Fren Kaliperi Nedir? Nasıl Çalışır? Kaliperli Disk Frenin Parçaları ve Yapısı

Fren Kaliperi Nedir?

Fren kaliperi, janta dışarıdan bakıldığında diski bir el gibi kavramış gibi görünen, frenlemeyi meydana getiren hidrolik bir parçadır. Bazı araçlarda kaliperin kırmızı mavi gibi renklere boyanmış olduğu görülebilir.

Fren Kaliperi Nasıl Çalışır?

Fren pedalına basıldığında fren hidrolik boru ve hortumlarından gelen basınçlı fren hidrolik yağı, fren kaliperindeki bağlantı rekorundan girer, kaliper silindirinin içerisindeki pistona etki eder ve pistonu ileri iterek balataların fren diskine bastırarak sürtmesini sağlar. Fren kaliper taşıyıcısı, direksiyon çatalına (aks taşıyıcı) sabitlenmiştir. Kaliper gövdesinde iki adet rekor bulunur, biri hidrolik yağ giriş rekoru diğeri ise hava alma rekorudur. 

Fren kaliper çeşitleri iki tiptir; Yüzer Kaliperli ve Sabit Kaliperli.

Yüzer Kaliperli Disk Frenin Yapısı ve Çalışması

Yüzer (hareketli) kaliperli disk frende, kaliper taşıyıcısı sabit, kaliper (pistonuyla beraber) hareketlidir. Yüzer kaliperli fren sisteminde, kaliperde sadece bir tarafta piston bulunur. Fren pedalına basıldığında, pistonun ileri hareket etmesiyle diske baskı oluşur, bu baskı-itmeyle, kaliper geri yönde kayarak, diskin diğer tarafındaki balatayı da diske bastırır, böylece fren diskinin her iki yüzeyine de balatalar bastırılarak frenleme gerçekleşir.

Yüzer kaliperli disk frenin parçaları şunlardır; Kaliper ve piston (hareketli), kaliper taşıyıcısı (braket) sabit, kaliper kayıcı pimleri (iki adet), balata tutucu klipsler, conta ve körükler, pullar vb. Yüzer kaliperli disk fren özellikleri; oldukça basit yapılı, hafif, pislik tutmaz, söküp takmak kolaydır, balata değişimi kolaydır, en yaygın kullanın kaliper tipi yüzer kaliperli disk frenlerdir.

  

Kaliper Pimi (Kayıcı Pim)
Fren kaliperi, kaliper pimleri sayesinde ileri-geri hareket eder, kaliper pimlerine "kayıcı pim" de denir. Kaliper pimleri bir toz körüğüyle korunmuştur ve gresli bir şekilde kayarak hareket eder. Kaliper pimlerinde kullanılan gres yağı, genellikle silikon bazlı gres yağıdır, yüksek ısıya dayanıklı ve su geçirmez bir özellikle olmalıdır. Piyasada (parçacılarda) "kaliper pimi gres yağı" adıyla genellikle tüp şeklinde satılır. Toyota, kaliper pimi gres yağı için lityum-sabun bazlı gres yağı kullanmaktadır.

Sabit Kaliperli Disk Frenin Yapısı ve Çalışması

Sabit kaliperli fren sisteminde, kaliper taşıyıcı ve kaliper sabittir. Bu sistemde fren diskinin her iki yanında da kaliper pistonu bulunur. Yani yüzer kaliperli frende tek kaliper pistonu vardır ve kaliper hareket ederek çalışır; sabit kaliper sistemindeyse iki adet (diskin önünde ve arkasında) kaliper pistonu vardır ve kaliper hareket etmez sabittir.

(Sabit Kaliper)

Frene basıldığında, diskin ön ve arka yüzyindeki karşılıklı bulunan kaliper pistonları hidrolik basınçla ileri hareket eder, tam ortada bulunan fren diskine iki yandan da baskı yapar ve balataları diske sürterek frenlemeyi gerçekleştirir.

Fren hidrolik yağı kaliper girişindeki rekordan giriş yapar ve gövde içindeki kanalla her iki pistona etki eder.

Sabit kaliperli disk frenin özellikleri; yapısı büyüktür, hava sirkülasyonu az olduğundan soğuması kolay değildir (yüksek sıcaklık frenlemeyi olumsuz etkiler), yaygın olarak kullanılmaz.

Disk Fren Balata Boşluk Ayarı

Kaliperli disk fren sisteminde, balata-piston ile disk arasındaki boşluk yaklaşık 0,15 mm’dir.  Balata ile disk arasındaki bu boşluk kendiliğinden otomatik olarak ayarlanır, ayrıca bir ayar gerektirmez.

Kaliper silindirinin içerisinde, silindir ve piston arasında esnek bir keçe bulunur. Bu keçe hem silindirin içerisindeki hidrolik yağın dışarı sızmasını engeller (sızdırmazlık), hem de esnek yapısı sayesinde balata-disk boşluğunu her zaman sabit tutar.

(Piston körüğü ve fren boşluk ayarı)

Piston keçesi boşluğu şu şekilde ayarlar: Fren pedalına basılır, hidrolik yağ pistonu ileri iter. Pistonun ileri hareketiyle, silindirin iç kısmında sabit duran keçenin pistona temas eden kısmı, pistonun hareket miktarınca ileri doğru esner. Elastik malzemeye çektiğimizde uzar ve bıraktığımızda eski haline hemen geri döner (esnek lastik gibi). Burada da frenleme anında esneyen piston keçesi yüklenmiş-gerilmiş haldedir ve fren pedalı bırakıldığında hemen eski haline dönmek ister. Fren pedalı bırakıldığında ve hidrolik basınç düştüğünde, piston körüğü, esnediği mesafe kadar pistonu geri çeker, işte bu mesafe fren boşluğudur.

Zamanla balatalar aşınır ve bu aşınma balatanın diske ulaşması için daha fazla mesafe kat etmesini gerektirirdi, yani balata ve disk arasındaki boşluk artardı, bu durumda balatalar aşındıkça sürekli boşluk ayarı yapmak gerekirdi. Ama buna gerek yoktur. Piston keçesi, pistonun ne kadar ileri gideceğini etkilemez, ne kadar geri geleceğini etkiler. Eğer piston, piston keçesinin esneme miktarından daha fazla ileri giderse, piston keçesi piston üzerinde kayar. Fren bırakıldığındaysa; piston, sadece keçenin esneme miktarınca geri gelir. Yani bitik balata da takılsa yeni balata da takılsa, fren pedalına bir kez basıldığında, fren boşluğu bu elastik piston keçesi sayesinde ayarlanmış olacaktır.

Ana Konu (Bkz: Fren Sistemi Çeşitleri ve Parçaları)