ABS FREN SİSTEMİ

    ABS FREN SİSTEMİNİN ÇALIŞMASI VE ÜSTÜNLÜĞÜ

ABS, kullanıldığı taşıtın kararlılığını, manevra ve durma yeteneğini artırabilen bir fren sistemidir. Dört-tekerlek ABS, tekerlek kilitlenmesini önleyerek, sürücülere acil frenleme durumlarında kararlılık ve yön kontrolü sağlamaktadır. ABS, her tekerleğin yakınında dönme hızını algılayarak tekerleklerin çekiş kaybettiği ve kilitlenmek üzere olduğunu algılayan sensörlere sahiptir. Elektronik kontrol ünitesi (ECU- Electronic Kontrol Unit) bu sinyalleri değerlendirerek, fren basıncını değiştirmek yoluyla tekerlek kilitlenmesini önleyen hidrolik kontrol ünitesine (HCU- Hydraulic Kontrol Unit) komutlar gönderir.

 ABS Çalışma prensibi : 

 Sürücü dört-tekerlek ABS ‘li bir taşıtın fren pedalına sertçe bastığında, sistem otomatik olarak fren basıncını dört tekerlekte düzenleyerek, tekerlek kilitlenmesini önlemek üzere her tekerleğin fren basıncını bağımsız olarak ayarlar. ABS, frenleri saniyede 18 defa kadar pompalayarak, sürücülere belirli ölçüde yönlendirme yeteneği kazandırmaktadır.

Dört tekerlek ve iki arka tekerlek ABS’lerin farkı

Dört-tekerlek ABS, acil durma koşullarında taşıt kararlılık ve geliştirilmiş manevra yeteneğini sürdürmek için tasarlanmıştır. Dört-tekerlek ABS donatılmış bir taşıtta frenleme sistemi, dört tekerleğin her birinde tekerlek kilitlenmesini önleyerek, sürücüye geliştirilmiş yönlendirme kontrolü sağlamak için frenleme basıncını düzenler.
Arka-tekerlek ABS ise, daha çok kamyonet, minibüs ve spor taşıtlarda görülmekte ve sadece arka tekerleklerin tekerlek kilitlenmesini önlemek için kullanılmaktadır. Bu sistem sürücüye doğrultu kararlılığını sürdürmek ve taşıtın arkasının yanlara kaymasını önlemekte yardımcı olmaktadır. Arka-tekerlek ABS sistemlerinde ön tekerleklerin hâlâ tıpkı geleneksel frenlerdeki gibi kilitlenme eğilimi vardır. Eğer kilitlenme olursa, sürücü fren pedal basıncını ön tekerleklerin tekrar dönmeye başlamasına yetecek kadar azaltmalıdır. Böylece sürücü taşıtı yönlendirebilir

ABS SİSTEMİNİN PARÇALARI

ABS fren sisteminin fonksiyonu her türlü frenleme koşulu altında aracın;
•    Stabilitesini,
•    Direksiyon hakimiyetini,
•    Optimum şekilde frenlenmesini sağlamaktır.
Optimum şekilde frenlemenin anlamı, maksimum yol tutuşunu elde ederek frenleme mesafesini optimize etmektir.                                                                                                                                 Fren mesafesinin azaltılmasının yanı sıra, ABS fren sisteminin en önemli avantajı, acil frenlemeler esnasında direksiyon hakimiyetinin kaybedilmemesidir. (NOT: Aşırı hızın neden olduğu tehlikeler, hiçbir ABS fren sistemi tarafından telafi edilemez.)

Hidrolik fren sisteminde ABS’nin yapısı

Otomobillerde kullanılan ABS’de klasik fren sisteminde yer alan elemanlara ilave olarak üç ünite kullanılmaktadır.
a)      Tekerlek hız sensörü
b)      Elektronik kontrol ünitesi
c)       Hidrolik modülatör
Sistemin çalışmasına esas oluşturan hız bilgisi tekerlek poryası üzerinde yerleştirilen hız sensörleri vasıtasıyla sağlanır. Bu bilgiler EKÜ tarafından algılanarak değerlendirilir. Tekerlek çevresel ivmesinin durumuna göre , EKÜ Esistemin hidrolik devresine müdahale ederek frenleme kontrolü sağlanır.

Hız Sensörleri
                           
Değişik manyetik alan algılama prensibine göre çalışır. Değişken manyetik alan içerisinde sabit duran bobin üzerinde gerilim indüklenir. Tekerlekle beraber tambur dönerken daimi mıknatıs tarafından oluşturulan manyetik alan ,tamburun girinti ve çıkıntılarından etkilenerek bobin üzerinde tamburun hızına bağlı olarak değişen farklı voltaj üretir. Bu gerilim, frenlemeye bağlı kalmaksızın tekerlek döndükçe EKÜ ‘ye iletilir.

 Elektronik Kontrol Ünitesi

    Elektronik kontrol ünitesi, hız sensörü sinyalini alarak yükseltir, işlemden geçirerek selenoid valfe enerji sağlar ve çalıştırır. Tekerlek hız sensörlerinden gelen sinyaller, elektronik kontrol ünitesinde değerlendirilir. EKÜ her bir tekerlekten  gelen sinyallere göre ortalama taşıt hızını hesaplar ve referans hız belirler. Bu referans hız ile her tekerleğin çevresel hızı karşılaştırılarak kayma oranını belirler. Kaymanın belirlenen değerinin üzerine çıkması halinde, ilgili tekerleğin sistem basıncına kumanda eden selenoid valfi uyarır. Bu uyarma tekerleğe intikal eden basıncın sabit tutulmasını veya basıncın tamamen düşürülmesini sağlar. Bu basınç kontrolü, tekerlek kayma oranı ve çevresel ivmenin değişimine bağlı olarak saniyede birkaç kere tekrar edebilir

  Hidrolik Modülatör

 EKÜ’nün kontrolü ile çalışan hidrolik modülatör tekerleklere iletilen hidroliğin yönlendirdiği selenoid valfler, motor , hidrolik pompa ve hidrolik akümülatörden oluşur. Sistemin diğer üniteleriyle bütünlük içerisindedir
Frenleme ve zemin şartlarının değişmesi durumunda ,tekerlek kayma oranı belirlenen sınıra yaklaştığında EKÜ hidrolik modülatörün selenoid valfine 2 A akım gönderir.  Selenoid valfin enerjilenerek hareket etmesiyle basınçlı hidroliğin tekerlek silindirine geçişi kapatılır. Aynı zamanda valf basınçlı hidroliğin akümülatöre geçişine de izin vermez. Tekerlek kayma oranı referans değerin üzerine çıktığını algılayan EKÜ bu defa kilitlenmek üzere olan tekerleğin  hidrolik devre basıncını kontrol etmek üzere selenoid valfe 5  A akım gönderir.  Aynı anda hidrolik modülatörün motor ve pompası da çalıştırılarak hidrolik tamamen fren devresinden boşaltılır.
Bir tekerleğin kilitleme tehlikesi  doğar doğmaz bu tekerleğin devir sayısı düşer. Bunun için elektronik kumanda cihazı hidrolik üniteye ‘Fren hidroliğini çek’ komutunu verir. Bunun üzerine geri iletme pompası fren hidroliğini tekerlek frenleme silindirinden çekerek basınç tutucu üzerinden fren merkez pompası devresine iletir. Fren basıncının ortadan kaldırılması, tekerleğin kilitleme tehlikesini önler. Aynı anda tekerlek tekrar hızlanır. Elektronik kumanda cihazı tekerleğin yeniden kuvvetli bir şekilde frenlenebileceğini tekrar belirler ve hidrolik üniteye ‘fren hidroliğini gönder’ komutunu verir. Böylece manyetik supap üzerinden basınç tekrar yükselir. Ayarlama (düzenleme) süresi yeniden başlar.

 ABS REGÜLASYON ÇEVRİMİ

Fren uygulandığında tekerlek hızı, taşıtın ortalama hızına göre daha düşüktür.Çünkü frenleme yapan tekerlekle zemin arasında kayma meydana gelir.ECU tarafından belirlenen referans hıza göre tekerlek çevresel hızının hesaplanmasıyla bu kayma oranı % 10 ile % 30 arasında tutulur. Tekerlek % 30 kayma değerinin üzerine çıktığında tutunma azalacaktır ve taşıtın kararlılığı bozulur.

FREN BASINCININ SİSTEME ETKİSİ

 Frenleme ve zemin şartlarının değişmesi durumunda ,tekerlek kayma oranı belirlenen sınıra yaklaştığında EKÜ hidrolik modülatörün selenoid valfine 2 A akım gönderir.  Selenoid valfin enerjilenerek hareket etmesiyle basınçlı hidroliğin tekerlek silindirine geçişi kapatılır. Aynı zamanda valf basınçlı hidroliğin akümülatöre geçişinede izin vermez. Tekerlek kayma oranı referans değerin üzerine çıktığını algılayan EKÜ bu defa kilitlenmek üzere olan tekerleğin  hidrolik devre basıncını kontrol etmek üzere selenoid valfe 5  A akım gönderir.  Aynı anda hidrolik modülatörün motor ve pompası da çalıştırılarak hidrolik tamamen fren devresinden boşaltılır.Bir tekerleğin kilitleme tehlikesi  doğar doğmaz bu tekerleğin devir sayısı düşer. Bunun için elektronik kumanda cihazı hidrolik üniteye ‘Fren hidroliğini çek’ komutunu verir. Bunun üzerine geri iletme pompası fren hidroliğini tekerlek frenleme silindirinden çekerek basınç tutucu üzerinden fren merkez pompası devresine iletir. Fren basıncının ortadan kaldırılması, tekerleğin kilitleme tehlikesini önler. Aynı anda tekerlek tekrar hızlanır. Elektronik kumanda cihazı tekerleğin yeniden kuvvetli bir şekilde frenlenebileceğini tekrar belirler ve hidrolik üniteye ‘fren hidroliğini gönder’ komutunu verir. Böylece manyetik supap üzerinden basınç tekrar yükselir. Ayarlama (düzenleme) süresi yeniden başlar