Что означает гигроскопичность тормозной жидкости

Роль тормозной жидкости в автомобиле

Тормозная жидкость является одной из наиболее важных эксплутационных жидкостей в автомобиле, от качества которой зависит надежность работы тормозной системы и безопасность водителя и пассажиров. Ее основная функция – передача энергии от главного тормозного к колесным цилиндрам, которые прижимают тормозные накладки к тормозным дискам или барабанам.

Гидравлическая тормозная система

При нажатии на педаль тормоза усилие посредством гидравлического привода передается к колесным (рабочим) тормозным механизмам, останавливающим автомобиль за счет сил трения.

Если выделившееся при этом тепло нагреет тормозную жидкость свыше допустимого для нее предела, она закипит и возникнут паровые пробки. Смесь жидкости и пара станет сжимаемой, педаль тормоза может «провалиться» и произойдет отказ в торможении.

Международные стандарты тормозных жидкостей

В России нет единого государственного или отраслевого стандарта, регламентирующего показатели качества тормозных жидкостей.
Все отечественные производители тормозной жидкости работают по собственным ТУ, ориентируясь на следующие стандарты, принятые в США и странах Западной Европы:
Международный стандарт

Информация об организации, разработавшей стандарт

FMVSS norms (= Federal Motor Vehicle Safety Standard) — Американский Федеральный стандарт США по безопасности автомобилей

ISO (= International Organization for Standardization ) — Международная организация по стандартизации

SAE (= Society of Automotive Engineers, Inc.) — Общество автомобильных инженеров

JIS (= Japanese Industrial Standard ) — Японский промышленный стандарт

Наиболее важные характеристики тормозной жидкости

1. Температура кипения — в связи с тем, что при торможении происходит нагрев тормозов и самой тормозной жидкости, закипание ТЖ может привести к образованию паровых пробок, и, как следствие, – возможному отказу тормозной системы. Различают две температуры кипения тормозной жидкости: температуру кипения «сухой», ненасыщенной влагой жидкости, и «увлажненной», содержащей до 3,5 % влаги (температура кипения «увлажненной» косвенно характеризует температуру, при которой жидкость будет «закипать» через 1,5-2 года ее работы в гидроприводе тормозов автомобиля).

2. Вязкость характеризует способность жидкости прокачиваться по системе. Замерзшая (вся или местами) ТЖ может блокировать работу системы, густая — будет с трудом прокачиваться по ней, увеличивая время срабатывания тормозов. А слишком жидкая — повышает вероятность течей. Поэтому вязкость должна находиться в определенных стандартами пределах.

3. Воздействие на резиновые детали. Уплотнения не должны сильно разбухать в ТЖ, уменьшать свои размеры (давать усадку), терять эластичность и прочность больше, чем это допустимо.

4. Воздействие на металлы. Детали из стали, чугуна и алюминия не должны корродировать в ТЖ. Иначе поршни “закиснут” или манжеты, работающие по поврежденной поверхности, быстро износятся, а жидкость вытечет из цилиндров либо будет перекачиваться внутри них.

5. Смазывающие свойства. Чтобы цилиндры, поршни и манжеты системы меньше изнашивались, тормозная жидкость должна смазывать их рабочие поверхности.

6. Термостабильность — устойчивость к воздействию высоких температур и окислению кислородом воздуха, которое в нагретой жидкости происходит быстрее. Продукты окисления ТЖ вызывают коррозию металлов и снижение температуры кипения.

7. Гигроскопичность — склонность тормозных жидкостей на полигликолевой основе поглощать воду из окружающей среды. Чем больше воды растворено в ТЖ, тем ниже ее температура кипения, ТЖ раньше закипает, сильнее густеет при низких температурах, хуже смазывает детали, а металлы в ней корродируют быстрее.

8. Совместимость — способность смешиваться с аналогичными тормозными жидкостями без вступления их компонентов в химическую реакцию между собой.

! автопроизводители предъявляют более жесткие требования.

Типы тормозных жидкостей

Представляющие собой различные смеси в пропорции 1:1 касторового масла и спирта, например бутилового (красно-оранжевая жидкость «БСК»). Такие жидкости обладают хорошими смазывающими и защитными свойствами, негигроскопичны, не агрессивны к лакокрасочным покрытиям. Но они не соответствуют международным стандартам по основным показателям:

имеют низкую температуру кипения (их нельзя применять на машинах с дисковыми тормозами)
становятся слишком вязкими уже при минус 20°С.
Минеральные жидкости нельзя смешивать с гликолевыми, иначе возможно набухание резиновых манжет узлов гидропривода и образование сгустков касторового масла.

Изготавливаются на основе кремний-органических полимерных продуктов. Их вязкость мало зависит от температуры, они инертны к различным материалам, работоспособны в диапазоне температур от –100 до +350°С и не адсорбируют влагу. Их применение в частности ограничивают недостаточные смазывающие свойства. Основанные на силиконе жидкости несовместимы с другими.

Силиконовые жидкости класса DOT 5 следует отличать от гликолевых DOT 5.1, так как сходство наименований может привести к путанице. Для этого на упаковке дополнительно обозначают:

DOT 5 – SBBF («silicon based brake fluids» — тормозная жидкость, основанная на силиконе)
DOT 5.1 – NSBBF («non silicon based brake fluids» — тормозная жидкость, не основанная на силиконе).
3. Гликолевые (DOT 3, DOT 4, DOT 5.1)

Тормозные жидкости имеющие в качестве основы полигликоли и их эфиры – группы химических соединений на основе многоатомных спиртов. У них высокая температура кипения, хорошие вязкостные и удовлетворительные смазывающие свойства. Основным недостатком гликолевых жидкостей является гигроскопичность – склонность поглощать воду из атмосферы.

В эксплуатации это в основном происходит через компенсационное отверстие в крышке бачка главного тормозного цилиндра. Чем больше воды растворено в тормозной жидкости, тем ниже ее температура кипения, больше вязкость при низких температурах, хуже смазываемость деталей и сильнее коррозия металлов.

На автомобилях, выпущенных более двадцати лет тому назад, резина манжет может быть несовместимой с гликолевыми жидкостями – для них необходимо использовать только минеральные тормозные жидкости (или придется менять все манжеты).

Классы тормозных жидкостей

В зависимости от технических показателей, по стандарту ДОТ (Department of Transportion – американская транспортная инспекция), все тормозные жидкости делятся на три основных класса: DOT 3, DOT 4, DOT 5, причем минимальным на сегодняшний день считается класс DOT 3.

Жидкости класса DOT 3 считаются устаревшими, так как были рассчитаны на эксплуатацию в ненагруженных тормозных системах автомобилей. При их разработке учитывалось, что они будут использоваться в тихоходных автомобилях с дисковыми и (или) барабанными исполнительными механизмами.

Тормозные жидкости с улучшенными эксплуатационными характеристиками, соответствующие требованиям DOT 4, рассчитаны на современные автомобили с повышенными динамическими качествами.

Жидкости класса DOT 5 (DOT 5.1) используют в основном на автомобилях, которые эксплуатируются в тяжелых режимах с частыми разгонами и интенсивными торможениями, во время которых в тормозной системе автомобиля возникают повышенные динамические и температурные нагрузки.

Более подробно о DOT 4

Тормозная жидкость DOT 4

Т кипения «сухой»* жидкости, °С

Т кипения «увлажненной»** жидкости, °С

Разработана специально для электронно-управляемых тормозных систем нового поколения

Разработана в связи с ужесточением требований, предъявляемым к качеству тормозных жидкостей для гидравлических тормозных систем автомобилей

Базовые требования для гидравлических тормозных систем автомобилей

*«сухая» — тормозная жидкость выпущенная производителем

**«увлажненная» — тормозная жидкость, залитая и некоторое время проработавшая в автомобиле

График зависимости температуры кипения от содержания воды

Основные правила эксплуатации тормозных жидкостей

1. Одной из важнейших характеристик тормозной жидкости является ее гигроскопичность. Тормозная жидкость постоянно впитывает влагу из воздуха, что приводит к резкому снижению «сухой» температуры кипения и закипанию ТЖ при интенсивном торможении. Кроме того, появление влаги в ТЖ приводит к коррозии деталей гидропривода, изменению вязкости ТЖ. ТЖ меняет цвет на более темный. Для того чтобы избежать возникновения негативных последствий во время торможения, автопроизводители рекомендуют менять ТЖ не реже, чем один раз в два года или при пробеге 40 000 км.

2. При покупке «поддержанного» автомобиля необходимо полностью менять ТЖ. Это связано с тем, что обычно тормозная жидкость к моменту реализации автомобиля имеет высокий процент влаги, что может привести к неэффективной работе тормозной системе и возникновению аварийных ситуаций на дороге.

3. Не рекомендуется использовать ТЖ из упаковки, открытой более 6 месяцев назад. Это связано с тем, что жидкость в открытом виде, без мембраны, наиболее интенсивно поглощает влагу из воздуха, становиться увлажненной, что может привести к отказу тормозной системы при ее интенсивной эксплуатации, особенно, при движении в городском цикле.

4. Рекомендуется полностью менять ТЖ при замене, так как при доливке происходит ухудшению качественных характеристик новой ТЖ и снижение ее эксплуатационных свойств в тормозной системе.

Источник

Почему необходимо менять тормозную жидкость

Температура кипения — один из основных показателей качества тормозной жидкости. Teмпepaтypa, пpи кoтopoй пpиxoдитcя paбoтaть тopмoзнoй жидкocти мoжeт кoлeбaтьcя oт – 40°C, нaпpимep, нa cильнoм мopoзe и дo + 220°C, вo вpeмя интeнcивнoгo пoльзoвaния тopмoзaми.

При торможении автомобиля выделяется много тепловой энергии, которая может стать причиной закипания жидкости. При этом, уже при температурах, близких к температуре кипения, в тормозных жидкостях возможно образование паровой фазы, а, следовательно, и паровых пробок в гидроприводе. В отличие от жидкости пар сжимаем (свойство газов). В этом случае, при нажатии на педаль тормоза происходит сжатие паровой фазы, и усилие не передается к исполнительным механизмам тормозной системы, педаль тормоза «проваливается».

Тормозная жидкость гигроскопична — а это значит, что она интенсивно впитывает в себя воду из атмосферы.Таким образом, за 2-3 года эксплуатации автомобиля в системе накапливается от 2 до 5% воды. Пpи этoм тeмпepaтypa eё кипeния cнижaeтcя нa 30° – 40°C. Падение температуры кипения до температуры порядка 130°С является критичным и жидкость подлежит замене.

Kpoмe oпacнocти «зaкипaния» тopмoзoв в caмый нeпoдxoдящий мoмeнт, влaгa в тopмoзнoй жидкocти cпocoбcтвyeт пoявлeнию кoppoзии нa цилиндpax, a нa мopoзe мoжeт cтaть пpичинoй oбpaзoвaния лeдяныx пpoбoк в тopмoзнoй cиcтeмe. Ceгoдня бoльшинcтвo aвтoпpoизвoдитeлeй peкoмeндyют пoлнocтью мeнять тopмoзнyю жидкocть oдин paз в двa гoдa или пocлe пpoбeгa кaждыx 40 – 50 тыc. км.

ВЯЗКОСТЬ — важный показатель в условиях зимы, он не должен превышать 1800 мм2/с. Вязкость должна быть не выше нормируемых значений иначе нарушится текучестьжидкости через очень тонкие гидравлические каналы тормозной системы, что приведет к снижению быстрого действия или даже отказу тормозов.

Чрезмерное загустевание жидкости при низких температурах может привести к замедлению реакции и снижению эффективности работы (вплоть до полного блокирования) тормозной системы. При выборе тормозной жидкости необходимо учитывать предельные зимние температуры, характерные для данной климатической зоны.Самым опасным является случай, когда в пути температура окружающей среды падает до критических значений (-30°С и ниже). При этом некачественная, неправильно подобранная или уже отработавшая свой срок тормозная жидкость может застыть в магистралях тормозной системы прямо во время движения, что приведет к полному отказу тормозной системы. Подобное может произойти также при выезде из относительно теплого гаража на сильный мороз.

Пониженная вязкость при высоких температурах приводит к снижению толщины пленки до значений, недостаточных для нормальной смазки и может вызвать протечки в рабочих цилиндрах. При этом происходит замедленное, неравномерное затормаживание, а также износ и снижение срока службы подвижных элементов системы.

Следующий важный показатель – это pH. Если значение pH ниже 7.0, то возникает риск коррозии черных металлов, а при значении pH выше 11.5 коррозии подвергаются алюминиевые сплавы. Оба вида коррозии ведут к снижению эффективности и быстродействия тормозов.
К сожалению, для автомобилистов, в России нет единого стандарта, регламентирующего качество тормозной жидкости. Отечественные производители тормозной жидкости работают по собственным техническим условиям, ориентируясь на стандарты, принятые в странах Европы и США:

FMVSS 116 — FMVSS norms (Federal Motor Vehicle Safety Standard) — Американский Федеральный стандарт США по безопасности автомобилей;

ISO 4925 — ISO (International Organization for Standardization) — Международная организация по стандартизации;

SAE J 1703 /1704 — SAE (Society of Automotive Engineers, Inc.) — Общество автомобильных инженеров;

JIS K 2233- JIS (Japanese Industrial Standard) Японский промышленный стандарт.

На рынке России и стран СНГ представлено множество марок тормозных жидкостей, производители которых заявляют, что данный продукт отвечает всем требованиям, предъявляемым к классу Dot4. Но из-за отсутствия государственного стандарта качество тормозной жидкости остается на совести производителя, который, в целях получить больше выгоды, может существенно сэкономить на качестве продукта.

С развитием технологий автомобилестроения повышаются требования к тормозным жидкостям. Введение в конструкцию тормозов системы ABS приводит к введению нового стандарта class 6. На российском рынке такому стандарту соответствует только тормозная жидкость марки ROSDOT, производитель ООО «Тосол-Синтез-Инвест».

Для того чтобы избежать проблем с тормозной системой, следует соблюдать ряд простых правил:

— Необходимо периодически проверять уровень тормозной жидкости в расширительном бачке, а также своевременно производить замену

— Стандартный диапазон замены – 2 года или 40 000 км пробега

— Применять только качественные тормозные жидкости, одобренные автопроизводителями

— Самостоятельно проверять качество тормозной жидкости. Жидкость должна быть прозрачной, однородной и без осадка


— Тормозную жидкость нужно менять полностью

— Не допускается смешивать тормозные жидкости на минеральной и гликолевой основе

— Не рекомендуется использовать тормозную жидкость из упаковки, открытой более 6 месяцев. Также в некоторых автосервисах можно проверить температуру кипения тормозной жидкости с помощью специального индикатора. Конечно, подобные способы проверки не воссоздают реальных условий эксплуатации, но пренебрегать ими не стоит, так как более точные результаты можно получить только при испытаниях в лаборатории.

Соблюдая эти простые правила, вы сможете избежать серьезных проблем, которые угрожают безопасности вашего движения: отказ тормозов из-за превышенного содержания влаги в тормозной жидкости; работа тормозов с задержкой из-за высокой вязкости при низкой температуре; износ деталей тормозной системы; коррозия черных металлов и алюминиевых сплавов в модулях тормозной системы; нарушение герметичности тормозной системы; неэффективная работа системы электронной помощи при торможении

Источник

Ультимативный гид по тормозной жидкости: всё, чего вы не знали о тормозной жидкости, но вообще-то знать стоит

Качество тормозной жидкости и соблюдение условий её эксплуатации — залог безотказной работы всей тормозной системы, а значит, и вашей безопасности. О том, как работает тормозная жидкость, как она устроена, как её подобрать и когда менять, читайте в этой статье.

Немного физики торможения

Современные тормоза работают по принципу гидравлического пресса. Чтобы понимать этот принцип, рассмотрим гидравлическую систему из двух поршней разного диаметра.

Если нажать на первый поршень, то сила, перемещающая второй, будет равна приложенной к первому, умноженной на соотношение площади второго поршня к площади первого (F2=F1·S2/S1). В нашем случае площадь второго поршня больше, чем у первого, поэтому и сила, возникающая при его перемещении, также больше. Чем меньше цилиндр, к которому прилагают усилие, по отношению ко второму цилиндру, тем больше усилие, возникающее на гидравлическом рычаге, и меньше расстояние перемещения второго поршня.

При торможении колодки прижимаются к барабанам или дискам за счёт энергии, которую тормозная жидкость передаёт от главного тормозного цилиндра к колёсным.

Из-за возникающих сил трения и резко возрастающего давления в тормозной системе жидкость нагревается, а резиновые уплотнения пропускают воздух. Содержащаяся в нём влага насыщает тормозную жидкость и снижает температуру её кипения. При интенсивном торможении «переувлажнённая» жидкость закипает с образованием паровых пробок и становится сжимаемой. Дальнейшая эксплуатация такой жидкости приводит к холостому ходу педали и отказу всей тормозной системы. Производители считают максимально допустимым пределом эксплуатации тормозную жидкость с 3,5% влаги, и чем температура её кипения выше, тем эта жидкость качественнее. При минусовых температурах перенасыщенная влагой жидкость частично промерзает и блокирует работу тормозной системы.

Другой важный показатель тормозной жидкости — её вязкость. Жидкость с высокой вязкостью густеет при отрицательных температурах, и её трудно продавить педалью тормоза, в то время как слишком низкая вязкость повышает шанс частичного вытекания жидкости из тормозной системы и образования пузырей воздуха, которые приводят к тем же последствиям, что и при закипании.

Из чего делают тормозную жидкость

В зависимости от состава, тормозные жидкости бывают гликолевые, силиконовые и минеральные — на основе касторового масла и бутилового или этилового спирта в соотношении 1:1. Последние устарели, поэтому их практически не используют. У них хорошие смазывающие свойства, низкая гигроскопичность, но слишком низкая для современных автомобилей температура кипения, а при температуре –20 градусов они густеют.

Гликолевые тормозные жидкости — это жидкости DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1 (почему они так называются, мы расскажем отдельно, а пока об их свойствах), высокая гигроскопичность которых обусловлена эфирами полигликолей в их составе, а в случае DOT 4 — ещё и эфирами борной кислоты. Преимущества тормозных жидкостей на гликолевой основе — низкая вязкость, хорошие смазывающие свойства и высокая температура кипения, а недостаток — упомянутая выше гигроскопичность. Массовая доля эфиров в таких жидкостях — 98%, а оставшиеся 2% занимают антикоррозийные, смазывающие и другие присадки. Использование некачественных тормозных жидкостей — без этих присадок — приводит к коррозии металлических деталей, разрушению резиновых соединений, разгерметизации тормозной системы и вытеканию тормозной жидкости.

Силиконовые тормозные жидкости — жидкости DOT 5 на основе кремниево-органических полимеров — не впитывают воду, не агрессивны к резине и металлам, не густеют при низких температурах, но обладают низкими смазывающими свойствами, что приводит к быстрому износу сальников.

Как определяют класс тормозной жидкости

Министерство транспорта США (DOT — Department of Transportation) утвердило нормы температуры кипения и вязкости для разных классов тормозных жидкостей в федеральном стандарте США по безопасности автомобилей (FMVSS 116). Согласно этим нормам, в ходе исследований измеряют температуру кипения «сухой» и «увлажнённой» тормозной жидкости. «Сухая» — тормозная жидкость в герметичной заводской упаковке. «Увлажнённой» считают тормозную жидкость с 3,5% воды. Вязкость измеряют при –40 и +100 градусах Цельсия. Сходные требования присутствуют в международном стандарте для тормозных жидкостей на гликолевой основе (ISO 4925), американском национальном стандарте общества автомобильных инженеров (SAE J 1703) и японском промышленном стандарте (JISK2233).

Согласно FMVSS 116, тормозные жидкости разделяют на классы:

— жидкости класса DOT 3 предназначены для автомобилей с барабанной тормозной системой или дисками на переднем тормозе, подходят для езды без частых оттормаживаний вне плотного автомобильного потока;
— DOT 4 — для автомобилей с дисковыми тормозами, оптимальны для езды в режиме «разгон-торможение» в черте города с плотным автомобильным потоком;
— DOT 5 — для спецтранспорта с высоким разогревом тормозов и без ABS;
— DOT 5.1 — для спортивных автомобилей с высокими температурными нагрузками на тормоза.

В 2005 году международная организация стандартизации разработала стандарт ISO 4925 тормозных жидкостей Class 6, предназначенных для автомобилей с ABS.

Чтобы тормозная жидкость была причислена к тому или иному классу, она должна пройти испытания. К примеру, в июле 2007 года тормозную жидкость ROSDOT 4 производства «Тосол-Синтез» испытали на соответствие международным стандартам ISO 4925, SAE J1703, SAE J 1704 и FMVSS 116 по классу DOT 4. Тесты проходили в аккредитованном американским Минтрансом научно-исследовательском центре Abic Testing Laboratories, в штате Нью-Джерси. Проверку, после которой ROSDOT 4 получила заключение о соответствии этим стандартам, проводили при участии AMECA — американского Агентства по аккредитации производителей автомобильных комплектующих. Это обеспечило компании выход на зарубежные рынки в качестве сертифицированного производителя тормозной жидкости DOT 4. Теперь ROSDOT 4 поставляют в США, Австралию, Китай и европейские страны.

В ходе лабораторных испытаний измерили температуру кипения сухой и увлажнённой тормозной жидкости производства «Тосол-Синтез», а также проверили химическую стабильность при низких и высоких температурах, кинематическую вязкость, коррозионную агрессивность, воздействие на резины различного типа, водородный показатель PH, вязкость при температуре –40 градусов, а также совместимость с другими тормозными жидкостями класса DOT 4 и водой. Протестировали ROSDOT 4 и в стендовых условиях имитации тормозной системы.

Что делать, чтобы тормозная жидкость не подвела

1) Соблюдайте инструкцию и проверяйте качество. Используйте класс тормозной жидкости, рекомендованный производителем вашего автомобиля. Если тормозная жидкость мутная, неоднородная по консистенции и образует осадок, то перед вами продукт низкого качества или подделка.

2) Проверяйте уровень и своевременно меняйте. При использовании тормозной жидкости перед каждой длительной поездкой проверяйте, чтобы её уровень в бачке не опускался ниже метки «МIN» и не поднимался выше «МАХ». Откажитесь от долива тормозной жидкости в пользу полной её замены, чтобы исключить эксплуатацию перенасыщенной влагой смеси с промежуточными свойствами новой и «отработанной» жидкости. Стандартные рекомендации по замене — каждые два года или каждые 40 тысяч километров пробега, но реальный срок службы при высокой температуре и влажности окружающей среды сократится.

3) Учитывайте совместимость при смешивании. Тормозные жидкости классов DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1, изготовленные компанией «Тосол-Синтез» на одинаковой основе, можно смешивать друг с другом в любых пропорциях, добавляя жидкость более высокого класса в жидкость более низкого, но никак не наоборот! Правильная смесь будет обладать свойствами той жидкости, класс которой ниже. Жидкости указанных классов от других, а тем более разных, компаний смешивайте только после консультации с их официальными представителями, чтобы избежать непредсказуемых изменений свойств полученной смеси.

Не смешивайте тормозные жидкости с разной основой — ни в коем случае нельзя смешивать DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1 с DOT 5, так как первые сделаны на основе эфиров гликолей, а последняя — на основе силикона! Если пренебречь этим правилом, произойдёт расслоение и ухудшение или потеря функциональных свойств тормозной жидкости. Именно поэтому, согласно стандарту FMVSS 116, для исключения случайностей жидкости класса DOT 5 окрашивают в красный цвет, а остальные — в жёлтый.

Тормозная жидкость — важнейшая часть тормозной системы. Если выражаться фигурально, это её «кровь», от состояния которой зависит ваша жизнь. Универсальных жидкостей, которые подойдут любому автомобилю, нет, но теперь вы знаете, как подобрать для вашего.

Источник