Hidrolik fren nasıl çalışır? Pedala basmak, hızla giden arabayı nasıl durduruyor?
Hareket halindeki her nesnenin kinetik (hareket) enerjisi vardır ve nesne sadece bu enerjiyi kaybedince durur. Makineyi yavaşlatmak veya durdurmak için frenlerde kullanılan ilke budur. Saatte 100 kilometre hızla giden bir arabayı durdurmaya çalıştığınızı hayal edin. Ayağınızla uygulayacağınız kuvvetin arabayı yavaşlatması bile mümkün değil. Modern taşıtları yavaşlatmaya veya durdurmaya yetecek gücü üretmek için hidrolik frenler kullanılıyor.
Sıvıların ve farklı boyutlarda silindirlerin akıllıca bir kombinasyonu, pedala uyguladığınız kuvveti katlıyor. Pedala hafifçe basmanız bile fren diskleri üzerindeki fren balatalarına uygulanan büyük bir kuvvete dönüştürebiliyor. Sürtünme yoluyla kinetik enerji kaybedildikçe araba hızla yavaşlıyor.
Hidrolik Fren Mekaniği
1. Fren Pedalı: Frene basmak, küçük bir pistonu hidrolik fren sıvısıyla dolu bir silindire itiyor. Sıvıları sıkıştırmak neredeyse imkansız olduğu için sıvı, basıncı her yöne eşit olarak iletiyor.
2. Kuvvet Çarpanı: Fren sıvısı, tekerleklerin yanındaki daha büyük pistonlara doğru itiliyor. İnce silindirden daha geniş bir silindire geçilmesi kuvveti artırıyor. (Kuvvet = Basınç Kesit Alanı)
3. Fren Balatası Ve Fren Diski: Fren sıvısının daha büyük pistonda uyguladığı kuvvet, fren balatasını tekerleğe bağlı fren diskine doğru itiyor.
4. Sürtünme: Diske temas eden balata, bu iki bileşen arasında sürtünme oluşturuyor. Sürtünme ısı ürettikçe kinetik enerji termal enerjiye aktarılıyor.
5. Yavaşlama: Kinetik enerjinin aktarılması, tekerleklerin ve dolayısıyla arabanın hızının azalmasına neden oluyor.
Kaynak: How It Works