Tekil Mesaj Gösterimi
Eski
  (#1)
Carrera
 
Carrera - ait Avatar
 
Çevrimdışı (offline)
Mesajlar: 4
Üyelik Tarihi: 15-04-07
Bulunduğu Yer: İstanbul/Anadolu Yakası
Motosikleti: Yamaha FZ6 Fazer
Kan Grubu: A Rh+
Artçı, fren mesafemizi etkiler mi? - 04-07-2007, 03:25 AM

 

Bu sefer ki yazım motosiklet kullanımının belkide en zorlu ve hayati kısmı olan frenleme hakında genelde yanlış bilinin bir ayrıntıyla ilgili. Kafa karışıklıklarına engel olmak ve işin püf noktasını başka yerde aramamak için önce konunun tüm değişkenleri ve ortamı ayırntılı şekilde izah edeyim.




Motor: Herhangi bir motosiklet


Mekan: Herhangi bir yol


Hız: Herhangi bir sürat



Motosikleti durdurma amaçlı fren yapıyoruz.

Soru: Motosikleti, üstünde sadece biz varken X m mesafede durdurabiliyorsak, arkamıza bir artçı aldığımızda aynı şartlarda motoru hangi mesafede durdurabiliriz?

1) X m den fazla ( > X )
2) X m den az ( < X )
3) X m ( = X )

Motosikleti, üstünde sadece biz varken X m mesafede durdurabiliyorsak, arkamıza bir artçı aldığımızda aynı şartlarda motoru yine X mesafede durdurabiliriz. Duruş mesafesi DEĞİŞMEZ.


Gelelim cevabın teknik izahatına.

Önce kenara yazmamız ve aklımızda tutmamız gereken bir bilgiyi tekrar hatırlayalım. Motosikletin ilerleyebilmesi veya durabilmesi için sahip olması gereken şey nedir? Tutuş. Yola tutunmayan lastiklerle ne motoru ileri götürmek mümkün olur (patinaj) nede durdurmak (kızaklama). Şimdi devam edelim.

Araçlarda ki fren sistemleri temelde nasıl çalışmaktadır? Enerjinin asla yok olmadığı sadece şekil değiştirdiği fizik kanununu göz önünde bulunduracak olursak, fren sistemleri kinetik enerjiyi ısı enerjisine (termal enerji) dönüştürerek araçları yavaşlatıyorlar. Yani dönmeyen bir cismin (balatalar) dönen bir cisme (diskker) sürtünerek hareket enerjisini ısıya dönüştürmesi. İki cisimin birbirlerine sürtünmesi arttırıldıkça (fren manetine veya pedalına basıldıkça) açığa çıkan ısı enerjisi yani emilen kinetik enerji o denli artıyor.

Fren sistematiğini anladığımıza göre devam edelim. Motorumuzda bir artçı varken bile, tekerleklerimizi kilitleyecek şekilde fren yapabiliyor muyuz? Evet. Demek ki motoru durdurabilme mesafemizi etkileyen şey frenleri ne kadar sıkabildiğimiz yada frenlerin dönen tekere onu durdurabilecek kadar baskı uygulayıp uygulayamaması DEĞİL. Peki işin püf noktası nedir?

TUTUŞ

Daha önce bahsettiğimiz üzere, motoru durdurabilmek için ihtiyacımız olan şey tutuştur. Yere tutunmayan lastik motoru ne durdurur nede hareket ettirir. Peki biz en hızlı ve sağlıklı şekilde nasıl fren yapıyorduk? Giderek artan bir güçle maneti sıkarak. Ama neden? Neden hemen tüm gücümüzle frenlere asılmak yerine limon sıkar gibi sıkıyorduk? Çünkü tekerleğin kilitlenmeyip tutuşa sahip olması için önce ağırlık transferini gerçekleştirip ön tekerleğe ağırlık bindiriyorduk. İşte kilit kelime.

AĞIRLIK

Lastiğin kızaklamayıp yere tutunmasını sağlayan şey ağırlık. Peki ağırlık artarsa fren mesafesi kısalır mı? Hem evet hem hayır. Evet, çünkü artan ağırlık bize ilave bir tutuş vereceğinden, daha yüksek bir sürtünme katsayısı ile durma gücümüz artıyor. Yani lastik kızaklamaya başlamadan önce daha büyük bir güçle fren yapma imkanımız oluyor. Hayır, çünkü artan ağırlıktan dolayı durdurma işlemi için kinetik enerjiden termal enerjiye dönüştürülmesi gereken toplam enerji miktarı artıyor. Sonuç nedir? İkisi birbirini götürerek denklemi yine aynı tutuyorlar. Yani motorun (veya herhangi bir tekerlekli aracın) durma mesafesi ağırlıkla orantılı olarak değişmiyor.

Hemen itrazları duyar gibi oluyorum. "O zaman bir motora 500 kg yük yüklesek de aynı mesafede mi durabiliyoruz"? Elbette hayır.

İşin asıl açıklığa kavuştuğu nokta tam burası. Nereye kadar "ilave ağırlık" fren mesafesine etki etmiyor?

Her fren sisteminin ısı enerjisine dönüştürebileceği kinetik enerji miktarının bir üst sınır vardır. Eğer motoru (aracı) yolcu veya yük ile aşırı yüklerseniz, yani istiap haddini geçerseniz, fren sisteminin durdurabilme kapasitesini aşacağınızdan en nihayetinde, ilave kinetik enerjinin miktarı ilave yol tutuşun miktarını aşacağından denklem bozulacak ve fren mesafesi uzayacaktır. Uç bir durumda aşırı ısınma sebebiyle fren sistemi tamamen devre dışı bile kalabilecektir (fren şişmesi denen hadise).

Kısaca

- Artan ağırlıkla beraber, artan yol tutuştan dolayı tekerleği kilitlemeden önce uygulanabilecek azami frenleme gücü de artar.
- Artan frenleme gücü ilave ağırlığın ortaya çıkarttığı ilave kinetik enerjiyi etkisiz hale getirebilecek seviyededir.
- Bu kural, aracın üretici-tasarımcı tarafından belirlenen istiap haddi aşılmadığı, yani aracın fren sisteminin toplam kinetik
enerjiyi termal enerjiye dönüştürebilme kapasitesi aşılmadığı sürece geçerlidir.


Yani arkanıza bir artçı aldığınızda veya aracınızın ağırlığı arttığında tek yapmanız gereken ilave frenleme gücü kullanmak olacaktır. Elbette motorun (aracın) ağırlık sınırını aşmadığınız müddetçe.

Eğer artan ağırlık fren mesafesini uzatsaydı, iki yolculu bir Honda Goldwing ile benzer fren sistemini kullanan ama neredeyse yarı ağırlıkta olan Honda CBF 1000 in durma mesafeleri arasında ciddi farklar olurdu. Veya sadece 950 kg olan minik bir otomobile 5 yetişkin bindiğinde aracın durma mesafesinin katlanması gerekirdi. Ayrıca unutulmamalı ki araçların fren mesafeleri test edilirken, aralarında 200 kg ye varan ağırlık farkları olsa bile ağırlıkları dikkate alınmaz.

O zaman neden araçların hafifletilmesi için ciddi para ve emek harcanıyor?

Hafif aracın ivmelenmesi daha iyi olur, çünkü motor tarafından üretilen gücün ileriye doğru hareket ettirmek zorunda kaldığı toplam ağırlık azaldıkça, birim ağırlık (kg) başına düşen güç artar. Çabuk hızlanmak istiyorsanız ya motor gücünü arttırırsınız yada ağırlığı azaltırsınız. Düşük ağırlığın diğer bir etkisi ise motorun verimliliğini arttırmasıdır. Düşük ağırlık sayesinde benzin tüketimi azalır.

İlave ağırlık fren kullanımında hiç mi olumsuz etki etmiyor?

Elbette edebilir. Aşırı ısınma. Fren sistemlerinin tasarımları, kullanımdan hemen sonra azami soğumayı sağlayacak şekilde yapılır. Çünkü işlevsel çalışabilme ısısını aşan bir fren sistemi, gücünü yitirecek hatta tamamen devre dışı kalacaktır.

Formula 1 otomobilleri gibi frenlere aşırı ve sürekli yük bindiren araçlarda özel malzemeler kullanılır. Mesela ancak 650 dereceden sonra düzgün çalışmaya başlayan ve 1200 dereceye kadar işlevsel kalabilen karbon-karbon diskler gibi.

Yoğun fren kullanımında kızan F1 diskleri...



Seri üretim motosikletlerin fren sistemleri ise çok daha düşük sıcaklıklarda verimli çalışabilmektedirler. Ancak yoğun ve kısa aralıklı kullanım bu sıcaklığı yükselttiğinden bazı sorunlar çıkabilmekte. Yokuş aşağıya ve bol virajlı bir dağ yolundan iniş yapıldığını varsayalım.

İtalya, Doğu Alpler Stelvio Geçidi (Passo dello Stelvio). İşte burada sağlam frenlere ihtiyacınız var. (Rüya rotamın en güzel parçalarından biri.)



Eğer frenin, kullanım aralıkları arasında gerektiğince soğuması için yeterli zaman olmazsa fren sistemi ısındıkça durdurma gücünü kaybedecek hatta tamamen devre dışı kalabilecektir.

Frenin kullanılmaya başlamasıyla disk yüzeyindeki ısınmanın termal resmi


Aşırı ısıma, hidrolik sistemi de etkileyerek hortumların genleşmesine ve frenin hassasiyetinin kaybolmasına sebep olabilir. Özellikle yüksek performanslı motosikletlerde "Çelik Fren Hortumu" kullanılmasının sebebi de bu etkiyi ortadan kaldırmaktır (Japon SS lerde standart olmaması tamamen fiyat politikasıyla ilintili bir konu bkz:KTM,Ducati).

Çelik Örgülü Fren Hortumu


Fren sisteminin etkin şekilde soğutulabilmesi için farklı alaşımlardan ve havayı daha iyi kullanan ayrodinamik yapılardan yararlanılırken disklerin tasarımıda soğuma konusunda rol oynuyor.




Bu yazının konusu fren sistemleri olmadığından daha ayrıntılı anlatımı başka bir başlığa erteleyelim. İşin açıklamasını herkesin anladığını zannediyorum. Son olarak bu sorudan çıkartmamız gereken dersin ne olduğuna değinelim.

Motosikletimize bir artçı veya ilave yük aldığımızda, sürüş stilimizide buna uydurmamız gerekir. Motorun virajlarda gidone verdiği tepki değişeceği gibi hızşanması da yavaşlayacaktır. Frenleme mesafesi ise aynı kalmakla beraber kullanmamız gereken fren gücü artacağından daha güçlü fren yapmaya hazırlıklı olmalıyız. Ayrıca, bilhassa uzun inişlerde ve tekrar eden firkete virajlarda (hairpin) düşük vites ve yüksek devir ile frenlemenin bir kısmı motor freni ile yapılmalıdır ki fren sistemi acil durumlar veya gerçekten gerekli anlar için korunabilsin.

Motosiklet, iki kişi binmesi ve gezmesi zevkli olduğu kadar, tehlikesi ve sorumluluğuda aynı oranda artan bir makine. Lütfen sürüşümüzün her saniyesinde bunun farkındalığı ile hareket edelim.

Konu Skullhunter tarafından (04-07-2007 Saat 19:02 PM ) de değiştirilmiştir..
Alıntı ile Cevapla