Тормозные жидкости и антифризы

Тормозные жидкости и антифризы

Тормозные жидкости и антифризы также относятся к рабочим жидкостям автомобиля. За время их существования неоднократно менялись эксплуатационные требования, что заставляло производителей изменять состав и свойства жидкостей. Вот о том, что сейчас представляют тормозные жидкости и антифризы, мы и поговорим в этой статье.

 

Тормозные жидкости

 

В соответствии с техническими условиями, эти жидкости обеспечивают устойчивую и на­дежную работу тормозных систем. Техниче­ские требования к тормозным жидкостям определяются нормативными документами (стандарты SAE J 1703, FMVSS 116, ISO 4925). Эксплуатационные характеристики тормоз­ных жидкостей содержатся в Федеральных требованиях безопасности автомобильного транспорта в США (FMVSS116), а также в дру­гих национальных нормативных документах. Основные свойства тормозных жидкостей, соответствующие требованиям министерства транспорта США (DOT), приведены в табл.1 «Характеристики тормозных жидкостей».

Характеристики тормозных жидкостей

Технические характеристики тормозных жидкостей

 

Установившаяся температура кипения

Установившаяся температура кипения определяет величину сопротивления тор­мозной жидкости тепловым нагрузкам. Теплота, образующаяся при работе тормозных гидроцилиндров колес (наибольшая темпе­ратура во всей тормозной системе) является критическим параметром безопасной работы тормозной системы. При температуре, пре­вышающей точку кипения, происходят интен­сивное образование воздушных пузырьков испаряющейся тормозной жидкости, что мо­жет привести к отказам в работе тормозной системы.

Влажностная точка кипения тормозной жидкости

 

Зависимость температуры кипения тормозной жидкости от влажностиВлажностная точка кипения тормозной жидкости характеризует установившу­юся температуру кипения тормозной жидко­сти в зависимости от абсорбируемой влаги (приблизительно 3,5%). Вследствие попада­ния в тормозную жидкость воды точка кипения снижается. Абсорбция влаги происходит, в основном, за счет диффузии воды через гибкие трубопроводы тормозной системы. Вследствие этого гибкие соединительные трубопроводы заменяются через 1-2 года. На рис.1 «Зависимость температуры кипения тормозной жидкости от влажности» показана зависимость снижения точки кипения двух типов тормозной жидкости от абсорбируемой в ней воды.

Вязкость тормозной жидкости

Чтобы обеспечить надежную работу тор­мозной системы в диапазоне температур от -40 до +100 °С, вязкость тормозной жидкости должна оставаться по возможности постоянной с минимальной зависимостью от температуры. Поддержание минимально возможной величины вязкости при очень низких температурах особенно актуально при использовании антиблокировочной системы тормозов (ABS), системы регулирования тя­гового усилия на колесах (TCS) и системы электронного управления устойчивостью движения (ESP).

Сжимаемость тормозной жидкости

Тормозная жидкость должна в процессе экс­плуатации сохранять низкий уровень сжима­емости и иметь минимальную чувствитель­ность к колебаниям температуры.

Защита от коррозии тормозной жидкости

Стандарт FMVSS 116 регламентирует требова­ния к тормозной жидкости по защите от кор­розии: она не должна оказывать корродиру­ющего воздействия на металлические детали тормозной системы. Защитные антикорро­зийные свойства обеспечиваются внесением в тормозную жидкость специальных присадок.

Набухание эластомеров

Допускаемая величина набухания эластоме­ров под воздействием тормозной жидкости не должна превышать 10%. При большей вели­чине набухания прочностные свойства эласто­меров существенно снижаются. Даже незна­чительное загрязнение (минеральным маслом, растворителями) тормозной жидкости на гли­колевой основе может привести к разрушению резиновых изделий (таких, как уплотнения) и выходу из строя всей тормозной системы.



Химический состав тормозной жидкости

 

Гликоли

Большинство тормозных жидкостей основано на различных соединениях гликолей (двух­атомных спиртов). Хотя эти соединения ис­пользуются для получения тормозных жидко­стей, удовлетворяющих требования стандарта DOT3 (табл.2 «Характеристики тормозных жидкостей с различными химическими свойствами»), их повышенные гигроскопи­ческие свойства являются причиной относи­тельно быстрой абсорбции влаги, сопровож­дающейся снижением температуры кипения тормозной жидкости.

Характеристики тормозных жидкостей с различными химическими свойствами

При условии, если свободные ОН-группы (гид­роксилы) частично связаны сложными эфирами с борной кислотой, образуется высококачест­венная тормозная жидкость D0T4 (или «D0T4+», «Super D0T4», DOT5.1), которая, при взаимо­действии с влагой, полностью ее нейтрализует. Поскольку снижение температуры кипения тормозной жидкости DOT4 за время ее эксплуатации происходит значительно медленнее по сравнению с жидкостью DOT3, срок ее службы увеличивается.

Стандарт ISO 4925 устанавливает следую­щий класс качества, а именно «класс 6». Ка­чество жидкостей, удовлетворяющих этому классу, немного лучше, чем DOT4, но при этом класс 6 характеризуется меньшей вязкостью на холоде (табл . 1).

Тормозные жидкости на основе минеральных масел (ISO 7308)

Преимуществом тормозных жидкостей, соз­данных на основе минеральных масел, явля­ется отсутствие у них гигроскопичности, поэтому температура кипения (при отсутствии абсорбции влаги) не снижается. Минераль­ные и синтетические масла для тормозных жидкостей отбираются с особой тщательно­стью. Для обеспечения как можно меньшей зависимости вязкости от температуры в тор­мозную жидкость добавляются специальные присадки.

Нефтяная промышленность, помимо топлив, также поставляет для тормозных жидкостей различные присадки, улучшающие их свойства. Следует отметить, что не рекомендуется в тор­мозные системы, в которых в качестве тормоз­ной жидкости применяются гликоли, добавлять тормозные жидкости, созданные на основе ми­неральных масел (или наоборот), чтобы не допустить набухания эластомеров.

Силиконовые жидкости (SAE J 1705)

Поскольку силиконовые жидкости, также, как и минеральные масла, не абсорбируют влагу, они в ряде случаев успешно применяются в ка­честве тормозной жидкости. Недостатками силиконовых жидкостей являются сущест­венно более высокая сжимаемость и худшие смазывающие свойства, что ограничивает их применение в качестве рабочей жидкости во многих гидравлических системах.

К нежелательным последствиям примене­ния силиконовых жидкостей и минеральных масел приводит накопление воды в свобод­ном виде, которая выпаривается при нагреве жидкости свыше 100 °С и замерзает при охлаждении ее ниже 0 °С, с образованием пузырьков, препятствующих нормальной ра­боте системы.



Охлаждающие жидкости

 

Системы охлаждения предназначены для от­бора части теплоты, выделяемой двигателем при сгорании топлива, которая не преобразу­ется в механическую энергию. Охлаждающая жидкость переносит поглощенное в рубашке цилиндров двигателя тепло в теплообменник (радиатор), где происходит рассеивание те­пловой энергии. Циркулирующая в системе охлаждения жидкость подвергается экстре­мальным тепловым нагрузкам. Кроме того, эта жидкость не должна вызывать коррозию металлических элементов системы.

Благодаря высокой удельной теплоемко­сти и соответствующему теплопоглощению, вода является отличной охлаждающей жид­костью, хотя и имеет определенные недос­татки:

  • обладает корродирующими свойствами;
  • имеет высокую температуру замерзания (0°С).

Эти недостатки обусловливают необходи­мость введения в воду соответствующих до­бавок для обеспечения устойчивой работы системы охлаждения.

Антифризы

 

Характеристики водно-этиленгликолевой охлаждающей жидкостиАнтифризы или водные растворы спиртов, гликолей, глицерина и некоторых неоргани­ческих солей, не замерзающие при низких температурах, позволяют понизить темпе­ратуру замерзания охлаждающей жидкости.

При добавлении в воду растворимых в ней этиленгликолей, она, не замерзая при низких температурах, свободно циркулирует в сис­теме охлаждения двигателя, при этом темпе­ратура кипения ее повышается (см. табл.3 «Характеристики водно-этиленгликолевой охлаждающей жидкости»).

Изготовители автомобилей в инструкциях по эксплуатации рекомендуют разнообраз­ные дополнительные составы охлаждающих жидкостей, не замерзающих при различных температурах окружающего воздуха.

Присадки для охлаждающей жидкости

 

Охлаждающие жидкости должны содер­жать эффективные присадки для предохра­нения гликолей от окисления, а также для защиты металлических элементов систем охлаждения от коррозии.

Основные присадки:

  • замедлители коррозии (силикаты, нит­раты, нитриты, соединения молибдена, производные бензотиазола);
  • буферы (бораты);
  • антипенные присадки (силиконы).

В следующей статье я расскажу о подшипниках качения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *