Основные свойства

Тема 8.2. Тормозные жидкости

Низкозамерзающие охлаждающие жидкости

Требования к охлаждающим жидкостям

Тема 8.1. Охлаждающие жидкости

Надежность работы двигателей во многом зависит от состо­яния системы охлаждения и качества охлаждающей жидкости, которая должна удовлетворять следующим требованиям:

• обладать высокой температурой кипения и теплотой испарения;
• возможно большей удельной теплоемкостью и теплопровод­ностью;
• низкой температурой застывания (не выше - 60 °С);
• иметь небольшую вязкость (1 мм²/с);
• не вызывать коррозии металлов и сплавов, с которыми со­прикасается;
• не разрушать резиновые изделия, используемые в системе охлаждения;
• не образовывать отложений;
• не вспениваться во время работы двигателя;
• жидкость должна быть недефицитной, дешевой, безопасной в пожарном отношении и безвредной для здоровья.

При низких температурах окружающего воздуха в систему охлаждения двигателей заливают низкозамерзающие охлаждающие жидкости.

В настоящее время широко применяются в качестве охлаждающей незамерзающей жидкости смеси воды и этиленгликоля.

Кроме общих требований к охлаждающим жидкостям, к низкозамерзающим жидкостям, предъявляются более жесткие требования к антикоррозионным свойствам, к физической и химической стабильности. Поэтому низкозамерзающие жидкости состоят из этиленгликоля, воды и присадок.

Этиленгликоль - двухатомный спирт СН₂ОН-СН₂ОН - представляет собой бесцветную жидкость, кипит при +197 °С, а застывает при -11,5 °С. Этиленгликоль хорошо растворим в воде. Смеси этиленгликоля с водой имеют более низкую температуру застывания по сравнению с температурой застывания каждого компонента смеси.

Смеси этиленгликоля и воды при замерзании не расширяются и не твердеют, а образуют рыхлую массу кристаллов воды в этиленгликоле, которая не является помехой для запуска двигателя. После запуска двигателя низкозамерзающая жидкость достаточно быстро вновь переходит в жидкое состояние.

В настоящее время широкое применение нашли охлаждающие жидкости сортов ТОСОЛ 40 (температура застывания -40˚С), и ТОСОЛ 65 (температура застывания -60˚С).

Температура кипения. Это важнейший показатель, определяющий предельно допустимую рабочую температуру гидропривода тормозов. Температура кипения большей части современных тормозных жидкостей в процессе эксплуатации снижается из-за их высокой гигроскопичности. Это происходит в результате попадания воды, главным образом за счет конденсации из воздуха. Поэтому наряду с температурой кипения "сухой" тормозной жид­кости определяют температуру кипения "увлажненной" жидкости, содержащей 3,5% воды.

Температура кипения "увлажненной" жидкости косвенно характеризует температуру, при которой жидкость будет "закипать" через 1,5-2 года ее работы в гидроприводе тормозов автомобиля.

Температура жидкости в легковых автомобилях с дисковыми тормозами при движении по магистральным автострадам составляет 60-70 °С, в городских условиях достигает 80-100 °С, на горных дорогах 100-120 °С, а в экстремальных ситуациях (при высо­ких скоростях движения, высокой температуре воздуха и интен­сивном торможении) - до 150 °С.

Согласно требованиям международных стандартов темпе­ратура кипения "сухой" и "увлажненной" тормозной жидкости должна иметь значения соответственно не менее 205 и 140 °С для автомобилей при обычных условиях их эксплуатации и не менее 230 и 155 °С - для автомобилей, эксплуатирующихся на режимах с повышенными скоростями или с частыми и интенсивными торможениями, например на горных дорогах.

Вязкостно-температурные свойства. Процесс торможения обычно длится несколько секунд, а в экстренных условиях доли секунды. Поэтому необходимо, чтобы сила, прилагаемая водителем к педали тормоза, с помощью рабочей жидкости быстро пе­редавалась на колесные тормоза. Для этого жидкость должна об­ладать необходимой текучестью, которая определяется макси­мально допустимой вязкостью при температуре -40 °С: не более 1500 мм²/с для жидкостей общего назначения и не более 1800 мм²/с - для высокотемпературных жидкостей. Жидкости в автомобилях, эксплуатируемых в северных районах, должны иметь вязкость не более 1500 мм²/с при температуре -55 °С. Вяз­кость при температуре +50 °С должна быть не менее 5,0 мм²/с

Антикоррозионные свойства. В гидроприводе тормозов дета­ли из различных металлов соединяются между собой, что созда­ет условия для возникновения электрохимической коррозии. Для ее предотвращения жидкости должны содержать ингибиторы коррозии.

Эффективность ингибиторов коррозии оценивается по изме­нению массы и состоянию поверхности пластин из стали, чугуна, белой жести, алюминия, латуни, меди после их выдерживания в тормозной жидкости, содержащей 3,5% воды, в течение 120 ч при 100 °С.

Совместимость с резиновыми уплотнениями. Герметичность тормозной системы достигается путем использования резиновых уплотнительных манжет.

В результате небольшого набухания манжет под воздействи­ем тормозной жидкости их уплотнительные кромки плотно при­легают к стенкам цилиндров.

Однако излишнее набухание манжет недопустимо, так как может произойти их разрушение при перемещении поршней, а чрезмерное уплотнение манжет может вызвать утечку жидкости из тормозной системы.

Чтобы определить, как манжеты проявят себя в эксплуатации, проводят испытание на набухание резины. Для этого манжеты или образцы резины, из которой выполнены манжеты, выдерживают в тормозной жидкости при температурах 70° и 120 °С. После этого определяют изменение объема, твердость и диаметр манжет.

Смазывающие свойства. Влияние жидкости на износ рабочих поверхностей тормозных поршней, цилиндров, манжетных уплотнений зависит от ее смазывающих свойств, которые проверя­ются при стендовых испытаниях, имитирующих работу гидро­привода тормозов в тяжелых условиях эксплуатации.

Стабильность при высоких и низких температурах. Тормозные жидкости должны сохранять исходные показатели в интервале ра­бочих температур от -50 до 150 °С. При хранении и применении они должны противостоять окислению и расслаиванию, образова­нию осадков и отложений на деталях гидропривода тормозов.

Качество тормозных жидкостей оценивается по результатам лабораторных, стендовых и эксплуатационных испытаний.

8.2.1. Ассортимент и эксплуатационные свойства.

Жидкость БСК - смесь 50% бутилового спирта и 50% касто­рового масла с добавлением красителя, который придает ей оранжево-красный цвет. БСК обладает хорошими смазывающи­ми свойствами, но неудовлетворительными низкотемпературны­ми свойствами (при понижении температуры касторовое масло выпадает из смеси в виде кристаллов.) Жидкость работоспособна при температуре окружающего воздуха от -20 до +30 °С. Кроме того, БСК имеет низкую температуру кипения (115°) поэтому она не в состоянии обеспечить надежную работу тормозов авто­мобилей на режимах с интенсивным движением. В летний пери­од эксплуатации возможно образование паровых пробок. Попа­дание воды в систему нарушает однородность жидкости и делает ее непригодной к применению. Применяют БСК в гидроприводе тормозов и сцеплений старых моделей автомобилей, за исключе­нием автомобилей ВАЗ.

Жидкость "Нева" изготавливается на основе этилкарбитола с добавлением вязкостной и противокоррозионных присадок. Она обеспечивает надежную работу в температурном интервале от +45 до -45 °С. При увлажнении снижается температура кипе­ния и увеличивается вероятность образования паровых пробок, повышается коррозионная агрессивность к металлам. Жидкость применяют всесезонно во всех климатических зонах, кроме рай­онов Крайнего Севера, в гидроприводах тормозов и сцепления старых моделей грузовых и легковых автомобилей (кроме ГАЗ-24 выпуска до 1985 г. из-за несовместимости с резиновыми уплотнениями гидропривода тормозов). Срок службы - не более одного года.

Жидкость "Томь" изготавливается на основе этилкарбитола и борсодержащего полиэфира с добавлением вязкостной и анти­коррозионной присадок. Имеет лучшие эксплуатационные свой­ства чем "Нева" и более высокую температуру кипения. Работо­способна при температуре окружающего воздуха от —40 до +45 °С. Совместима с "Невой" при смешивании в любых соотно­шениях. Смешение с БСК не допускается. Применяется всесезонно на всех моделях автомобилей, за исключением переднепри­водных автомобилей ВАЗ, во всех климатических зонах, за ис­ключением районов Крайнего Севера. Срок службы жидкости "Томь" - 2 года.

Жидкости "Роса ДОТ-4", "Роса-3", "Роса" изготавливают­ся на основе борсодержащего полиэфира, содержат антиокисли­тельные и антикоррозионные присадки.

Жидкости "Роса" и "Роса-3" отличаются от жидкости "Роса ДОТ-4" тем, что они содержат в своем составе различные пла­стификаторы, из-за отсутствия сырья они практически не выпу­скаются. Жидкости имеют хорошие высокотемпературные свой­ства - температура кипения 260 °С, а температура кипения "ув­лажненной" жидкости 165 °С. Это обеспечивает надежную рабо­ту тормозной системы при тяжелых эксплуатационных режимах. Жидкости работоспособны при температуре окружающего воз­духа от -40 до +45 °С. Применяется в тормозных системах совре­менных грузовых и легковых автомобилей, в том числе и в пе­реднеприводных автомобилях ВАЗ. Совместимы с тормозными жидкостями "Томь" и "Нева". Несовместимы с БСК. Срок служ­бы - 3 года.

Тормозные жидкости предназначенные для районов Крайнего Севера в России не вырабатываются. Такая жидкость должна иметь вязкость при -55 °С не менее 1500 мм²/с Поэтому практи­куется разбавление жидкостей "Нева" и "Томь" 18-20% (мас. доля) этилового спирта. Такую смесь возможно применять до тем­пературы окружающего воздуха не менее -60 °С. При этом тем­пература кипения смеси снижается по сравнению с жидкостями "Нева" и "Томь", но при этом ухудшается герметичность резино­вых уплотнений. Поэтому по окончании зимнего сезона такую смесь необходимо заменить.

Зарубежными аналогами жидкостей "Нева" и "Томь" явля­ются жидкости, соответствующие международной классификации ДОТ-3 с температурой кипения более 205 °С, а аналогом жидкости "Роса" - является жидкость ДОТ-4 с температурой ки­пения более 230 °С.

Дата добавления: 2015-06-30