Классификация и описание тормозной жидкости DOT

Тормозная жидкость представляет собой специальное вещество, которое заполняет тормозную систему автомобиля и играет в ее работе важнейшую роль. Она передает усилие от нажатия на педаль тормоза через гидропривод к тормозным механизмам, за счет чего происходит торможение и остановка транспортного средства. Поддержание необходимого количества и соответствующего качества тормозной жидкости в системе является залогом безопасного движения.

Назначение и требования, предъявляемые к тормозным жидкостям

Основное предназначение тормозной жидкости – передача усилия от главного тормозного цилиндра к тормозным механизмам на колесах.

Тормозная жидкость

Стабильность торможения автомобиля также напрямую связана с качеством тормозной жидкости. Она должна отвечать всем основным требованиям, предъявляемым к ним. Дополнительно следует обращать внимание на производителя жидкости.

Основные требования, предъявляемые к тормозным жидкостям:

1. Высокая температура кипения. Чем она выше, тем меньше вероятность образования пузырьков воздуха в жидкости и, как следствие, снижение передаваемого усилия.
2. Низкая температура замерзания.
3. Жидкость должна сохранять стабильность своих свойств в течение всего срока своей службы.
4. Малая гигроскопичность (для гликолевых основ). Наличие влаги в жидкости может привести к коррозии элементов тормозной системы. Поэтому жидкость должна обладать таким свойством, как минимальная гигроскопичность. Другими словами, она должна как можно меньше поглощать влагу. Для этого в нее добавляют ингибиторы коррозии, защищающие элементы системы от последней. Это относится к жидкостям на гликолевой основе.
5. Смазывающие свойства: для уменьшения износа деталей тормозной системы.
6. Отсутствие вредного воздействия на резиновые детали (уплотнительные кольца, манжеты и т.д.).

Состав тормозной жидкости

Тормозная жидкость состоит из основы и различных примесей (присадок). Основа составляет до 98% состава жидкости и представлена полигликолем или силиконом. В большинстве случаев используется полигликоль.

В качестве присадок выступают эфиры, препятствующие окислению жидкости кислородом воздуха и при сильном нагреве. Также присадки защищают детали от коррозии и обладают смазочными свойствами. Комбинирование составляющих тормозной жидкости определяет ее свойства.

Смешивать жидкости можно только в том случае, если они состоят из одной основы. В противном случае, основные эксплуатационные характеристики вещества ухудшатся, что может привести к повреждению элементов тормозной системы.

Классификация тормозных жидкостей

Тормозные жидкости подразделяются на несколько типов. В основе классификации лежит температура кипения жидкости и ее кинематическая вязкость по нормам DOT (Department of Transportation). Эти нормы приняты министерством транспорта США.

Кинематическая вязкость отвечает за способность жидкости циркулировать в магистрали тормозной системы при крайних рабочих температурах (от -40 до +100 градусов Цельсия).

Температура кипения отвечает за предупреждение образования паровой «пробки», образующейся при высоких температурах. Последняя может привести к тому, что педаль тормоза не сработает в нужный момент. По показателю температуры обычно учитывается температура кипения «сухой» (без примесей воды) и «увлажненной» жидкости. Доля воды в «увлажненной» жидкости составляет до 4%.

Классификация тормозных жидкостей

Существует четыре класса тормозных жидкостей: DOT 3, DOT 4, DOT 5, DOT 5.1.

1. DOT 3 выдерживает температуру: 205 градусов – для «сухой» жидкости и 140 градусов – для «увлажненной». Эти жидкости применяются при обычных условиях эксплуатации в автомобилях с тормозами барабанного или дискового типа.
2. DOT 4 применяется на автотранспорте с дисковыми тормозами в условиях городского движения (режим «разгон-торможение»). Температура кипения здесь будет составлять 230 градусов – для «сухой» жидкости и 155 градусов – для «увлажненной». Данная жидкость наиболее распространена на современных автомобилях.
3. DOT 5 производится на основе силикона и она несовместима с остальными видами жидкостей. Температура кипения для такой жидкости будет 260 и 180 градусов соответственно. Эта жидкость не разъедает краску и не поглощает воду. На серийных автомобилях, как правило, она не применяется. Ее обычно применяют на спецтранспорте, работающем в условиях экстремальных для тормозной системы температур.
4. DOT 5.1 применяется на спортивных автомобилях и обладает той же температурой кипения, что и DOT 5.

Кинематическая вязкость всех типов жидкостей при температуре +100 градусов составляет не более 1,5 кв. мм/с., а при -40 – она разнится. Для первого типа это значение составит 1500 мм^2/с, для второго – 1800 мм^2/с, для последних – 900 мм^2/с.

Что касается преимуществ и недостатков каждого из типов жидкости, то можно выделить следующие:

• чем ниже класс, тем ниже стоимость;
• чем ниже класс, тем выше гигроскопичность;
• воздействие на резиновые детали: DOT 3 разъедает резиновые элементы, а жидкости DOT 1 уже полностью совместимы с ними.

При выборе тормозной жидкости автовладельцу необходимо следовать инструкциям производителя.

Особенности эксплуатации и замены тормозной жидкости

Как часто менять тормозную жидкость? Срок эксплуатации жидкости устанавливает автопроизводитель. Замена тормозной жидкости должна производиться вовремя. Не стоит дожидаться, пока ее состояние приблизится к критическому.

Визуально определить состояние вещества можно по его внешнему виду. Тормозная жидкость должна быть однородной, прозрачной и без осадка. Кроме того, в автосервисах оценивают температуру кипения жидкости специальными индикаторами.

Необходимый срок для осмотра состояния жидкости – один раз в год. Полигликолевую жидкость нужно менять раз в два-три года, а силиконовую – раз в десять-пятнадцать лет. Последняя отличается долговечностью и химическим составом, устойчивым к внешним факторам.

Заключение

К качеству и составу тормозной жидкости предъявляются особые требования, так как именно от нее зависит надежная работа тормозной системы. Но даже качественная тормозная жидкость с течением времени имеет свойство ухудшаться. Поэтому необходимо вовремя ее проверять и менять.

Классификация тормозной жидкости

Сразу же хочется отметить, что в России нет единого государственного или отраслевого стандарта, регламентирующего показатели качества тормозных жидкостей.

Отечественные изготовители работают по собственным техническим условиям, ориентируясь на нормы, принятые в США и странах Западной Европы (стандарты SAE J-1703, ISO (DIN) 4925 и FMVSS №116). (Требования стандарта FMVSS116, PDF, 192 кб)

Жидкости классифицируют по температуре кипения и вязкости, остальные их свойства близки. Какую ТЖ нужно применять в автомобиле, решает его изготовитель. Принято классифицировать по температуре кипения и по вязкости в соответствии с нормами DOT — Department of Transportation (Министерство транспорта, США). Исключение составляют разве что гидравлические тормоза фирм Shimano и Tektro, где в качестве жидкости используется минеральное масло собственной марки.

Различают температуру кипения «сухой» жидкости, не содержащей воды и «увлажненной» — с содержанием воды 3,5%. Вязкость определяют при двух значениях температуры: +100°C и -40°C. Эти показатели, соответствующие американскому федеральному стандарту по безопасности автомобилей FMVSS № 116.

Сходные требования содержат другие международные и национальные стандарты — ISO 4925, SAE J-1703 и т.д.

В зависимости от технических показателей, по стандарту DOT, все тормозные жидкости делятся на классы: DOT 3, DOT 4, DOT 4 CLASS 6, DOT 5, DOT 5.1, DOT 5.1/ABS. Всего три параметра регламентируют соответствие определенному классу DOT:

• температура кипения «сухой» жидкости;
• температура кипения «увлажненной» жидкости;
• вязкость при минус 40°С.

DOT 3 — для относительно тихоходных автомобилей с барабанными тормозами или дисковыми передними тормозами. Жидкости класса DOT 3 считаются устаревшими, так как были рассчитаны на эксплуатацию в ненагруженных тормозных системах автомобилей. При их разработке учитывалось, что они будут использоваться в тихоходных автомобилях с дисковыми и (или) барабанными исполнительными механизмами.

DOT 4 — тормозные жидкости с улучшенными эксплуатационными характеристиками для современных быстроходных автомобилей с повышенными динамическими качествами, преимущественно с диcковыми тормозами на всех колесах.

DOT 4 CLASS 6 — стандарт введен в 2005 году для электронно-управляемых тормозных систем нового поколения (ABS). Сравнивая требования различных стандартов качества, видно существенное ужесточение требований к тормозным жидкостям, предназначенным для систем ABS, более чем в 2 раза по вязкости при отрицательных температурах окружающего воздуха (минус 40 °С). В настоящее время тормозные жидкости, соответствующие данному стандарту, используются на конвейерах международных автопроизводителей.

DOT 5 — изготавливаются на основе кремний-органических полимерных продуктов (силиконов). Используют, в основном, на автомобилях, которые эксплуатируются в тяжелых режимах с частыми разгонами и интенсивными торможениями, во время которых в тормозной системе автомобиля возникают повышенные динамические и температурные нагрузки. Ее преимущества: не разъедает краску; не поглощает воду и может быть полезна там, где обводненность является проблемой; является совместимой с любыми резиновыми уплотнителями. Недостатки: DOT 5 нельзя смешивать с тормозными жидкостями на другой основе.

DOT 5.1 — для дорожных спортивных автомобилей, где тепловые нагрузки на тормоза значительно выше. Имеет более высокую точку кипения, как начальную, так и конечную, и обеспечивает превосходную работу по сравнению с DOT 3 или DOT 4.

Примечание: Маркировка тормозной жидкости DOT 5.1 не имеет никакого отношения к марке DOT 5, и это является, скорее всего, исключением из здравого смысла американцев в рамках стандарта.

DOT 5.1/ABS — предназначены специально для машин с системой антиблокировки колёс, в состав которого входят как гликолевые, так и силиконовые соединения, делающие эту жидкость несовместимой ни с одной, ни с другой.

Полный свод требований к составу и параметрам тормозных жидкостей изложен в национальных технических стандартах, большинство из которых разработано на основе американских отраслевых норм SAE J-1703 и требований федерального стандарта США по безопасности автомобилей (FMVSS) № 116.

Таблица средних значений по результатам испытаний

Результаты испытаний
Показатель качества	Класс по FMVSS 116		Россия	Импорт
	DOT 3	DOT 4
Вязкость кинематическая, мм2/сек при -40С	не более 1500	не более 1800	1870,1	1012,7
при 100 С	не менее 1,5		2,037	2,225
Температура кипения «сухой» жидкости	не менее 205	не менее 230	197	261
Температура кипения «увлажненной» жидкости	не менее 140	не менее 155	167	173
Показатель активности ионов водорода (рН)	7,0 — 11,5	7,0 — 11,5	6,59	7,50
Взаимодействие с металлами* Изменение массы пластинки, мг/см2
* Знак «+» означает увеличение массы пластины, отсутствие знака — потерю
белая жесть	не более 0,2		0,40	0,0
сталь10	не более 0,2		0,46	0,01
алюминий Д16	не более 0,1		+0.01	0,0
чугун СЧ 18-36	не более 0,2		0,26	+0,05
латунь Л63	не более 0,4		0,16	0,01
медь М1	не более 0,4		0,19	0,01
Внешний вид тормозной жидкости после испытаний	без желеобразования и кристаллического осадка		соотв.	соотв.
Показатель активности ионов водорода (рН) после испытаний	7,0 — 11,5	7,0 — 11,5	9,40	7,62
Воздействие на резину, % объём.
Марки 7-2462 при t 70оС в течение 72 часов	0 — 10	0 — 10	3,2	3,3
Марки 51-1524 при t 120оС в течение 72 часов	0 — 10	0 — 10	2,2	0,8

Описание тестов

Температуру кипения замеряют дважды: первый раз «насухо», второй после добавления влаги. Выражения «сухая жидкость» и «влажная жидкость» многим могут показаться нелепыми, однако оба они имеют смысл.

Дело в том, что полигликоли, на основе которых делаются тормозные жидкости, очень гигроскопичны при контакте с воздухом они «хватают» из него водяные пары. Практика показывает, что в течение первого года эксплуатации автомобиля в тормозной жидкости скапливается до 2% влаги, ко второму году до 3,5%, к третьему до 4,5%.

Водяная добавка ощутимо снижает температуру кипения, поэтому в методику испытаний и вводится определение точки кипения «влажной жидкости». Это позволяет оценить работоспособность тормозной жидкости после нескольких лет эксплуатации.

Влага в гидроприводе тормозов приводит еще и к коррозии. Чтобы оценить степень коррозионной агрессивности к металлическим деталям тормозной системы, измеряется концентрация водородных ионов (pH-показатель) и проводится непосредственный тест «на ржавчину»: специальный «веер», собранный из шести металлических пластин (белая жесть, сталь 10, алюминиевый сплав Д16, чугун СЧ 18-36, латунь Л63, медь М1), на 120 часов погружают в тормозную жидкость (выдержка при 100С), после чего оценивают внешний вид металла, определяют изменение его массы и оценивают состояние самого раствора.

Другой важный показатель качества кинематическая вязкость, которую при испытаниях замеряют дважды: при -40С и при 100С. Низкотемпературный показатель характеризует прокачиваемость гидропривода зимой, высокотемпературный смазывающую способность жидкости.

Следующий тест на взаимодействие с резиной.

При длительном контакте с резиновыми манжетами происходит проникновение молекул жидкости в резину, а ингредиенты резины, в свою очередь, попадают в тормозную жидкость.

В зависимости от того, какой из этих двух процессов будет преобладать, произойдет набухание или, наоборот, усадка манжет. Согласно российским нормам, «купание» в тормозной жидкости не должно вызывать вздутия, шелушения и клейкости резиновых образцов по крайней мере в течение 72 часов.

Результаты испытаний на совместимость тормозных жидкостей с металлами: разводы на пластинах следы щелевой коррозии.

Упомянем еще такие критерии, как стабильность характеристик при высокой температуре, плотность, совместимость с водой и другими тормозными жидкостями, испаряемость, массовая доля механических примесей и т. д. Только российскими ТУ предусмотрено 15 видов испытаний!