıldığında, hava fren sisteminden gelen basınç körüğü hareket ettirir ve fren balatasının tekerleklere doğru itilmesini sağlar. Körük, fren balatasını hareket ettiren pistonlu bir silindir içerir. Bu piston, fren balatasının itilmesi için gereken gücü sağlar.
Servis fren körüğü (kampana, disk), Diyafram piston (kampana, disk), Diyafram diyafram (kampana, disk) olmak üzere gruplara ayrılırlar.
Fren körüğünün önemi, araç fren sisteminin doğru bir şekilde çalışmasını sağlar. Bu körüğün doğru bir şekilde çalışmaması, aracın frenleme performansını düşürebilir ve tehlikeli durumlara neden olabilir. Fren körüğünün ömrü sınırlıdır ve düzenli olarak kontrol edilmesi ve gerektiğinde değiştirilmesi gerekmektedir. Ayrıca, fren körüğünün doğru bir şekilde monte edilmesi ve bakımının yapılması da önemlidir.
Ağır ticari araçlar kullanılan ve yüksek kuvvetlere üreten diyafram piston imdatlı fren körükleri, araç fren sistemi elemanıdır. Frenleme için gerekli olan kuvveti üretir. Oluşabilecek arızalar veya potansiyel performans düşmesi frenleme için gerekli olan kuvvetin üretilememesine sebebiyet vereceğinden dolayı sürüş güvenliği için kritik bir önem taşımaktadır. Bu ön görülen tehlikenin aşılması için, diyafram piston fren körüğü tasarım ve imalatında ana araç üreticilerinin şartnamelerine ve onların yeterli olmadığı durumlarda üretilecek şartnamelerin uygulanması ile yüksek ürün kalitesinin sağlanması, yine araç üreticilerinin de içinde bulunduğu pazarın gereği olan düşük maliyetli nihai ürüne yüksek miktarlara ulaşılması sağlanır.
Ağır ticari ve Hafriyat gibi bir çok alanla ağır yükleri taşımak için kullanın araçların hareketsiz durması ve hareket halindeyken hızın kontrol altında durması emniyetin sağlanması için fren körükleri kullanılır. Fren körükleri bir diğer ismi ile havalı kaplar diye tabir edilen parçalardan oluşur.
Havalı fren odasındaki piston hareket ettiğinde, fren merkezli pistonlarında da hareket gerçekleşir. Bu pistonlar, fren balatalarını veya diskleri iterek aracın hızını azaltır veya durdurur.
Fren pedalı bırakıldığında, kılavuz silindirindeki hava basıncı azalır ve hava fren odasındaki pistonun pozisyonu değişir. Bu da fren balatalarının veya disklerin serbest bırakılmasını sağlar ve aracın tekrar hareket etmesine izin verir.
Hava fren sistemi, araçların hızını güvenli bir şekilde kontrol etmelerine ve durmalarına yardımcı olur. Ancak, bu sistemin doğru bir şekilde çalışması için düzenli bakım yapılması ve sistemde olası arızaların zamanında tespit edilip onarılması gerekmektedir.
Havalı frenlerin çalışması için araç üzerinde bulunan kompresörün üretmiş olduğu hava tanklara verilir buradaki hava frenleme oranına bağlı olarak fren körüklerine hava odasına gönderilir bu işlemi yapan parça TEBBS2 modülü olarak adlandırılır. İdeal hava basıncı Fren körüklerin çalışması için 8-10 bar arası uygunudur.
Fren körükleri parçaları şu şekildedir;
Bu parçaların tamamı, hava fren odasının doğru ve güvenli bir şekilde çalışması için önemlidir ve düzenli bakım gerektirir. Hava fren odası parçaları zaman içinde aşınabilir veya hasar görebilir, bu nedenle parçaların periyodik olarak kontrol edilmesi ve gerektiğinde değiştirilmesi önemlidir.
Hava fren odası, ağır taşıtların fren sistemlerindeki en önemli parçalardan biridir. Bu parça, aracın hızını azaltmak veya durdurmak için gerekli olan basınçlı havanın depolandığı bir odadır. (Resim 1)
Hava fren odasının önemi şu şekilde özetlenebilir:
Sonuç olarak, hava fren odası, ağır taşıtların güvenli bir şekilde çalışması için hayati bir parçadır. Bu parçanın doğru bir şekilde çalışması, sürücü ve yolcuların güvenliğini sağlar ve aracın uzun süre sorunsuz çalışmasını garanti eder.
Resim 1- Hava Fren Odası
Hava fren odasında meydana gelebilecek arızalar, sürüş güvenliği açısından ciddi sorunlara neden olabilir. Bazı yaygın hava fren odası arızaları şunlardır:
Bu arızalar, hava fren odası ve diğer fren sistemi bileşenleri için periyodik bakımın önemini vurgular. Bu şekilde, araçtaki arızalar önceden tespit edilebilir ve düzgün bir şekilde tamir edilebilir. (Resim 2)
Resim 2
Bakım işlemleri, hava fren odasının sorunsuz ve güvenli bir şekilde çalışmasını sağlar. Aşağıda, hava fren odasının bakımı için bazı temel adımlar bulunmaktadır:
Bu adımlar, hava fren odasının düzenli bakımı için bazı temel işlemlerdir. Ancak, hava fren odası ve diğer fren sistem bileşenleri için bakım kılavuzuna uyulması önemlidir. Bu şekilde, araçtaki arızalar önceden tespit edilebilir ve düzgün bir şekilde tamir edilebilir. (Resim 3)
Resim 3
İmdatlı fren körüklerinden olan Diyafram piston fren körüğün Geçmişteki gerek simleri karşılaması için geliştirilen fren körüğü ilerlen teknoloji ve oluşan yaşam şartların yerine getirilmesi karşılanması için değiştirilen ve yeniden tasarlanıp değiştirilen ürün tanımı ve farklıkları şu şekildedir;
İmdatlı Servis Fren Körüğü Diyafram piston, frenlenme sistemin parçalarından biridir. Diğer ürünlere farklı olarak bu sistem içerisinde kapalı bir hava kabı içerisinde çalışmaktadır. İçerisine yerleştirilen özel yay ile döküm parçayla (kaplin) ile havalı kabın içerisine kurulur (Resim 9-10). Bu döküm parçasına ek olarak özel olarak belirlenen standartlarda piston borusu denilen itici mekanizma yerleştirilir bu mekanizma hava kabı içerisinde bulunan negatif havanın boşalması için büyük önem taşır bu boru özel yapıştırıcı elemanlarla beraber sabit ve sızdırmazlık sağlanarak sızdırmazlık testlerine tabi tutulur. Bir cıvata yardımı ile kurulan yay sistemi piston borusu montajlanmasıyla beraber döküm olan orta gövde montajına hazır hale gelir Orta gövde model tipine bağlı olarak değişik çaplarda ve özelliklerde araç tipine göre değişkenlik gösterebilir (Resim 4-5). Özel ekipman ve makineler vasıtasıyla orta gövde kurulu olan hava kabına kenetleme sistemi ile sabitlenip montajlanır. Montajlanan ürün içten nefeslik denilen en önemli kısım olan içerisinde yay, kauçuk ve sızdırmazlık elemanalar bulunan mekanizma piston borusu üzerine montajlanarak ürün imdat kısmı (el freni) montaj bitilir. Daha sonrasında montaj işlemleri biten ürün;
Resim 4 Resim 5
Testlere tabi tutularak testleri onaylanan ürünler servis kısmı montajı için bir sonraki aşamaya geçir.
Servis kısmı montaj talep edilen ürüne göre uygun diyafram, yay, gövde ve kelepçe belirlenip özel makine ve ekipmanlar ile Şartnamelerde belirlen tork basıncı uygun şekilde montajı gerçekleştirilir (Resim 6-7-8). Montaj yapılan ürün
Resim 6 Resim 7
Resim 8
Testlere tabi tutulur. Testlerden onay alan ürün etiketlendirmeleri ve model numaraları belirlenerek paketlenip araca bağlanması için yetkili servise gönderilir.
RESİM 9 RESİM 10
İMDATLI SERVİS FREN KÖRÜĞÜ İMDATLI SERVİS FREN KÖRÜĞÜ
DİYAFRAM PİSTON 2424 DİSK DİYAFRAM DİYAFRAM 3030 KAMPANA
Fren körüğü imdat kısmı pistonunun A ve B yönünde hareketleri sırasında yay odasında pozitif ve negatif basınçlar meydana gelir. Bu basınçların dengelenmemesi durumunda yay hareketi gerçekleşmeyeceği için sistem çalışamaz.
Bu sebepten dolayı bir nefes alma mekanizmasına ihtiyaç duyulmaktadır.
İmdat odası sökülme problemi:
İmdatlı fren körükleri hali hazırda çevreden cıvata somun bağlantısı ile üretilmektedir. İmdat kısmının uzman olmayan bir kişi tarafından sökülmeye çalışılması durumunda kurulu vaziyette bulunan imdat yayının fırlayarak hayati tehlikeye neden olacaktır. Bu sebepten dolayı Avrupa ve Amerika’daki ana araç üreticileri bu tür ürünleri kullanmamaktadırlar.
Mevcutta imdat odacığının montajında, birleştirme için 8 adet somun, cıvata ve yaylı rondela belirli bir tork değerinde sıkılarak gerçekleştirilmektedir. Montaj için gerekli olan zaman uzun ve 24 adet parça kullanılmaktadır. Bu ciddi bir maliyet kaybına ve işçilik zamanına neden olmaktadır.
İki parça arasındaki sızdırmazlığı sağlayan Oring uygulaması montaj sonrasında yapılan sızdırmazlık testlerinde düşük miktarlarda da olsa kaçak olduğu tespit edilmiştir.
Fiziksel boyutunun ve ağırlığının asgari yurt dışındaki rakipler ile aynı olması, Ana araç üreticileri araç toplam ağırlığında yapacakları her iyileştirmeyi pozitif hatta asgari şart olmasını istemektedirler. Geliştirme yapacağımız imdatlı fren körüğünün ağırlık veya boyutları itibari ile asgari rakiplerimiz kadar olmaması durumunda ürünün pazarda satış şansı azalacaktır. Ayrıca üründeki fazla malzemenin varlığı maliyetleri yükseltecektir.
ESKİ FREN KÖRÜĞÜ YENİ FREN KÖRÜĞÜ
Eski tiplerde kullanılan fren körüğünde el freni (imdat) kısmı içerisinde bulunan negatif havayı tahliye edip tekrardan içerisine pozitif hava taşımak için kullanılan kauçuk hortumda oluşabilecek hataları ve sorunları ortadan kaldırmak için İçten nefes alma mekanizması (Resim 11) adı verilen bir mekanizma geliştirilmiştir. Bu mekanizmanın avantajları şöyledir;
Dış etkenlerden tecrit edilerek nefes alması sağlanacak. Bu da ürün kullanım ömrünü ortalama ömrünü 2 yıldan 4 yıla kadar ömrü uzatacaktır. Bu durum da ürünün yurt içi ve yurt dışı piyasada tercih edilme sebebidir.
Bu sistem ortaya çıkacak risklerin ve giderilmesi için;
Özel bir kilitleme montaj makinesi ile sistemin kilitlenmesiyle risk ortadan kaldırılacaktır. Tasarladığımız kilitleme montaj makinesi alt-üst parçaların düzgün şekilde merkezlenecek, eksenel kaçıklık olmayacak, sabit bir kuvvet ile sıkıştıracak, üst parçayı 36 derece döndürerek kilitlemeyi sağlayacak, tüm parçaları ardışık olarak sistematik olarak aynı derecede döndürerek montaj yapılabilir olmasını sağlayacak
Resim 11
PİSTON BORUSU VE İÇTEN NEFES ALMA MEKANİZMASI
Tasarlanıp geliştirilen ürün uluslararası standartta uygunluğu belirlenmesi ve fren körüğün standartlar uygun üretimi sağlanması acısından bağımsız kuruluşlar tarafından yapılan ECER13 belgesi için belgelendirmesi yapılır. Bu standart uygun bir şekilde ürün üretimi ve doğrulu belirlenir.
Uluslar arası standarttalar uygun olarak üretilen fren körükleri yetkili ve yetkilendirmiş servisler tarafından bakımı ve kontrolu sağlanır. Standartlara uygun olmaya fren körükleri yedek parçaları bakımı yapılır veya yenisi ile değiştirilir.
Sonuç olarak fren körükleri her aşamasında içerisinde kullanılan malzemeler dahil montajlama ve özellikle test kontrol aşamaları hayati önem taşımaktadır standartların dışında parça üzerindeki yapılacak en ufak değişlik ve müdahale ciddi sonuçlar ve kazalar ile sonuçla bilir. Bunların örnekleri birçok kez haberlerde duyduk ve gördük . Fren körükleri ağır yük altında yüksek kuvvetler üreten bir havalı kap altından çalışan parçalardır bu parçalar özel olarak mühendislik ve yapılan testler analizler sonucu belirlenmiş parçalardır. Yetkisiz ve bilinçsiz müdahale yapılmamalı Kontrolleri ve uygunluğu kontrol edilmelidir.
Üretim sonrasında sızdırmazlık testleri uluslar arası standartla belirlenen şartnamelere uygun şekilde testleri yapılıp, Testin gerçekleştirildiği cihazların kalibrasyonu düzenli olarak bağımsız kuruluş ve kuruluşlar tarafında şartnameler ve standartlara uygun yapılmalıdır.
Fren körüklerin her araç şaft bağlantı ve yük taşıma kapasitesi farklık gösterdiğinden dolayı fren körüklerin çalışma (strok) boyları farklı olacağın ölçüm yapılan Yay kuvvet ve strok ölçüm raporları istenilmeli ölçüm yapılan cihazların kalibrasyonu düzenli olarak bağımsız kuruluş ve kuruluşlar tarafında şartnameler ve standartlara uygun yapılmalıdır.
