Brembo’nun En Güçlü Fren Kaliperi: Mühendislik Harikası ve Süper Arabalar İçin Değil
Elektrikli araçların aşırı ağırlığı artık bir sır değil. Bugün satılan bazı elektrikli araçlar, özellikle Chevrolet Silverado EV ve GMC Hummer EV gibi büyük kamyonetler ve arazi taşıtları, 9000 poundu aşkın ağırlığa sahip ve 700 beygir gücün üzerinde güç üretiyor. Bu durum, aracın her alanında yeni sorunlar yaratıyor ve özellikle fren sisteminde önemli bir problem ortaya çıkarıyor: bu kadar güç ve kütle için durmak amacıyla gereken kuvvet inanılmaz derecede yüksek olabilir.
Şu ana kadar, Silverado EV gibi araçlarda standart pistonlu fren kaliperleri kullanılıyordu. Ancak Brembo, Boldika adlı yenilikçi bir çözümü sunuyor. “Bohl-DEE-kah” olarak telaffuz edilen bu kaliper, hem sağlamlık hem de ağırlık tasarrufu açısından önemli avantajlar sağlıyor.
Boldika’nın sırrı, iki alüminyum kaliper parçasının dökme demir bir köprü ile birbirine bağlanmasıyla oluşan üç parçalı tasarımında yatıyor. Brembo, yüksek performanslı spor otomobillerindeki fren sistemlerinde sıklıkla kullandığı bu alüminyum parçalarla tanınıyor. Bu hafif kaliper gövdeleri, sportif niteliklerini görsel olarak ortaya koyuyor. Kırmızı renkte (ancak üreticinin tercihine göre farklı renklerde de olabilir) olan bu kaliperler, Porsche 911 veya Chevrolet Corvette gibi spor otomobillerde bulunan frenlere benzer bir görünüm sunuyor. Ancak dikkat çeken nokta, dökme demir köprü:
Brembo mühendislik sorumlusu Cloyd Reed, “Bu uygulamalarda gördüğümüz kuvvetler, alüminyumun mekanik özelliklerini aşıyordu ve basınç yönünde de sorun yaratıyordu. Dökme demir köprü, alüminyumun yetersiz kaldığı alanları değiştirmek için bir çözüm oldu” şeklinde açıklıyor.
Ağırlık arttıkça, durdurma ihtiyacı da artar. Brembo’nun tüm alüminyum kaliperleri hafif spor otomobiller için mükemmel çözümler olsa da, günümüzde üretilen ağır elektrikli araçlar ve arazi taşıtları farklı bir yaklaşım gerektirir.
Reed, “Bu konsepti ilk kez uyguladığımız araç, tipik olarak kullanılan alüminyum malzemesinin, bu uygulamalar için gereken yükleri ne kadar kaldırabileceği konusunda sınırlamalar getirdiği anlamına geliyordu” diyor.
Sayılara bakıldığında, altı pistonlu Boldika kaliperi yaklaşık 6296 pound-feet tutma kuvveti üretebiliyor; bu da İtalyan fren üreticisinin diğer altı pistonlu tüm alüminyum kaliperlerinden iki kat daha fazla. Yani Brembo, en güçlü fren kaliperini süper arabalar yerine kamyonetler için tasarladı.
Kaliperin yapımında, dört adet cıvatanın dökme demir köprüyü alüminyum parçalarla birleştirdiği görülüyor. Dökme demirin merkezi konumda olması, torsiyonel sağlamlığı artırarak frenlere güven veren bir pedal hissi sağlar ve tipik bir alüminyum kaliperden çok daha sert bir yapı sunar.
Reed, “Sabit bir kaliper, kaydırmalı bir kaliperden çok daha az esnekliğe sahiptir” diyor. “Kaydırmalı kaliplerde çeşitli parçalar birbirine karşı çalışır ve bu parçalar arasındaki toleranslar sistemde esneme yaratır.”
Ağırlık, tasarımın önemli bir faktörüdür. Tamamen dökme demir olan bir Boldika kaliperinin ağırlığı yaklaşık 53 pound iken, altı pistonlu Boldika kaliperinin ağırlığı 32 pound’dur. Bu, bir otomobilin en önemli bölümü olan tekerleklerin dönmesini sağlayan parçalarda büyük bir ağırlık tasarrufu anlamına gelir. Elbette, dökme demirin kullanımı bazı ek ağırlık getirir, ancak Reed’e göre “tamamen alüminyum olsa bile, kaliper çok daha hafif olmaz.”
Alüminyum kaliperlere dökme demir eklenmesiyle ilgili ilk endişelerden biri, zamanla korozyon riskidir. Brembo’nun şık, boyalı alüminyum kaliperleri paslanmaya karşı dayanıklı olsa da, beş yıl sonra kullanılmış bir dökme demir kaliperin görünürde oksidasyon belirtileri göstereceği bilinmektedir. Boldika tasarımında, dökme demir parçası büyük ölçüde görüş açısının dışındadır, ancak dikkatli bakıldığında kırmızı boyalı köprünün görülebildiği de olmaktadır. Reed, kısmi olarak boyalı ve kısmen paslı bir kaliper endişesinin gereksiz olduğunu belirtiyor.
“Kullandığımız kaliper malzemelerine ve kaplamalarına bakılmaksızın, her zaman aynı korozyon direnci ve görünüm gereksinimlerini karşılarız” diyor. “Farklı malzemelerin kullanıldığı durumlarda galvanik korozyonu önlemek için uygun kaplamalar seçeriz. Ayrıca, boyanın da performans kriterlerini karşılaması için geliştirilir; bu, alüminyum yüzeyde veya dökme demir yüzeyinde olsun. Bu kaliperde, farklı malzemelerin temasını önlemek için hafif bir ayarlama yapabilir ve bunun gerçekleşmediğinden emin olabiliriz.”
Bunun ötesinde, Brembo kendi özel kaplama teknolojileri hakkında bilgi vermeye istekli değildi (şimdilik Brembo’nun sözüne güveniyoruz, ancak ileride bu kaliplerin kamyonetlerde nasıl göründüğünü merak ediyoruz).
Tasarım açısından, Boldika’nın görünümü de yetenekleri kadar ilgi çekici. Sonuçta, bir alüminyum kaliperin cazibesi, tekerleklerin arasından bakıldığında görünen sağlam yapısından kaynaklanır. Elbette, bazı elektrikli araçlar aerodinamik tasarımlı tekerlekler nedeniyle kaliperleri gizleyebilir; ancak görünür olduğunda, bu parçanın ne kadar sağlam olduğunu görmek mümkün.
Reed, “Tasarım felsefesi, performans gereksinimlerine dayanır ve ardından gerekli bileşenlerin entegre edilmesiyle şekillenir” diyor. “Bu süreçte ortaya çıkan tasarım, mekanik yeteneklerin bir ifadesidir; sağlamlık, güç ve dayanıklılık ön plandadır.”
Dört adet dışarıdan görünen cıvata, dökme demir köprüyü diğer kaliperlerden ayıran en belirgin özelliklerden biridir. Ayrıca, pistonların görünmediği de dikkat çeker. Reed’e göre, pistonların olmaması sadece tasarım tercihi değil, aynı zamanda sağlamlığa odaklanmanın bir sonucudur.
Boldika kaliperlerinin bakımı, hem tamamen alüminyum hem de tamamen dökme demir kaliplerden farklıdır. Tamamen alüminyum kaliplerde olduğu gibi, pedlerin değiştirilmesi için öncelikle bir pim çıkarılır, ardından pedler kolayca elinizle veya bir alet yardımıyla çekilir. Boldika’da ise, sağlamlığa odaklanıldığı için, pedlerin takılması ve sökülmesi için cıvatalar kullanılır. Bu işlem, kaliperlerin montaj noktalarından tamamen sökülmesinden ve dört adet cıvatanın gevşetilmesinden sonra gerçekleştirilir.
Brembo, Enesys yayma teknolojisini de Boldika’da kullanmayı başarmış. Bu yaylar elle takılıp çıkarılabilir ve fren pedalına basılmadığı zaman pedleri rotor yüzeyinden tamamen uzaklaştırarak daha uzun ömürlü pedler ve daha yüksek verimlilik sağlar. Bu teknoloji genellikle Brembo’nun diğer alüminyum kaliplerinde bulunur, bu nedenle hibrit bir çözümde de kullanılması takdire şayan.
Brembo’nun vurguladığı son performans avantajı, rotor yüzeyine daha dengeli ve eşit bir basınç uygulamasıdır. Bu sağlam yapı sayesinde, fren pedalına basıldığında hissedilebilen fark yaratır. Daha dengeli basınç, ısı dağılımını iyileştirir ve fren sisteminin termal yükleri daha iyi tolere etmesini sağlar. Özellikle ağır yüklü araçlarda veya zorlu koşullarda sürüş yaparken bu özellikler büyük önem taşır.
Reed, “Bu özellikle de yüklü bir araçla sürüş yaparken belirginleşir” diyor. “Kaydırmalı bir kaliperle karşılaştırıldığında, frenlerin uyguladığı kuvvetin ne kadar fazla olduğunu sürücü hissedebilir ve bu da daha güvenli bir sürüş deneyimi sağlar.”
Şu anda Brembo, Boldika kaliperinin 20 inçlik tekerleklerde kullanılabileceğini belirtiyor; bu da piyasadaki birçok büyük elektrikli kamyonet ve arazi taşıtına uygun. İlk olarak Chevrolet Silverado EV Stars and Steel özel serisinde (yukarıdaki fotoğrafta görüldüğü gibi) bulunan bu kaliperlerin, yakın gelecekte daha pek çok elektrikli araçta ve arazi taşıdında kullanılması bekleniyor.
