Fren, araçları ve makinaları denetimli bir biçimde yavaşlatmak ya da durdurmak için kullanılır. O-TOMOBİL, TREN, UÇAK,  ve başka birçok makinada bulunan frenler, değişik biçimlerdedir.
        Frenlerin çoğu sürtünmeli türdendir. Bunlarda hareketsiz bir yüzey, yavaşlaması ya da durması istenen hareketli parçayı sıkıştırır. İki yüzey sürtünür ve hareketli parçanın enerjisi, ısıya dönüşerek atmosfere yayılır. Hareketli bölümün yitirdiği bu enerji, istenilen yavaşlamayı sağlar.
         Frenlerin büyük bir bölümü, döner türdendir. Bunlarda bir blok ya da balata, dönen bir kampana, tambur ya da disk üstüne bastırılır. Doğrusal hareketli frenler de vardır. Bu türe örnek olarak, asan-sörlerdeki imdat frenleri gösterilebilir. İmdat frenleri, asansörde, üstünde kabinin kaydığı çelik raylara blokların bastırmasıyla çalışır.

Bantlı frenler: Bantlı frenler, özellikle yükün hep aynı doğrultuda etkidiği ve güvenle taşınması gerektiği kren ve yük asansörlerinde, hareketi denetleme amacıyla kullanılan yalın, ama çok etkili düzeneklerdir. Bunlar, tambur çevresine sarılmış, esnek bir fren bandından oluşurlar. Tambur, makina çalışırken onunla birlikte döner. Bant gevşekken, tambur serbestçe döner, ama bant gerilince, tamburu sıkıca sarar ve önemli bir frenleme kuvveti oluşur.
Bantlı frende tambur, saat ibresi yönünde dönmektedir. Fren yapılınca. bu tambur, bandı da döndürmeye başlar. Böylece, bant daha da sıkışır ve frenleme etkisi oldukça büyür. «Servo frenleme
Tamburlu (kampanalı) frenler: îçten sıkıştırmalı tamburlu frenlerde, hareketsiz bir yere takılmış olan iki fren pabucu, dönen tamburun iç yüzüne bastırarak, istenen frenleme kuvvetini sağlar. Bu pabuçların mekanik olarak çalışanları da vardır; ama günümüzde frenler, çoğunlukla hidrolik olarak ya da basınçlı havayla çalıştırılır. Bu tür frenler, en çok kamyonlarda, otobüslerde ve motosikletlerde kullanılır. Modern otomobillerde ise, yalnızca arka tekerleklerde bulunur.

     Metal fren tamburu, ısıyı kolayca dağıtır. Ayrıca, dış yüzeyinin kanatlarla büyütülmesi, bu özelliği olumlu yönde etkiler. Bununla birlikte, aşırı sıcaklıklarda, pabuçların etkisiyle oluşan kuvvetler, kırılma ve aşınmalara yolaçar. Servo tiplerin frenleme etkisi fazladır; ama yüksek çalışma sıcaklıklarında, sıcaklık yüzünden balata sürtünmesi azaldığından, etkileri de azalır. Tamburlu frenler, suya girdikten son-, ra, kısa bir süre için etkilerini yitirirler. Su birikintilerinden ya da sellerden geçen araçları dikkatli sürmek ve frenleri kuruyuncaya kadar sık sık, hafifçe frene basmak gerekir.
Tamburlu frende, pabuçlardan yalnızca biri servo türdendir. Buradaki tambur, saat ibresi yönünde dönerse, sağdaki freri pabucunu, iç yüze daha sıkı bastıracak biçimde sürükler ve frenleme etkisi artar. İkinci pabuç ise, tambur tâfâfiaft itilir ve bu yüzden frenleme etkisi azalır. Servo olarak çalışan pabuç, daha çok iş gördüğünden, daha çabuk aşınır.
      Güç ve aşınma yönünden daha üstün olan Otomobil frenlerinin gücünün, aksların taşıdığı yüklere göre ayarlanması gerekir. Ayrıca, normal frenleme işlemi sırasında ağırlığın bir bölümünün, arka, akstan ön aksa aktarıldığının da hesaba katılması gerekir. Bu yüzden, otomobillerin ön frenleri genellikle daha güçlü yapılır ve bunlarda daha çok enerji açığa çıktığından, tamburlu fren yerine, disk frenler kullanılır.

Disk frenler: Disk fren, iki fren balatası arasında sıkıştırılabilen, dönen bir diskten oluşur. BİSİK-LET’lerdeki kıskaç fren, bu türlere örnek gösterilebilir. Otomobillerdeki disk frenlerin çoğu, hidrolik olarak çalışır ve balatalar, diskin kullanılan alanının altıda biri ile dokuzda birini kaplar. Disklerde aşınma, tamburlara oranla daha az olduğundan, disk frenler, çok daha yüksek sıcaklıklarda, etkilerini yitirmeden kullanılabilir.
Günümüzde disk frenler, otomobillerin Ön tekerleklerinde kullanılmaktadır. Bunlar, belirli bir tekerlek büyüklüğü için, arka frenlerin iki katına yakın enerji yutabilir. Yüksek güçlü otomobillerde, bazen iki aksta da disk fren bulunur. Bazı TRAKTÖR’lerde de, balataları diskin bütün kullanılan alanına eşit büyüklükte, değişik bir disk fren türünden yararlanılır.
Alışılmış disk frenler, servo olarak çalışmaz. Gereken fren kuvvetini sağlamak için, yeterli yağ basıncı oluşturabilen büyük merkez silindirleriyle birlikte, çok büyük hidrolik pistonlar kullanma zorunluluğu doğar. Bu da genellikle, pedala aşırı güçle basmayı gerektireceğinden, sürücüye yardımcı olma amacıyla, disk frenli otomobillerin çoğunda frenler, SERVOMEKANİZMA’lı yapılır. Servomekanizma, enerjisini, atmosfer ile KARBÜRATÖR arasındaki basınç farkından alır.
    Bütün otomobillerde, mekanik olarak çalışan, bir el freni bulunur. El freni, çoğunlukla arka, bazen de ön tekerleklere bağlanır. Tamburlu frenlerde, el freni ile ayak freninin balataları aynıdır. Disk frenlerde ise, el frenleri, ayrı balatalara bağlıdır.
Uçaklarda disk frenler kullanılır. İlke olarak oto-mobillerdekine benzeyen bu frenlerin biçimleri farklıdır.

     Tren frenleri: Lokomotif ve vagonlarda kullanılan geleneksel fren, dıştan sıkıştırman, tamburlu frendir. Bunlarda, tekerleklerin çelik yüzeylerine, pabuçlar bastırılır. Lokomotifte, her tekerlekte iki, vagonlarda ise, her tekerlekte bir pabuç bulunur. Aynı amaçla kullanılacak modern disk frenler de geliştirilmektedir. Frenleri çalıştıran düzenek oldukça karışıktır. Çünkü, frenlerin aynı anda bütün tekerlekleri birden etkilemesi ve sistemin herhangi bir yerinde bir bozukluk olduğu zaman, bütün frenlerin kendiliğinden harekete geçmesi gerekir. Bu sisteme «otomatik kilitlenmen Tren frenleri hidrolik değildir; genellikle basınçlı havayla çalışır. Basınçlı hava, makinistin denetimindeki bir KOMPRESÖR’le elde edilir ve bir boruyla trenin her yanına iletilir. Trene yolcu ve yük vagonları eklendiği zaman, bu borular da birbirine bağlanır.
Basınçlı hava, frenleri sıkıştıran piston ve silindiri doğrudan doğruya çalıştırmaz, üç yollu valfı olan bir silindirden ve bir hava deposundan geçer. Frenler kullanılmadığı zaman, depo (her fren için bir depo vardır), fren silindirine değil, basınçlı hava borusuna bağlıdır. Depodaki basınç da, borudaki yüksek basınca eşittir.
Fren yapıldığı zaman, borudaki basınç azalır ve silindirin içindeki yüksek basınç, pistonu yukarı doğru iter. Piston yükselince, depo ile fren silindiri arasındaki bağlantı borusu açılır ve depodaki hava, silindire dolarak freni çalıştırır.
      Fren boşaltılmak istendiği zaman, borudan basınçlı hava gönderilerek, piston geri itilir. Bu işlem sonunda, silindirdeki boşaltma yolu açılır ve basınçlı hava dışarı atılarak, frenler eski durumuna döner. Aynı zamanda depo, bir sonraki fren işlemi için, basınçlı borudan gelen havayla dolar.
Basınçlı hava borusu patlarsa, ortaya çıkan basınç düşmesi, trendeki bütün frenleri çalıştırır. İmdat kolunun’ çekilmesi de, aynı borudaki bir valfı açarak, borunun basıncının düşmesine yolaçar ve frenler otomatik olarak harekete geçer. Basınçlı hava veren kompresör, durur ya da bozulursa, frenler gene kendiliğinden çalışır.
       Bu tür frenler, bulucusunun adıyla (Westinghou-se) tanınır. Bazı eski trenlerde, «vakum freni
Fren yapımında kullanılan maddeler: Frenlerin sürtünen yüzeylerinin, yeterince SÜRTÜNME sağlayacak bir maddeden yapılması gerekir. Ayrıca bu parçalar, kullanma alanlarına uygun dayanıklılıkta olmalıdır. En iyi sonuçlar, hareketli parça metalden, hareketsiz parça da, daha çabuk aşınan ve kolayca değiştirilebilen, sürtünmesi yüksek bir metal alaşımından yapıldığı zaman alınmaktadır.
        Genel amaçlarla kullanılan tamburlu ve disk frenlerde, metal yüzey için en ucuz ve her açıdan en uygun malzeme, dökme demirdir. Daha iyi ısı iletimi sağlama amacıyla, gövdesi hafif bir alaşımdan, .kaplaması ise dökme demirden tamburlar yapılıp (ama, bunlar daha pahalıdır) disklerin içine hava kanalları açılır.
         Genel amaçlarla kullanılan balatalar, ASBEST lifi, metal tanecikleri ve metal olmayan bileşenlerden oluşan bir karışımdan yapılır. Bunlar ısıya dayanıklı, sentetik bir reçineyle birleştirilir. Tren frenlerinde, çoğunlukla dökme demirden, bazen de alaşımdan yapılmış pabuçlar, disk frenlerdeyse, yalnızca alaşım pabuçlar kullanılır. Uçak frenlerinde de, bir anda oluşan çok yüksek sıcaklıklara dayanan, sürtünmesi yüksek seramikler kullanılır.

Öteki fren türleri: Bazı elektrikli trenler ile tramvaylarda,, bir anahtar yardımıyla motorun bağlantısını değiştirerek, jeneratör olarak çalışmasını sağlayan ek frenler bulunur (elektrik motoru ile jeneratör, ilke olarak aynı aygıttır; yalnız, birincisi güç tüketerek iş görür,’ ikincisiyse, iş alarak güç üretir). Jeneratörü çalıştırmaya harcanan kuvvet, aracı yavaşlatır. Üretilen elektrik,”daha sonra kullanılmak için bir akümülatörde toplanır.

Disk Frenler
Disk frenler yanda göründüğü üzere kaliper, piston, balatalar, disk ve bağlantı noktalarından oluşur. Fren pedalına bastığımızda sistemdeki hidrolik sıvıyı boruya iteriz. Sıvıların sıkıştıralamaz oluşu ve bulundukları kabın her noktasına aynı basıncı uygulamaları prensibinden yararlanılarak, boru içerisindeki sıvı ince bir geçitten kaliperlerin arasındaki balata pistonuna iletilir. Ayağınızla fren pedalına uyguladığınız 2kg’lık bir kuvvet ile, daracık kesitli olan kanal ağzından sıvının pistona genişleyerek iletilmesini sağlar ve bunun neticesinde 2 tonluk bir basınç oluşturabilirsiniz. Çünkü uygulanan kuvvet cidarı piston üzerinde çok daha geniştir ve sıvılar üzerine uygulanan basıncı her noktaya eşit ilettiğinden kat be kat fazla bir kuvvet ile piston yer değiştirmeye zorlanır. Pistonun ucunda ve diskin arka tarafında bulunan balatalar ile disk sanki mengene ile sıkılıyormuş gibi basınca maruz kalır. Bu disk balataların arasında tekerlekle beraber dönmekte olduğundan frenleme ile birlikte inanılmaz bir sürtünme ve buna bağlı ısı enerjisi oluşur. Bu sürtünme o kadar büyüktür ki, disk tamamen ateş kırmızısı haline bile gelebilir. Özellikle Formula 1 yarışlarında birçoğumuz sert firenaj esnasında diskin kızardığına şahit olmuştur.

Sonuç olarak frenler aracın hareketiyle oluşan kinetik enerjiyi sönümleyerek ısı enerjisine çevirir. Bunu yaparken sürtünmeyle oluşan yüksek ısının hızlı şekilde disklerden ve balatalardan atılması gerekir. Bunu kolaylaştırmak için de ısı transfer katsayısı yüksek malzemelerden disk üretmek ve kaliperlere hava kanalları yerleştirmek en çok kullanılan yöntemlerdir.