Тормозные жидкости Общая характеристика

Тормозные жидкости служат для передачи энергии к исполнительным механизмам в гидроприводе тормозной системы автомобилей.

Тормозная система с гидравлическим приводом была разработана шотландцем М. Локхидом в 1917 г., но впервые применена на автомобиле («Бугатти») только в 1921 г. В качестве тормозной жидкости в то время использовали глицерин или его смесь с водой и касторовым маслом. Первый патент на тормозную жидкость был выдан в 1926 г. фирме «Вакефилд».

С ростом скоростей автомобилей нагрузки на тормозную систему значительно возросли. При многократных торможениях во время движения по городу температура тормозной жидкости может превысить 200 ⁰С. При такой температуре возможно закипание жидкости и отказ тормоза: насыщенная пузырьками пара жидкость не способна передать от педали к колодкам требуемого давления.

Надежность работы гидравлического привода автомобиля зависит от эксплуатационных свойств тормозной жидкости.

Современные тормозные жидкости обеспечивают устойчивую и надёжную работу тормозных систем автомобилей в различных климатических условиях их использования.

Эксплуатационные свойства тормозных жидкостей

1. Высокая температура кипения.

Температура кипения жидкости служит критическим параметром безопасной работы тормозной системы. Жидкость в системе привода тормозов обычно имеет температуру окружающего воздуха. Однако в колесных тормозных цилиндрах за счет тепла, выделяемого при трении тормозных колодок, происходит интенсивный нагрев жидкости. Закипание жидкости в тормозной системе недопустимо, так как при этом нарушается главное условие надёжной работы привода – несжимаемость жидкости. Пары жидкости уменьшаются в объёме даже при небольших давлениях, поэтому передаваемое по гидросистеме усилие до рабочих органов не доходит, педаль тормоза «проваливается».

Чтобы этого не происходило, тормозная жидкость, заливаемая в систему, должна обладать высокой температурой кипения. Для большей части тормозных жидкостей температура кипения в процессе эксплуатации снижается вследствие их высокой гигроскопичности. К этому приводит попадание воды, главным образом, за счет конденсации из воздуха. Поэтому наряду с температурой кипения свежей тормозной жидкости (не содержащей воды), определяют и нормируют температуру кипения увлажненной жидкости, содержащей 3,5 % воды. Температура кипения увлажненной жидкости косвенно характеризует температуру, при которой жидкость будет закипать через 1,5-2 года её работы в гидроприводе тормозов автомобиля. Для надёжной работы тормозов необходимо, чтобы указанная температура была выше рабочей температуры жидкости в тормозной системе на 20-25 ⁰С.

2. Вязкостно-температурные свойства.

Изменение вязкости в зависимости от температуры является одним из основных критериев оценки пригодности тормозной жидкости к эксплуатации. Значительное изменение вязкости при больших колебаниях температуры не только влияет на время срабатывания тормозной системы, но и может вывести ее из работоспособного состояния. Поэтому в диапазоне температур от –40 до +100 ⁰С вязкость тормозной жидкости должна оставаться по возможности постоянной.

Максимально допустимая вязкость при температуре минус 40 ⁰С составляет не более 1500 мм²/с для жидкостей класса DOT 3 и не более 1800 мм²/с для жидкостей класса DOT 4. Жидкости для Севера должны иметь вязкость не более 1500 мм²/с при температуре минус 55 ⁰С.

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

3. Физическая и химическая стабильность.

Тормозные жидкости в интервале рабочих температур должны сохранять исходные показатели качества, то есть противостоять окислению, расслоению, выпадению осадков при работе и хранении.

4. Антикоррозионные свойства.

В гидроприводе тормозов детали из различных металлов соединяются между собой, что создает условия для протекания электрохимической коррозии. Для предотвращения коррозии жидкости должны содержать специальные антикоррозионные присадки (ингибиторы коррозии), защищающие сталь, чугун, алюминий, латунь, медь от коррозии. Их эффективность оценивается по изменению массы и состоянию поверхности пластин из указанных металлов после их выдерживания в тормозной жидкости, содержащей 3,5 % воды, в течение 120 часов при температуре 100 ⁰С.

5. Смазывающие свойства.

Для движущихся деталей тормозной системы (поршней) рабочая жидкость призвана служить естественной смазкой, поскольку других антифрикционных продуктов в их зоне трения нет. Влияние жидкости на износ рабочих поверхностей тормозных поршней, цилиндров проверяется при стендовых испытаниях, имитирующих работу гидропривода тормозов в тяжелых условиях эксплуатации.

Для повышения смазывающей способности в тормозные жидкости вводят специальные присадки.

6. Совместимость с резиновыми уплотнениями.

Для обеспечения герметичности гидросистемы на поршни и цилиндры ставят резиновые уплотнительные манжеты. Необходимое уплотнение обеспечивается в том случае, когда под воздействием тормозной жидкости манжеты несколько набухают и их уплотнительные кромки плотно прилегают к стенкам цилиндра. При этом недопустимо как слишком сильное набухание манжет, так как может произойти их разрушение при перемещении поршней, так и усадка манжет, чтобы не допустить утечки жидкости из системы.

Испытание на набухание резины осуществляется при выдерживании уплотнительных манжет или образцов резины в жидкости при температуре 70 и 120 ⁰С. Затем определяется изменение объёма, твердости и диаметра манжет.

Увеличение объёма резины в тормозной жидкости после старения не должно превышать 10% для жидкостей отечественного и иностранного производства. При значительном увеличении объёма прочностные свойства резины существенно ухудшаются.

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

7. Морозостойкость.

Одной из наиболее важных и отличительных характеристик тормозных жидкостей, применяемых всесезонно, является показатель морозостойкости (или стабильности на холоде). По этому показателю регламентируют выдержку тормозной жидкости в течение определенного времени при определенной низкой температуре без заметного расслоения. Температура и время выдержки, как правило, указаны в ТУ на товарный продукт.