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.
Минимальная температура кипения «сухой» тормозной жидкости для соответствия FMVSS 116 DOT 4, SAE J 1704 и JIS K 2233 class 4 — 230 градусов, а «увлажнённой» — 155 градусов. Требования к показателю вязкости при –40 градусах по этим стандартам — не выше 1800 кв мм/с, по ISO 4925 для этого же класса — не выше 1500 мм²/с. По результатам испытаний тормозная жидкость ROSDOT 4 превзошла эти показатели. Её температура кипения в «сухом» виде составила 270, а «увлажнённой» — 175 градусов. Вязкость при -40 градусах — 1170 кв. мм/с. Разработанная компанией «Тосол-Синтез» тормозная жидкость ROSDOT 6 для автомобилей с системой ABS полностью превзошла требования стандарта ISO 4925 CLASS 6.
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.