<<< ОГЛАВЛЕHИЕ >>>

Тема 2.2. «Свойства тормозных жидкостей»

Эксплуатационные свойства тормозных жидкостей определяются составом основных компонентов, входящих в них. В зависимости от основы тормозные жидкости делятся на минеральные, гликолевые и силиконовые.

Минеральные тормозные жидкости представляют собой смеси касторо­вого масла, получаемого из масленичной культуры клещевины, и спирта. Смесь на основе бутилового спирта образует тормозную жидкость БСК, а смесь на ос­нове этилового спирта — ЭСК.

Жидкость на основе касторового масла обладает хорошими смазывающими и защитными свойствами, она негигроскопична, но имеет низкую температуру кипения. Поэтому ее нельзя использовать в приводах с дисковыми тормозами, так как жидкость в их рабочих цилиндрах может достигать температуры 150 °С, а иногда и более высокой. При отрицательных температурах вязкость БСК сильно возрастает: при -20 °С работа тормозов затруднительна, а при -40 °С эта жид­кость застывает.

Жидкости на основе минеральных масел (ISO 7308) практически не обладают гигроскопичностью, поэтому температура их кипения (при отсутствии абсорбции влаги) не снижается. Для обеспечения меньшей зависимости вязкости от температуры в тормозную жидкость добавляют специальные присадки.

Тормозные жидкости на основе минеральных масел нельзя смешивать с другими жидкостями, в которых в качестве основы применяются гликоли, чтобы не допустить набухания резиновых уплотнительных элементов гидропривода тормозов. Кроме того, при снижении температуры из раствора будут выпадать сгу­стки касторового масла, которые могут препятствовать прохождению жидкости по тормозной системе.

Гликолевые тормозные жидкости изготавливаются на основе различных соединений гликолей. Их свойства противоположны свойствам касторовых жид­костей. При удовлетворительных смазывающих свойствах эти жидкости имеют высокую начальную температуру кипения и низкую температуру застывания, од­нако, будучи гигроскопичными, при насыщении влагой снижают температуру ки­пения.

Тормозные жидкости на гликолевой основе, как правило, соответствуют тре­бованиям международного стандарта DOT 3. Однако если свободные гидроксилы в их составе частично связаны сложными эфирами с борной кислотой, образется высококачественная тормозная жидкость DOT 4 (или DOT 4+, Super DOT ; 4), которая при взаимодействии с влагой полностью ее нейтрализует. Снижение температуры кипения тормозной жидкости DOT 4 за время ее эксплуатации по сравнению с жидкостью DOT 3 происходит значительно медленнее, а потому срок службы тормозной жидкости DOT 4 больше.

Силиконовые тормозные жидкости (SAE J 1705), как и минеральные мас­ла, не абсорбируют влагу. Накопленная в тормозной жидкости вода в свободном состоянии при нагревании более 100 °С выпаривается, а при охлаждении ниже 0°С замерзает, что препятствует нормальной работе тормозной системы. Кроме того, тормозные жидкости на основе силиконов имеют худшие смазывающие свойства, что существенно ограничивает их широкое применение.

Важнейшими эксплуатационными свойствами тормозных жидкостей являют­ся: вязкостно-температурные свойства (температура кипения свежей жидкости, температура кипения увлажненной жидкости, вязкость), гигроскопичность, сов­местимость, агрессивность к резиновым уплотнениям и др.

Температура кипения свежей жидкости служит критическим параметром без­опасной работы тормозной системы. Установившаяся наибольшая температура во всей тормозной системе характеризует величину сопротивления жидкости тепло­вым нагрузкам, которые возникают при работе колесных тормозных цилиндров.

При температуре, превышающей точку кипения тормозной жидкости, раство­ренные в ней газы резко, увеличивают свой объем. При этом происходит интенсив­ное образование воздушных пузырьков испаряющейся тормозной жидкости, кото­рые вытесняют часть жидкости через компенсационные отверстия в резервный ба­чок главного тормозного цилиндра. Нажатие на тормозную педаль приведет лишь к сжатию и растворению пузырьков газа в оставшейся жидкости, а необходимого ро­ста давления в системе не происходит, что приводит к значительному снижению эф­фективности торможения или к полному отказу тормозной системы (педаль тормо­за при нажатии «проваливается»). Чтобы этого не происходило, тормозная жид­кость, заливаемая в систему, должна обладать высокой температурой кипения.

Гигроскопичность — способность жидкости поглощать воду из окружающей среды. Негигроскопичная тормозная жидкость предохраняет тормозную систе­му от появления в ней воды в свободном виде, химически связывает ее и препят­ствует образованию ледяных или паровоздушных пробок в интервале рабочих температур.

Температура кипения увлажненной жидкости характеризует минимально допустимое значение установившейся температуры кипения жидкости в зависи­мости от абсорбированной влаги в количестве 3,5 % от объема системы. При по­падании в систему влаги точка кипения тормозной жидкости снижается.

Абсорбция влаги происходит, в основном, за счет диффузии воды через гиб­кие трубопроводы тормозной системы. Поэтому гибкие соединительные трубо­проводы тормозной системы рекомендуется заменять через 1 -2 года эксплуата­ции автомобиля.

Вязкость — свойство, которое определяется величинами потерь на внутрен­нее трение в жидкости. Фактически вязкость жидкости противодействует внеш­ним силам, вызывающим ее течение. Изменение вязкости является одним из ос­новных критериев оценки пригодности тормозной жидкости к эксплуатации в ин­тервале рабочих температур. Значительное изменение вязкости при больших колебаниях температуры не только влияет на время срабатывания тормозной системы, но и может вывести ее из работоспособного состояния. Поэтому коле­бания вязкости, связанные с условиями эксплуатации, должны быть минималь­ными. В диапазоне температур от -40 до + 100 °С вязкость тормозной жидкости должна оставаться по возможности постоянной.

Наиболее чувствительны к изменению вязкости жидкости тормозные меха­низмы, оснащенные, антиблокировочной системой тормозов (АБС), и тормоза автомобилей с автоматической трансмиссией.

Совместимость — способность тормозной жидкости смешиваться с анало­гами без вступления их компонентов в химическую реакцию между собой.

Стабильность физико-химических свойств должна предотвращать расслоение, вспенивание и выпадение осадков в жидкости при работе и хранении.

Химическая инертность — способность жидкости не вступать в химические реакции с материалами, из которых изготовлены детали тормозной системы. Коррозионная агрессивность жидкостей не должна оказывать сильного воздействия на металлические детали тормозной системы автомобилей.

Защитные противокоррозионные свойства обеспечиваются введением в тормозные жидкости специальных присадок.

Увеличение объема резины в тормозной жидкости после старения нормируется отечественными стандартами, а для жидкостей иностранного производства не должно превышать 10 %. При значительном увеличении объема прочностные свойства резины существенно ухудшаются.

Таблица 3.3. Характеристики тормозных жидкостей отечественного производства

Наименование поеазателей	Марка или наименование тормазных жидкостей
	БСК	«Нева»	«Томь»	«Роса»	ГТЖ-22М
Внешний вид (цвет) при температуре 20±2 °С	Однородная прозрочная жидкость
	От красного до оранжевого	От светло-желтого до темно-желтого	От светло-желтого до темно-желтого	От светло-желтого до светло-коричневого	Желтовато-зеленого
Вязкость кинематическая, мм 2 /с при температуре: +50 °С, не менее +100 °С, не менее -40 °С, не более	9,0 5,5 (при 70 °С) Не рекомендуется	5,0 2,0 1500	5,0 2,0 1500	5,0 2,0 1700	- 1,9 1600
Концентрация водородных ионов рН	6,0	7,0-11,5	7,0-11,5	7,0-11,5	7,0-11,5
Температура кипения свежей жидкости, °С, не ниже	115	200	205	260	190
Температура кипения увлажненной жидкости (содержание воды 3,5% по массе), °С, не ниже	Не нормируется	140	140	155	Не нормируется
Увеличение обьема резины марки 7-2462 после старения в тормозной жидкости, %	5-10	2-10	2-10	2-8 (для резин марок 51-1524-3...12)	-
Температура застывания, °С, (потеря подвижности)	-20	-60 (не теряет)	-60 (не теряет)	-60	-60

Таблица 3.4. Эксплуатационные свойства тормозных жидкостей иностранного производства

Наименование показателей	Нормативные документы и тип тормозной жидкости
	FMVSS 116			SAE J 1703
	DOT 3	DOT 4	DOT 5
Наименьшая установившаяся температура кипения, ˚С	205	230	260	205
Наименьшая влажностная температура кипения, ˚С	140	155	180	140
Вязкость кинематическая при температуре -40 ˚С, мм2/с, не более	1500	1800	900	1800
Вязкость кинематическая при температуре +100 ˚С, мм2/с, не менее	1,5	1,5	1,5	1,5

Даже незначительное загрязнение (минеральным маслом, растворителями) тормозной жидкости на гликолевой основе может привести к разрушению рези­новых уплотнений и выходу из строя всей тормозной системы.

Свойства жидкостей улучшаются добавлением присадок.

Эксплуатационные характеристики тормозных жидкостей российского и за­рубежного производств представлены соответственно в табл. 3.3 и 3.4.

Эксплуатационные свойства тормозных жидкостей иностранного производ­ства содержатся в разработанных Международным объединением инженеров транспорта (SAE J 1703) и Федеральным обществом по безопасности транспорт­ных средств США (FMVSS 116) нормативных документах (табл. 3.4).