Ağır vasıtalarda fren sistemleri güvenlik açısından büyük önem teşkil etmektedir. Aracı yavaşlatmak ve durdurmak için gerekli frenleme kuvveti balataların sahip olduğu sürtünme özelliği ile sağlanmaktadır. Frenleme esnasında disk frenlerde balata ve disk, kampanalı frenlerde ise balata ve kampana ikililerinden oluşan sürtünme çifti arasında oluşan sürtünme nedeniyle ısı açığa çıkmakta ve sürtünme çiftinin sıcaklığı artmaktadır. Balataların sürtünme yüzeyinin sürtünme katsayısı belli sıcaklık aralığında büyük bir değişkenlik göstermemektedir. Fakat sürtünme yüzeyi kritik sıcaklık değerine ulaştığında malzeme yapısından dolayı balata yüzeyi sürtünme özelliğini tamamen ya da büyük oranda kaybederek frenleme için gerekli sürtünme kuvvetini sağlayamamaktadır. Balataların bu yüksek sıcaklık etkisi ile sürtünme özelliğini yitirmesi sonucu ciddi kazalar meydana gelebilmektedir.
Fren sistemlerinin geliştirilmesi için yapılan laboratuvar ve araç testlerinde balata sıcaklık değerinin doğru bir şekilde ölçülebilmesi çok önemlidir. Bu amaçla çeşitli ekipman ve yöntemler kullanılmaktadır. Fakat ideal olan durum, her araçta balata sıcaklıklarını ölçen bir sistem bulunması, araç hareket halindeyken, balata sürtünme yüzeyi sıcaklıklarının gerçek zamanlı ölçülebilmesi ve bu verinin kazaları önlemek amacıyla kullanılabilmesidir. Bununla beraber giderek yaygınlaşmakta olan otonom araç sistemleri için fren sıcaklıklarının bilinmesi, frenleme karakteristiğinin kestirimi için önemli bir sistem girdisi teşkil etmektedir. Bu çalışma kapsamında disk fren balatası üzerinden fren sıcaklıklarını ölçme metotları incelenmiş ve test edilmiştir. Geleneksel ölçüm yöntemlerinde karşılaşılan ve ölçüm doğruluğunu, hassasiyetini etkileyen problemlerin önüne geçilmesini sağlayacak ve seri üretim koşullarında düşük maliyetle üretilebilecek yeni ölçüm metotları önerilmiştir. Önerilen bu metotlar laboratuvar koşullarında ve gerçek araç ile saha koşullarında test edilerek geleneksel yöntemler ile karşılaştırılmış, avantajları ve dezavantajları analiz edilmiş ve sonuçlar yorumlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Ağır ticari araç, Disk fren, Kampanalı fren, Sıcaklık, Balata, Sensör
|
