XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

При нажатии водителем транспортного средства педали тормоза происходит перемещение тормозной жидкости внутри трубопроводов, которая в свою очередь оказывает усилие за счет возникающего давления на рабочие тормозные цилиндры, что влияет на снижение скорости автомобиля и его полную остановку. При возникновении сил трения между элементами тормозной системы (тормозными дисками и тормозными колодками) выделяется тепловая энергия, которая способствует повышению температуры тормозной жидкости. При увеличении температуры тормозной жидкости выше установленного допустимого предела возможно возникновение паровых пробок в тормозной системе и как следствие снижение ее эффективности. Повышение температуры тормозной жидкости влияет на ее сжимаемость, что может привести к отказу тормозной системы. Возникающие неисправности тормозной системы и ее полный отказ влияют на безопасность всех участников дорожного движения: водителя, пассажиров, пешеходов и на водителей других транспортных средств. Поэтому контроль температуры и состояния тормозной жидкости в тормозной системе является актуальной задачей.

Для предотвращения отказа тормозной системы и возникновения эффекта сжимаемости смеси жидкости и пара в автомобилях применяют специальные тормозные жидкости, имеющие определённую температуру кипения (°С) и кинематическую вязкость (мм²/с), утвержденные техническими условиями существующих стандартов.

Классификация тормозных жидкостей утверждена нормами DOT – Department of Transportation (Министерство транспорта, США). Определяют температуры кипения «сухой» тормозной жидкости и «увлажненной» тормозной жидкости (воды 3,5%). Определение кинематической вязкости тормозной жидкости происходит при температурах +100 °С и -40 °С. В зависимости от видов применяемых тормозных механизмов и моделей автомобилей тормозные жидкости подразделяют на классы: DOT 3, DOT 4, DOT 4+, DOT 5.1, DOT 5, DOT 6, SАЕ J 1703ISO 4925 и в автомобилях отечественного производства БСК, Нева, Томь, Роса [1]. Для современных автомобилей с дисковыми тормозными механизмами используют DOT 4. Цветовая гамма тормозных жидкостей может быть различная: светло-желтый, светло-коричневый, темно-красный и др. цвета. Эти показатели соответствуют американскому федеральному стандарту по безопасности автомобилей FMVSS № 116. Схожие требования содержат другие международные и национальные стандарты – ISO 4925, SAE J 1703 и т.д. [2].

В зависимости от состава тормозные жидкости подразделяются на минеральные (касторовые), гликолевые и силиконовые [3].

Общий регламент требований к тормозным жидкостям в России отсутствует, что является одной из проблем определения показателей качества тормозных жидкостей отечественного производства. В настоящее время качество тормозной жидкости оценивается техническими условиями, установленными данным производителем.

При эксплуатации автомобиля тормозная жидкость теряет свои свойства, поэтому для обеспечения надежной и эффективной работы тормозной системы автомобилей требуется сохранение ее эксплуатационных свойств. Определить состояние тормозной жидкости возможно путем проведения лабораторных испытаний или визуальным осмотром. Для обеспечения своевременного торможения при проведении технического обслуживания автомобиля следует периодически производить замену тормозной жидкости. Замена тормозной жидкости производится в зависимости от модели автомобиля по пробегу или даты последней ее замены, что наступает ранее. Эти требования установлены заводом-изготовителем и представлены в руководствах по эксплуатации автомобилей. Частичная замена тормозной жидкости не улучшит ее эксплуатационные свойства, т.к. большая часть объема тормозной жидкости не меняется. К примеру, на автомобилях Toyota Camry, тормозная жидкость меняется каждые 40 000 км пробега или каждые 4 года, в зависимости от того, что наступает ранее.

Тормозная система автомобилей оснащена компенсационными отверстиями, через которые при нажатии педали тормоза попадает воздух. В свою очередь, тормозная жидкость втягивает в себя влагу из воздуха, что изменяет ее состав. При растворении воды в тормозной жидкости возникает гигроскопичность, которая способствует возникновению коррозии деталей, изменяет величину температуры кипения тормозной жидкости и ее вязкость, оказывает влияние на эффективность торможения автомобиля [4].

При эксплуатации автомобиля требуется применение тормозной жидкости с высоким значением показателя температуры кипения. Чем выше данный показатель, тем меньше вероятность образования паровых пробок в системе и возникновения «проваливания» педали тормоза. Температура тормозной жидкости может достигать значения от -50 °С до +150 °С [5]. Показатель температуры тормозной жидкости зависит от наличия в ней влаги. Требуется соблюдение минимального влагопоглощения тормозной жидкостью.

Способность тормозной жидкости прокачиваться по трубопроводам тормозной системы зависит от ее вязкости [6]. Показатель кинематической вязкости устанавливается заводом-изготовителем автомобиля, обеспечивающий проходимость в узлах гидросистемы. При увеличении значения показателя кинематической вязкости происходит увеличение времени торможения.

Состав тормозной жидкости не должен оказывать влияния на состояние резиновых деталей (манжет, уплотнений), деталей из стали, чугуна, алюминия. Тормозная жидкость должна обладать антикоррозионными свойствами, обеспечивать герметичность системы, смазывание рабочих поверхностей цилиндров, поршней, манжет, быть устойчивой к воздействию высоких температур и окислению кислородом.

Вывод:

Контроль технического состояния тормозной жидкости должен производится не только при эксплуатации автомобиля, но и при длительном хранении на открытых площадках и неиспользовании автомобилей, т.к. тормозная динамика автомобилей может ухудшаться за счет накопления в ней влаги. Поэтому необходимо производить согласно требованиям завода-изготовителя регламентную замену тормозной жидкости для обеспечения эффективной и своевременной работы тормозной системы. При эксплуатации автомобиля в тяжелых условиях замену тормозной жидкости рекомендуется производить чаще, что позволит дольше сохранить элементы тормозной системы в технически исправном состоянии [7].

Тормозная жидкость должна обеспечивать необходимую температуру кипения, кинематическую вязкость, минимальную гигроскопичность, стабильность, обладать антикоррозионными и смазывающими свойствами.

На данный момент в России отсутствует метод определения содержания влаги в тормозной жидкости. Требуется разработка единого стандарта, определяющего состояние и качество тормозной жидкости, а также регламентирующего требования, предъявляемые к тормозным жидкостям.

Список используемых источников:

Габдулинов Р.С. Марки тормозных жидкостей и их применение / Р.С. Габдулинов, А.В. Шумаев, Н.А. Черкашин // В сборнике: Применение эксплуатационных материалов в АПК материалы I студенческой всероссийской научно-практической конференции. ФГБОУ ВО "Самарская государственная сельскохозяйственная академия". 2017. С. 61-66;

Тормозная жидкость [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http://wiki.zr.ru/Тормозная_жидкость;

Свойства тормозной жидкости [Электронный ресурс]: - Режим доступа: https://avto-opel.com/svojstva-tormoznoj-zhidkosti/;

Тормозная жидкость: для чего она нужна? [Электронный ресурс]: - Режим доступа: https://carnovato.ru/tormoznaya-zhidkost-sostav/;

Носова Е.В. Экспериментальное исследование «увлажненных» тормозных жидкостей методом рефракции // Вестник ИрГТУ. 2015. № 10 (105). С. 178–181;

Сафонов А.А. Экспертная оценка изменения качества тормозной жидкости в процессе эксплуатации автомобиля / А.А. Сафонов // Наука - промышленности и сервису. 2012. № 7. С. 340-345;

Носова Е.В. Экспериментальное исследование влияния "увлажненности" тормозных жидкостей на снижение температуры кипения при эксплуатации автомобилей в условиях холодного климата // Е.В. Носова, Н.А. Демин, А.С. Погуляев // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. № 5 (112). С. 181-186.