Тормозная жидкость — это тип гидравлической жидкости, используемой в гидравлических тормозах и гидравлических сцеплениях автомобилей , мотоциклов , легких грузовиков и некоторых велосипедов . Она используется для преобразования силы в давление и усиления тормозного усилия. Она работает, потому что жидкости не являются заметно сжимаемыми .
Большинство тормозных жидкостей, используемых сегодня, изготовлены на основе гликоль-эфира , но также доступны жидкости на основе минерального масла ( Citroën / Rolls-Royce liquide hydraulique minéral ( LHM )) и силикона ( DOT 5 ). [1]
Большинство тормозных жидкостей производятся в соответствии со стандартами, установленными международными, национальными или местными организациями или государственными учреждениями.
Международная организация по стандартизации опубликовала свой стандарт ISO 4925, определяющий классы 3, 4 и 5, а также класс 5.1, класс 6 [2] и класс 7 [3] [4], отражающие постепенное повышение эксплуатационных характеристик тормозных жидкостей.
Общество инженеров-автомобилестроителей SAE опубликовало стандарты J1703, J1704 и J1705, отражающие постепенное повышение производительности тормозных жидкостей. Они имеют аналоги в международном стандарте ISO 4925.
Федеральные стандарты безопасности транспортных средств (FMVSS) в соответствии со стандартом FMVSS № 116 [5] определяют классы DOT 3, DOT 4, DOT 5 и DOT 5.1, где DOT относится к Министерству транспорта США . Они широко используются в других странах. Их классификации в целом отражают спецификации SAE, DOT 3 эквивалентен SAE J1703 и ISO класс 3, DOT 4 - SAE J1704 и ISO класс 4 и т. д. [6]
Все жидкости, соответствующие DOT, должны быть бесцветными или янтарного цвета, за исключением силикона DOT 5, который должен быть фиолетовым. Область действия стандарта FMVSS № 116 ограничена жидкостью «для использования». Тормозная жидкость «в использовании» или не имеющая маркировки «соответствующая DOT» может быть любого цвета. [5]
В то время как транспортное средство, использующее DOT 3, может также использовать DOT 4 или 5.1 (повышение температуры), если эластомеры в системе принимают соединения бората, которые повышают температуру кипения, [ необходима ссылка ] транспортное средство, требующее DOT 4, может закипать тормозную жидкость, если используется DOT 3 (понижение температуры). Кроме того, эти жидкости на основе полигликолевого эфира нельзя смешивать с DOT 5.0, которая основана на силиконе.
DOT 5 — это жидкость на основе силикона, которая отличается от серии DOT 2, 3, 4, 5.1. Она не смешивается с водой и другими тормозными жидкостями и не должна смешиваться с ними. Системы могут менять жидкость только после полной замены системы, например, полного восстановления.
Он содержит не менее 70% по весу диорганополисилоксана. [7] В отличие от жидкостей на основе полиэтиленгликоля, DOT 5 является гидрофобным . [8] Преимущество перед другими формами тормозной жидкости заключается в том, что силикон имеет более стабильный индекс вязкости в более широком диапазоне температур. Еще одно свойство заключается в том, что он не повреждает краску. [9]
Тормозная жидкость DOT 5 несовместима с антиблокировочной системой тормозов . Жидкость DOT 5 может выделять воздух при активации антиблокировочной системы тормозов. Тормозная жидкость DOT 5 поглощает небольшое количество воздуха, что требует осторожности при прокачке системы. [10]
Непринятие жидкостей на основе силикона привело к разработке DOT 5.1 — жидкости, обладающей эксплуатационными преимуществами силикона, при этом сохраняющей некоторую узнаваемость и совместимость с жидкостями на основе гликолевого эфира. DOT 5.1 — это несиликоновая версия DOT 5, определяемая FMVSS 116 как содержащая менее 70% силикона. Выше этого порога она становится DOT 5.
Для правильной работы тормозной системы тормозные жидкости должны обладать определенными характеристиками и соответствовать определенным стандартам качества.
Для надежной и последовательной работы тормозной системы тормозная жидкость должна сохранять постоянную вязкость в широком диапазоне температур, включая экстремально низкие. Это особенно важно в системах с антиблокировочной системой тормозов (ABS), системой контроля тяги и системой контроля устойчивости (ESP), поскольку эти системы часто используют микроклапаны и требуют очень быстрой активации. [11] Жидкости DOT 5.1 имеют низкую вязкость в широком диапазоне температур, хотя не все автомобили, оснащенные ABS или ESP, имеют тормозную жидкость DOT 5.1. [12] Для более быстрой реакции систем ABS и ESP существуют тормозные жидкости DOT 4 и DOT 5.1 с низкой вязкостью, соответствующие максимальному требованию вязкости 750 мм 2 /с при −40 °C (−40 °F) класса 6 стандарта ISO 4925. [2] Их часто называют DOT 4+ или Super DOT 4 и DOT 5.1 ESP.
Тормозная жидкость подвергается воздействию очень высоких температур, особенно в колесных цилиндрах барабанных тормозов и суппортах дисковых тормозов . Она должна иметь высокую температуру кипения, чтобы избежать испарения в магистралях. Это испарение создает проблему, поскольку пар очень сжимаем по сравнению с жидкостью, и, следовательно, сводит на нет гидравлическую передачу тормозного усилия - поэтому тормоза не смогут остановить транспортное средство. [13]
Стандарты качества относятся к «сухой» и «мокрой» точкам кипения тормозной жидкости. Мокрой точке кипения, которая обычно намного ниже (хотя и выше большинства нормальных рабочих температур), относится к точке кипения жидкости после поглощения определенного количества влаги. Это несколько (однозначных) процентов, варьирующихся от формулы к формуле. Тормозные жидкости на основе гликолевого эфира (DOT 3, 4 и 5.1) гигроскопичны (поглощают воду), что означает, что они поглощают влагу из атмосферы при нормальном уровне влажности. Негигроскопичные жидкости (например, силикон / DOT 5 и составы на основе минерального масла) являются гидрофобными и могут поддерживать приемлемую точку кипения в течение всего срока службы жидкости.
Жидкость на основе силикона более сжимаема, чем жидкость на основе гликоля, что приводит к появлению ощущения губчатости тормозов . [13] Со временем она может потенциально подвергаться разделению фаз/скоплению воды и замерзанию/кипению в системе — основная причина использования однофазных гигроскопичных жидкостей. [ требуется ссылка ]
Тормозные жидкости не должны вызывать коррозию металлов, используемых внутри таких компонентов, как суппорты, колесные цилиндры, главные цилиндры и клапаны управления ABS. Они также должны защищать от коррозии при попадании влаги в систему. Для этого в базовую жидкость добавляются присадки (ингибиторы коррозии). Силикон менее едкий для лакокрасочного покрытия, чем жидкости DOT на основе гликоль-эфира. [13]
Преимущество тормозной жидкости Citroën LHM на основе минерального масла заключается в отсутствии коррозии. Уплотнения могут изнашиваться при больших пробегах, но в остальном эти системы имеют исключительную долговечность. Ее нельзя использовать в качестве замены без замены уплотнений из-за несовместимости с резиной. [16] [ источник, созданный пользователем ]
Тормозные жидкости должны поддерживать низкий уровень сжимаемости даже при различных температурах, чтобы соответствовать различным условиям окружающей среды. Это важно для обеспечения постоянного ощущения педали тормоза. По мере увеличения сжимаемости требуется больший ход педали тормоза для того же количества силы поршня тормозного суппорта.
Тормозные жидкости на основе гликолевого эфира (DOT 3, 4 и 5.1) гигроскопичны (поглощают воду), что означает, что они поглощают влагу из атмосферы при нормальном уровне влажности. Негигроскопичные жидкости (например, силикон/DOT 5 и составы на основе минерального масла) гидрофобны и могут поддерживать приемлемую температуру кипения в течение всего срока службы жидкости. В идеале силиконовую жидкость следует использовать только для заполнения систем без ABS, которые ранее не были заполнены жидкостью на основе гликоля. Любая система, в которой использовалась жидкость на основе гликоля (DOT 3/4/5.1), будет содержать влагу; гликолевая жидкость рассеивает влагу по всей системе и содержит ингибиторы коррозии. Силиконовая жидкость не допускает попадания влаги в систему, но и не рассеивает ту, которая уже там находится. Система, заполненная из сухого состояния силиконовой жидкостью, не требует замены жидкости через определенные промежутки времени, только когда система была нарушена для ремонта или обновления компонента. Вооруженные силы США стандартизировали силиконовую тормозную жидкость с 1990-х годов. Силиконовая жидкость широко используется в холодном климате, особенно в России и Финляндии.
Тормозные жидкости с разными рейтингами DOT не всегда можно смешивать. DOT 5 не следует смешивать ни с одной из других, так как смешивание гликоля с силиконовой жидкостью может вызвать коррозию из-за захваченной влаги. DOT 2 не следует смешивать ни с одной из других. DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1 все основаны на гликолевых эфирах и могут смешиваться, хотя предпочтительнее полностью заменить существующие жидкости свежими, чтобы получить указанные характеристики.
Тормозная жидкость токсична [17] и может повредить окрашенные поверхности. [18]