Fren sistemi; araçlarda gerekli durumda sürücünün aracý durdurmasýný ve ayný zamanda hareket sýrasýnda kontrollü olarak hýzýný azaltmasýný saðlayan en önemli güvenlik komponentlerinden biridir.
Fren diskleri genellikle dökme demirden yapýlmaktadýr. Disk malzeme seçiminde termal iletkenlik, özgül ýsý kapasitesi, yüksek sýcaklýklarda yüksek mukavemet, düþük yoðunluk gibi temel parametreler gözönüne alýnmaktadýr.
Disk tekerlek üzerinde jant ve aks sistemine baðlanmaktadýr.Tekerleði durdurmak için; kaliper üzerine konumlanan fren padlerinden; mekanik, hidrolik, pnömatik ya da elektromanyetik yöntem ile sürtünme oluþturmasý saðlanmaktadýr. Sürtünmeden dolayý fren padleri ve disk yüzeyi arasýnda kinetik enerji ýsý enerjisine dönüþmektedir.Disk üzerinde termal çatlaklarýn oluþmamasý için ýsýnýn yüzeyden homojen olarak uzaklaþtýrýlmasý gerekir.
Disk fren sýcaklýðý frenleme sýrasýnda yüksek deðerlere ulaþmaktadýr.Isý atýlýmý ile birlikte homojen olarak soðumasý kritiktir aksi halde; termal gerilme sebebiyle mikroçatlaklar oluþmaktadýr. Fren diskleri yüksek devirlerde havanýn içinde dönerek soðutulmasý saðlanmaktadýr bu sebeple zolanmýþ taþýnýma maruz kalmaktadýr. Temel ýsý iletim yöntemleri olan iletim ve radyasyon ile ýsý atýlýmý konveksyon ile atýlan ýsýya oranla azdýr.
Bu çalýþmada: aðýr ticari araçlarda kullanýlan fren disk tasarýmý incelenmiþtir. 2 farklý disk tasarýmý; düz kanatçýklý ve elmas sütunlu; 2 farklý araç hýzýnda; 35km/sa ve 70km/sa disk yüzeyinden ýsý transferi miktarý, havanýn kütlesel debisi, hýz vektörleri daðýlýmý ve termal gerilme sebebiyle oluþan maksimum gerilme deðerleri incelenmiþtir.Çalýþma sayýsal (CFD) ve deneysel olarak yapýlmýþ olup; homojen hava akýmýnýn elmas sutunlu disk tasarýmýnda; düz kanatçýklý yapýya göre daha iyi olduðu tespit edilmiþtir.
Anahtar Kelimeler: Disk Fren, Kanatçýk Þekli, CFD Analizi, Elmas Sütunlü Rotor, Soðutma Karakteristiði
|
