Тормозная жидкость, ее классификация и требования к ней
Роль тормозной жидкости (ТЖ) при эксплуатации автомобиля переоценить очень сложно. Безопасная езда без нее просто невозможна. Соответственно и требования, которые предъявляются к тормозной жидкости, не просто жесткие, а очень жесткие.
В целом принцип работы тормозной жидкости не слишком сложен. Водитель нажимает на педаль тормоза, после чего посредством гидравлического привода многократно возросшее усилие передается к тормозным механизмам. Последние за счет непосредственного взаимодействия тормозных колодок и дисков и останавливают автомобиль. Во время торможения, естественно, при трении в тормозной системе выделяется огромное количество теплоты. Часть ее бесследно рассеивается, но достаточно большое количество теплоты идет на нагревание тормозной жидкости. Обычно это никак не сказывается на ее работоспособности, но в отдельных случаях, чаще всего при длительных интенсивных замедлениях, жидкость может нагреться свыше допустимого предела.
Результат очевиден – кипение и образование паровых пробок. Чем это грозит при дальнейшей эксплуатации автомобиля? Если сама по себе тормозная жидкость практически несжимаема, то о смеси жидкости и пара этого уже не скажешь. Таким образом, в результате торможения, если в тормозной системе образовались паровые пробки, педаль тормоза может просто «провалиться», а сам автомобиль откажется тормозить с должной интенсивностью. А тут уже и до аварии недалеко.
Требования, предъявляемые к тормозной жидкости
Уже один этот пример наглядно показывает, насколько высока роль тормозной жидкости. Ее температура кипения должна полностью соответствовать тому значению, что заявляет производитель. При этом она должна сохранять свои рабочие свойства не только при температурах, близких к точке кипения, но и при крайне низких отрицательных температурах. Так, например, даже при температуре в минус 40 градусов не допускается выпадение отложений и осадков, а сама она должна противостоять расслаиванию и окислению.
Кроме этого предъявляется ряд других не менее важных требований. Основное из них – отсутствие отрицательного воздействия на детали из резины. А таких хватает. И все резиновые составляющие должны в процессе эксплуатации не разбухать, не давать усадку, не терять эластичность и прочность.
Видео: Тормозные жидкости Unol Tv
Кроме деталей из резины в тормозной системе любого автомобиля используется немало деталей, изготовленных из различных металлов. Чаще всего эти детали соединены между собой, что приводит к образованию электрохимической коррозии. С ней-то и должна бороться тормозная жидкость, которая служит своеобразным ингибитором коррозии. Для этого в состав жидкости добавляют специальные вещества, которые защищают латунные, медные и алюминиевые изделия. Хватает в тормозной системе и деталей, требующих смазки. И эта задача также возложена на тормозную жидкость.
Именно от нее зависит степень износа тормозных цилиндров, манжетных уплотнений и поршней.
Классификация тормозных жидкостей
Любая тормозная жидкость представляет собой сочетание основы, доля которой в общем объеме доходит до 93-98%, и присадок, которые и должны защищать металлические и резиновые элементы тормозной системы автомобиля. На заре автомобилестроения ТЖ представляла собой минеральное вещество, состоящее из бутилового спирта и касторового масла. Несомненным преимуществом данного состава является то, что они обладают отличными защитными свойствами. Кроме этого они абсолютно негигроскопичны и щадящим образом относятся к лакокрасочным покрытиям. Однако в настоящее время такие составы уже не используются в силу того, что они не соответствуют мировым стандартам. И это вполне объяснимо. Составы на минеральной основе имеют не только низкую температуру кипения, но и становятся недопустимо вязкими уже при температуре в минус 15-20 градусов.
Гликолевые составы получают из многоатомных спиртов.
Это позволяет им иметь не только хорошие смазывающие свойства, но и отличные показатели по температуре кипения и вязкости. Явный недостаток у гликолевых тормозных составов, пожалуй, только один. Они слишком гигроскопичны. И постепенное смешивание с водой, поглощаемой из атмосферы, приводит к заметному ухудшению характеристик. Понижается температура кипения, увеличивается вязкость, ускоряется процесс коррозии металлических составляющих тормозной системы.
Постепенно начинают завоевывать популярность тормозные жидкости на силиконовой основе. Кроме тех преимуществ, что свойственны для гликолевых жидкостей, жидкости на основе полимерных продуктов хороши еще и тем, что практически не адсорбируют влагу. Да и рабочий диапазон температур для таких жидкостей значительно шире, что позволяет использовать их в автоспорте.
Если же отталкиваться не только от химического состава жидкости, но и от ее физических характеристик, то придется признать, что единого стандарта, который бы регламентировал основные рабочие характеристики тормозной жидкости, в нашей стране пока нет.
Однако большинство производителей уже давно и успешно пользуются так называемыми нормами DOT, введенными Министерством транспорта США. Исходя из этих норм, все выпускаемые на данный момент жидкости можно разделить на несколько классов – DOT3, DOT4 и DOT5.1. Жидкость DOT3 в настоящее время уже практически не используется по той причине, что подходит она только для автомобилей с барабанными тормозами. Известная всем автолюбителям тормозная жидкость DOT4 залита в тормозную систему практически всех современных автомобилей. Для эксплуатации автомобиля в гражданских условиях ее характеристик вполне хватает. А вот в спортивных дорожных автомобилях целесообразнее применять жидкость DOT5.1. Температура ее кипения в сравнении с таковой для жидкости DOT4 выше как минимум на тридцать градусов. В отдельную группу можно выделить ТЖ DOT5 (не путать с DOT5.1). Данные составы изготовлены на основе силикона и с жидкостями на гликолевой основе не сочетаются.
Замена тормозной жидкости
Большинство автолюбителей, даже зная о том, что тормозная жидкость может поглощать воду, не спешат с ее заменой.
А ведь по всем правилам делать это необходимо как минимум раз в 1-3 года. Причем тот факт, что автомобиль тормозит вроде бы как обычно, принимать во внимание не стоит. Оценить реальные свойства ТЖ можно разве что в специализированной лаборатории. В домашних условиях автолюбители могут лишь визуально оценить ее состояние. Никакого осадка, а тем более комков, в ней быть не должно. Не стоит полагаться и на специальные приборы, которыми иногда пользуются в мастерских для определения рабочих характеристик жидкости. С их помощью можно проверить состояние жидкости в бачке, но никак не в районе тормозных механизмов. И зачастую отличия могут быть очень большими.
Ещё кое-что полезное для Вас:
- Какие тормозные колодки лучше выбрать для авто?
- Как правильно поменять тормозные колодки на автомобиле
- Основные причины биения и вибрации руля при торможении и способа их устранения
Одним словом – на тормозной жидкости и ее замене лучше не экономить.
Благо, что полная замена жидкости стоит не слишком дорого. Последовательность действий при замене может разниться в зависимости от конструкции тормозной системы автомобиля, но в целом все сводится к нескольким простым операциям. Сперва старую жидкость сливают, для чего открывают все клапаны выпуска воздуха. После этого свежая добавляется в бачок и начинается прокачка тормозной системы. Нажимая на педаль тормоза, тормозная жидкость закачивается в систему. Проделывать данную операцию придется до тех пор, пока в клапанах выпуска воздуха не покажется тормозная жидкость. Переходя от одного клапана к другому, остается вывести из тормозной системы весь воздух и заполнить ее тормозной жидкостью. Процедура эта хоть и не сложная, но требующая определенных навыков. Зато теперь тормозная система вашего автомобиля в полном порядке. А это куда важнее потраченного времени и средств.
Требования к ТС на Техосмотре
Технический осмотр транспортных средств проходит на пунктах технического осмотра.
С 1 января 2012 года транспортное средство может проходить осмотр в любом регионе и на любом пункте ТО. Регион может не совпадать с местом жительства владельца машины или местом регистрации транспортного средства.
Пункт технического осмотра — это совокупность сооружений и средств технического диагностирования (в том числе средств измерения), необходимых для проведения технического осмотра транспортных средств оператором технического осмотра и находящихся по одному адресу.
Требования (включая параметры), предъявляемые при проведении технического осмотра к транспортным средствам.
Для того, чтобы получить диагностическую карту техосмотра, необходимо, чтобы транспортное средство отвечало всем обозначенным в этом нормативном документе требованиям. Процедура техосмотра проводится с заведением на автомобиль диагностической карты. Ниже приведены основные пункты из этой карты, по которым персонал производит техосмотр автомобиля*:
1.
Состояние тормозной системы – сила и равномерность тормозной системы, ее герметичность, давление в магистрали, время срабатывания, сила стояночного тормоза и удержание автомобиля на уклоне.
2. Состояние элементов рулевого управления – наличие люфтов при повороте руля, фиксация резьбовых соединений, работа усилителей.
3. Состояние внешних световых приборов – фары ближнего и дальнего света, габаритные огни, и огни заднего хода, функционирование аварийной сигнализации, сигналов торможения и поворота, работа противотуманных фар и ламп освещения регистрационного номерного знака.
4. Работа стеклоочистителей и стеклоомывателей.
5. Состояние колес и шин, а именно – степень износа протектора, дисков и ободьев, наличие у шин повреждений. Шины должны быть конструктивно одинаковыми (одной марки) и иметь один рисунок протектора.
6. Состояние двигателя. Оно определяется по содержанию CO и CH в выхлопе (для дизельных двигателей – еще и дымности), а также по состоянию систем топливного питания и выхлопа.
7. Состояние прочих элементов конструкции автомобиля: регистрационных знаков, маркировки, зеркал заднего вида, наличия звукового сигнала, состояние стекол и их прозрачность, спидометра, регулировки сидений, замков дверей и заливной горловины топливного бака, системы обогрева и обдува стекла, грязезащитных фартуков и брызовиков.
Стоит помнить, что машину перед техосмотром желательно помыть снаружи и навести порядок внутри, прибрать и вытереть пыль в салоне – это благоприятно повлияет на имидж автовладельца
Технический осмотр проводится операторами ТО, аккредитованными профессиональным объединением страховщиков (РСА), созданным в соответствии с Федеральным законом от 25 апреля 2002 года N 40-ФЗ «Об обязательном страховании гражданской ответственности владельцев транспортных средств». Оператор технического осмотра — юридическое лицо или индивидуальный предприниматель (в том числе дилер), аккредитованные в установленном порядке на право проведения технического осмотра.
До 2014 года, в течение двух лет после дня вступления в силу Федерального закона № 170-ФЗ,технический осмотр может проводиться по выбору владельца транспортного средства у аккредитованных операторов ТО или в пунктах ТО, действующих на договорной основе в соответствии с ФЗ «О полиции», а именно:
в местах, в которых в соответствии со статьёй 54 Федерального закона от 7 февраля 2011 года № 3-ФЗ «О полиции» (в редакции настоящего Федерального закона) с 1 января 2012 года до 1 января 2014 года проводится технический осмотр транспортных средств;
в пунктах технического осмотра операторами технического осмотра.
(Пункт 1 статьи 32 Федерального Закона РФ от 1 июля 2011 года № 170-ФЗ «О техническом осмотре транспортных средств и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» с изменениями от 30 ноября, 3 декабря 2011 г.
)
Операторы ТО, аккредитованные профессиональным объединением страховщиков (РСА), должны в обязательном порядке иметь аттестат аккредитации, в котором указана категория (категории) транспортных средств, на проведение технического осмотра которых получено разрешение. Аттестат аккредитации действует бессрочно.
Пункты ТО, действующие на основании закона «О полиции», могут в течение переходного периода до 2014 года не иметь аттестата аккредитации.
Требования к тормозной системе в автомобилях
Содержание
Тормоз является важным устройством управления в автомобиле. Если что-то пойдет не так с тормозами, это может быть катастрофой. Ниже приведены требования к правильной работе тормозов.
1. Они должны быть достаточно прочными, чтобы в экстренной ситуации остановить автомобиль на минимальном расстоянии. Кроме того, водитель должен контролировать автомобиль при торможении в экстренной ситуации.
2. Чтобы замедлить движение автомобилей, необходимо многократно нажимать на тормоза.
При многократном нажатии на тормоз ваша эффективность не должна снижаться. Многократное нажатие на тормоз вызывает повышение температуры, что, в свою очередь, вызывает снижение коэффициента трения материала тормозной колодки. Однако при понижении температуры коэффициент трения восстанавливается.
Одним из основных требований к тормозам является то, что их эффективность не снижается даже после многократного использования. Это известно как функция «антифейд». Тормоза должны иметь хорошие «защитные» характеристики. Когда автомобиль движется вниз по склону, может наблюдаться постоянное и продолжительное торможение.
Даже в этих условиях эффективность тормозов не должна снижаться. Этого можно достичь, обеспечив эффективное охлаждение тормозов.
ФАКТОР, ВЛИЯЮЩИЙ НА ПРИМЕНЕНИЕ ТОРМОЗОВЭффективность торможения определяется следующими факторами:
Давление Трение, возникающее между двумя соприкасающимися поверхностями, частично зависит от прилагаемой силы.
В автомобилях жидкость в цилиндре создает силу, необходимую для создания трения. Эта сила заставляет тормозные колодки соприкасаться с барабаном рулевого колеса.
Величина трения между двумя контактирующими поверхностями зависит от коэффициента трения. Чем выше значение коэффициента трения, тем больше величина трения. Однако максимальное значение коэффициента трения ограничено единицей и зависит от свойств материала и шероховатости поверхности.
При многократном нажатии на тормоз поверхность становится гладкой. Коэффициент трения уменьшается, а вместе с ним и сила трения. В этом случае тормозные колодки заменяют новыми, имеющими шероховатую поверхность. Коэффициент трения равен силе, необходимой для того, чтобы тянуть предмет, деленной на его вес.
Площадь контакта Сила трения зависит от площади контакта. Чем больше площадь контакта, тем больше сила. Площадь можно увеличить, увеличив размер ободных тормозов и разместив их на всех четырех колесах.
При торможении потерянная кинетическая энергия преобразуется в тепло. Вырабатываемое таким образом тепло должно рассеиваться. В противном случае можно повредить тормозные колодки и другие узлы, расположенные рядом. Это тепло рассеивается с помощью воздуха, проходящего через колесо.
МАТЕРИАЛ УПЛОТНЕНИЯ ТОРМОЗОВТормозные колодки изготовлены из фрикционного материала и прикреплены к тормозным колодкам. Они могут быть приклепаны или прикреплены к обуви. Иногда они имеют форму неотъемлемой части тормозной колодки. Асбест уже давно используется в качестве фрикционного материала в покрытиях. В последнее время его использование было ограничено и даже запрещено в некоторых странах из-за риска для здоровья.
Асбестовый облицовочный материал заменен на цельнометаллический, полуметаллический и безасбестовый облицовочный материал. Спеченное железо используется в качестве цельнометаллического облицовочного материала и лучше всего подходит для гоночных автомобилей и автомобилей большой грузоподъемности.
Они требуют очень сильного давления на педаль. Кроме того, износ барабанов происходит быстрее. Полуметаллические материалы покрытия обладают хорошими характеристиками трения и защиты от выцветания.
Изготовлены из чугунного волокна с клеевыми составами. Облицовочные материалы, не содержащие асбеста, относятся к синтетическим материалам. Прилагаются усилия для улучшения его долговечности, характеристик трения, характеристик износа и рассеивания тепла.
Требования к тормозам:1. Защита от износа
2. Тормозной момент
3. Тормозной путь
4. Безопасность тормозов
5. Класс тормозов 0
Введение в тормоз Критерии системы — DesignJudges.com
Позднее торможение может создать большую разницу в скорости между автомобилями, чем что-либо еще во время круга.
Тормоза — самая мощная система автомобиля.
0-60 миль в час за 3,0 секунды и 75 лошадиных сил. Довольно впечатляющая статистика для группы двигателей FSAE, не так ли? Как насчет скорости 60-0 миль в час за 2,2 секунды и более 100 лошадиных сил при преобразовании кинетической энергии в тепло? Вперед тормозная команда! Моторную группу лучше не говорить.
Может ранить их чувства.
Как и в случае с двигателем, нас волнует гораздо больше, чем просто максимальный крутящий момент или мощность, которые мы можем производить. Нам нужно, чтобы его было легко контролировать, распределить его по шинам (в данном случае 4, а не только 2) наиболее эффективным образом, не пришлось полностью перестраивать систему после дня тестирования и сделать ее эффективной в широком диапазоне. разнообразные условия для множества драйверов. Это еще не все. Тормозная система делает гораздо больше, чем просто замедляет автомобиль!
Вот распространенный сценарий для команд FSAE. Тормозная система прошлогодней машины работала достаточно хорошо, проведя все соревнования без происшествий. Они не хотят далеко отходить от того, что работало раньше. На самом деле, они просто хотят повторно использовать большинство одних и тех же компонентов. Звучит как довольно консервативный план… может быть.
Что делать, если в следующем году на трассе произойдут значительные изменения? Что, если погода изменит сцепление с трассой или температура окружающей среды изменится в любом направлении? Мы, вероятно, не будем рассматривать производство меньше аэродинамической прижимной силы и тянет на меньше г и требует от двигателя меньше мощности.
Изменяются ли требования к упаковке из-за других систем? Есть новые драйвера? Следы давления в гидравлической линии покажут, что одни требуют от системы больше, чем другие.
Затем водитель может точно оценить работу системы. Типичный комментарий после вождения автомобиля FSAE с посредственной тормозной системой: «Это самые крутые тормоза, которые я когда-либо водил!» Ну тормоза в норме. Впечатление, которое они производят, в значительной степени подталкивается в положительную сторону за счет легкого веса автомобиля и шин с чрезвычайно высоким сцеплением по сравнению с ежедневным вождением студента. Конечно, сиденья водителя так сильно отъезжают назад, когда вы нажимаете педаль посередине (или слева)! Тем не менее, могут быть значительные возможности для улучшения. Одному гонщику могут потребоваться сотни кругов, чтобы развить требуемый талант и некоторое эффективное использование сбора данных, чтобы обнаружить, где и насколько велик может быть этот потенциал.
При проектировании нового автомобиля полезно сделать шаг назад и взглянуть на тормозную систему в целом и на то, что от нее потребует новый автомобиль.
Будут некоторые общие цели, но у разных команд будут разные потребности. Вам нужно разработать точный список потребностей. Большинство из этих потребностей/целей могут и должны быть измеримы. Ведь мы инженеры. Хотя это и не полный список, давайте рассмотрим некоторые темы, которые помогут нам установить некоторые цели и критерии проектирования наших тормозных систем.
Прохождение технического осмотра — Это должно быть не более чем формальностью. Правила ясны.
Прохождение тормозного теста — Это тоже не должно быть проблемой. Хорошая система имеет большой резерв мощности и не должна иметь проблем с блокировкой колес в любых условиях. Если вы обнаружите, что ваши пальцы скрещены, когда автомобиль приближается к тестовой зоне, то вам нужна система, в которой вы больше уверены. Большинство команд, которые мы видим на соревнованиях, которые с трудом проходят тормозной тест, находятся в такой ситуации, потому что их система была собрана, а не спроектирована.
Чувствительность — Гонки — это способность поддерживать точный контроль на пределе тяги. Если на педаль требуется слишком большое усилие, водитель не сможет поддерживать точное управление после нескольких кругов в состоянии усталости. Если педаль слишком чувствительна, и требуется небольшое усилие для блокировки колес, небольшие изменения усилия на педаль приводят к большим изменениям тормозного момента, что затрудняет точное управление во всех ситуациях. Нужна золотая середина, подходящая для разных водителей.
Смещение — Выработка правильной пропорции торможения спереди и сзади (смещение торможения, часто называемое тормозным балансом) имеет решающее значение для хорошей управляемости. Слишком сильный передний тормоз приведет к недостаточной поворачиваемости автомобиля при торможении. Слишком сильное заднее торможение может привести к избыточной поворачиваемости или возможному вращению автомобиля. Мы также могли бы думать об этом как о поддержании надлежащего контроля рыскания.
Имейте в виду, что большую часть торможения вы также совершаете на поворотах. Таким образом, мы просим шины одновременно создавать тормозящую и боковую (поворотную) силы.
Консистенция — Мы хотим точно знать, как машина будет реагировать, прежде чем нажимать на педаль. Иначе как мы узнаем, насколько сильно нужно давить? Если производительность непостоянна, тогда мы должны нажать на педаль с наилучшим предполагаемым усилием, посмотреть, как машина реагирует, и внести изменения в усилие на педали, чтобы добиться отклика, которого мы действительно желаем. По гоночным стандартам это медленный процесс, сводящий к минимуму наш контроль на пределе сцепления и увеличивающий время прохождения круга. Согласованность помогает, и в конструкции системы есть несколько областей, влияющих на согласованность.
Непостоянство тормозных систем может иметь место:
чувствительность
смещение
ход педали
3
обратная связь
Тюнинг — Несмотря на точные расчеты, мы делаем, они часто основаны на оценках для сцепления шин, уровня трения тормозных колодок, высоты центра тяжести, аэродинамических сил, окончательного веса автомобиля и распределения веса.
Ожидайте настройки смещения в соответствии с потребностями конечного продукта. Оптимальная настройка может меняться в зависимости от дорожного покрытия, схемы трассы, настроек угла наклона крыла, тормозных колодок и других факторов. Сила педали также может нуждаться в настройке или двух для оптимизации. Ни один новый автомобиль не проезжает самый быстрый круг на первом круге, если только он не разбился и не сломался на втором круге. Вот почему мы тестируем и настраиваем.
Регулировка — Выше мы отметили, что нам необходимо иметь возможность регулировать смещение и, возможно, даже чувствительность. Хотим ли мы также иметь возможность регулировать смещение тормоза во время движения? Как мы можем создать систему, которая может быть использована в полной мере с широким диапазоном роста водителя, размера обуви и прочности?
Температурные соображения — Тормоза преобразуют кинетическую энергию в тепло посредством трения.
Поэтому нам есть над чем работать в области управления теплом. В каких диапазонах температур мы хотим поддерживать определенные компоненты тормозной системы? Как температура влияет на баланс, чувствительность, обратную связь, износ, сжимаемость, жесткость и общую долговечность? Насколько близко к пределу мы хотим работать в этом отделе? Этот предмет может быть тесно связан с весом, консистенцией и обслуживанием.
Доступность компонентов — У нас ограниченное количество времени, ресурсов и талантов, и мы должны использовать их там, где они окупаются с наибольшей отдачей от инвестиций. Иногда имеет смысл приложить дополнительные усилия там, где они могут окупиться дополнительной производительностью. Иногда общедоступные детали стоят намного дешевле, а работают так же хорошо. Анализируйте правильно и принимайте мудрые решения.
Интервалы технического обслуживания и требования — Как часто мы должны проверять и выполнять техническое обслуживание тормозной системы? Сколько работы это требует? Легко ли выполнять задачи, которые должны выполняться быстро и просто, например прокачка тормозов?
Масса, неподрессоренная масса и инерция — Нам нужен ноль.
Требования к упаковке — Ваша тормозная система должна взаимодействовать с подвеской, рулевым управлением, рамой и другими системами. Компромиссы должны быть сделаны для достижения геометрии, удовлетворяющей всех. Функции, защита компонентов, охлаждение и доступность — все это необходимо учитывать. Долив тормозной жидкости не должен требовать разборки передней части автомобиля.
Режим отказа — Если температура станет слишком высокой, что выйдет из строя первым? Будет ли это катастрофическим провалом или чем-то менее зловещим? Вы потеряете и переднюю, и заднюю системы или только одну? Будет ли какое-либо предупреждение о приближении этого предела?
Бюджет — Большинство из нас ограничены этим, даже в мире профессиональных гонок.
Какой бюджет доступен? Где мы получим наибольшую производительность на каждый потраченный доллар? Основная причина, по которой мы составили наш список, заключается в том, что мы потратим его там, где он принесет наилучшие результаты.
Хороший инженер не тот, у кого есть ответы на все вопросы. Никто не делает. Хороший инженер — это тот, кто умеет задавать правильные вопросы. Составление списка потребностей для вашей тормозной системы заключается в том, чтобы задавать правильные вопросы. Это первый шаг в следующих процессах, которые мы должны победить.
Разработайте общий список потребностей.
Разработайте конкретные цели и задачи для каждой из этих потребностей на основе анализа и тестирования.
Определите свои решения.
Проверка путем тестирования.
При необходимости оптимизируйте и настройте на основе результатов тестирования и дальнейшего анализа.
Никогда не прекращайте задавать вопросы!
Здесь мы помогли с первым шагом.