Frenlerde termoelastik kararsızlık
Frenlerdeki sürtünmeden kaynaklanan ısı, temas halindeki balata ile diskin termoelastik distorsiyonuna neden olur. Neticede termomekanik bağlantı termoelastik kararsızlığa [TEI] sebep olabilir. Kritik hız aşıldığında basınç dağılımı kararsız olur ve yükün lokalizasyonu ile ısı üretimine yol açar. Bundan dolayı sürtünen yüzeylerde kızgın noktalar oluşur [1]. Oluşan kızgın noktaların etrafında daha yoğun alüminyum oksitler oluşmaktadır [2]. Bu durum özellikle fren ve kavrama gibi enerji harcanan sistemlerde hüküm süren bir olaydır. Kızgın noktalar, malzemenin zarar görmesine ve aşınmaya neden olmasının yanı sıra sürtünmeden kaynaklanan ve arzu edilmeyen titreşimlerin de kaynağı olur. Bu durum ısıl pürüzlülük yada ısıl titreşim olarak tanımlanır. TEI ile ilgili yüksek lokal sıcaklıklar malzemelerin bozulmasına, termik çatlaklara ve fren zayıflaması gibi olumsuzluklara neden olabilir [3]. Termik titreşimlerin [thermal judder] önlenmesine yönelik olarak;
Diskin termik iletkenliğini ve özgül ısı kapasitesini arttırmak (ısı depolama özelliğini),
Genleşmeyi azaltmak için balatanın sıkıştırılabilirliğini optimize etmek,
Balatanın aşınma davranışını iyileştirmek,
Balatanın termik genleşmesini ve<span > temas açısını azaltmak,
Diskin konikleşmesini azaltmak (diskin iç tarafının desteklenmesi gibi),
Diskin eksenel yan yüzey çarpıklığını minimize etme yaklaşımları uygulanabilir [1].
Kaynaklar:
Thuresson, D. Influence of material properties on sliding contact braking applications, Wear 257,<span > 451-460, (2004). <span >
Lee, K.<span >, Frank, W., Brooks, Jr., Hot spotting and judder phenomena in aluminum drum brakes, Journal of Tribology – 125, 44-51, (2003).<span >
Demir, A., Çavdar, A., Kiliçaslan, İ. Diskli Frenlerde Termo-Elastik Kararsızlığın İncelenmesi, Uluslararası Mesleki ve <span >Teknik Eğitim Teknolojileri Kongresi – MTET, (2006).
