ABS (Kilitlenme Karşıtı Frenleme Sistemi), araçların her türlü yük durumunda bütün yol koşullarında ve çeşitli süratlerdeki zorunlu durumlarda yapılacak ani frenlemelerde tekerleklerin kilitlenmesini önleyerek direksiyondaki tam hakimiyeti sağlayan fren sistemidir. ABS, Almanca Antiblockier-system veya İngilizce Anti-lock Braking System ifadelerinin kısa yazım biçimidir. Kilitlenmeyen fren sistemi anlamına gelir.
*Frenden gelen ıslık sesinin nedenleri ve çözümleri hakkında bilgi almak için burayı tıklayabilirsiniz.
ABS Fren Sistemi Nasıl Çalışır?
Otomobilin seyri esnasında fren pedalına ani ve sert biçimde basıldığında, ABS fren sistemi otomatik olarak devreye girmektedir. ABS, güvenli bir sürüş sağlamak amaçlı geliştirilmiştir. ABS ile tekerleklere uygulanan fren basınçları ayarlanır ve tekerleklerin kilitlenmesinin önüne geçilir. Bu şekilde sürücü, yol kontrolünü kaybetmemiş olur. Tüm bu bilgileri özetlemek gerekirse; ABS, otomobilin 4 tekerleğinin fren basınçlarını birbirlerinden bağımsız olarak düzenlemektedir. Bu sistemle frenler, saniyenin 1/18’i kadar kısa tutulmuş olunur. Böylece darbeli olarak frenleme imkanı yaratılır, sonuç olarak sürücüler yön kabiliyetlerini kaybetmezler.
ABS’nin temel amacının, fren mesafesini kısaltmak olduğu düşünülmektedir. Ancak bu bilgi tam olarak doğru değildir. Çünkü ABS’nin asıl amacı, ani ve sert frenlemelerde sürücünün direksiyon hakimiyetini kaybetmemesini sağlamaktır. Otomobilin fren mesafesi de elbette kısalmaktadır ancak asıl amaç bu değildir. 2. amaç fren mesafesinin kısaltılmasıdır. ABS, panikleme durumlarında kullanılan ani ve sert frenleme durumlarında, aracın tekerleklerinin kilitlenmesini önler ve sürücünün manevra kabiliyetini ona bırakır. ABS’li araçlarda dinamik sürtünmeden faydalanılarak; ABS’si olmayan araca kıyasla daha kısa mesafede durma imkanı sağlanır.
ABS Fren Sisteminin Parçaları Nelerdir?
I – Kontrol Ünitesi Olan Hidrolik Ünite
Hidrolik ünite (ECU), motor kontrol ünitesinden gelmekte olan komutlar ile her bir tekerleğin fren silindir basıncını ayarlamaktadır. Bu ayarlama esnasında selenoid valfler kullanılmaktadır. Otomobilin motorunun olduğu kısımda ana fren merkez silindiri ve tekerlek fren silindirleri arasındaki kısma konumlandırılmıştır. Bu kısımda olması vasıtasıyla, fren merkez silindiri ve tekerlek fren silindirlerine bağlılığı sağlayan bağlantılar kısa tutulmaktadır. Hidrolik üniteler, her bir tekerlekteki basıncı kontrol etmek amaçlı olarak giriş ve çıkış selenoid valflerine sahiptirler. ECU, bu kısımda önemli bir role sahip olup sistemin kontrol fonksiyonları ile birlikte tüm elektronik ve elektriksel görevleri yerine getirmektedir.
II – Tekerlek Hız Sensörü
ECU yani motor kontrol ünitesi, otomobilin tekerleklerinin hızını hesaplamak için tekerlek hız sensörlerinden gelmekte olan sinyallerden faydalanmaktadır. Bu konuda aktif ve pasif tekerlek hızları olmak üzere 2 prensip bulunmaktadır. Aktif olsun pasif olsun her iki hız çeşidi de tekerleklere temas etmeksizin yani manyetik alan ile tekerleklerin hızlarını ölçmektedir. Günümüzde daha çok aktif sensörler kullanılmaktadır. Aktif sensör çeşitleri, tekerleklerin hem dönüş yönünü hem de tekerleklerin hızlarını kontrol edebilmektedir.
ABS Fren Sistemi Avantajları
ABS fren sistemi, fren durumunda her bir tekerleğin devir sayısındaki değişikliği bir kontrol ünitesi aracılığı ile denetleyen bir sistemdir. Dönüş sayısının ani düşmesi (örneğin kaygan zeminde fren yapma durumunda) ve tekerleğin kilitlenmesi durumunda kontrol ünitesi otomatik olarak fren basıncını düşürür. Tekerlek tekrar hızlanınca fren basıncını tekrar yükselterek tekerlek frenlenir. Bu aşama saniyede birçok kez gerçekleşir. Sağ ve sol tarafın ayrı zeminlerde olması halinde bile (örneğin sağ tekerlekler ıslak sol tekerlekler kuru zeminde) herhangi bir kilitlenme veya kayma söz konusu değildir. Bu sayede direksiyona hakimiyet tam, fren mesafesi oldukça kısadır.
Fizik kanunlarının dışına asla çıkılamaz, yani çeşitli fizik kanunları her zaman mevcuttur. Islak zeminde ABS söz konusu olsa bile fren mesafesi kuru zeminden daha fazladır. Fren sırasında çeşitli doğal kanunlar her zaman söz konusudur. Bunları hiçbir şey önleyemez. Amaç bu kanunların optimal olarak kullanmaktır. Bir sürücü eğer bir viraja mümkün olan en yüksek sınır süratinden daha yüksek bir süratle girerse ABS fren sistemi ona ancak otomobilin buzda kaymamasına yardımcı olacağı kadar yardım edebilir. Sensörler devamlı olarak yavaşlamanın her anında tekerleklerin doğru devir sayısında olup olmadıklarını hassas olarak kaydeder. Tekerleklerden birisinin devir sayısının çok düşük olması halinde kilitlenme tehlikesi fren basıncı o tekerlekteki sensör tarafından azaltılır bu suretle tekerlek tekrar normal dönüş süratine ulaşır tehlikeli duruş hali ortadan kalkar fren durumundaki normal hızıyla dönmeye başlar bu anda tekrar o tekerlekteki fren basıncı sensör tarafından yükseltilir. Yeniden kilitlenme olursa aynı olay tekrarlanır.
Tekerlekteki Kilitlenme (Kayma) Olayı
Fren kuvveti uygulanan tekerlek aracın hızına uygun olmayan şekilde yavaş dönerse bu olaya kayma denir. Serbest dönen tekerlek %0 kaymalıdır. Kilitlenmiş olan tekerleğin kayması %100’dür. En ideal fren durumu tekerleğin durduğu anda değil lastik ve zemin durumuna göre %10 veya %50 kayma durumudur. İstenilen kaymanın elde edilebilmesi için gerekli fren basıncı lastik ile yol arasındaki bağlantı kuvvetine bağlıdır. Bu kuvvet katsayısı kuru zeminde yüksek , ıslak zeminde daha düşük , buzlu zeminde çok düşük bir değerdir. ABS fren sistemi bütün bu zemin durumlarına uyum sağlayarak tekerlekleri istenilen kayma aralığında tutmayı amaçlar
ABS ile fren durumunda tekerlek hızı ve fren basınç karakteristiği
- Kumanda aleti kuvvetli bir tekerlek yavaşlama sinyali alınca fren basıncını yükseltmeye devam etmez o ana kadar erişilen düzeyde tutar.
- Eğer tekerleğin dönüş sayısı azalmaya devam ederse fren silindirindeki basınç düşürülür. Tekerlek daha zayıf frenlenir
- Tekerlek daha hızlı dönmeye başlayınca basınç tekrar yükseltilerek tekerlek devir sayısının düşmesi amaçlanır.
ABS Olan Araçlarda Yapılması ve Yapılmaması Gerekenler Nelerdir?
Otomobillerde aslında dört tekerlekte de ABS’nin olması, aracın içinde olan kişilere güvenlik ve etkin bir performans sağlamaktadır. ABS olan araçlarda, güvenlik seviyesinin maksimize edilmesi için sürücü olan kişinin bu sistem hakkında yeterli seviyede bilgiye sahip olması önemlidir. Yukarıda sayılmakta olan önemli noktalara uyan sürücüler, güvenle yollarına devam ederler.
ABS fren sistemine sahip araçlarda dikkat edilmesi gereken noktalar aşağıdaki gibidir;
- ABS fren sistemi çalışmaya başladığı zaman bunu hisseden sürücünün, ayağını fren pedalının üzerinde tutmaya devam etmesi gerekmektedir.
- Aracın yönlendirilmesi esnasında, ABS fren sisteminin uygun olarak çalışmaya devam edebilmesi için fren pedalına uygulanan basıncın ve sertliğin korunması gerekmektedir.
- Fren pedalında oluşan salınımların devamı esnasında, fren pompalamaktan kaçınılmalıdır.
- ABS fren sisteminin her ne kadar kilitlenme yaşaması zor olsa da sürücü, eğer otomobilin tekerleklerinde kilitlenme olduğunu hissederse; aracın sağlıklı olarak yönlendirilebilmesi açısından fren pedalını bir miktar bırakması gerekmektedir. Bu miktar ayarı, ön tekerleklerin dönmeye başlamasına yetecek kadardır.
ABS Fren Sisteminin Gelişim Aşamaları
ABS fren sistemi ‘nin mazisi 1920’li yıllara kadar gitmektedir. Almanya’da Voisin firması “Frenlemenin tekerlekleri kilitlemesini önleyici donanım” tanımıyla hidrolik sistemle çalışan ilk örneğini yapmışlar ve 671925 Almanya nosuyla ilk patentini de almışlardır.1950’li yıllarda bazı sivil uçaklar mekanik / pnömatik ABS’yle donatılmışlardır. 1960’lı yıllarda Alman silahlı kuvvetleri ilk transistörlü ABS ‘yi kullanmaya başlamışlardır. Sistem bir otomobilde ilk kez 1967 yılında İngiliz üretici Jensen tarafından hayata geçirilmiştir.Tümleşik devre sistemlerinin seri olarak üretilebilmesi 70’li yıllarda gerçekleşince ve otomobillerin tekerleklerine yerleştirilen devir sayaçlarınında geliştirilip hatasız çalışmaları sağlanınca atılım gerçekleşmiştir. 1978 yılında Mercedes S serisinde daha sonra da BMW 7 serisinde ABS sistemini kullanmaya başlamıştır. Elektronik endüstrisindeki gelişmeyle ABS fren sistemi daha küçük, daha ucuz ve daha kolaya doğru gelişmiştir. Örneğin Bosch firmasının ABS 5,3 kodlu 5. kuşak fren sisteminin ağırlığı sadece 2,6 kilogramdır (başta 6 kg ağırlığındaydı), bir öncekinden yarı yarıya daha az yer kaplar aynı zamanda 1989 yılındaki sistemlerden 5 kat daha küçüktür. Yakalanan son teknolojiyle ABS’nin Smart gibi küçük otomobillerde bile kullanılabilirliği oluşmuştur.
Konu ile ilgili olan otomobil fren sistemi sayfasına burayı tıklayarak geçebilirsiniz. Çalışma prensipleri sayfasına giderek site hakkında bilgi sahibi olabilirsiniz. Ana sayfaya gitmek için burayı tıklayın.
Kaynak: wikipedia.org ve messmastic.com
