Основные требования и условия работы тормозной жидкости

Большинство автовладельцев даже не задумываются о том, что безопасность их самих, пассажиров и других участников движения находится во власти, казалось бы, простой жидкости, о которой обычно вспоминают в последнюю очередь. Несмотря на то, что задача, которая стоит перед тормозной жидкостью довольно узкая — передавать усилие от главного тормозного цилиндра к колесным, на самом деле это чрезвычайно ответственный момент. Малейшее отклонение параметров жидкости от требуемых свойств может привести к непредсказуемым последствиям. В лучшем случае — просто к перепугу, а в худшем…

Тормозная система автомобиля является одним из важнейших механизмов, обеспечивающих безопасность как водителя, так и других участников движения. Зачастую не только автовладельцы, но и работники станций обслуживания автомобилей не всегда могут дать внятный ответ на вопросы: Какими свойствами должна обладать тормозная жидкость? Как изменяются ее характеристики на протяжении определенного периода работы? Когда ее необходимо менять?

В процессе работы тормозные жидкости теряют свои первоначальные свойства: срабатываются присадки, повышается коррозионная агрессивность, вязкость, снижается температура кипения и т.д. Все это приводит к ухудшению работы тормозной системы и снижению ее эффективности. Поэтому тормозные жидкости должны отвечать ряду требований, только строгое соответствие которым может гарантировать выполнение всех возложенных на тормозную жидкость функций и позволит говорить о надежной работе тормозной системы.

Для любопытных. Первая гидравлическая тормозная система для автомобиля была разработана шотландцем М. Локхидом в 1917 году. А непосредственно на автомобиле она появилась несколько позже. Это был Bugatti образца 1921 года. В качестве тормозной жидкости использовали глицерин или его смесь с водой и касторовым маслом. Первый патент на тормозную жидкость был выдан в 1926 году фирме «Вакефилд».

Рассмотрим основные требования, которые сегодня предъявляются к тормозным жидкостям.

Температура кипения

В процессе торможения автомобиля элементы тормозной системы — колодки, диски, барабаны — сильно нагреваются. Часть образовавшегося при этом тепла отводится потоком набегающего воздуха, другая распространяется по деталям системы. Рабочие тормозные цилиндры, в которых непостердственно находится тормозная жидкость, могут разогреваться до довольно высоких температрур. К примеру, если легковой автомобиль, движущийся со скоростью 150 км/час, тормозится до полной остановки, то в результате трения выделяется столько тепла, что им можно нагреть обычную комнату от 0°С до 20°С.

В легковых автомобилях с дисковыми тормозами температура жидкости при движении по магистральным автострадам составляет приблизительно 60-70°С, в городских условиях — 80-100°С, на горных дорогах — 100-120°С, а при высокой скорости движения, температуре воздуха и при интенсивных торможениях — до 150°С и даже больше, поскольку, например, тормозная колодка при нескольких экстренных торможениях нагревается до порядка 600°С. Такая температура может вызвать закипание тормозной жидкости и возникновение паровых пробок, которые приведут к падению давления в контуре и снижению эффективности тормозной системы. В отличие от жидкости, пар сжимается и при нажатии на педаль не передает усилие к рабочим цилиндрам системы. Следует отметить, что начало образования паровой фазы тормозной жидкости при нагреве, а следовательно, и паровых пробок в гидроприводе тормозов, происходит при температуре на 20-25°С ниже температуры кипения жидкости. Для надежной работы тормозов необходимо, чтобы она была выше рабочей температуры жидкости в тормозной системе. Для большей части тормозных жидкостей температура кипения в процессе эксплуатации снижается из?за их высокой гигроскопичности. Как правило, падение температуры кипения до 125?130°C является критичным и говорит о необходимости замены жидкости.

Гигроскопичность

Гигроскопичность — способность поглощать воду из окружающей среды. Попадание влаги в состав тормозной жидкости может происходить по разным причинам. Например, в большинстве гидравлических тормозных систем в пробке бачка для тормозной жидкости имеется отверстие, сообщающееся с атмосферой, через которое и может попадать влага. Однако гигроскопичность, являясь, вроде бы, негативным процессом, имеет и свои положительные стороны. Данное свойство должно предохранять тормозные системы, сообщающиеся с атмосферой, от появления в них воды в свободном состоянии, химически связывая ее, что препятствует образованию ледяных или паровоздушных пробок в интервале рабочих температур. На приведенном графике показана зависимость количества накопленной воды в тормозной системе от времени эксплуатации жидкости. Именно в связи со свойством жидкости поглощать влагу при тестировании тормозных жидкостей наряду с температурой кипения «сухой» жидкости определяют температуру кипения «увлажненной», содержащей 3,5% воды. Температура кипения последней косвенно характеризует температуру, при которой тормозная жидкость будет «закипать» через 1,5-2 года ее работы в гидроприводе тормозов автомобиля.

Вязкостно-температурные свойства

Тормозные жидкости работают в довольно широких диапазонах температур: от -50 до 150°С. Поэтому для обеспечения нормальной и эффективной работы тормозной системы жидкость должна обладать стабильностью вязкостно-температурных свойств. Слишком высокая вязкость при низких температурах приводит к увеличению времени срабатывания тормозов вследствие ухудшения прокачиваемости жидкости по трубопроводам системы. Пониженная вязкость при высоких температурах приводит к снижению толщины пленки до значений, недостаточных для нормальной смазки, что может являтся причиной повышенного износа и снижения срока службы подвижных элементов системы, а также к возможному подтеканию жидкости. В ниже приведенной таблице указаны максимальные значения кинематической вязкости для тормозных жидкостей классов DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1, а также их температуры кипения.

Стабильность

Рабочие характеристики тормозных жидкостей должны сохраняться в заданых пределах при длительной эксплуатации в широком диапазоне температур. Также стабильность физико-химических свойств должна предотвращать расслоение, вспенивание и выпадение осадков в жидкости как при работе так и хранении.

Смешиваемость

Тормозные жидкости должны смешиваться с другими марками одобренных тормозных жидкостей в любых пропорциях. Это не должно приводить к потере прозрачности жидкости, расслоению и выпадению осадков. Несоответствие жидкостей может привести к нарушению работы системы вследствие образования смолянистых отложений, коррозии металлов, разбухания резиновых элементов или образования паровых пробок. Синтетические жидкости DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1 NSBBF полностью совместимы и могут быть смешаны в любой пропорции (при должном качестве изготовления). При этом необходимо учесть и тот факт, что при смешивании, например, жидкостей классов DOT 3 и DOT 4 получим смесь, отвечающую требованиям низшего класса, т.е. DOT 3.

Совместимость с резиновыми элементами и металлами

Тормозная жидкость должна также быть совместима со всеми резиновыми материалами, применяемыми для изготовления деталей тормозной системы. Так, при длительном контакте с резиновыми манжетами возможно проникновение молекул жидкости в резину, а ингредиентов резины — в тормозную жидкость. В зависимости от того, какой процесс будет преобладать, будет происходить либо разбухание, либо усадка резины, что может привести к нарушению работы тормозной системы. Также тормозные жидкости должны быть инертны к металлическим деталям системы.

Работающая в гидравлической системе автомобиля тормозная жидкость постепенно теряет свои качества. Она загрязняется продуктами износа цилиндров и манжет, а также пылью, подсасываемой через дренажные отверстия и неплотности резиновых чехлов. Длительное использование жидкости без замены чревато повышением процентного содержания воды, что снижает температуру кипения. Помимо этого идет постоянный процесс разрушения присадок, усиливается действие коррозии. Это особенно неблагоприятно сказывается на «зеркалах» тормозных цилиндров и поршнях, приводит к заклиниванию последних, а также к утечкам жидкости. «Состарившуюся» тормозную жидкость можно отличить по некоторым внешним признакам — со временем она становится гуще и темнее. Полную замену тормозной жидкости необходимо производить регулярно в сроки, указанные в руководстве по эксплуатации автомобиля (обычно один раз в 1,5?2 года). При этом необходимо применять только жидкости, рекомендованные заводом?изготовителем автомобиля.

Подготовил Юрий Стороженко, autoExpert.com.ua