Disk frenlerin tasarım ve tribolojik açıdan incelenmesi

Disk frenlerde, klasik frenleme momenti hesaplama yöntemlerinin tümünde sabit basınç vedüzgün aşınma varsayımları kullanılmaktadır. Buna rağmen disk frenlerde dönen disk yüzeyiile balata yüzeyi arasında basınç dağılımının düzgün olmaması gerektiği de genelde kabuledilmektedir. Ancak basınç dağılımını ölçme konusunda deneysel bir yöntemgeliştirilemediğinden bu değişimin nasıl olduğu tam olarak bilinememektedir.Bu çalışmanın teorik kısmında, balata ve disk yüzeyleri arasında değişken basınç esas alınarakbir analiz yöntemi geliştirilmiştir. Frenleme başlangıcında dönme yönüne bağlı olarak ortayaçıkan devrilme etkisinden dolayı, disk-balata oturma alanı boyunca öncü ve artçı bölgeleroluşmaktadır. Öncü bölgede basınç artarken, artçı bölgede düşmektedir. Basınç dağılımınınmatematiksel denklemlerle ifade edilebilen doğrusal ve eğrisel değişimler şeklinde olduğuvarsayılarak her değişim için frenleme momenti kuramsal olarak belirlenmeye çalışılmıştır.Deneysel çalışma için, bir taşıtın dört tekerleğinden birine karşılık gelecek şekildetasarlanarak imal edilmiş olan deney düzeneğinden yararlanılmıştır. Bu taşıt modeline monteedilen fren sistemi Tofaş Şahin ön disk freninden oluşmaktadır. Taşıtın fren sisteminibelirlenen şartlarda simule edebilen bu deney düzeneğinde farklı frenleme basıncı ve hızkoşullarında çeşitli deneyler yapılmıştır. Diskin dönme yönü değiştirilerek aynı testlertekrarlanmıştır. Elde edilen deneysel verilerin açıklanabilir, tekrarlanabilir ve güveniliroldukları görülmüştür. Daha sonra deneysel olarak belirlenen frenleme momenti değerleriteorik olarak hesaplanan değerlerle karşılaştırılarak tartışılmıştır.Yapılan sıcaklık ölçmeleri sonucunda, her iki dönme yönünde de öncü bölgenin başlangıcındaartçı bölgenin sonuna nazaran sıcaklığın daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Bu durum balata-disk arasında basınç dağılımının düzgün olmadığı tezini doğrulamıştır.Anahtar kelimeler: Disk fren, balata, öncü-artçı bölge, basınç dağılımı