Контрольная работа: Тормозные жидкости
ГТЖ-22м - одна из ранних и удешевленных попыток освоения новых материалов (сделана на гликолевой основе). Температура кипения и морозостойкость улучшены по сравнению с БСК, но не дотягивают до современных норм. Главные же недостатки - низкие антикоррозионные свойства и повышенная ядовитость. Внешнее отличие - зеленый или защитный цвет. В автомобильной практике сегодня эта жидкость не применяется и не выпускается, но запасы могут случайно встретиться. ГТЖ-22м может смешиваться с более современными жидкостями, поэтому единственная возможность ее использования - доливка системы в экстремальных ситуациях, когда иного выхода нет. Разумеется, затем образовавшуюся смесь надо без промедления заменить доброкачественным продуктом.
“НЕВА” - первенец современного ряда, ныне изрядно устаревший и снятый с массового производства (мелкосерийное кое-где сохранилось). Основные компоненты - гликолевый эфир и полиэфир с добавлением антикоррозионной присадки. Температура кипения составляет 195ОС без влаги и 138ОС при содержании 3,5% воды. Норматив морозостойкости выдержан “Нева” имеет цвет от светло-желтого до желтого. Главный недостаток - повышенная гигроскопичность, вследствие чего уже через год эксплуатации температура кипения приближается к критической. Только с учетом этого обстоятельства и можно использовать “Неву”, которая не имеет других ограничений к применению на автомобилях любых марок. Сегодня эта жидкость считается устаревшей и массово не производится
Зарекомендовавшая себя в середине 70-х годов тормозная жидкость “Нева” полностью удовлетворяла требованиям в те годы: высокая температура кипения, хорошие вязкостно-температурные свойства, низкая агрессивность к металлическим и резиновым материалам. В начале 80-х годов для увеличения срока эксплуатации взамен тормозной жидкости “Нева” была разработана тормозная жидкость “Томь”, температура кипения ее довели до 220о С против 195о С “Невы”, кроме того, у жидкости “Томь” ниже агрессивность воздействия на детали из меди и латуни. Затем была разработана тормозная жидкость “Роса”, которая характеризуется высокой вязкостью при -40о С (1700 мм2 / c против 1500 мм2 /c), температура кипения 260о С. На автомобилях переднеприводного семейства ВАЗ жидкость класса “Роса” необходимо менять не ранее 3-х лет эксплуатации. Популярность этих тормозных жидкостей на отечественных рынках остается пока очень высокой, так как жидкости “Нева”, “Томь” и “Роса” допустимы к смешиванию.
“ТОМЬ” разработана на замену жидкости ”Нева” для широкого применения. Цвет - в пределах от светло-желтого до желтого, как у “Невы”. В составе “Томи” - концентрированный гликолевый эфир, полиэфир, бораты, целевые присадки. Температурные свойства продукта улучшены: кипение в “сухом” виде - 220ОС, в “увлажненном” - 155ОС, вязкость при -40ОС не более 1500 кв.мм/с. Насыщение влагой, близкое к критическому, наступает у этой жидкости примерно через два года работы. В целом по эксплуатационным качествам “Томь” по общепринятой международной классификации удовлетворяет современным нормативам DOT-3 - это м История «Томи» началась с выпуска заводом тормозной жидкости в 50-е годы прошлого века. Постоянно совершенствуя качество продукции в соответствии с современными требованиями автомобильной техники и безопасности движения, научно-исследовательский коллектив «Химпрома» разработал и запатентовал новую рецептуру тормозной жидкости, лучшей среди отечественных и не уступающей зарубежным аналогам. Признавая авторитет кузбасских химиков в создании высококлассного продукта, ей было присвоено название «Томь». На сегодняшний день «Томь» – самая популярная и используемая особенно в Сибири тормозная жидкость. Кемеровская технология аналогична зарубежному производству. Тормозные жидкости представляют собой композицию этилкарбитола, боратов с добавлением загустителя и антикоррозионных присадок. Эти жидкости отличают высокие технические характеристики и возможность сохранять все свои качества в жестких условиях торможения. Высокая термостабильность, совместимость с резиновыми уплотнительными манжетами, смазывающие и антикоррозионные свойства жидкости обеспечивают безотказную работу тормозной системы массовый, “ширпотребный” класс без каких-либо специальных ограничений по применению.
Продукт соответствует требованиям мировых стандартов FMVSS 116, SAE J 1703. Допущена к применению Госсанэпидемслужбой РФ Всесезонная тормозная жидкость: применяется во всех климатических зонах страны при температуре окружающего воздуха от +50 до -50 о С. При всем этом она совместима с отечественными тормозными жидкостями и импортными аналогами, приготовленными на основе гликолей, смешивание их допустимо в любых пропорциях, что крайне важно для водителей. Качество продукта постоянно подтверждается различными испытаниями. Популярность тормозной жидкости «Томь» вызвала однозначную реакцию производителей фальсификата. Ее начали подделывать. В ответ на это производитель разработал более сложную упаковку и этикетку. Сегодня настоящую «Томь» легко отличить от подделки.
В арсенале разработок кемеровских химиков есть и специальная тормозная жидкость для северян – «Арктическая». Она предназначена для эксплуатации автомобилей при суровом климате, особенно в районах крайнего Севера, при температуре окружающего воздуха от +30 до -60 о С. (Патент на изобретение 2175342 Российского агентства по патентам и товарным знакам от 27 октября 2001 года).
“РОСА” - Наиболее совершенный массовый продукт отечественного гликолевого семейства, относящийся к наиболее совершенному типу. Основной компонент - борсодержащий полиэфир наряду с присадками специального назначения. Цвет - от светло-желтого до светло-коричневого. Показатели кипения таковы: в “сухом” виде - 260ОС, в “увлажненном” - 165ОС, при этом критический показатель (150ОС) достигается только после трех лет нахождения жидкости в гидроприводе тормозной системы.
На рисунке приведена зависимость температуры кипения тормозной жидкости Роса от объемной концентрации в ней воды.
Согласно международной классификации “Роса” удовлетворяет всем нормам класса DOT-4, что на сегодня является наиболее высоким уровнем эксплуатационных качеств. “Роса” без ограничений пригодна для использования в современных отечественных и зарубежных автомобилях.
Гигроскопичность
Тормозные жидкости гигроскопичны - они поглощают влагу. (Поэтому они должны продаваться в герметичной упаковке)! Пространство, в котором работает тормозная жидкость, замкнутым можно назвать достаточно условно. В системе есть компенсационные отверстия, которые впускают в него воздух при нажатии на педаль, и выпускают при обратном ее ходе. В результате тормозная жидкость впитывает влагу из окружающего воздуха. Это приводит к снижению температуры кипения. В самой жидкости также происходят необратимые химические реакции, а присадки, входящие в состав тормозной жидкости, теряют свои свойства.
Наличие в тормозной жидкости всего 2–3 процентов воды снижает температуру ее кипения примерно на 70 градусов. На практике это означает, что при торможении DOT-4, например, закипит, не разогревшись и до 160 градусов, в то время как в «сухом» (то есть без влаги) состоянии это произойдет при 230 градусах. Последствия будут такие же, как если бы в тормозную систему попал воздух: педаль становится колом, тормозное усилие резко ослабевает.
Гигроскопичность для тормозной жидкости в то же время является необходимостью. Ведь если попавшая из конденсата или другим путем вода не будет поглощена тормозной жидкостью, она будет собираться в наиболее низких местах тормозной системы. Дальше, в случае снижения температуры ниже 0 0С она замерзнет, образовав пробку, тормоза перестанут действовать. Также температура кипения воды намного ниже, чем тормозной жидкости. Нагрев тормозной жидкости и воды во время торможения приведет к закипанию воды и образованию паровых пробок.
Наличие влаги внутри гидравлической системы приводит и к образованию очагов коррозии на внутренних стенках тормозных механизмов, соприкасающихся с манжетами, которые также приходят в негодность от трения об острые края коррозийных раковин. В итоге начинается утечка тормозной жидкости.
Кроме того, тормозная жидкость выполняет функцию смазки и защиты деталей системы от коррозии – поршни должны легко перемещаться, а цилиндры – не ржаветь. И, конечно, она должна быть совместима с резиновыми уплотнениями и шлангами.
Особенности эксплуатации тормозных жидкостей
Поглощение воды из атмосферы свойственно ТЖ на полигликолевой основе. При этом температура их кипения снижается. FM VSS нормирует ее для “сухих”, еще не набравших влагу, и увлажненных, содержащих 3,5% воды, жидкостей - т.е. ограничивает только предельные значения. Интенсивность процесса поглощения не регламентирована. ТЖ может насыщаться влагой сначала активно, а потом - медленнее. Или наоборот. Но даже если значения температуры кипения у “сухих” жидкостей разных классов сделать близкими, например к DОТ 5, при их увлажнении этот параметр вернется на уровень, свойственный каждому классу. ТЖ нужно периодически заменять, не дожидаясь когда ее состояние приблизится к опасному пределу. Срок службы жидкости назначает автозавод, проверив ее характеристики применительно к особенностям гидросистем своих машин.
Проверка состояния жидкости
Объективно определить основные параметры ТЖ можно только в лаборатории. В эксплуатации - лишь косвенно и не все. Самостоятельно жидкость проверяют визуально - по внешнему виду. Она должна быть прозрачной, однородной, без осадка. Кроме того, в автосервисах (преимущественно крупных, хорошо оснащенных, обслуживающих иномарки) специальными индикаторами оценивают ее температуру кипения. Поскольку жидкость в системе не циркулирует, в бачке (место проверки) и в колесных цилиндрах ее свойства могут быть разными. В бачке она контактирует с атмосферой, набирая влагу, а в тормозных механизмах - нет. Зато там жидкость часто и сильно нагревается, и ее стабильность ухудшается. Однако даже такими ориентировочными проверками пренебрегать не стоит, иных оперативных способов контроля нет.
Совместимость тормозных жидкостей
Тормозная жидкость с разными основами несовместимы друг с другом, они расслаиваются, иногда появляется осадок. Параметры этой смеси будут ниже, чем у любой из исходных жидкостей, причем влияние ее на резиновые детали непредсказуемо. Основу ТЖ изготовитель, как правило, указывает на упаковке. Российские РосДОТ, “Неву”, “Томь”, равно как и иные отечественные и импортные полигликолевые жидкости DОТ 3, DОТ 4 и DОТ 5.1, можно смешивать в любых пропорциях. ТЖ класса ДОТ 5 основаны на силиконе и несовместимы с другими. Поэтому стандарт FM VSS 116 требует окрашивать “силиконовые” жидкости в темно-красный цвет. Остальные современные ТЖ, как правило, желтые (оттенки от светло-желтого до светло-коричневого). Для дополнительной проверки можно смешать жидкости в пропорции 1:1 в стеклянной емкости. Если смесь прозрачна и осадка нет, ТЖ совместимы. Следует помнить, что смешивать жидкости разных классов и производителей не рекомендуется, так как возможно изменение их свойств. Запрещено смешивать гликолевые жидкости с касторовыми.
Маркетинговое отступление
Жидкости DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1 гигроскопичны, это означает, что они поглощают влагу из воздуха. Присутствие в жидкости влаги снижает температуру ее закипания, рабочая температура тормозного диска и колодок обычно превышает ее. Именно поэтому указываются температуры закипания сухой и содержащей влагу жидкости. Температура закипания влажной жидкости измеряется при содержании в ней влаги в 3.5% Гигроскопичность является причиной необходимости замены тормозной жидкости, по крайней мере, раз в два года. Фрикционный материал на тормозной колодке служит для изоляции суппорта от тепла, выделяемого диском, а это –очень весомое основание для замены колодок задолго до их окончательного износа. Жидкость DOT 5 не обладает свойством гигроскопичности и не смешивается с водой. При попадании в систему воды она опускается вниз и располагается вблизи самой горячей области системы. Это означает, что она будет очень легко и быстро закипать, образуя пузырьки газа, которые легко сжимаются, что, в свою очередь, придает тормозам ощущение упругости. Другая проблема с DOT 5 связана с тем, что сама жидкость становится сжимаемой при приближении к температуре кипения; это приводит к ощущению упругости тормозов при частом и продолжительном их использовании.
Сегодня на нашем рынке можно встретить множество импортных тормозных жидкостей (Brake Fluid). Если такая жидкость рекомендована изготовителем для любых машин и при этом имеет маркировку DOT-3 или DOT-4, то ее можно использовать в равной мере и в иномарках, и в отечественных автомобилях. Можно утверждать также, что в состав данного продукта входят различные эфиры, и низкомолекулярные полимеры и целевые присадки. Что же касается эксплуатационных качеств (включая температурные свойства), то при сравнении в соответствующем классе (DOT-З или DOT-4) импортные жидкости примерно идентичны нашей “Томи” или “Росе” и не имеют каких-то особых отличий от них.
Импортные препараты широко представлены на рынке. При выборе основной критерий - соответствие требованиям класса DOT, рекомендованного для конкретного автомобиля (для Нивы DOT-4).
На мой взгляд использование импортных жидкостей в Ниве имеет мало смысла. Коррозия тормозной системы активнее идет снаружи, а остальные свойства идентичны Росе.
И наконец для самых любознательных - некоторые автомобильные компании применяют тормозные жидкости на основе минерального масла. Они не гигроскопичны, не провоцируют коррозию и служат дольше коллег , имеющих гликолевую закваску. Встречаются очень редко и стоят дорого.
Заключение