Djerichov_uchebn_ch4

Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV

единительные трубопроводы тормозной системы рекомендуется заменять через 1–2 года эксплуатации автомобиля.

Вязкость – это свойство тормозной жидкости прокачиваться по системе. Оно определяется величинами потерь на внутреннее трениежидкости.Фактическивязкостьпротиводействуетвнешнимсилам, вызывающим ее течение. Изменение вязкости является одним из основных критериев оценки пригодности тормозной жидкости к эксплуатациивинтервалерабочихтемператур.Изменениевязкостиприбольших колебаниях температуры не только значительно влияет на время срабатываниятормознойсистемы, нотакже можетвывести ее из работоспособного состояния. Поэтому колебания вязкости, связанные с условиями эксплуатации, должны быть минимальными. В диапазоне температур от –40 до +100 °С вязкость тормозной жидкости должна оставаться по возможности постоянной. Например, температура окружающей среды и самой тормозной жидкости может быть от –40 °С зимой в неотапливаемом гараже (или на улице) до 100 °С летом в главном цилиндре тормозной системы и его бачке, и даже в рабочих цилиндрах подниматься до 200 °С при интенсивном замедлении автомобиля. В этих условиях требования к изменению вязкости жидкости должны соответствовать проходным сечениям и зазорам в деталях и узлах гидросистемы, которые были заданы конструкторами (разработчиками) модели автомобиля. Если это условие будет невыполнимо, то замерзшая (вся или местами) тормозная жидкость может блокировать работу системы. Густая жидкость будет с трудом прокачиваться по ней, увеличивая время срабатывания тормозов, а слишком жидкая увеличит вероятность течей в тормозной системе.

Гигроскопичность–этоспособность тормозной жидкости поглощать воду из окружающей среды. Все тормозные жидкости на полигликолевой основе имеют одно неприятное свойство – склонность поглощать воду (или впитывать влагу) из атмосферы, и этот процесс поглощениявэксплуатациипроисходитчерезкомпенсационноеотверстие в крышке бачка. Из-за постоянных перепадов температуры в тормознойжидкостиобразуетсяи накапливается конденсат.Приэтомчем больше влаги растворено в жидкости, тем раньше она будет закипать, а принизкихтемпературахона сильнее густеетихуже смазываетдетали тормознойсистемы, они внейбыстрее корродируют.Например, наличие в тормозной жидкости всего 2–3 % воды снижает температуру

Глава 1. Тормозные жидкости

кипения такой жидкости примерно на 70 °С. На практике это будет означать, что при торможении с помощью жидкости марки DOT 4 она закипает, не разогревшись и до 160 °С. Та же жидкость в «сухом» состоянии (т.е. без влаги)может закипеть толькопосле нагрева до230 °С. Последствия будут такие же, как если бы в тормозную систему попал воздух: педаль тормоза станет «колом», а тормозное усилие от ноги водителя резко ослабнет.

Негигроскопичная тормозная жидкость, наоборот, предохраняет тормозную систему от появления в ней воды в свободном виде, химически связывает ее и препятствует образованию ледяных или паровоздушных пробок в интервале рабочих температур.

Совместимость – это способность тормозной жидкости смешиваться с аналогами без вступления ее компонентов в химическую реакцию между собой.

Если тормозные жидкости с разными основами окажутся несовместимыми друг с другом, то они начнут расслаиваться и выпадать восадок.Параметрытакойсмесиокажутсяниже,чемуисходныхжидкостей, а влияние этой смеси на резиновые изделия будет непредсказуемо.

Российские жидкости «Роса»,«Нева», «Томь», равно как и другие отечественные жидкости, а также импортные полигликолевые жидкости DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1 можно смешивать в любых пропорциях. А вот тормозные жидкости класса DOT 5 несовместимы с другими жидкостями, так как имеют силиконовую основу. Поэтому стандарт американской системы безопасности FMVSS 116 требует, чтобы «силиконовые» жидкости были окрашены в темно-красный цвет. Остальныетормозныежидкости,какправило,имеютцветныеоттенкиотсвет- ло-желтого до светло-коричневого.

Для дополнительной проверки тормозных жидкостей по совместимостиихможносмешатьвстекляннойемкостипропорционально1:1.Если смесьокажетсяпрозрачной,безкакого-либоосадкана днеемкости,тоэто будет означать, что две тормозные жидкости совместимы.

Всегдаследуетпомнить,чтосмешиватьтормозныежидкостиразных классов и разных производителей не рекомендуется, так как возможно изменение их свойств. Категорически запрещено смешивать гликолевые жидкости с касторовыми.

Стабильностьфизико-химическихсвойствтормозныхжидкостей должна предотвращать расслоение, вспенивание и выпадение осадков

Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV

в жидкости при ее работе и хранении. Кроме этого, жидкость должна бытьустойчивойквоздействиювысокихтемпературиокислениюкислородом воздуха, которое в нагретой жидкости происходит быстрее.

Продукты окисления в жидкости будут разъедать металлические детали системы, поэтому тормозная жидкость должна обладать химической инертностью, то есть способностью не вступать в химические реакции с материалами. Кроме этого, коррозионная агрессивность жидкости не должна оказывать сильного воздействия на металлические детали.

Чтобы эти условия выполнялись, необходимо знать основные параметры тормозной жидкости, объективно определить которые можно только в лаборатории, а проверить состояние жидкости в эксплуатации можно только косвенно.

Самостоятельно тормозную жидкость проверяют визуально – повнешнемувиду.Онадолжнабытьпрозрачной,однородной,без осадка.

В настоящее время в автосервисах, преимущественно крупных, хорошо оснащенных, обслуживающих иномарки, с помощью специальных индикаторов производят оценку температуры кипения тормозной жидкости. Но так как жидкость в системе не циркулирует, то в главном тормозном цилиндре и в колесных цилиндрах ее свойства могут проявляться различно. Дело в том, что в главном тормозном цилиндрежидкость контактируетс атмосферойи впитывает в себявлагу, а в рабочих колесных цилиндрах это не происходит. Зато жидкость в них часто и сильно нагревается, отчего стабильность ее физико-хи- мических свойствснижается.Однакодаже такимиориентировочными проверками пренебрегать нельзя, так как иных оперативных способов контроля пока нет.

Добавлениесвежейжидкостиприпрокачкесистемыпослеремонта не восстанавливает свойства тормозной жидкости, поскольку почти половина ее практически не меняется. Поэтому в сроки, установленные заводом-производителем, в гидросистеме нужно заменять полностью всю тормозную жидкость.

Химическая инертность и смазывающие свойства жидкости

описаны выше.

Защитныепротивокоррозионныесвойстватормозныхжидкостей необходимы для обеспечения защиты от износа цилиндров, поршней и манжет в тормозной системе. Тормозная жидкость обязательно дол-

Глава 1. Тормозные жидкости

жна покрывать ихрабочиеповерхности, так какдаже небольшие царапины на зеркале цилиндров провоцируют течи тормозной жидкости.

Таким образом, детали из стали, чугуна и алюминия не должны корродировать в тормозной жидкости, иначе поршни «закиснут» или манжеты, работающие по поврежденной поверхности, быстро износятся, апосле этого жидкостьвытечетиз цилиндровлибо будетперекачиваться внутри них. В любом случае гидропривод прекратит работать.

Увеличение объема резины в тормозной жидкости после старе-

ниянормируется отечественными стандартами,а для жидкостейиностранного производства не должно превышать 10 %. При значительном увеличении объема резиновых деталей их прочностные свойства существенно ухудшаются.

Даженезначительныезагрязнениятормозной жидкостина гликолевой основе минеральным маслом или растворителями может привести к разрушению резиновых деталей и выходу из строя всей тормозной системы.

Разбухшие манжетызатрудняютобратное перемещение поршней

вцилиндрах,поэтомунеисключеноподтормаживаниеавтомобиляпри движении. С деформированными резиновыми уплотнениями тормозная система будет негерметичной из-за утечек жидкости, а замедление движения автомобиля станет неэффективным, так как при нажатии водителем на педаль тормоза жидкость будет перетекать только внутри главного тормозного цилиндра, а усилие к тормозным колодкам передаваться не будет.

Таким образом, резиновые уплотнения не должны разбухать

втормозной жидкости, уменьшать свои размеры (давать усадку), терять эластичность больше, чем это допустимо.

1.5.Ассортимент и потребительские свойства современных тормозных жидкостей

Внастоящее время нефтеперерабатывающая промышленность России продолжает выпускать следующие автомобильные тормозные жидкости: БСК, ГТЖ-22М; «Нева», «Томь» и «Роса» (см. табл. 1).

Жидкость БСК (ТУ 6-10-1533–78) изготавливается на основе касторового масла и бутилового спирта в равных количествах с добавлением красителя. Применяется в гидравлических приводах тормозов

Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV

и сцеплений грузовых и легковых автомобилей, кроме автомобилей ВАЗ. Используется в весенне-летний и осенний периоды до наступления температуры –20 °С. В летний период в тормозной системе возможно образование паровых пробок. Попадание воды в систему приводит к нарушению однородности жидкости и делает ее непригодной к применению. Жидкость БСК несовместима с тормозными жидкостяминагликолевойоснове,ионанесоответствуетмеждународнымстандартам. Выпущена была в 40-х годах XX века в России и до сих пор находит применение.

Жидкость ГТЖ-22М (ТУ 6-01-787–75) изготавливается на основе диэтиленгликоля и этилцеллюлозы с противокоррозионными присадками. Имеет зелено-желтый цвет и хорошие низкотемпературные свойства (застывание при –60 °С). Хорошо смешивается с водой, поэтому при случайном обводнении работоспособность не теряет. Применяетсявкачествевсесезоннойтормознойжидкостивовсех климатических зонах, кроме районов Крайнего Севера. Однако эта жидкость имеет плохие смазывающие свойства и несовместима с тормозной жидкостью БСК.

Жидкость «Нева» (ТУ 6-09-550–78) изготавливается на основе этилкарбитоласдобавлениемзагустителяипротивокоррозионныхприсадок. Специально была выпущена для автомобилей ВАЗ на гликолевой основе. Имеет желтый или светло-коричневый цвет. Обеспечивает надежную работу в температурном интервале от –50 до +50 °С и применяется в качестве всесезонной тормозной жидкости во всех климатическихзонах,кромерайоновКрайнегоСевера,вгидроприводахтормозов и сцеплений российских легковых автомобилей семейства ГАЗ. Однако при увлажнении температура кипения жидкости «Нева» снижается, что увеличивает вероятность образования паровых пробок

втормозной системеи повышаеткоррозионную агрессивность жидкости к металлам. Жидкость«Нева»несовместима с тормозными жидкостями «Роса» и «Томь». Смешивание «Невы» и БСК не рекомендуется из-за ухудшения противокоррозионных свойств и разбухания резиновых уплотнительных манжет. По мере увеличения содержания БСК

всмеси с «Невой» вязкость увеличивается.

Жидкость «Томь» (ТУ 6-01-1276–82) изготавливается на основе этилкарбитола и боратов с добавлением загустителей и противокоррозионных присадок. Прозрачная однородная жидкость от светло-жел-

Глава 1. Тормозные жидкости

тогодосветло-коричневогоцвета,безосадка.Обеспечиваетнадежную работу гидроприводов тормозов грузовых и легковых автомобилей российскогопроизводства.Применяетсявкачествевсесезоннойвовсех климатических зонах, кроме районов Крайнего Севера. Жидкость «Томь» несовместима с БСК, но совместима с тормозной жидкостью «Нева»исоответствуетмеждународнымстандартамСШАFMVSS116 (тип DOT 3).

Жидкость «Роса» (ТУ 6-05-221-596–84). Прозрачная, однород-

наяжидкостьотсветло-желтогодосветло-коричневогоцвета,безосад- ка. Изготавливается на основе боросодержащих олигомеров, окисей алкиленовсдобавлениемпротивокоррозионнойипротивоокислительной присадок. Жидкость имеет хорошие высокотемпературные свойства иобеспечиваетнадежнуюработупри использованиивтормозных системах (втом числе –в тормозных механизмах дискового типа и при больших нагрузках во время торможения) всех типов российских автомобилей в температурном интервале от –50 до +50 °С. Применяется в качестве всесезонной тормозной жидкости во всех климатических зонах, кроме районов Крайнего Севера. Жидкость «Роса»несовместима с жидкостью БСК, но полностью совместима с тормозными жидкостями «Нева» и «Томь». Соответствует международным стандартам США FMVSS 116 (тип DOT 4).

Тормозная жидкость Mannol DOT 3 Hydraulic Brake Fluid (SCT,

Германия) соответствует требованиям международных стандартов SAE J1703, FMVSS 116 и предназначена для использования в гидравлических системах с барабанными тормозами. Имеет химически стабильныйсостав,стойкакобразованиюосадковиотложений,нейтральна ко всем материалам, применяется в тормозной системе.

Жидкость Mannol SUPER DOT 4 Synthetic (SCT, Германия) изго-

тавливается на синтетической основе. Имеет высокую температуру кипения, химически нейтральна к деталям тормозной системы. Легко смешивается с другими полностью синтетическими тормозными жидкостями в соответствии с указаниями заводов-производителей автомобилей. Соответствует требованиям международных стандартов

SAE J1703, ISO 4925.

Тормозная жидкость StepUpBrake Fluid DOT 3 (США) предназ-

начена для автомобилей с дисковыми и барабанными тормозными механизмами. Совместима с другими жидкостями типа DOT 3 и DOT 4

Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV

на гликолевой основе. Температура кипения свежей жидкости составляет 232 °С, а увлажненной – не менее 140 °С. В своем составе жидкостьсодержитингибиторы,которые предохраняютдеталитормозной системыоткоррозии.Соответствуеттребованияммеждународныхстан-

дартов FMVSS 116, спецификаций SAE J1703 и W-B-680B.

Тормозная жидкость StepUpBrake Fluid DOT 4 (США) предназ-

начена для автомобилей с дисковыми и барабанными тормозными механизмами. Совместима с другими жидкостями типа DOT4 на гликолевой основе. Температура кипения свежей жидкости составляет 232 °С, а увлажненной – не менее 155 °С. В своем составе жидкость содержитингибиторыкоррозии,которыепредохраняютдеталитормозной системы. Соответствует требованиям международных стандартов

FMVSS 116, спецификаций SAE J1703 и W-B-680B.

Тормозная жидкость JB German Oil Brake Fluid Racing DOT 4

(Германия)свысокимиэксплуатационнымисвойствамиширокоиспользуется в спортивных и гоночных автомобилях, оснащенных антиблокировочной системой тормозов (АБС). Температура кипения свежей тормозной жидкости составляет 300 °С, через год эксплуатации автомобиля – не ниже 200 °С. Однако на спортивных и гоночных автомобилях по соображениям безопасности тормозную жидкость заменяют каждый раз после участия автомобиля в гоночных соревнованиях.

Жидкости JB German Oil Brake Fluid DOT 4 и DOT 5.1 (Герма-

ния) предназначены для гидравлических приводов тормозных систем автомобилей и мотоциклов. Соответствуют требованиям всех производителей автомобилей, включая самые современные типа DOT 5.1. ПревосходяттребованиямеждународногостандартаСШАFMVSS116, международных стандартов SAE J1703F, ISO 4925.

Жидкость BP Super Disc Brake Fluid (BP, Великобритания) изго-

тавливается на синтетической основе и имеет высокую температуру кипения. Предназначенадлятормозных системигидроприводовсцепления, работающих в интенсивных режимах. Пригодна для всех тормозных механизмов барабанного или дискового типа. Не должна использоваться в гидравлических системах, для которых рекомендуется использоватьжидкостинаминеральнойоснове.Соответствуеттребованиям международных стандартов SAE J1703, FMVSS 116 типа DOT 4, NFR 12-640, ISO 4925.

Глава 1. Тормозные жидкости

Тормозная жидкость Texaco Universal Brake Fluid (Texaco Havoline, США) предназначена для использования в гидравлических приводах тормозов и сцеплений. Совместима с любыми тормозными жидкостями на гликолевой основе. Жидкость с температурой кипения 260 °С отвечает требованиям ведущих производителей автомобилей, используется в качестве заправки в новых автомобилях, в том числе таких фирм, как Ford и Rover.

Жидкость не следует использовать в тормозных системах автомобилей Citroen или Rolls-Royce, для которых требуются тормозные жидкости на минеральной основе.

Жидкость соответствует требованиям международных стандар-

тов FMVSS 116, DOT 4.

1.6. Рекомендации по проверке, применению и замене тормозных жидкостей в системе. Меры безопасности

На современных автомобилях, в силу целого ряда преимуществ, применяются в основном гликолевые тормозные жидкости. К сожалению, за один год эксплуатации они могут «впитать» до 2…3 % влаги. Поэтому их нужно периодически заменять, не дожидаясь, когда их состояние приблизится к опасному пределу (рис. 4).

Объективно оценить свойства тормозной жидкости можно только в результате лабораторных исследований. На практике состояние тормозной жидкости оценивают визуально – по внешнему виду. Она должна быть прозрачной, однородной и без осадка.

Выше указывалось, что при добавлении свежей тормозной жидкости во время прокачки системы водители ситуацию с устранением влаги не учитывают, так как значительная часть ее объема при этом не меняется. Поэтому тормозную жидкость в гидросистеме необходимо полностью заменять. Последовательность и особенности этой операции зависят от конструкции системы тормозов.

Способы замены тормозной жидкости в системе отечественных автомобилей состоят в следующем:

1. Полностью сливают старую жидкость, открыв все клапаны (штуцеры) выпуска воздуха из гидропривода тормозов. При этом еще доначалаоперациинакаждыйклапаннужнонадетьотводящийшланг, опустив другой его конец в какую-либо емкость, так как вытекающая

Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV

Температура кипения, °С

DOT 5.1

DOT 4

DOT 3

DOT 5.1

DOT 4

DOT 3

Содержание воды, %

Рис. 4. Зависимость температуры кипения тормозной жидкости от содержания в ней воды:

пунктирные линии – условные типовые (наиболее распространенные) зависимости температуры кипенияжидкостейDOT 3, DOT4, DOT 5.1 отсодержаниявнихводы;сплошныелинии–примерзависимоститем- пературы кипения одной и той же жидкости (одного изготовителя), но разныхклассовот содержанияводы. Дажеесли значениятемпературы кипения у «сухих» ТЖ разных классов сделать близкими (точка А), принасыщенииихводойэтотпараметрвернетсянауровень,свойствен-

ный каждому классу

Глава 1. Тормозные жидкости

тормозная жидкость может повредить шины и лакокрасочные покрытия на деталях подвески тормозов, колес. Затем заполняют бачок свежей жидкостью и закачивают ее внутрь системы, нажимая на педаль тормоза. Клапаны последовательно закрывают при появлении из них жидкости. Затемудаляютвоздухизкаждогоконтура(ветви)гидропривода («прокачивают» тормоза). При таком способе новая жидкость несмешиваетсясостарой.Поэтомучастьвышедшейприпрокачкесвежей жидкости можно снова применить, но предварительно дав ей отстояться и профильтровав.

2.По очереди прокачивают каждый контур, постоянно доливая

вбачок главного цилиндра свежую жидкость, и таким образом вытесняют старую, не допуская осушения системы. Такой процесс продолжают до тех пор, пока из клапана не потечет свежая жидкость.

При этом способе замены воздух в гидропривод попасть не может и контрольная «прокачка» не потребуется. Но не исключено, что часть старой жидкости может остаться в системе. Кроме того, свежей жидкости потребуется больше, чем при прокачке предыдущим способом. Это связано с тем, что большая ее часть, удаленная из гидропривода,смешаетсясостаройистанетнепригоднойдлядальнейшегоприменения.

Меры безопасности при обращении с тормозной жидкостью

заключаются в следующем:

1.Хранить любую тормозную жидкость нужно только в герметично закрытой емкости, чтобы она не контактировала с воздухом, не окислялась, не набирала в себя влагу и не испарялась.

2.Тормозные жидкости, как правило, являются горючими и легковоспламеняющимися. Курить при работе с ними запрещается.

3.Тормозные жидкости ядовиты, поэтому при работе с ними необходимо обязательно соблюдать меры предосторожности. Некоторые жидкости сильно пахнут спиртом, и их можно принять за алкогольный напиток. Попаданиевнутрь организмахотябы100см3 тормознойжидкости приводит к смерти человека.

4.В случае заглатывания жидкости в пищевой тракт человека, например при попытке откачать часть ее из бачка главного цилиндра, нужно немедленно промыть желудок.

5.Если жидкость попала в глаза, необходимо обильно промыть их струей воды.

Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV

6. В любом случае при попадании тормозной жидкости внутрь организма следует немедленно обратиться к врачу.

Выводы

1.Замедление скорости движения, а затем полную остановку за счетсилтренияснадежнымудержаниемнастоянкеосуществляеттормозная система автомобиля, которая передает механическую энергию от педали тормозов к колесным (рабочим) тормозным устройствам. Усилие передается с помощью гидравлического привода, где рабочим телом служит тормозная жидкость.

2.Есливыделившеесяприторможениитеплонагрееттормозную жидкость свыше допустимого для нее предела, то она закипит и возникнут паровые пробки. Смесь жидкости и пара станет сжимаемой, педаль тормоза может «провалиться», и не произойдет торможения. Для исключения этого явления в гидроприводах тормозов используются специальные тормозные жидкости.

3.Тормозные жидкости иностранного производства классифицируютсяпотемпературекипенияиповязкостивсоответствииснорма-

миDOT-Departmentof Transportation(МинистерствотранспортаСША),

по которым различают температуру кипения «сухой» жидкости, не содержащей воды, и «увлажненной» – с содержанием воды до 3,5 %,

авязкость определяют при двух значениях температуры: +100 °С

и–40 °С. Эти показатели соответствуют американскомуфедеральному стандарту по безопасности автомобилей FMVSS 116. Другие международные и национальные стандарты содержат требования, которые имеют обозначения ISO 4925, SAЕ J1703 и т. д.

4.Тормозные жидкости на гликолевой основе различных классов иностранного производства в основном применяются:

• DOT 3 – для относительно тихоходных автомобилей с барабанными тормозами или дисковыми передними тормозами;

• DOT 4 – на современных быстроходных автомобилях с преимущественно дисковыми тормозами на всех колесах;

• DOT 5.1 – на дорожных спортивных автомобилях, где тепловые нагрузки на тормоза значительно выше;

• DOT5 (силиконовая основа) на обычных транспортных средствах практически не применяются. Ее нельзя смешивать с DOT 3

ис DOT 4. Но если в DOT 5 имеются добавки, которые абсорбируют

Глава 1. Тормозные жидкости

влагуи имеют смазывающие свойства, то эта жидкость обладает хорошими эксплуатационными свойствами.

5.В России нет единого стандарта, регламентирующего показатели качества тормозных жидкостей, и отечественные производители работают по различным техническим условиям, производя минеральные тормозные жидкости: БСК (смесь бутилового спирта и касторового масла) и АСК (смесь изоамилового спирта и касторового масла). Недостатком спиртокасторовых жидкостей является способность касторового масла при понижении температуры выпадать из смеси в виде кристаллов. Поэтому их применение при температуре ниже –20 °С нерекомендуется.Основойотечественногопроизводстваявляютсягликолевые тормозные жидкости: ГТЖ-22, «Нева», «Томь», «Роса», которые по своим эксплуатационным свойствам (по температуре кипения

ивеличине вязкости) должны защищать металлы от коррозии, обладать смазывающимисвойствами, стабильностьюпривысокихтемпературах, отсутствием отрицательного воздействия на резиновые детали.

6.В настоящее время все тормозные жидкости по своему составу делятся на минеральные, гликолевые и силиконовые, что является их основой, которая составляет от 93 до 98 %. Остальная доля приходится на различные добавки, присадки и красители, которые в сумме составляют от 2 до 7 %.

7.Минеральные тормозные жидкости представляют собой различные смеси касторового масла и спирта в пропорции 1:1, например смесь бутилового спирта и касторового масла (красно-оранжевая жидкость «БСК»). Такие жидкости обладают хорошими смазывающими

изащитными свойствами, не гигроскопичны, не агрессивны к лакокрасочнымпокрытиям. Ноони несоответствуют международнымстандартам по основным показателям, так как у них низкая температура кипения и их нельзя применять в тормозных системах с дисковыми тормозами, а также уже при температуре –20 °С они становятся очень вязкими.

Минеральные тормозные жидкости нельзя смешивать с гликолевыми, иначе возможно набухание резиновых манжет узлов гидропривода и образование сгустков касторового масла.

8.Гликолевые тормозные жидкости в качестве основы имеют полигликоли и их эфиры – это группы химических соединений на ос-

нове многоатомных спиртов. У них высокая температура кипения, хорошие вязкостные и удовлетворительные смазывающие свойства.

Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV

Основным недостатком этих жидкостей является гигроскопичность, т. е. склонность поглощать воду из атмосферы. В результате от влаги появляется зависимость: чем больше в тормозной жидкости будет растворено воды, тем ниже будет ее температура кипения, вязкость принизкихтемпературахстанетбольше,смазываемостьдеталей–хуже, а коррозия металлов – сильнее.

ОтечественныеиимпортныегликолевыежидкостиклассовDOT3, DOT 4 и DOT 5.1 взаимозаменяемые, но смешивать их друг с другом нежелательно, так как основные свойства при этом могут ухудшаться.

На автомобилях, выпущенных более 20 лет тому назад, может оказаться, что резина манжет в рабочих цилиндрах будет несовместима с гликолевыми жидкостями. Для них тогда необходимо использовать только минеральные тормозные жидкости или придется заменять все манжеты.

9.Силиконовые тормозные жидкости изготавливаются на основе кремнийорганических полимерных продуктов. Их вязкость мало зависит от температуры, они инертны к различным материалам, работоспособны в диапазоне температур от –100 до +350 °С и не адсорбируют влагу. Их применение, в частности, ограничивают из-за недостаточности смазывающих свойств. Жидкости, основанные на силиконе, несовместимы с другими тормозными жидкостями. Например, силиконовые жидкости класса DOT 5 следует отличать от полигликолевых DOT 5.1, так как сходство наименований может привести к путанице.

10.Спирты (алкоголи) – класс органических соединений, содер-

жащих одну или несколько группировок C–OH, при этом гидроксильная группа OH связана с амифатическим атомом углерода (соединения, у которых атом углерода в группировке с C–OH входит в состав ароматического ядра, называются фенолами).

Классификация спиртов разнообразна и зависит от того, какой признак строения взят за основу. В зависимости от количества гидроксильных групп в молекуле спирты делят:

•на одноатомные, содержащие одну гидроксильную группу – OH, например метанол CH3OH, этанол C2H5OH, пропанол C3H7OH и т. д.;

•многоатомные,содержащиедвеиболеегидроксильныхгрупп,

например этиленгликоль CH2OH–CH2–OH, глицерин OH–CH2–

CH(OH)–CH2–OH, пентаэритрит C(CH2OH)4 и т. д.

Соединения, в которых у одного атома углерода OH–C–OH есть двегидроксильныегруппы,вбольшинствеслучаевнестабильны,иони

Глава 1. Тормозные жидкости

легко превращаются в альдегиды, отщепляя при этом воду, например, RCH(OH)2 = RCH + O + H2O.

Контрольные вопросы

1.Для чего служит тормозная система в автомобиле?

2.Где применяются дисковые тормозные механизмы?

3.Гдеприменяютсябарабанныеколодочныетормозныемеханизмы?

4.Какфункционируеттормознаясистемасгидравлическимприводом? Когда и где впервые эта система была разработана?

5.Что такое тормозная жидкость?

6.Какиеэксплуатационныетребованияпредъявляютсяктормозным жидкостям?

7.Накаких нормативныхстандартахоснованытехническиетребования к тормозным жидкостям иностранного производства?

8.Какклассифицируютсятормозные жидкости внастоящее время? Что является основой для тормозных жидкостей?

9.Что представляют собой минеральные тормозные жидкости?

10.Что представляют собой гликолевые тормозные жидкости?

11.Что представляют собой силиконовые тормозные жидкости?

12.Что означает температура кипения тормозной жидкости? От чего она зависит?

13.Какиетормозныежидкостивыпускаетотечественнаяпромышленность?

14.В чем преимущества и недостатки отечественных тормозных жидкостей?

15.Какие тормозные жидкости на гликолевой основе производятся за границей? Как они классифицируются?

16.ГденаходитприменениежидкостьклассаDOT3? Какаяуэтой жидкости основа?

17.Где применяетсятормозная жидкостьDOT4? Какаяунееоснова?

18.Где применяетсятормозная жидкостьDOT5? Какаяунееоснова?

19.ГдеприменяетсятормознаяжидкостьDOT5.1?Вчемразличие между жидкостями DOT 5 и DOT 5.1?

20.Каков главный недостаток спиртокасторовых тормозных жидкостей?

21.Чтотакое спирты? По какимпризнакам ониклассифицируются?

Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV

Глава2. АМОРТИЗАЦИОННЫЕ ЖИДКОСТИ

2.1. Назначение, устройство и принцип действия амортизаторов

Придвиженииавтомобиляврезультатедеформациирессорипружинподвескивозникаютпоперечныеколебаниярамыиликузова.Подвеска предотвращает передачу колебаний и ударов автомобиля о неровностидороги.Этиколебаниястановятсятемпродолжительнее,чем меньше будет трение в упругих элементах подвески. Быстрое гашение колебаний требует создания дополнительного сопротивления в ее системе. Этуроль выполняютамортизаторы.Поэтому, всвязис повышенными требованиями к плавности хода, амортизаторы стали одним из главных элементов подвески у большинства современных автомобилей, как грузовых, так и легковых.

Наиболее широкое применение гидравлические амортизаторы нашли в подвеске автомобилей, где используется внутреннее трение (сопротивление) сравнительно вязкой жидкости, проходящей через калиброванные отверстия малых диаметров и ограниченные сечения в клапанах. Они гасят колебания подвески как при подъеме, так и при опускании колеса и являются амортизаторами двойного действия. Таким образом, главным принципом действия гидравлического амортизатора является поглощение энергии колебаний автомобиля за счет сопротивления перетеканию находящейся в нем жидкости из одной полости в другую через отверстия малого проходного сечения.

Полный цикл колебаний рамы относительно моста и колес включает в себя два периода:

•ход сжатия рессоры, когда подрессоренная часть, т. е. рама

сплатформой, сближается с неподрессоренной частью, т. е. с мостами и колесами;

•ход отдачи рессоры, когда подрессоренная часть удаляется от неподрессоренной.

Амортизаторы делятся на две группы:

•амортизаторы двустороннего действия;

Глава 2. Амортизационные жидкости

• амортизаторы одностороннего действия, которые гасят колебания только при ходе отдачи рессоры.

Амортизаторыдвустороннегодействияспособствуютболееплавной работе подвески, поэтому они почти полностью вытеснили амортизаторы одностороннего действия.

Гидравлический амортизатор двустороннего действия показан на рис. 5, а. Он состоит из резервуара 16, рабочего цилиндра 17, штока 18 споршнем14иклапанов:перепускного5,отдачи7,впускного9, сжатия10.

Рис. 5. Гидравлический амортизатор двустороннего действия: 1 – проушины; 2 – кожух; 3 – обойма сальника; 4 – сальник для уплотнения полости резервуара; 5 – перепускной клапан; 6 – перепускное отверстие в поршне, находящееся на большой окружности; 7 – дроссельный диск клапана отдачи; 8 – пружина; 9 – впускной клапан; 10 – клапан сжатия; 11 – пружина клапана сжатия; 12– горизонтальноеотверстие в корпусе; 13 – вертикальное отверстие в корпусе; 14 – поршень, перемещающийся в рабочем цилиндре;15 –вертикальноеотверстиевпоршне; 16–корпус резервуара; 17 – рабочий цилиндр; 18 – шток; 19 – горизонталь-

ное отверстие

В верхней части шток поршня перемещается в направляющей втулке и уплотнен резиновым сальником 3, расположенным в обойме.

Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV

Между направляющей втулкой штока 18 и обоймой сальника 3 находится еще один сальник 4, который служит для уплотнения полости резервуара. В рабочем цилиндре 17 вместе со штоком 18 перемещается поршень 14, в котором имеются сквозные отверстия, равномерно расположенные вдваряда поокружности различныхдиаметров(по 10 отверстий в каждом ряду). Отверстия 6, находящиеся на большой окружности, перекрываютсяснизудроссельнымдискомклапана отдачи7, который состоит из двух плоских стальных дисков, прижимаемых

кпоршню с помощью пружины 8.

Внижней части рабочего цилиндра расположен корпус, в котором установлены впускной клапан 9 и клапан сжатия 10, прижимаемыйпружиной 11. Этиклапаны закрываютгоризонтальное 12и вертикальное 13 отверстия, расположенные в корпусе.

Кштоку 18 и резервуару 16 приварены две проушины 1. Нижней проушиной амортизатор крепится к балке или к нижним рычагам переднего моста при независимой подвеске, а верхней – к кронштейну рамыиликоснованиюкузова.Отповрежденийипопаданиявлагишток защищен кожухом 2.

Принцип работы гидравлического амортизатора двустороннего действия заключается в следующем:

1. Во время хода сжатия (рис. 5, б) рессоры поршень амортизатора 14движетсявниз, перепускнойклапан5 открывается,ижидкость перетекает через отверстия 6 в поршне 14 в надпоршневое пространство. Под давлением жидкости, которое создает поршень 14 при движении вниз, клапан сжатия 10 преодолевает усилие пружины 11 и открывается, при этом жидкость в объеме, равном вводимой части штока, вытесняется из рабочего цилиндра в резервуар 16. Усилие пружины 11 клапана сжатия создает необходимое сопротивление амортизатора,

врезультате чего частота колебаний подвески и подрессоренных масс автомобиля уменьшается.

При перемещениях штока жидкость частично просачивается через зазор между направляющей втулкой и штоком, поступает через отверстие 19 в полость резервуара, разгружая тем самым сальники от действия рабочего давления жидкости.

2. Во время хода отдачи (рис. 5, в) поршень движется вверх, вытесняя жидкость из верхней полости рабочего цилиндра в нижнюю. Перепускной клапан 5, расположенный со стороны надпоршневого

Глава 2. Амортизационные жидкости

пространства, закрывается, и жидкость через отверстия 15 поршня поступает к клапану отдачи 7 и открывает его. При этом жидкость

вобъеме, равном выводимой части штока, поступает из резервуара

врабочий цилиндр через отверстия 13, предварительно преодолев сопротивление впускного клапана 9.

Жесткость дисков клапана отдачи 7, усилие пружины 8 создают необходимое сопротивление амортизатора, которое пропорционально квадрату скорости перетекания жидкости.

При движении автомобилянеобходимо,чтобы амортизатор гасил

восновном свободные колебания подвески при ходе отдачи (распрямления рессоры) и не увеличивал бы жесткость рессоры при ее сжатии. Поэтому сопротивление хода сжатия составляет 25…30 % сопротивления хода отдачи.

Таким образом, возрастание скорости перемещения детали амортизатора увеличивает сопротивление его рабочего тела, которым являютсямаловязкиежидкостинанефтянойоснове.Поэтомухарактерным явлением для всех гидравлических амортизаторов является в несколько раз большее сопротивление при ходе отдачи, чем при ходе сжатия.

Обслуживание (замена рабочей жидкости) и ремонт амортизаторов требуют специального технологического оборудования и должны производиться на станциях технического обслуживания автомобилей.

2.2.Общие сведения об амортизационных жидкостях

иэксплуатационных требованиях к ним

Рабочим телом в гидравлических амортизаторах служат маловязкие легкоподвижные жидкости на нефтяной или силиконовой основе, обладающие высокой термоокислительной и механической стабильностью,содержащиевсебевязкостные,депрессорные,антиокислительные,противоизносные,диспергирующиеиантипенныеприсадки,улучшающие их свойства. Обычно такие жидкости работаютв амортизаторахвтечениедовольно длительноговремени,примернодо100 тыс.км пробега автомобиля.

В процессе эксплуатации амортизаторов эти жидкости сильно нагреваются и отдают тепло через корпус в окружающую среду. Температура работающей жидкости зависит от конструкции амортизаторов, дорожных и климатических условий, а также от ее химического

Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV

состава. Проведенные исследования показали, что в амортизаторах автомобилей, которые эксплуатировались в южных регионах страны, рабочая жидкость нагревалась летом до 140 °С, а зимой в северных регионах ее температура понижалась до –60 °С.

Давлениежидкостиамортизаторовдостигало10МПа.Крометого, жидкость длительное время контактировала с резинотехническими изделиями внутри амортизаторов и оказывала на них существенное влияние.

Большинство отечественных рабочих жидкостей, применяемых в гидравлических амортизаторах, имеют достаточно хорошие вязкостнотемпературные характеристики и эксплуатационные показатели

(табл. 3).

Глава 2. Амортизационные жидкости

Как видно из таблицы, неплохие эксплуатационные показатели имеют всесезонные амортизационные жидкости МГП-10, МГП-12, АЖ-12Т. Например, всесезонная жидкость МГП-10, изготавливаемая из высокоочищенного масла, с присадками, которые улучшали ее эксплуатационные свойства, была впервые выпущена специально для автомобилейсемейства ВАЗ,ажидкостьАЖ-170,получаемаяизвысоко- очищенных маловязких масел, предназначалась для применения при температурах от –60 до +130 °С.

Заменителямиамортизационныхжидкостеймогут бытькомплексные жидкости, в которых присутствуют индустриальные, турбинные, трансформаторные, веретенные масла и их смеси. Но при низкой температуре вязкость этих масел резко возрастает.

Например, в качестве рабочей жидкости в амортизаторах автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-53 применялось веретенное масло марки АУ,

ав амортизаторах автомобилей МАЗ-5335 и др. применялись смеси, состоящие из трансформаторного и турбинного масла в равных долях. Ноэтисмесиизмаселимелинедостаточноблагоприятнуювязкостно-тем- пературную характеристику, и при понижении температуры их вязкость сильновозрастала,чтоприводилок оченьжесткой работеамортизаторов,

атакже появлялась блокировка в подвесках автомобилей. На практике с этим явлением часто встречались водители, так как уже при температуре –30 °С вязкость товарных амортизационных жидкостей возрастала до 2000 сСт, а при температуре –40 °С она достигала 5…10 тыс. сСт. Обеспечить требуемую вязкость в этих условиях эксплуатации могли только амортизационные жидкости на синтетической основе.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что все амортизационные жидкости должны отвечать предъявляемым к ним эксплуатационным требованиям и для этого обладать следующими свойствами:

•достаточной вязкостью, способной обеспечить подвижность жидкости во всем диапазоне рабочих температур, а также определенным уровнем усилий поршней амортизаторов при гашении колебаний подвески ходовой части автомобиля;

•хорошими смазывающими и противокоррозионными показателями, которые определяются при испытаниях на специальных машинах трения или при испытании амортизаторов на стенде;

•высокойтермоокислительнойимеханическойстабильностью, обеспечивающей долговременную работу амортизатора;