Спирачни течности (страница 1 от 4)

ОБРАЗОВАТЕЛНА ИНСТИТУЦИЯ ЗА ВИСШЕ ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ "ПРИМОРСКА ДЪРЖАВНА АГРАДИЧЕСКА АКАДЕМИЯ"

Институт по механизация на земеделието

Департамент по естествени науки

тема: "Спирачни течности"

Завършен: студент 1-ва година

задочно образование

Чекасов Владимир Сергеевич

Като начало трябва да разберете, че спирачната течност е работната течност на хидравличната спирачна система, която прехвърля налягането от основната спирачка към цилиндрите на колелата, които притискат спирачните накладки към дисковете или барабаните. Животът на шофьора и неговите пътници пряко зависи от това колко ефективно е решен този проблем. Хидравличното спирачно задвижване на съвременен автомобил получи това име, защото всичките му кухини са пълни със специална течност. Спирачният педал е свързан с буталото на главния спирачен цилиндър. При спиране течността се измества от цилиндъра и предава силата върху буталата на спирачните цилиндри на колелата. Последните се удължават чрез активиране на спирачните накладки и автомобилът забавя или спира.

И тъй като повечето течности, за разлика от газовете, са практически несвиваеми, налягането ще се предава през течността и след пренебрежимо малко време то ще бъде същото в целия обем, зает от тази течност. При внезапно спиране налягането в системата може да достигне 100 атмосфери!

Тоест, течността провежда налягане по същия начин, както проводниците провеждат електрически ток. И тъй като проводниците не са направени от първия попадащ материал, а от този, който е подходящ, течността трябва да има определени свойства, за да бъде добър проводник под налягане.

Две свойства са най-важни:

1) той трябва да остане течен, тоест не трябва да кипи или замръзва при работни условия;

2) трябва да запази свойства за дълго време.

През 1917 г. шотландецът М. Локхийд разработва хидравлична спирачна система, по това време те използват глицерин или сместа му с вода и рициново масло, но за първи път течността е използвана върху автомобил („Bugatti“) едва през 1921 година. Спирачните течности се произвеждат на базата на рициново масло или многоатомни алкохоли - гликоли. Ефективността е по-добра с течности на базата на рицинова основа. Рициновото масло притежава високи смазващи свойства и не предизвиква "дезоксидация" на естествен каучук, от който са направени уплътняващите части на спирачната система. Въпреки това, високата точка на леене (-600C) и значителните разходи изключват възможността за използване на чисто рициново масло като спирачна течност.

През последните години се използват предимно спирачни течности на основата на гликоли (двуатомни алкохоли) и техните производни. Всички те, според класификацията DOT, са взаимозаменяеми, абсолютно неутрални по отношение на гумени и метални части на спирачните системи. Трябва да се помни, че не се препоръчва смесване на течности от различни класове и производители, тъй като техните свойства могат да се променят. Забранено е смесването на гликолови течности с рициново.

Колкото по-добро е качеството на спирачната течност, толкова по-високи са следните параметри и характеристики:

• точката на кипене на действителната течност, включително абсорбцията на 2-4% влага;

• вискозитетно-температурни свойства и тяхната стабилност;

• антикорозионни и смазващи свойства;

• съвместимост с гумени части.

ТОЧКА - съкращение от Министерство на транспорта на САЩ (USDOT или просто DOT): Министерството на транспорта на САЩ, което се занимава с безопасността на транспорта. Именно този отдел разработи спецификацията на минималните изисквания за характеристиките на спирачните течности и ги раздели на класове в своя стандарт FMVSS # 116. Тези класове бяха именувани и етикетирани според отдела, който ги е родил, и тъй като този документ от техническа гледна точка не противоречи на здравия разум (което само по себе си е глупост, като се има предвид, че говорим за САЩ), то беше успешно взета от световната общност за класифициране на спирачните течности.

Стандартът определя класовете спирачни течности като DOT 3, DOT 4, DOT 5 и DOT 5.1, но на вътрешния пазар можете да намерите и спирачни течности с маркировка DOT 4.5 и DOT 4+. Последното е най-вероятно същото като DOT 4.5 и двете не са класифицирани по американския стандарт. Маркировката на спирачната течност DOT 5.1 няма нищо общо с марката DOT 5 и това е изключение от здравия разум на американците, в което наивно вярвахме в началото, в рамките на стандарта.

Повечето модерни хидравлични спирачки сега използват различни марки спирачна течност DOT. Единствените изключения са хидравличните спирачки на Shimano и Tektro, които използват собствена марка минерално масло като течност.

Много производители, придържайки се към класификацията в съответствие със стандарта, произвеждат спирачна течност с по-висока производителност, отколкото се изисква за тяхната и дори по-висок клас, например, неспокойният DOT 4.5 или понякога срещаният Super DOT 4. Няма да назова името производител на най-новата марка, само ще отбележа, че производителят твърди, че във всички точки характеристики значително превъзхождат дори DOT 5.1 в стандарта. Тогава защо все още е 4, а не 5.1? Отговорът се крие в подробния анализ на съдържанието, през което течността трябва да премине по време на сертифицирането и маркетинговото желание да се продава по-скъпото. Най-често продуктите са маркирани с DOT 4+, DOT 4.5, Super DOT 4 и т.н. наистина надминат по отношение на параметрите същия DOT 4, но не отговарят на никакви индивидуални изисквания от по-висок клас, например, те може да не съдържат достатъчно (или изобщо да не съдържат) антикорозионни добавки, наличието на които изисква маркировка DOT 5.1, така че основната трябва да се разбере, че независимо дали спирачната течност е поне MegaPuper DOT 4.999, тя все още е по същество обикновена DOT 4 и нищо повече.

DOT е система за класификация, предложена от Американското министерство на транспорта, която класифицира спирачните течности според точката им на кипене и вискозитета на сухата и мократа течност. Течностите DOT 3 и DOT 4 са минерални масла на основата на полигликопи. Течността DOT 5 е на основата на силикон и не може да се смесва с полигликоли. DOT 5.1 е подобен на DOT 3 и DOT 4 и следователно е съвместим с тях, тъй като не е на силиконова основа. DOT 5.1 е разработен за използване в антиблокиращи спирачни системи и има по-нисък вискозитет.

Като основа във всички спирачни течности с изключение на DOT 5 се използва полиетилен гликол в комбинация с полиестери на борната киселина, а за DOT 5 като основа се използва силикон. Спирачните течности DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1 имат една и съща основа и могат да се сменят без проблеми, поне в рамките на един производител. Някои производители използват полиалкилен гликол като основа за производството на DOT 3 (и евентуално други марки). Информация за несъвместимостта на течности на основата на полиетилен гликол и полиалкилен гликол не е намерена никъде и познанията по химия в първо приближение ни позволяват да заявим, че такава смес ще работи не по-зле от първоначалните компоненти. Съществува и отделен клас течности DOT 5.1/ABS, предназначени специално за автомобили със система против блокиране на колелата, която включва както гликол, така и силиконови съединения, които правят тази течност несъвместима с която и да е друга.

Когато течности на гликолова основа (DOT 3, DOT 4 или DOT 5.1) се смесят с течности DOT 5 на основата на силикон, възниква химическа реакция, в резултат на което се получава състав, който не отговаря на изискванията на спирачната течност и е корозивен за уплътняващия материал. Замяната на гликолова спирачна течност със силикон е възможна, но това изисква предварително почистване и цялостно изсушаване на цялата спирачна система от старата спирачна течност. Предимствата на такава подмяна, в случай на велосипед, са изключително неясни.

Спирачната течност (TB) се състои от основа (неговият дял е 93-98%) и различни добавки (останалите 7-2%). Остарели течности, например "BSK", се правят върху смес от рициново масло и бутилов алкохол в съотношение 1: 1. Основата на съвременните, най-често срещаните, включително ("Neva", "Tom" и RosDOT, известен още като "Rosa"), са полигликоли и техните естери. Силиконите се използват много по-рядко. В комплекса от добавки някои от тях предотвратяват окисляването на TF от атмосферен кислород и при силно нагряване, докато други предпазват металните части на хидравличните системи от корозия. Основните свойства на всяка спирачна течност зависят от комбинацията от нейните компоненти.

Спирачната течност е основният предавателен елемент на хидравличния спирачен механизъм, отговорен за прехвърлянето на сила от спирачния лост към спирачните накладки. Както знаете от курса по физика, течността практически не е сгъстима в сравнение с газа и следователно цялото усилие на дръжката се прехвърля напълно върху спирачните накладки. Триенето на спирачните накладки върху дисковете (роторите) е самата механична сила, която поглъща кинетичната енергия на движението на велосипеда (автомобил, мотоциклет, автомобил от Формула 1) и по-просто го спира. Но според закона за запазване, никоя енергия не изчезва безследно и енергията на движение в спирачките се превръща чрез триене в обикновена топлина, загрявайки накладките и ротора. При нагряване течността кипи, образувайки мехурчета от пари, които като всички газове са подложени на силна компресия. Компресирайки, газът предотвратява предаването на спирачната сила и спирачките просто спират да работят ефективно.

Точката на кипене на класовете спирачна течност съгласно стандарта е показана на следващата графика.