Havalı fren sistemleri, Otobüs, Kamyon, Tır gibi ağır vasıtalarda kullanılır. Bu sistem temel olarak hava kompresörü adı verilen aletle çalışır. Fren pedalına basıldığında bu basınçlı havayı mekanik güce dönüştürerek durmayı gerçekleştiren fren sistemidir. Ağır vasıta araçlarda, hidrolik sistemlerde yağ bittiğinde fren yapılması mümkün değildir. Fakat havalı fren sistemlerinde hava boşalsa dahi araç durmaya çalışır.

Havalı Fren Sistemi Elemanları :

• Hava Kompresörü

Motordan aldığı güçle sisteme gerekli olan havayı sağlar.

• Dağıtıcı Valf

Fren Pedalına basıldığında kompresörden gelen havayı lastiklere ihtiyaca uygun biçimde dağıtmaya yarayan valftir. Hava sağlama girişinden girer ve iletim deliklerinden ilgili barlarla çıkar. Yeni sistemlerde bu aparat Tahliye Valfinin üzerine Kurutucu Valf ile birlikte (Air Processing Unit) entegre edilmiştir.

• Fren Pedalı Valfi

Frenleme olayını başlatan pedaldan aldığı emiri sisteme aktaran ve genelde pedalla tümleşik vaziyette konumlanmış valftir. Sürücünün pedala basması ile elde edilen basıncı pnömatik bir enerjiye çevirerek lastiklere aktarmasıdır.

• Tahliye (Release) Valfi

Ayarlayıcı valf yani Regülatör valf olarak da isimlendirilir. Sistemde frenleme işleminden sonra fren borularında kalan havayı tahliye etmeye yarar. Son yıllarda bu valf kurutma işlemini de kendi bünyesine katan, sistemdeki havayı kurutarak sistemin ömrünü uzatan hava kurutucu valfine entegre edilerek kullanılmaya başlanmıştır.

• Role Valfi

Fren sistemindeki hava hattında meydana gelen basınç değerini stabilize etme vazifesi gören valftir. Bu valf sistemdeki hava miktarına göre havanın basıncını artırır, azaltır veya dağıtır.

• Yük Ayar Valfleri

Araç üzerindeki toplam yük miktarına göre sağ ve sol yanındaki ağırlıkları da dikkate alarak hangi tekere ne kadar hava bırakılmasını karar verip yükün devrilmesini engeller. Aracın şasesine takılı bir ekipman sayesinde aracı kullanandan bağımsız olarak çalışır.

• Körükler ve İmdatlı Körükler

Hava kompresöründen gelen basınçlı havanın mekanik güce çevrilerek fren disk ya da kampanasına etki etmesini sağlayan mekanizmalardır. Mantık olarak birbirine pistonla bağlı iki hava odacığından oluşur. Odacığın birine dolan hava basınçla pistonu iterek diğer odacığa bağlı mili harekete geçirir. Dikey hareketi yatay harekete dönüştürerek balatayı genişletir. Balata; disk ya da kampanaya sürterek frenleme işlemi gerçekleşir.

• El Fren Valfi

El freni genel fren sisteminden bağımsızdır fakat yine hava ile çalışmaktadır.