Гидравлические жидкости для транспортных средств должны отвечать самым различным требованиям для гарантированной и безопасной работы тормозов в экстремальных рабочих и климатических условиях. Сегодня основные тормозные жидкости, применяемые во всем мире, представлены смесями полигликолевых эфиров и полигликолей с антиоксидантами и антиржавейными прсадками . В специальных случаях применяют очень маловязкие силоксановые масла с высокими вязкостно-температурными характеристиками или отдельные фракции минеральных масел; последние, кроме обычных присадок, содержат также вязкостные полимеры, стабильные к деструкции. Смесь касторового масла с диацетоновым спиртом, применявшаяся ранее, используется иногда в некоторых странах вне Европы.
Тормозные жидкости должны удовлетворять следующим требованиям:
- иметь достаточно малую вязкость и хорошую текучесть при низких температурах,
- не должны образовывать пузырьков при возрастании температуры,
- иметь высокую термическую и окислительную стабильность, совмещаться c металлами и эластомерами, совмещаться с водой и смешиваться с ней при любой температуре, не изменяя эксплуатационных свойств тормозной системы.
Свойства тормозных жидкостей на основе полигликолей регламентируются различными спецификациями (SAE J 1702f/Arctic, SAE1703 JAN80, DOT3, DOT4, DOT5, ISO 4925). Все спецификации аналогичны друг другу и различаются только значениями низкотемпературной вязкости, минимальной температуры кипения чистой тормозной жидкости (согласно ASTM D 1120) и температуры кипения жидкости после увлажнения.
Требования различных спецификаций к вязкости и температурам кипения полигликолевых тормозных жидкостей
Показатель |
SAE 1702 f (арктическое) |
SAE 1703 |
DOT * 3 |
DOT* 4 |
ISO 4925 |
Вязкость, мм2/с, максимум: при -55 °С |
1500 |
— |
— |
— |
— |
при -40 °С |
— |
1800 |
1500 |
1800 |
1500 |
Температура кипения, °С, минимум: по АБТМ Э 1120 (свежей тормозной жидкости)
|
150 |
205 |
205 |
230 |
205 |
по 1БО 4925 («увлажненной тормозной жидкости»)
|
— |
— |
140 |
155 |
140 |
* DOT — Министерство транспорта США. |
|
|
|
Путем определения температур кипения получают информацию о тенденции к образованию пузырьков в тормозных системах при высоких нагрузках; однако эти данные не вполне надежны, так как допустимые пределы определения слишком широки. Поэтому метод заменен определением давления паров. Максимальная низкотемпературная вязкость, устанавливаемая спецификациями, должна гарантировать безаварийную работу тормозов. Успешное и легкое торможение обычно обеспечивается только жидкостями с вязкостями до 800—1000 мм2/с.
Полигликолевые жидкости гигроскопичны. Возрастание содержания влаги в тормозной жидкости составляет около 2 % (масс.) в год, что приводит к росту низкотемпературной вязкости , так же как и к падению температуры кипения . Растущее содержание влаги увеличивает и агрессивное воздействие жидкости на металл, поэтому по соображениям безопасности рекомендуется ежегодная замена тормозной жидкости. Были предприняты попытки предотвратить снижение свойств тормозных жидкостей при увлажнении добавлением (до 30 %) борсодержащих эфиров, которые, гидролизуясь, соединяются со свободной водой.
Температура в тормозных системах зависит от условий применения, массы транспортного средства и типа тормозов. В ленточных тормозах была отмечена температура 125—150 °С во время продолжительной езды; температура может достигать 170—180 °С при езде в горной местности или быть еще выше при высокоскоростной езде. Температуры в дисковых тормозах ниже, чем в ленточных, благодаря более эффективному охлаждению.
Весьма благоприятные характеристики силоксановых масел (химическая нейтральность, хорошая окислительная стабильность и совместимость с эластомерами) позволяют рекомендавать их для применения в качестве тормозных жидкостей; они успешно применяются в ряде случаев. Однако при попадании в тормозную систему больших количеств воды могут возникнуть неполадки. Силоксановые масла могут поглощать до 800 мг воды на 1 кг масла (хотя при низкой температуре это количество несколько меньше). Вода может быть причиной появления льда в тормозной системе или даже вызвать ее замерзание. При высоких температурах вода приводит к образованию пузырей. Подобные доводы можно привести и в отношении жидкостей на основе минеральных масел.
Жидкости на основе масел помечены разными красками во избежание путаницы с полигликолевыми тормозными жидкостями. Различные типы тормозных жидкостей не следует смешивать или использовать вместе в одной и той же тормозной системе. Для каждой системы предназначена только одна специальная тормозная жидкость, полностью совместимая с эластомерами и металлами, контактирующими с ней. Несоблюдение этой рекомендации может привести к неудовлетворительной работе тормозов