Гальмівні рідини: класифікація, характеристики та підбір

У більшості сучасних гідравлічних гальм зараз застосовується гальмівна рідина маркування DOT різних марок. Виняток становлять хіба що гідравлічні гальма фірм Shimano і Tektro, де як рідина використовується мінеральна олія власної марки.

DOT – скорочення від United States Department of Transportation (USDOT або просто DOT): Департамент транспорту США, що займається питаннями безпеки транспорту. Саме цей департамент розробив специфікацію мінімальних вимог до характеристик гальмівних рідин та розбив їх на класи у своєму стандарті FMVSS №116. Класи ці й отримали назву і маркування за департаментом, що їх народив, і оскільки документ цей з технічної точки зору не суперечив здоровому глузду (що саме по собі нонсенс, враховуючи що йдеться про США), то він успішно був підхоплений світовою спільнотою для класифікації гальмівних рідин.

В чому різниця між різними видами гальмівних рідин

Стандарт позначає класи гальмівної рідини як DOT 3, DOT 4, DOT 5 та DOT 5.1. Проте на вітчизняному ринку можна зустріти також гальмівні рідини з маркуваннями DOT 4.5 та DOT 4+. Останній швидше за все є тим самим, що і DOT 4.5 і обидва не класифікуються американським стандартом. Маркування гальмівної рідини DOT 5.1 не має жодного відношення до марки DOT 5 і це є винятком зі здорового глузду американців. Якому ми за наївністю повірили спочатку, в рамках стандарту.

Гальмівні рідини відрізняються за хімічним складом та температурними характеристиками.

• DOT 3 - на основі гліколів, має нижчу температуру кипіння, підходить для старих автомобілів.
• DOT 4 - також гліколева, але з вищою температурою кипіння, використовується у сучасних авто.
• DOT 5 - на основі силікону, не абсорбує вологу, застосовується в спортивних авто.
• DOT 5.1 - гліколева, але з властивостями DOT 5, сумісна з ABS-системами.

Ключова різниця полягає у здатності абсорбувати вологу та температурі кипіння. Чим вище температура кипіння, тим стабільніше поведення рідини при інтенсивних навантаженнях.

Характеристики гальмівних рідин

Cклад

Як основа, у всіх гальмівних рідинах крім DOT 5, використовується поліетиленгліколь у поєднанні з поліефірами борної кислоти, а для DOT 5 як основа застосовується силікон. Гальмівні рідини DOT 3, DOT 4 та DOT 5.1 мають одну основу і можуть взаємозамінювати один одного без будь-яких проблем , принаймні в межах одного виробника. Деякі виробники використовують як основу для виробництва DOT 3 (а можливо й інших марок) поліалкіленгліколь. Інформації щодо несумісності рідин на основі поліетиленгліколю та поліалкіленгліколю ніде не вдалося знайти, а знання хімії у першому наближенні дозволяє заявити, що така суміш працюватиме не гірше ніж вихідні компоненти. Також окремо існує клас рідин DOT 5.1/ABS, призначений спеціально для машин з системою антиблокування коліс , до складу якого входять як гліколеві, так і силіконові сполуки, що роблять цю рідину несумісною з жодною іншою.

При змішуванні рідин на гліколевій основі (DOT 3, DOT 4 або DOT 5.1) з рідиною DOT 5 на силіконовій основі відбувається хімічна реакція, в результаті якої виходить склад, що не відповідає жодним вимогам гальмівної рідини і є агресивним по відношенню до матеріалу ущільнювачів. Заміна гліколевої гальмівної рідини на силіконову можлива, але для цього потрібно прочистити і ретельно просушити всю гальмівну систему від старої гальмівної рідини. Переваги такої заміни у разі велосипеда вкрай неочевидні.

Температура кипіння

Гальмівна рідина - основний передавач механізму гідравлічних гальм, що відповідає за передачу зусилля від гальмівної ручки до гальмівних колодок . Як відомо з курсу фізики, рідина практично не стискається в порівнянні з газом, а отже, все зусилля рукоятки повністю передається на гальмівні колодки. Тертя гальмівних колодок об диски (ротори) і є тією самою механічною силою, що поглинає кінетичну енергію руху велосипеда (машини, мотоцикла, боліда формули-1), а простіше кажучи, зупиняє його. Але за законом збереження, ніяка енергія не пропадає безвісти і енергія руху в гальмах перетворюється тертям у звичайне тепло, нагріваючи колодки і ротор. Нагріваючись, рідина закипає утворюючи бульбашки пари, які як і будь-які гази, схильні до сильного стиску. Стискаючись, газ перешкоджає передачі гальмівного зусилля і гальма по простому перестають ефективно працювати.

Температура кипіння класів гальмівної рідини відповідно до стандарту представлена на наступному графіку.

Усі гліколеві гальмівні рідини гігроскопічні і з часом експлуатації рідина поглащує вологу з повітря, з яким входить у контакт. Значення "нової" гальмівної рідини на графіку відповідає її нормальному зневодненому стану, в якому вона буває відразу після покупки, а "старій" вона стає після того, як поглине 3,5% води. Оскільки стандарт не знає такого класу як DOT 4.5 (на графіку пунктиром), то вивчення написів на коробках і асортименту продукції, що продається, показало, що це той же DOT 4, з присадками що дозволяють підвищити деякі характеристики, в тому числі і температуру кипіння. Насправді крива температури кипіння DOT 4.5 може розташовуватись у всьому діапазоні простору від червоної (DOT 4) до жовтої (DOT 5) лінії, залежно від того, що туди напихав виробник.

Строк служби

Термін експлуатації, протягом якого рідина набирає вологу і стає старою для DOT 3 і DOT 4 становить 2-3 роки при експлуатації в автомобілі, у велосипеді цей термін мабуть буде значно довшим. DOT 5.1 більш гігроскопічна, а й містить набагато більше присадок , тому термін служби їх у автомобілі може досягати 4-5 років, тобто. на середній термін служби самого велосипеда цілком може вистачити цілком. Силіконова рідина DOT 5 взагалі слабогігроскопічна і термін служби її може досягати до 10-15 років, але вона має низку інших проблем, зокрема високий рівень аерації внаслідок високого показника роздратування повітря і як результат DOT 5 заборонена до застосування в машинах з антиблокувальною системою (ABS ), але на щастя велосипедів це не стосується.

Застосування

Але давайте тепер трохи поміркуємо головою, на предмет того, що ж нам треба. Перша ж думка, що відвідує голову при прочитанні характеристик температури кипіння гальмівних рідин, волає запитання про те, чи можливо взагалі нагріти гальмівну рідину в системі хоча б до 150 ° C, якщо мова йде про велосипед? Уява малює шаленого даунхільщика, що мчить на затиснутих гальмах з самої вершини Евересту до його підніжжя. Бачити гальмівні ротори, нагріті до температури при якій торкатися до них вже не можна мені доводилося, але можливість закип'ятити саму рідину мені особисто є малоймовірним. Тому залишимо характеристики кипіння мотогонщикам і стритрейсерам, а зупинимо увагу лише на тому, що гальмівна рідина DOT 5.1 має великий набір антикорозійних присадок, що значно продовжують термін служби всієї гальмівної системи .

В'язкість

Ще одна характеристика, мабуть, найважливіша для нас, що відповідає за якість роботи гальм - це в'язкість гальмівної рідини. Чим менше в'язкість, тим швидше і точно передається гальмівне зусилля і гальма адекватніше реагують.

В'язкість гальмівних рідин представлена на наступному графіку:

Знову ж таки не можна чітко позначити значення в'язкості DOT 4.5, оскільки в реальності воно коливається від 1800 до 1200. Найнижча в'язкість у гальмівних рідин DOT 5 і DOT 5.1 , що робить їх улюбленими серед гонщиків всіх колісних агрегатів, обладнаних диском. Низька в'язкість і, як наслідок, висока копілярність не тільки сприяють більш ідеальній роботі гальм, але й легшому процесу прокачування гальмівної системи.

В'язкість усіх гальмівних рідин DOT за температури 100 °C становить 1,5.

Низькі температури

Нижня температурна межа всіх гальмівних рідин становить не вище -40 °C, що не накладає жодних обмежень на експлуатацію велосипеда взимку. Що ж до силіконової рідини DOT 5, то зважаючи на її негігроскопічність, вона не поглащує вологу, що потрапила в гідросистему, і не змішується з нею, що може призвести до відстоювання води в нижніх точках гідросистеми, тобто. у поршнях та замерзанні цієї води взимку.

Як підібрати гальмівну рідину

Правильний вибір гальмівної рідини забезпечить безпеку та ефективність гальмівної системи. Враховуйте наступні аспекти:

• Сумісність з автомобілем. Завжди дотримуйтеся рекомендацій виробника автомобіля. Наприклад, використання DOT 5 замість DOT 3 може призвести до пошкодження гальмівної системи через несумісність хімічного складу.
• Умови експлуатації. Для звичайних умов підходить DOT 3 або DOT 4. Для спортивних або важких умов вибирайте DOT 5.1.
• Сумісність з гальмівною системою. Для автомобілів з ABS обирайте DOT 4 або DOT 5.1, оскільки DOT 5 може викликати збої.

Якщо використовувати DOT 3 в автомобілі, де рекомендується DOT 4, гальма можуть перегрітися і відмовити на спуску з гори. Навпаки, використання DOT 5 в системі, що потребує гліколевої рідини, може призвести до корозії та пошкодження гумових ущільнювачів.

Рекомендується замінювати гальмівну рідину кожні 2-3 роки, щоб уникнути накопичення вологи і зниження ефективності гальмівної системи.