Джерихов В.Б. автомобильные эксплуатационные материалы

Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
В. Б. ДЖЕРИХОВ
АВТОМОБИЛЬНЫЕ
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
Часть IV
Специальные технические жидкости
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2010
1
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
УДК 662.75 (076.5)
Рецензенты: д-р военных наук, проф. С. П. Николаев (Академия
космонавтики им. К. Э. Циолковского), канд. техн. наук, доц. О. А. Барков
(НОУ «Центр менеджмента “Бастион”»)
Джерихов, В. Б.
Автомобильные эксплуатационные материалы. Ч. IV. Специальные
технические жидкости: учеб. пособие / В. Б. Джерихов; СПбГАСУ. –
СПб., 2010. – 92 с.
ISBN 978-5-9227-0185-3
Рассматриваются вопросы конструкций: тормозных систем, амортизаторов, стеклоомывающих устройств, аккумуляторных батарей. Исходя из конструктивных особенностей и принципов действия этих механических конструкций, показаны физико-химические свойства специальных технических жидкостей для них, т. е. жидкостей, пригодных для этих механических конструкций
автомобилей.
Исследуются вопросы, связанные с повышением свойств специальных
технических жидкостей, которые оказывают огромное влияние на повышение
долговечности работы автомобилей.
Табл. 18. Ил. 15. Библиогр.: 10 назв.
Рекомендовано Редакционно-издательским советом СПбГАСУ в качестве
учебного пособия.
ISBN 978-5-9227-0185-3
ВВЕДЕНИЕ
Наряду с топливом, маслами и смазками в современных автомобилях широко используются различные технические жидкости, которые «работают» в системе охлаждения двигателей, тормозной системе
и гидроприводе сцепления, в подвеске ходовой части автомобиля,
в аккумуляторной батарее, а также используются для пуска двигателя
в зимнее время и для промывки стекол автомобиля в холодное время года.
В зависимости от назначения и свойств жидкости делятся на охлаждающие, тормозные, амортизационные, пусковые, электролиты
и промывочные.
Требования к качеству технических жидкостей очень жесткие,
многообразные и специфичные.
Для их приготовления используют многочисленные химические
синтетические соединения: гликоли, углеводороды, спирты, глицерины, эфиры и др. В определенных комбинациях и концентрациях эти
вещества и составляют специальные технические жидкости, которые
обладают необходимыми физико-химическими и эксплуатационными
свойствами.
Учебное пособие необходимо студентам инженерных специальностей для их подготовки к дальнейшему выполнению обязанностей
по эксплуатации автомобилей различных марок.
Учебное пособие составлено в соответствии с действующим государственным стандартом и рабочей программой по дисциплине
«Эксплуатационные материалы».
© В. Б. Джерихов, 2010
© Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет,
2010
2
3
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. ТОРМОЗНЫЕ ЖИДКОСТИ
1.1. Назначение тормозной системы и принцип ее действия
с использованием тормозной жидкости
вода.
Глава 1. Тормозные жидкости
Дисковые тормозные механизмы (рис. 1) применяются на автомобилях большого класса – на всех колесах, а на автомобилях малого
и среднего класса – только на передних колесах. При этом на задних
колесах применяются барабанные тормозные механизмы.
Тормозная система состоит из тормозных механизмов и их при-
Назначение тормозной системы автомобиля заключается в том,
чтобы замедлить скорость его движения и затем осуществить полную
остановку. Кроме того, тормозная система должна обеспечить надежное удержание автомобиля на стоянке, т. е. она служит для передачи
механической энергии от педали тормозов к тормозным устройствам.
Торможение обеспечивается путем создания искусственного сопротивления вращению колес. С этой целью тормозной момент прикладывается непосредственно к самим колесам (колесные тормоза) или
к барабану, установленному на одном из валов трансмиссии (центральный тормоз).
Различают несколько видов тормозных систем, такие как: рабочая, стояночная, вспомогательная и запасная.
Рабочая тормозная система служит для регулирования скорости
автомобиля и его остановки с необходимой эффективностью.
Для удержания автомобиля неподвижным относительно дороги
используется стояночная тормозная система.
Вспомогательная тормозная система предназначена для длительного поддержания постоянной скорости движения и его результирования.
Для остановки автомобиля при выходе из строя рабочей тормозной системы служит запасная тормозная система.
Тормозные системы могут иметь общие элементы.
Обычно на автомобиле применяются два вида колесных тормозов: барабанные и дисковые, для управления которыми используются
гидравлические, пневматические или комбинированные приводы.
При торможении под действием усилия, передаваемого гидравлическим или пневматическим приводом, колодки прижимаются к барабану и препятствуют вращению колес. Отвод колодок от барабана
осуществляется стяжной пружиной.
В дисковом тормозе вращающейся частью является чугунный
диск, жестко закрепленный на ступице колеса. К диску с обеих сторон
прижимаются колодки с фрикционными накладками, установленные
в суппорте. Внутри суппорта в специальные пазы вставлены рабочие
цилиндры с рабочими поршнями, которые прижимают колодки к диску в момент торможения.
Тормозная жидкость подается в полость внутреннего рабочего
цилиндра по трубкам от главного тормозного цилиндра. Оба рабочих
цилиндра одного колесного тормоза соединены между собой единой
трубкой, благодаря чему давление тормозной жидкости из внутреннего цилиндра передается в наружный.
При торможении диск с обеих сторон зажимается колодками,
и под действием силы трения вращение его прекращается. По окончании торможения, как только давление в рабочих цилиндрах упадет,
колодки несколько отойдут от диска на величину не более 0,15 мм.
Произойдет растормаживание дискового тормоза.
4
5
Рис. 1. Дисковой тормоз:
1 – тормозной диск; 2 – колодки;
3 – суппорт; 4 – трубка; 5 – кожух
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
Барабанные колодочные тормозные механизмы (рис. 2) состоят
из неподвижной части – стального штампованного тормозного щита,
на котором установлены тормозные колодки, и тормозного барабана,
который вращается вместе с колесом.
ток поршню главного тормозного цилиндра. Вследствие перемещения
поршня повышается давление в главном цилиндре до 8,0...9,0 МПа
(80…90 кгс/см2). Вытесняемая жидкость поступает по трубопроводам
к колесным тормозным цилиндрам и действует на находящиеся в них
поршни. Поршни, перемещаясь, прижимают колодки к тормозным барабанам, осуществляя торможение колес.
Рис. 2. Колесный тормоз барабанного типа:
1 – защитный колпачок; 2 – колесный цилиндр; 3 – тормозной щит; 4 – стяжная пружина; 5 – направляющая
скоба; 6 – тормозная колодка; 7 – фрикционная накладка; 8 – болт регулировочного эксцентрика; 9 – шайба;
10 – пружина эксцентрика; 11 – регулировочный эксцентрик; 12 – пластина опорных пальцев; 13 – эксцентрик
опорных пальцев; 14 – опорный палец; 15 – гайка;
16 – пружинная шайба
Рис. 3. Главный тормозной цилиндр:
1 – замочное кольцо; 2 – упорная шайба; 3, 5 – манжеты поршня; 4 – пластинчатый клапан; 6 – выпускной клапан; 7 – впускной клапан; 8 – пружина выпускного клапана; 9 – корпус цилиндра; 10 – штуцер; 11 – возвратная пружина; 12 – поршень;
13 – защитный колпак; 14 – тяга; 15 – толкатель; 16 – оттяжная
пружина; 17 – педаль; 18 – перепускное отверстие
Если на автомобиле применяется гидравлический привод, то колодочный тормоз имеет колесный цилиндр, который крепится непосредственно к тормозному щиту.
В нижней части щита установлены опорные пальцы, на которых
крепятся тормозные колодки. Они соединены между собой стяжной
пружиной.
При нажатии на педаль тормоза срабатывает гидравлический привод тормозов, который состоит из главного тормозного цилиндра (рис. 3),
трубопроводов и колесных тормозных цилиндров.
Тормозная система с гидравлическим приводом действует следующим образом. Усилие, приложенное к педали, передается через щи-
При отпускании педали тормоза колодки под действием стяжных
пружин возвращают поршни в исходное положение, вытесняя жидкость
по трубопроводу в главный тормозной цилиндр. Давление в трубопроводе остается избыточным, примерно 0,5…0,1 МПа (0,5…1,0 кгс/см2),
благодаря чему воздух в систему не проникает.
Обычно колесные тормозные цилиндры могут иметь по одному
или два поршня в зависимости от системы привода тормозных колодок. При наличии в одном цилиндре двух поршней между ними уста-
6
7
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
навливают распорную пружину.
Трубопроводы изготавливают в виде медных трубок с двойной
отбортовкой по краям для герметичного соединения, гибкие шланги
устанавливают из резиновых трубок с наружной оплеткой из двух слоев ткани. Сверху оплетка покрыта слоем резины. Все трубопроводы и
шланги тормозной системы с гидравлическим приводом должны выдерживать контрольное давление до 35 МПа (350 кгс/см2).
Таким образом, тормозная система с гидравлическим приводом
оказывает существенное влияние на безопасность движения автомобиля. Поэтому техническому состоянию тормозной системы и исправности ее механизмов необходимо уделять очень пристальное внимание.
Основными операциями по уходу за тормозной системой являются:
• проверка отсутствия подтекания тормозной жидкости;
• проверка действия тормозов при движении автомобиля;
• проверка плотности всех соединений трубопроводов и уплотнений тормозных цилиндров;
• проверка уровня жидкости в тормозном бачке и при необходимости доливка ее в систему;
• удаление воздуха из тормозного привода;
• подтягивание всех соединений и креплений;
• поддержание в чистоте тормозных колодок, барабанов и дисков.
От правильного и своевременного технического обслуживания
тормозной системы существенно зависят безопасность движения автомобиля и его сохранность.
Тормозная система с гидравлическим приводом была разработана шотландцем М. Локхидом в 1917 году, но впервые гидравлическая
система была применена на автомобиле «Бугатти» только в 1921 году.
В качестве тормозной жидкости в то время использовали глицерин или
его смесь с водой и касторовым маслом. Первый патент на тормозную
жидкость был выдан в 1926 году фирме «Вакефильд».
С ростом скорости движения автомобилей значительно увеличивались нагрузки на тормозную систему. Например, при торможении
автомобиля массой 1 т со скорости 140 км/ч до полной остановки
в течение 7,8 с выделяется 180 ккал тепла. Этого тепла достаточно,
чтобы расплавить 0,78 кг серого чугуна. А при многократных торможениях во время движения по городу, то есть при отсутствии обдува
тормозных механизмов, температура тормозной жидкости может превышать 200 °C. При такой температуре практически любая жидкость
закипает, и тормозная система начинает отказывать, так как тормозная
жидкость насыщается пузырьками пара и теряет способность передавать требуемое давление от педали к тормозным колодкам. Тормозная
педаль при этом будет «проваливаться».
В настоящее время во всем мире идет бурное развитие автомобильной промышленности. При этом совершенствуются конструкции
тормозных систем с применением новых видов материалов. Для этого
появляется необходимость в создании новых составов тормозных жидкостей. Почти каждая страна, производящая автотранспортные средства, производит для них новые специально разработанные тормозные
жидкости.
Новые современные тормозные жидкости должны обеспечивать
устойчивую и надежную работу тормозных систем автомобилей в различных климатических условиях их использования. Поэтому качество
их должно соответствовать многим эксплуатационным требованиям.
Основные свойства тормозных жидкостей:
• хорошие вязкостно-температурные характеристики;
• высокая температура кипения при поглощении влаги;
• хорошие смазывающие характеристики;
• отсутствие склонности к образованию твердых частиц и сгустков во время использования и хранения;
• высокая противокоррозионная защита;
• совместимость с резиновыми уплотнительными манжетами;
• высокая стабильность при хранении;
• хорошая смешиваемость с другими жидкостями.
Технические требования к тормозным жидкостям иностранного
производства определяются нормативными документами по стандартам SAE J1703, FMVSS 116, ISO 4925.
Широкий спектр различных материалов, применяемых при изготовлении тормозных систем, вынуждает производителей автомобилей
рекомендовать для них определенные тормозные жидкости. Например,
8
9
1.2. Общие сведения о тормозных жидкостях
и эксплуатационных требованиях к ним
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
немецкие автомобильные компании вводят дополнительные ограничения по коррозионному воздействию тормозной жидкости на детали
системы с гидравлическим приводом, что соответствует спецификации ISO 4925.
В то же время французская фирма Citroen и английская RollsRoyce, решив конструктивные проблемы герметизации тормозной системы, применяют негигроскопичные жидкости на минеральной основе, которые несовместимы с жидкостями на гликолевой основе.
Но в то же время гликолевые жидкости имеют лучшие вязкостно-температурные свойства и хорошо сочетаются с касторовым маслом, что
очень важно при их замене в гидроприводе.
Эксплуатационные свойства тормозных жидкостей определяются составом основных компонентов, входящих в них.
Тормозные жидкости обычно производят на касторовой или гликолевой основе. Тормозные жидкости на касторовой основе обладают
высокой вязкостью и относительно высокой температурой застывания
(–16 °С), что исключает возможность применения касторового масла в
чистом виде как тормозной жидкости. Поэтому тормозные жидкости
готовят смешиванием касторового масла со спиртами. Лучшими спиртами для этой цели оказались изоамиловый, бутиловый и этиловый.
Минеральные тормозные жидкости представляют собой смеси
касторового масла, получаемого из масляничной культуры клещевины, и спирта. Смесь на основе бутилового спирта образует тормозную
жидкость БСК, а смесь на основе этилового спирта образует тормозную жидкость ЭСК.
БСК – это смесь 50 % бутилового спирта и 50 % касторового масла.
ЭСК – это смесь 40 % этилового спирта и 60 % касторового масла.
АСК – это смесь 60 % изоамилового спирта и 40 % касторового
масла.
Жидкости на основе касторового масла растительного происхождения обладают хорошими смазывающими и защитными свойствами.
Они негигроскопичны, но имеют низкую температуру кипения. Поэтому
их нельзя использовать в гидроприводах с дисковыми тормозами, так
как в рабочих цилиндрах температура может достигать 150 °С, а иног-
да и более. При отрицательных температурах вязкость их сильно возрастает. Так, жидкость БСК при температуре –20 °С затрудняет работу
тормозной системы, а при –40 °С эта жидкость застывает.
Жидкость на основе минеральных масел (например ISO 7308)
практически не обладает гигроскопичностью (т. е. не впитывает воду),
поэтому температура ее кипения в приводах (при отсутствии абсорбции влаги) не снижается. Для обеспечения меньшей зависимости вязкости от температуры в тормозные жидкости добавляют специальные
присадки.
Для большинства отечественных автомобилей основной минеральной тормозной жидкостью на касторовой основе была жидкость БСК.
Жидкость ЭСК имела ряд существенных недостатков, поэтому ее производили и применяли в ограниченном количестве. Дело в том, что
этиловый спирт кипит при температуре 78 °С, а при высоких температурах он может создавать паровые пробки в тормозной системе. При
обычных температурах этиловый спирт испаряется и состав жидкости
изменяется.
Все тормозные жидкости на касторовой основе готовят смешиванием только с концентрированными спиртами. Попадание в жидкость
воды приводит к снижению крепости спирта, в результате чего может
произойти расслоение жидкости. Касторовое масло в разбавленных
спиртах не растворяется, поэтому все касторовые жидкости следует
оберегать от попадания в них влаги. Из-за того, что все спиртокасторовые смеси имеют довольно низкую температуру застывания, уже при
t = –20 °С происходит кристаллизация касторовых составляющих в тормозной жидкости.
Тормозные жидкости на основе минеральных масел нельзя смешивать с другими жидкостями, особенно если в них применяют гликоли.
Этого нельзя допускать, чтобы не произошло набухания резиновых
уплотнительных элементов гидропривода тормозов. При понижении
температуры из раствора могут выпадать сгустки касторового масла,
препятствующие прохождению касторовой жидкости по тормозной
системе.
Таким образом, тормозная минеральная жидкость на основе касторового масла несколько десятков лет являлась классической, так как
растительное касторовое масло было единственным доступным видом
сырья, отвечающим всем требованиям, предъявляемым к тормозной
10
11
1.3. Виды тормозных жидкостей и их классификация
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
жидкости. Оно не оказывало разрушающего влияния на резинотехнические изделия, не высыхало, не улетучивалось и обладало хорошими
смазывающими свойствами. Однако из-за большой вязкости при низких температурах и высокой коррозионной агрессивности по отношению к цветным металлам, таким как медь, латунь, алюминий, в настоящее время снизилась широта его применения. На смену минеральным пришли гликолевые тормозные жидкости.
С развитием производства гликолей и их производных появилась
возможность улучшить качество тормозной жидкости.
Гликолевые тормозные жидкости. Различные смеси гликолей
(двухатомных спиртов – CH2OH–CH2OH) находят все большее применение в качестве тормозной жидкости, которая изготавливается на основе различных соединений гликолей. Их свойства противоположны
свойствам касторовых жидкостей. При смазывающих свойствах эти
жидкости имеют высокую начальную температуру кипения и низкую
температуру застывания. Однако гликолевые жидкости гигроскопичны, и при насыщении влагой снижается температура их кипения.
Смеси гликолей с антикоррозионной присадкой вырабатывают
у нас в России и применяют под маркой гидротормозной жидкости
ГТЖ-22. В чистом виде гликоли обладают повышенной коррозионной
агрессивностью по отношению к чугуну. Находящаяся в жидкости ГТЖ-22
антикоррозионная присадка марки ТАФ защищает чугун и придает
жидкости слабощелочную реакцию. Жидкость ГТЖ-22 по отношению
к резиновым немаслостойким деталям нейтральна, поэтому ее можно
заливать в тормозную систему автомобиля без риска для обычных резиновых уплотнителей. Эта жидкость легко смешивается с водой,
но обладает плохими смазывающими свойствами, поэтому рекомендуется смазку подвижных деталей осуществлять касторовым маслом. Температура кипения ГТЖ-22 не ниже 190 °С, жидкость работоспособна
до температуры –50 °С, имеет зеленый цвет, прозрачная.
Аналогичными свойствами обладают тормозные жидкости «Томь»
и «Роса», а также «Нева», производимые в России. Характеристики
тормозных жидкостей отечественного производства показаны в табл. 1.
Все жидкости гигроскопичны. Однако в процессе эксплуатации из-за
колебаний температуры в тормозную систему все равно проникает влага
через резиновые уплотнители, в результате температура кипения тормозной жидкости снижается. Исследованиями установлено, что для
тормозной жидкости «Нева» температура кипения становится критической примерно через год после начала эксплуатации, для тормозной
жидкости «Томь» – примерно через два года, а для тормозной жидкости «Роса» – через три года. Таким образом, качественные показатели
гидротормозных жидкостей «Томь» и «Роса» выше, чем у «Невы», поэтому они считаются более перспективными. Выше указывалось, что
снижение температуры кипения при интенсивном пользовании тормозными механизмами приводит к образованию паровых пробок в системе и ее отказу. Регулярная замена тормозной жидкости является гарантией работоспособности тормозной системы.
12
13
Таблица 1
Характеристики тормозных жидкостей отечественного производства
Наименование
показателей
Внешний вид
(цвет) при
температуре
20 ± 2 °С
Вязкость кинематическая,
мм2/с при температуре:
50 °С, не
менее
100 °С, не
менее
–40 °С, не
более
Концентрация
водородных
ионов pH
Температура
кипения свежей жидкости, °С, не
ниже
Марка или наименование тормозных жидкостей
БСК
От красного до
оранжевого
«Нева»
«Томь»
«Роса»
От светло- От светло- От светложелтого
желтого
желтого
до темно- до темно- до светлокоричнежелтого
желтого
вого
ГТЖ-22
Желтоватозеленый
9,0
5,0
5,0
5,0
–
5,5 (при
70 °С)
Не рекомендуется
6,0
2,0
2,0
2,0
1,9
1500
1500
1700
1600
7,0…11,5
7,0…11,5
7,0…11,5
7,0…11,5
115
200
205
260
190
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
Окончание табл. 1
Наименование
показателей
Температура
кипения увлажненной
жидкости (содержание воды 3,5 % по
массе), °С, не
ниже
Увеличение
объема резины марки
7-2462 после
старения в
тормозной
жидкости, %
Температура
застывания,
°С (потеря
подвижности)
Изменение
массы металлических пластинок,
мг/см2,
не более:
белая жесть
сталь 10
алюминиевый сплав
чугун
медь
латунь
Марка или наименование тормозных жидкостей
БСК
«Нева»
«Томь»
«Роса»
ГТЖ-22
Не нор140
140
155
Не нормируется
мируется
5…10
–20
2…10
2…10
–60
(не теряет)
–60
(не теряет)
2…8 (для
резины
марок
51-1524 –
3…12)
–
–60
–60
Эксплуатационные свойства тормозных жидкостей
иностранного производства
Наименование
показателей
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,2
0,4
0,4
0,1
0,2
0,5
0,5
0,1
0,1
0,4
0,4
0,1
0,2
0,4
0,4
0,1
0,2
0,5
0,4
Примечание. Допускается добавлять 20 % этилового спирта в жидкости
«Нева» и «Томь» при температуре окружающей среды не ниже –40 °С.
Гликолевые жидкости огнеопасны, ядовиты, и при работе с ними
необходимо соблюдать меры предосторожности.
При разработке жидкостей, как правило, ориентируются на требования американской системы безопасности FMVSS 116 (DOT). Тор14
мозные жидкости на гликолевой основе иностранного производства,
как правило, соответствуют требованиям международного стандарта
DOT 3 (табл. 2). Но если свободные гидроксилы в их составе частично
связаны сложными эфирами с борной кислотой, то образуется высококачественная тормозная жидкость DOT 4 (или DOT 4 +, или SuperDOT 4),
которая при взаимодействии с влагой полностью ее нейтрализует.
Обычно тормозные жидкости классифицируются по температуре
кипения и вязкости. Остальные их свойства относительно близки друг
к другу.
Наименьшая установившаяся температура
кипения, °С
Наименьшая влажностная температура кипения, °С
Вязкость кинематическая при температуре
–40 °С, мм2/с, не более
Вязкость кинематическая при температуре
100 °С, мм2/с, не менее
Таблица 2
Нормативные документы и тип тормозной системы
FMVSS 116
SAE J1703
DOT 3
DOT 4
DOT 5
205
230
260
205
140
155
180
140
1500
1800
900
1800
1,5
1,5
1,5
1,5
Снижение температуры кипения тормозной жидкости DOT 4
за время эксплуатации, по сравнению с жидкостью DOT 3, происходит
значительно медленнее, а потому срок службы тормозной жидкости
DOT 4 больше.
Какую тормозную жидкость применять в автомобиле, решает его
изготовитель. Любая тормозная система новой модели автомобиля разрабатывается и конструируется под определенный тип тормозной жидкости, в том числе учитывается ее влияние на резинотехнические
и конструкционные материалы, которые будут использованы в тормоз15
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
ной системе. Поэтому не следует применять отечественные жидкости
(см. табл. 1) на иномарках – и не потому, что наши жидкости хуже, а
импортные лучше. Просто каждая машина сделана из определенных
материалов, свойства тормозной жидкости должны им соответствовать.
Главное правило применения тормозной жидкости – это следовать рекомендациям прилагаемой к автомобилю инструкции.
Обычно жидкости типа DOT 3 предназначаются для гидроприводов тормозов барабанного типа, а также могут применяться и в дисковых тормозах, но только при средних режимах эксплуатации. Жидкости типа DOT 4 обычно используются на автомобилях с дисковыми
тормозами, которые эксплуатируются в городских условиях
на режимах «разгон-торможение».
Отечественная спиртокасторовая жидкость БСК уже не может
рассматриваться в тормозных системах как основная тормозная жидкость для современных быстроходных автомобилей. Дело в том, что
она была разработана в 1957 г. для автомобилей ГАЗ-21(1957) и у нее
низкая температура застывания (–20 °С).
Жидкость «Нева» марки «А» свойствам DOT 3 уступает незначительно, но ее марка «Б» по температурам кипения не соответствует DOT 3
как для сухой, так и для увлажненной жидкости. Тормозная жидкость
«Нева» разрабатывалась для применения в тормозных системах еще первых моделей автомобиля «Жигули», а тормозные жидкости DOT 3, «Томь»
и DOT 4 могут применяться на всех отечественных автомобилях.
Силиконовые («silicone») тормозные жидкости (SAE J1705),
изготавливаемые на основе кремнийорганических полимерных продуктов, как и минеральные масла, не абсорбируют влагу. Накопленная
в тормозной жидкости вода в свободном состоянии при нагревании
до температуры более 100 °С выпаривается, а при охлаждении ниже
температуры 0 °С замерзает, что препятствует нормальной работе тормозной системы. Кроме того, тормозные жидкости на основе силиконов имеют худшие смазывающие свойства. Их вязкость мало зависит
от температуры, и они инертны к различным материалам.
Однако если в силиконовую тормозную жидкость добавить присадки, которые будут абсорбировать влагу и иметь хорошие смазывающие свойства, то возможно получить жидкость с хорошими эксплуатационными свойствами. Так была создана тормозная жидкость DOT 5
на силиконовой основе.
Ее преимущества: не разъедает краску; не поглощает воду и может быть полезна там, где абсорбция является проблемой; является
совместимой с любыми резинотехническими изделиями.
Недостатки DOT 5: ее нельзя смешивать с DOT 3 или DOT 4.
Большинство проблем с DOT 5 возникают по причине ее смешивания с тормозной жидкостью других видов. Наилучшим способом
перейти полностью на жидкость DOT 5 является полная переборка гидравлической системы.
От водителей были жалобы на то, что DOT 5 выводила из строя
резиновые детали тормозной системы. Но это было присуще ранним
композициям (формулам) DOT 5. Причина – несоответствующее использование различных добавок в тормозной жидкости DOT 5.
Так как в DOT 5 были добавлены присадки, которые стали абсорбировать влагу, и жидкость DOT 5 прекратила поглощать воду, то влага, которая попадала в гидравлическую тормозную систему, стала скапливаться в ней в одном месте. Это явление вызвало локальную коррозию в гидравлике. В тормозной жидкости формировались небольшие
пузырьки воздуха, размер которых со временем увеличивался. Чтобы
устранить это явление, появилась необходимость тщательной прокачки тормозной системы для удаления всего воздуха, находящегося в ней.
Иногда требовалось осуществить несколько прокачек.
DOT 5 является жидкостью несколько компрессионной, что дает
заметное ощущение «мягкой тормозной педали».
На смену тормозной жидкости DOT 5 появилась относительно
новая тормозная жидкость DOT 5.1, которая постоянно стала вводить
автоводителей в заблуждение. Этого заблуждения можно было бы избежать, если бы название жидкости было другое. Например, DOT 6
или DOT 4.1. Но тормозная жидкость DOT 5.1 имеет не силиконовую
основу, как DOT 5, а гликолевую, т. е. такую же, как и DOT 3 или DOT 4.
Что касается принципиального характера DOT 5.1, то ее можно
определить как более «высокотехнологичную» тормозную жидкость
DOT 4 по сравнению с традиционной DOT 5.
Преимущества жидкости DOT 5.1:
• обеспечивает превосходную работу по сравнению с другими тормозными жидкостями, которые рассматривались выше;
• имеет более высокую точку кипения (примерно 175…200 °С)
по сравнению с DOT 3 или DOT 4, что значительно выше, чем у гоночных тормозных жидкостей (примерно 145 °С);
16
17
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
• конечная точка кипения (около 275 °С) фактически почти такая
же, как у гоночных тормозных жидкостей (примерно 300 °С);
• считается совместимой с любыми резиновыми компонентами.
Недостатком DOT 5.1 является то, что это – тормозная жидкость
на гликолевой основе, следовательно, она поглощает воду, так же как
DOT 3 и DOT 4, и разъедает краску.
Жидкости класса DOT 5.1, не содержащие силикона, иногда обозначают как DOT 5.1 NSBBF, а силиконовые DOT 5 обозначают как
DOT 5 SBBF.
Аббревиатура NSBBF означает «non silicon based brake fluids» – «тормозная жидкость, не основанная на силиконе», а SBBF означает «silicon
based brake fluids» – тормозная жидкость, основанная на силиконе».
Таким образом, из вышесказанного можно сделать вывод, что тормозная жидкость на базе минеральных масел или других нефтепродуктов в настоящее время не находит широкого применения, так как
основным ее недостатком является исключительно высокая агрессивность.
С развитием производства гликолей и их производных появилась
возможность улучшить качество тормозных жидкостей, так как гликолевые жидкости имеют лучшие показатели по вязкостно-температурным свойствам и хорошо сочетаются с касторовым маслом.
Важнейшими эксплуатационными особенностями тормозных
жидкостей являются:
1. Вязкостно-температурные свойства:
• температура кипения свежей жидкости;
• температура кипения увлажненной жидкости;
• вязкость жидкости.
2. Гигроскопичность.
3. Совместимость.
4. Стабильность физико-химических свойств.
5. Химическая инертность.
6. Смазывающие свойства.
7. Защитные противокоррозионные свойства.
8. Защитные свойства при воздействии на резиновые детали.
Температура кипения свежей жидкости служит критическим
параметром безопасной работы тормозной системы. Установившаяся
наибольшая температура во всей тормозной системе характеризует
величину сопротивления жидкости тепловым нагрузкам, которые возникают при работе колесных тормозных цилиндров. Обычно при торможении автомобиля рабочие цилиндры и жидкость в них нагреваются.
Если при нагреве температура превысит точку кипения, то тормозная жидкость закипит, а растворенные в ней газы резко увеличат
свой объем. При этом произойдет интенсивное образование воздушных пузырьков испаряющейся тормозной жидкости, которые вытеснят часть жидкости через компенсационные отверстия в резервный
бачок главного тормозного цилиндра.
Чем больше скорость движущегося автомобиля, тем больше выделяется тепла при его торможении. А чем интенсивнее замедление
движения, тем меньше времени останется на охлаждение колесных
цилиндров и подводящих к ним трубок. При этом нажатие водителем
на тормозную педаль приводит только лишь к сжатию и растворению
пузырьков газа в оставшейся жидкости, а необходимого роста давления этой жидкости в системе не происходит. Такое явление приводит
к значительному снижению эффективности торможения или к полному отказу работы тормозной системы. Несжимаемая тормозная жидкость становится «мягкой», а педаль тормоза «проваливается», автомобиль остановиться вовремя не может и продолжает движение вперед. Это характерно для частых длительных торможений, например
в горной местности и даже на равнинном шоссе, когда транспортное
средство перегружено, при резком стиле управления автомобилем.
Внезапное закипание свежей тормозной жидкости – явление очень
коварное, а водитель не может предугадать этот момент. Чтобы этого
не происходило, тормозная жидкость, заливаемая в систему, должна
обладать высокой температурой кипения.
Температура кипения увлажненной жидкости характеризует
минимально допустимое значение установившейся температуры кипения жидкости в зависимости от абсорбированной влаги в количестве 3,5 % от объема системы. При попадании в систему влаги температура кипения тормозной жидкости снижается.
Абсорбция влаги происходит, в основном, за счет диффузии воды
через гибкие трубопроводы тормозной системы. Поэтому гибкие со-
18
19
1.4. Эксплуатационные свойства тормозных жидкостей
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
единительные трубопроводы тормозной системы рекомендуется заменять через 1–2 года эксплуатации автомобиля.
Вязкость – это свойство тормозной жидкости прокачиваться
по системе. Оно определяется величинами потерь на внутреннее трение жидкости. Фактически вязкость противодействует внешним силам,
вызывающим ее течение. Изменение вязкости является одним из основных критериев оценки пригодности тормозной жидкости к эксплуатации в интервале рабочих температур. Изменение вязкости при больших колебаниях температуры не только значительно влияет на время
срабатывания тормозной системы, но также может вывести ее из работоспособного состояния. Поэтому колебания вязкости, связанные
с условиями эксплуатации, должны быть минимальными. В диапазоне
температур от –40 до +100 °С вязкость тормозной жидкости должна
оставаться по возможности постоянной. Например, температура окружающей среды и самой тормозной жидкости может быть от –40 °С
зимой в неотапливаемом гараже (или на улице) до 100 °С летом в главном цилиндре тормозной системы и его бачке, и даже в рабочих цилиндрах подниматься до 200 °С при интенсивном замедлении автомобиля. В этих условиях требования к изменению вязкости жидкости
должны соответствовать проходным сечениям и зазорам в деталях
и узлах гидросистемы, которые были заданы конструкторами (разработчиками) модели автомобиля. Если это условие будет невыполнимо,
то замерзшая (вся или местами) тормозная жидкость может блокировать работу системы. Густая жидкость будет с трудом прокачиваться
по ней, увеличивая время срабатывания тормозов, а слишком жидкая
увеличит вероятность течей в тормозной системе.
Гигроскопичность – это способность тормозной жидкости поглощать воду из окружающей среды. Все тормозные жидкости на полигликолевой основе имеют одно неприятное свойство – склонность
поглощать воду (или впитывать влагу) из атмосферы, и этот процесс
поглощения в эксплуатации происходит через компенсационное отверстие в крышке бачка. Из-за постоянных перепадов температуры в тормозной жидкости образуется и накапливается конденсат. При этом чем
больше влаги растворено в жидкости, тем раньше она будет закипать,
а при низких температурах она сильнее густеет и хуже смазывает детали тормозной системы, они в ней быстрее корродируют. Например, наличие в тормозной жидкости всего 2–3 % воды снижает температуру
кипения такой жидкости примерно на 70 °С. На практике это будет
означать, что при торможении с помощью жидкости марки DOT 4 она
закипает, не разогревшись и до 160 °С. Та же жидкость в «сухом» состоянии (т. е. без влаги) может закипеть только после нагрева до 230 °С.
Последствия будут такие же, как если бы в тормозную систему попал
воздух: педаль тормоза станет «колом», а тормозное усилие от ноги
водителя резко ослабнет.
Негигроскопичная тормозная жидкость, наоборот, предохраняет
тормозную систему от появления в ней воды в свободном виде, химически связывает ее и препятствует образованию ледяных или паровоздушных пробок в интервале рабочих температур.
Совместимость – это способность тормозной жидкости смешиваться с аналогами без вступления ее компонентов в химическую реакцию между собой.
Если тормозные жидкости с разными основами окажутся несовместимыми друг с другом, то они начнут расслаиваться и выпадать
в осадок. Параметры такой смеси окажутся ниже, чем у исходных жидкостей, а влияние этой смеси на резиновые изделия будет непредсказуемо.
Российские жидкости «Роса», «Нева», «Томь», равно как и другие
отечественные жидкости, а также импортные полигликолевые жидкости DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1 можно смешивать в любых пропорциях.
А вот тормозные жидкости класса DOT 5 несовместимы с другими
жидкостями, так как имеют силиконовую основу. Поэтому стандарт
американской системы безопасности FMVSS 116 требует, чтобы «силиконовые» жидкости были окрашены в темно-красный цвет. Остальные тормозные жидкости, как правило, имеют цветные оттенки от светло-желтого до светло-коричневого.
Для дополнительной проверки тормозных жидкостей по совместимости их можно смешать в стеклянной емкости пропорционально 1:1. Если
смесь окажется прозрачной, без какого-либо осадка на дне емкости, то это
будет означать, что две тормозные жидкости совместимы.
Всегда следует помнить, что смешивать тормозные жидкости разных классов и разных производителей не рекомендуется, так как возможно изменение их свойств. Категорически запрещено смешивать
гликолевые жидкости с касторовыми.
Стабильность физико-химических свойств тормозных жидкостей
должна предотвращать расслоение, вспенивание и выпадение осадков
20
21
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
в жидкости при ее работе и хранении. Кроме этого, жидкость должна
быть устойчивой к воздействию высоких температур и окислению кислородом воздуха, которое в нагретой жидкости происходит быстрее.
Продукты окисления в жидкости будут разъедать металлические
детали системы, поэтому тормозная жидкость должна обладать химической инертностью, то есть способностью не вступать в химические
реакции с материалами. Кроме этого, коррозионная агрессивность
жидкости не должна оказывать сильного воздействия на металлические детали.
Чтобы эти условия выполнялись, необходимо знать основные параметры тормозной жидкости, объективно определить которые можно
только в лаборатории, а проверить состояние жидкости в эксплуатации можно только косвенно.
Самостоятельно тормозную жидкость проверяют визуально –
по внешнему виду. Она должна быть прозрачной, однородной, без осадка.
В настоящее время в автосервисах, преимущественно крупных,
хорошо оснащенных, обслуживающих иномарки, с помощью специальных индикаторов производят оценку температуры кипения тормозной жидкости. Но так как жидкость в системе не циркулирует,
то в главном тормозном цилиндре и в колесных цилиндрах ее свойства
могут проявляться различно. Дело в том, что в главном тормозном цилиндре жидкость контактирует с атмосферой и впитывает в себя влагу,
а в рабочих колесных цилиндрах это не происходит. Зато жидкость
в них часто и сильно нагревается, отчего стабильность ее физико-химических свойств снижается. Однако даже такими ориентировочными
проверками пренебрегать нельзя, так как иных оперативных способов
контроля пока нет.
Добавление свежей жидкости при прокачке системы после ремонта не восстанавливает свойства тормозной жидкости, поскольку почти
половина ее практически не меняется. Поэтому в сроки, установленные заводом-производителем, в гидросистеме нужно заменять полностью всю тормозную жидкость.
Химическая инертность и смазывающие свойства жидкости
описаны выше.
Защитные противокоррозионные свойства тормозных жидкостей
необходимы для обеспечения защиты от износа цилиндров, поршней
и манжет в тормозной системе. Тормозная жидкость обязательно дол-
жна покрывать их рабочие поверхности, так как даже небольшие царапины на зеркале цилиндров провоцируют течи тормозной жидкости.
Таким образом, детали из стали, чугуна и алюминия не должны
корродировать в тормозной жидкости, иначе поршни «закиснут»
или манжеты, работающие по поврежденной поверхности, быстро износятся, а после этого жидкость вытечет из цилиндров либо будет перекачиваться внутри них. В любом случае гидропривод прекратит работать.
Увеличение объема резины в тормозной жидкости после старения нормируется отечественными стандартами, а для жидкостей иностранного производства не должно превышать 10 %. При значительном
увеличении объема резиновых деталей их прочностные свойства
существенно ухудшаются.
Даже незначительные загрязнения тормозной жидкости на гликолевой основе минеральным маслом или растворителями может привести к разрушению резиновых деталей и выходу из строя всей тормозной системы.
Разбухшие манжеты затрудняют обратное перемещение поршней
в цилиндрах, поэтому не исключено подтормаживание автомобиля при
движении. С деформированными резиновыми уплотнениями тормозная система будет негерметичной из-за утечек жидкости, а замедление
движения автомобиля станет неэффективным, так как при нажатии
водителем на педаль тормоза жидкость будет перетекать только внутри главного тормозного цилиндра, а усилие к тормозным колодкам передаваться не будет.
Таким образом, резиновые уплотнения не должны разбухать
в тормозной жидкости, уменьшать свои размеры (давать усадку), терять эластичность больше, чем это допустимо.
22
23
1.5. Ассортимент и потребительские свойства
современных тормозных жидкостей
В настоящее время нефтеперерабатывающая промышленность
России продолжает выпускать следующие автомобильные тормозные
жидкости: БСК, ГТЖ-22М; «Нева», «Томь» и «Роса» (см. табл. 1).
Жидкость БСК (ТУ 6-10-1533–78) изготавливается на основе касторового масла и бутилового спирта в равных количествах с добавлением красителя. Применяется в гидравлических приводах тормозов
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
и сцеплений грузовых и легковых автомобилей, кроме автомобилей
ВАЗ. Используется в весенне-летний и осенний периоды до наступления температуры –20 °С. В летний период в тормозной системе возможно образование паровых пробок. Попадание воды в систему приводит к нарушению однородности жидкости и делает ее непригодной
к применению. Жидкость БСК несовместима с тормозными жидкостями на гликолевой основе, и она не соответствует международным стандартам. Выпущена была в 40-х годах XX века в России и до сих пор
находит применение.
Жидкость ГТЖ-22М (ТУ 6-01-787–75) изготавливается на основе диэтиленгликоля и этилцеллюлозы с противокоррозионными присадками. Имеет зелено-желтый цвет и хорошие низкотемпературные
свойства (застывание при –60 °С). Хорошо смешивается с водой, поэтому при случайном обводнении работоспособность не теряет.
Применяется в качестве всесезонной тормозной жидкости во всех климатических зонах, кроме районов Крайнего Севера. Однако эта жидкость имеет плохие смазывающие свойства и несовместима с тормозной жидкостью БСК.
Жидкость «Нева» (ТУ 6-09-550–78) изготавливается на основе
этилкарбитола с добавлением загустителя и противокоррозионных присадок. Специально была выпущена для автомобилей ВАЗ на гликолевой основе. Имеет желтый или светло-коричневый цвет. Обеспечивает
надежную работу в температурном интервале от –50 до +50 °С и применяется в качестве всесезонной тормозной жидкости во всех климатических зонах, кроме районов Крайнего Севера, в гидроприводах тормозов и сцеплений российских легковых автомобилей семейства ГАЗ.
Однако при увлажнении температура кипения жидкости «Нева» снижается, что увеличивает вероятность образования паровых пробок
в тормозной системе и повышает коррозионную агрессивность жидкости к металлам. Жидкость «Нева» несовместима с тормозными жидкостями «Роса» и «Томь». Смешивание «Невы» и БСК не рекомендуется
из-за ухудшения противокоррозионных свойств и разбухания резиновых уплотнительных манжет. По мере увеличения содержания БСК
в смеси с «Невой» вязкость увеличивается.
Жидкость «Томь» (ТУ 6-01-1276–82) изготавливается на основе
этилкарбитола и боратов с добавлением загустителей и противокоррозионных присадок. Прозрачная однородная жидкость от светло-жел-
того до светло-коричневого цвета, без осадка. Обеспечивает надежную
работу гидроприводов тормозов грузовых и легковых автомобилей
российского производства. Применяется в качестве всесезонной во всех
климатических зонах, кроме районов Крайнего Севера. Жидкость
«Томь» несовместима с БСК, но совместима с тормозной жидкостью
«Нева» и соответствует международным стандартам США FMVSS 116
(тип DOT 3).
Жидкость «Роса» (ТУ 6-05-221-596–84). Прозрачная, однородная жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета, без осадка. Изготавливается на основе боросодержащих олигомеров, окисей
алкиленов с добавлением противокоррозионной и противоокислительной присадок. Жидкость имеет хорошие высокотемпературные свойства и обеспечивает надежную работу при использовании в тормозных
системах (в том числе – в тормозных механизмах дискового типа и при
больших нагрузках во время торможения) всех типов российских автомобилей в температурном интервале от –50 до +50 °С. Применяется
в качестве всесезонной тормозной жидкости во всех климатических
зонах, кроме районов Крайнего Севера. Жидкость «Роса» несовместима с жидкостью БСК, но полностью совместима с тормозными жидкостями «Нева» и «Томь». Соответствует международным стандартам
США FMVSS 116 (тип DOT 4).
Тормозная жидкость Mannol DOT 3 Hydraulic Brake Fluid (SCT,
Германия) соответствует требованиям международных стандартов
SAE J1703, FMVSS 116 и предназначена для использования в гидравлических системах с барабанными тормозами. Имеет химически стабильный состав, стойка к образованию осадков и отложений, нейтральна ко всем материалам, применяется в тормозной системе.
Жидкость Mannol SUPER DOT 4 Synthetic (SCT, Германия) изготавливается на синтетической основе. Имеет высокую температуру
кипения, химически нейтральна к деталям тормозной системы. Легко
смешивается с другими полностью синтетическими тормозными жидкостями в соответствии с указаниями заводов-производителей автомобилей. Соответствует требованиям международных стандартов
SAE J1703, ISO 4925.
Тормозная жидкость StepUpBrake Fluid DOT 3 (США) предназначена для автомобилей с дисковыми и барабанными тормозными механизмами. Совместима с другими жидкостями типа DOT 3 и DOT 4
24
25
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
на гликолевой основе. Температура кипения свежей жидкости составляет 232 °С, а увлажненной – не менее 140 °С. В своем составе жидкость содержит ингибиторы, которые предохраняют детали тормозной
системы от коррозии. Соответствует требованиям международных стандартов FMVSS 116, спецификаций SAE J1703 и W-B-680B.
Тормозная жидкость StepUpBrake Fluid DOT 4 (США) предназначена для автомобилей с дисковыми и барабанными тормозными механизмами. Совместима с другими жидкостями типа DOT4 на гликолевой основе. Температура кипения свежей жидкости составляет
232 °С, а увлажненной – не менее 155 °С. В своем составе жидкость
содержит ингибиторы коррозии, которые предохраняют детали тормозной системы. Соответствует требованиям международных стандартов
FMVSS 116, спецификаций SAE J1703 и W-B-680B.
Тормозная жидкость JB German Oil Brake Fluid Racing DOT 4
(Германия) с высокими эксплуатационными свойствами широко используется в спортивных и гоночных автомобилях, оснащенных антиблокировочной системой тормозов (АБС). Температура кипения свежей
тормозной жидкости составляет 300 °С, через год эксплуатации автомобиля – не ниже 200 °С. Однако на спортивных и гоночных автомобилях по соображениям безопасности тормозную жидкость заменяют
каждый раз после участия автомобиля в гоночных соревнованиях.
Жидкости JB German Oil Brake Fluid DOT 4 и DOT 5.1 (Германия) предназначены для гидравлических приводов тормозных систем
автомобилей и мотоциклов. Соответствуют требованиям всех производителей автомобилей, включая самые современные типа DOT 5.1.
Превосходят требования международного стандарта США FMVSS 116,
международных стандартов SAE J1703F, ISO 4925.
Жидкость BP Super Disc Brake Fluid (BP, Великобритания) изготавливается на синтетической основе и имеет высокую температуру
кипения. Предназначена для тормозных систем и гидроприводов сцепления, работающих в интенсивных режимах. Пригодна для всех тормозных механизмов барабанного или дискового типа. Не должна использоваться в гидравлических системах, для которых рекомендуется
использовать жидкости на минеральной основе. Соответствует требованиям международных стандартов SAE J1703, FMVSS 116 типа DOT 4,
NFR 12-640, ISO 4925.
Тормозная жидкость Texaco Universal Brake Fluid (Texaco
Havoline, США) предназначена для использования в гидравлических
приводах тормозов и сцеплений. Совместима с любыми тормозными
жидкостями на гликолевой основе. Жидкость с температурой кипения
260 °С отвечает требованиям ведущих производителей автомобилей,
используется в качестве заправки в новых автомобилях, в том числе
таких фирм, как Ford и Rover.
Жидкость не следует использовать в тормозных системах автомобилей Citroen или Rolls-Royce, для которых требуются тормозные
жидкости на минеральной основе.
Жидкость соответствует требованиям международных стандартов FMVSS 116, DOT 4.
26
27
1.6. Рекомендации по проверке, применению и замене
тормозных жидкостей в системе. Меры безопасности
На современных автомобилях, в силу целого ряда преимуществ,
применяются в основном гликолевые тормозные жидкости. К сожалению, за один год эксплуатации они могут «впитать» до 2…3 % влаги.
Поэтому их нужно периодически заменять, не дожидаясь, когда их состояние приблизится к опасному пределу (рис. 4).
Объективно оценить свойства тормозной жидкости можно только в результате лабораторных исследований. На практике состояние
тормозной жидкости оценивают визуально – по внешнему виду.
Она должна быть прозрачной, однородной и без осадка.
Выше указывалось, что при добавлении свежей тормозной жидкости во время прокачки системы водители ситуацию с устранением
влаги не учитывают, так как значительная часть ее объема при этом
не меняется. Поэтому тормозную жидкость в гидросистеме необходимо полностью заменять. Последовательность и особенности этой операции зависят от конструкции системы тормозов.
Способы замены тормозной жидкости в системе отечественных
автомобилей состоят в следующем:
1. Полностью сливают старую жидкость, открыв все клапаны
(штуцеры) выпуска воздуха из гидропривода тормозов. При этом еще
до начала операции на каждый клапан нужно надеть отводящий шланг,
опустив другой его конец в какую-либо емкость, так как вытекающая
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
Температура кипения, °С
DOT 5.1
DOT 4
DOT 3
DOT 5.1
DOT 4
DOT 3
Содержание воды, %
Рис. 4. Зависимость температуры кипения тормозной жидкости
от содержания в ней воды:
пунктирные линии – условные типовые (наиболее распространенные)
зависимости температуры кипения жидкостей DOT 3, DOT 4, DOT 5.1
от содержания в них воды; сплошные линии – пример зависимости температуры кипения одной и той же жидкости (одного изготовителя), но
разных классов от содержания воды. Даже если значения температуры
кипения у «сухих» ТЖ разных классов сделать близкими (точка А),
при насыщении их водой этот параметр вернется на уровень, свойственный каждому классу
28
тормозная жидкость может повредить шины и лакокрасочные покрытия на деталях подвески тормозов, колес. Затем заполняют бачок свежей жидкостью и закачивают ее внутрь системы, нажимая на педаль
тормоза. Клапаны последовательно закрывают при появлении из них
жидкости. Затем удаляют воздух из каждого контура (ветви) гидропривода («прокачивают» тормоза). При таком способе новая жидкость
не смешивается со старой. Поэтому часть вышедшей при прокачке свежей жидкости можно снова применить, но предварительно дав ей отстояться и профильтровав.
2. По очереди прокачивают каждый контур, постоянно доливая
в бачок главного цилиндра свежую жидкость, и таким образом вытесняют старую, не допуская осушения системы. Такой процесс продолжают до тех пор, пока из клапана не потечет свежая жидкость.
При этом способе замены воздух в гидропривод попасть не может и контрольная «прокачка» не потребуется. Но не исключено, что
часть старой жидкости может остаться в системе. Кроме того, свежей
жидкости потребуется больше, чем при прокачке предыдущим способом. Это связано с тем, что большая ее часть, удаленная из гидропривода, смешается со старой и станет непригодной для дальнейшего применения.
Меры безопасности при обращении с тормозной жидкостью
заключаются в следующем:
1. Хранить любую тормозную жидкость нужно только в герметично закрытой емкости, чтобы она не контактировала с воздухом, не
окислялась, не набирала в себя влагу и не испарялась.
2. Тормозные жидкости, как правило, являются горючими и легковоспламеняющимися. Курить при работе с ними запрещается.
3. Тормозные жидкости ядовиты, поэтому при работе с ними необходимо обязательно соблюдать меры предосторожности. Некоторые
жидкости сильно пахнут спиртом, и их можно принять за алкогольный
напиток. Попадание внутрь организма хотя бы 100 см3 тормозной жидкости приводит к смерти человека.
4. В случае заглатывания жидкости в пищевой тракт человека,
например при попытке откачать часть ее из бачка главного цилиндра,
нужно немедленно промыть желудок.
5. Если жидкость попала в глаза, необходимо обильно промыть
их струей воды.
29
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
6. В любом случае при попадании тормозной жидкости внутрь
организма следует немедленно обратиться к врачу.
1. Замедление скорости движения, а затем полную остановку за
счет сил трения с надежным удержанием на стоянке осуществляет тормозная система автомобиля, которая передает механическую энергию
от педали тормозов к колесным (рабочим) тормозным устройствам.
Усилие передается с помощью гидравлического привода, где рабочим
телом служит тормозная жидкость.
2. Если выделившееся при торможении тепло нагреет тормозную
жидкость свыше допустимого для нее предела, то она закипит и возникнут паровые пробки. Смесь жидкости и пара станет сжимаемой,
педаль тормоза может «провалиться», и не произойдет торможения.
Для исключения этого явления в гидроприводах тормозов используются специальные тормозные жидкости.
3. Тормозные жидкости иностранного производства классифицируются по температуре кипения и по вязкости в соответствии с нормами DOT-Department of Transportation (Министерство транспорта США),
по которым различают температуру кипения «сухой» жидкости, не содержащей воды, и «увлажненной» – с содержанием воды до 3,5 %,
а вязкость определяют при двух значениях температуры: +100 °С
и –40 °С. Эти показатели соответствуют американскому федеральному
стандарту по безопасности автомобилей FMVSS 116. Другие международные и национальные стандарты содержат требования, которые
имеют обозначения ISO 4925, SAЕ J1703 и т. д.
4. Тормозные жидкости на гликолевой основе различных классов иностранного производства в основном применяются:
• DOT 3 – для относительно тихоходных автомобилей с барабанными тормозами или дисковыми передними тормозами;
• DOT 4 – на современных быстроходных автомобилях с преимущественно дисковыми тормозами на всех колесах;
• DOT 5.1 – на дорожных спортивных автомобилях, где тепловые нагрузки на тормоза значительно выше;
• DOT 5 (силиконовая основа) на обычных транспортных средствах практически не применяются. Ее нельзя смешивать с DOT 3
и с DOT 4. Но если в DOT 5 имеются добавки, которые абсорбируют
влагу и имеют смазывающие свойства, то эта жидкость обладает хорошими эксплуатационными свойствами.
5. В России нет единого стандарта, регламентирующего показатели качества тормозных жидкостей, и отечественные производители
работают по различным техническим условиям, производя минеральные тормозные жидкости: БСК (смесь бутилового спирта и касторового масла) и АСК (смесь изоамилового спирта и касторового масла).
Недостатком спиртокасторовых жидкостей является способность касторового масла при понижении температуры выпадать из смеси в виде
кристаллов. Поэтому их применение при температуре ниже –20 °С
не рекомендуется. Основой отечественного производства являются гликолевые тормозные жидкости: ГТЖ-22, «Нева», «Томь», «Роса», которые по своим эксплуатационным свойствам (по температуре кипения
и величине вязкости) должны защищать металлы от коррозии, обладать
смазывающими свойствами, стабильностью при высоких температурах,
отсутствием отрицательного воздействия на резиновые детали.
6. В настоящее время все тормозные жидкости по своему составу делятся на минеральные, гликолевые и силиконовые, что является
их основой, которая составляет от 93 до 98 %. Остальная доля приходится на различные добавки, присадки и красители, которые в сумме
составляют от 2 до 7 %.
7. Минеральные тормозные жидкости представляют собой различные смеси касторового масла и спирта в пропорции 1:1, например
смесь бутилового спирта и касторового масла (красно-оранжевая жидкость «БСК»). Такие жидкости обладают хорошими смазывающими
и защитными свойствами, не гигроскопичны, не агрессивны к лакокрасочным покрытиям. Но они не соответствуют международным стандартам по основным показателям, так как у них низкая температура
кипения и их нельзя применять в тормозных системах с дисковыми
тормозами, а также уже при температуре –20 °С они становятся очень
вязкими.
Минеральные тормозные жидкости нельзя смешивать с гликолевыми, иначе возможно набухание резиновых манжет узлов гидропривода и образование сгустков касторового масла.
8. Гликолевые тормозные жидкости в качестве основы имеют
полигликоли и их эфиры – это группы химических соединений на основе многоатомных спиртов. У них высокая температура кипения, хорошие вязкостные и удовлетворительные смазывающие свойства.
30
31
Выводы
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 1. Тормозные жидкости
Основным недостатком этих жидкостей является гигроскопичность,
т. е. склонность поглощать воду из атмосферы. В результате от влаги
появляется зависимость: чем больше в тормозной жидкости будет растворено воды, тем ниже будет ее температура кипения, вязкость
при низких температурах станет больше, смазываемость деталей – хуже,
а коррозия металлов – сильнее.
Отечественные и импортные гликолевые жидкости классов DOT 3,
DOT 4 и DOT 5.1 взаимозаменяемые, но смешивать их друг с другом
нежелательно, так как основные свойства при этом могут ухудшаться.
На автомобилях, выпущенных более 20 лет тому назад, может
оказаться, что резина манжет в рабочих цилиндрах будет несовместима с гликолевыми жидкостями. Для них тогда необходимо использовать только минеральные тормозные жидкости или придется заменять
все манжеты.
9. Силиконовые тормозные жидкости изготавливаются на основе кремнийорганических полимерных продуктов. Их вязкость мало
зависит от температуры, они инертны к различным материалам, работоспособны в диапазоне температур от –100 до +350 °С и не адсорбируют влагу. Их применение, в частности, ограничивают из-за недостаточности смазывающих свойств. Жидкости, основанные на силиконе,
несовместимы с другими тормозными жидкостями. Например, силиконовые жидкости класса DOT 5 следует отличать от полигликолевых
DOT 5.1, так как сходство наименований может привести к путанице.
10. Спирты (алкоголи) – класс органических соединений, содержащих одну или несколько группировок C–OH, при этом гидроксильная группа OH связана с амифатическим атомом углерода (соединения, у которых атом углерода в группировке с C–OH входит в состав
ароматического ядра, называются фенолами).
Классификация спиртов разнообразна и зависит от того, какой
признак строения взят за основу. В зависимости от количества гидроксильных групп в молекуле спирты делят:
• на одноатомные, содержащие одну гидроксильную группу –
OH, например метанол CH3OH, этанол C2H5OH, пропанол C3H7OH и т. д.;
• многоатомные, содержащие две и более гидроксильных групп,
например этиленгликоль CH 2OH–CH 2 –OH, глицерин OH–CH 2 –
CH(OH)–CH2–OH, пентаэритрит C(CH2OH)4 и т. д.
Соединения, в которых у одного атома углерода OH–C–OH есть
две гидроксильные группы, в большинстве случаев нестабильны, и они
легко превращаются в альдегиды, отщепляя при этом воду, например,
RCH(OH)2 = RCH + O + H2O.
32
33
Контрольные вопросы
1. Для чего служит тормозная система в автомобиле?
2. Где применяются дисковые тормозные механизмы?
3. Где применяются барабанные колодочные тормозные механизмы?
4. Как функционирует тормозная система с гидравлическим приводом? Когда и где впервые эта система была разработана?
5. Что такое тормозная жидкость?
6. Какие эксплуатационные требования предъявляются к тормозным жидкостям?
7. На каких нормативных стандартах основаны технические требования к тормозным жидкостям иностранного производства?
8. Как классифицируются тормозные жидкости в настоящее время? Что является основой для тормозных жидкостей?
9. Что представляют собой минеральные тормозные жидкости?
10. Что представляют собой гликолевые тормозные жидкости?
11. Что представляют собой силиконовые тормозные жидкости?
12. Что означает температура кипения тормозной жидкости? От
чего она зависит?
13. Какие тормозные жидкости выпускает отечественная промышленность?
14. В чем преимущества и недостатки отечественных тормозных
жидкостей?
15. Какие тормозные жидкости на гликолевой основе производятся за границей? Как они классифицируются?
16. Где находит применение жидкость класса DOT 3? Какая у этой
жидкости основа?
17. Где применяется тормозная жидкость DOT 4? Какая у нее основа?
18. Где применяется тормозная жидкость DOT 5? Какая у нее основа?
19. Где применяется тормозная жидкость DOT 5.1? В чем различие
между жидкостями DOT 5 и DOT 5.1?
20. Каков главный недостаток спиртокасторовых тормозных
жидкостей?
21. Что такое спирты? По каким признакам они классифицируются?
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 2. АМОРТИЗАЦИОННЫЕ ЖИДКОСТИ
2.1. Назначение, устройство и принцип действия
амортизаторов
Глава 2. Амортизационные жидкости
• амортизаторы одностороннего действия, которые гасят колебания только при ходе отдачи рессоры.
Амортизаторы двустороннего действия способствуют более плавной работе подвески, поэтому они почти полностью вытеснили амортизаторы одностороннего действия.
Гидравлический амортизатор двустороннего действия показан на
рис. 5, а. Он состоит из резервуара 16, рабочего цилиндра 17, штока 18
с поршнем 14 и клапанов: перепускного 5, отдачи 7, впускного 9, сжатия 10.
При движении автомобиля в результате деформации рессор и пружин подвески возникают поперечные колебания рамы или кузова. Подвеска предотвращает передачу колебаний и ударов автомобиля о неровности дороги. Эти колебания становятся тем продолжительнее, чем
меньше будет трение в упругих элементах подвески. Быстрое гашение
колебаний требует создания дополнительного сопротивления в ее системе. Эту роль выполняют амортизаторы. Поэтому, в связи с повышенными требованиями к плавности хода, амортизаторы стали одним из
главных элементов подвески у большинства современных автомобилей, как грузовых, так и легковых.
Наиболее широкое применение гидравлические амортизаторы
нашли в подвеске автомобилей, где используется внутреннее трение
(сопротивление) сравнительно вязкой жидкости, проходящей через
калиброванные отверстия малых диаметров и ограниченные сечения
в клапанах. Они гасят колебания подвески как при подъеме, так и при
опускании колеса и являются амортизаторами двойного действия. Таким образом, главным принципом действия гидравлического амортизатора является поглощение энергии колебаний автомобиля за счет
сопротивления перетеканию находящейся в нем жидкости из одной
полости в другую через отверстия малого проходного сечения.
Полный цикл колебаний рамы относительно моста и колес включает в себя два периода:
• ход сжатия рессоры, когда подрессоренная часть, т. е. рама
с платформой, сближается с неподрессоренной частью, т. е. с мостами
и колесами;
• ход отдачи рессоры, когда подрессоренная часть удаляется
от неподрессоренной.
Амортизаторы делятся на две группы:
• амортизаторы двустороннего действия;
В верхней части шток поршня перемещается в направляющей
втулке и уплотнен резиновым сальником 3, расположенным в обойме.
34
35
Рис. 5. Гидравлический амортизатор двустороннего действия:
1 – проушины; 2 – кожух; 3 – обойма сальника; 4 – сальник для
уплотнения полости резервуара; 5 – перепускной клапан; 6 – перепускное отверстие в поршне, находящееся на большой окружности; 7 – дроссельный диск клапана отдачи; 8 – пружина;
9 – впускной клапан; 10 – клапан сжатия; 11 – пружина клапана
сжатия; 12 – горизонтальное отверстие в корпусе; 13 – вертикальное отверстие в корпусе; 14 – поршень, перемещающийся в рабочем цилиндре; 15 – вертикальное отверстие в поршне; 16 – корпус
резервуара; 17 – рабочий цилиндр; 18 – шток; 19 – горизонтальное отверстие
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 2. Амортизационные жидкости
Между направляющей втулкой штока 18 и обоймой сальника 3 находится еще один сальник 4, который служит для уплотнения полости
резервуара. В рабочем цилиндре 17 вместе со штоком 18 перемещается поршень 14, в котором имеются сквозные отверстия, равномерно
расположенные в два ряда по окружности различных диаметров (по 10
отверстий в каждом ряду). Отверстия 6, находящиеся на большой окружности, перекрываются снизу дроссельным диском клапана отдачи 7,
который состоит из двух плоских стальных дисков, прижимаемых
к поршню с помощью пружины 8.
В нижней части рабочего цилиндра расположен корпус, в котором установлены впускной клапан 9 и клапан сжатия 10, прижимаемый пружиной 11. Эти клапаны закрывают горизонтальное 12 и вертикальное 13 отверстия, расположенные в корпусе.
К штоку 18 и резервуару 16 приварены две проушины 1. Нижней
проушиной амортизатор крепится к балке или к нижним рычагам переднего моста при независимой подвеске, а верхней – к кронштейну
рамы или к основанию кузова. От повреждений и попадания влаги шток
защищен кожухом 2.
Принцип работы гидравлического амортизатора двустороннего
действия заключается в следующем:
1. Во время хода сжатия (рис. 5, б) рессоры поршень амортизатора 14 движется вниз, перепускной клапан 5 открывается, и жидкость
перетекает через отверстия 6 в поршне 14 в надпоршневое пространство. Под давлением жидкости, которое создает поршень 14 при движении вниз, клапан сжатия 10 преодолевает усилие пружины 11 и открывается, при этом жидкость в объеме, равном вводимой части штока,
вытесняется из рабочего цилиндра в резервуар 16. Усилие пружины 11
клапана сжатия создает необходимое сопротивление амортизатора,
в результате чего частота колебаний подвески и подрессоренных масс
автомобиля уменьшается.
При перемещениях штока жидкость частично просачивается
через зазор между направляющей втулкой и штоком, поступает через
отверстие 19 в полость резервуара, разгружая тем самым сальники
от действия рабочего давления жидкости.
2. Во время хода отдачи (рис. 5, в) поршень движется вверх,
вытесняя жидкость из верхней полости рабочего цилиндра в нижнюю.
Перепускной клапан 5, расположенный со стороны надпоршневого
пространства, закрывается, и жидкость через отверстия 15 поршня
поступает к клапану отдачи 7 и открывает его. При этом жидкость
в объеме, равном выводимой части штока, поступает из резервуара
в рабочий цилиндр через отверстия 13, предварительно преодолев сопротивление впускного клапана 9.
Жесткость дисков клапана отдачи 7, усилие пружины 8 создают
необходимое сопротивление амортизатора, которое пропорционально
квадрату скорости перетекания жидкости.
При движении автомобиля необходимо, чтобы амортизатор гасил
в основном свободные колебания подвески при ходе отдачи (распрямления рессоры) и не увеличивал бы жесткость рессоры при ее сжатии.
Поэтому сопротивление хода сжатия составляет 25…30 % сопротивления хода отдачи.
Таким образом, возрастание скорости перемещения детали амортизатора увеличивает сопротивление его рабочего тела, которым являются маловязкие жидкости на нефтяной основе. Поэтому характерным
явлением для всех гидравлических амортизаторов является в несколько раз большее сопротивление при ходе отдачи, чем при ходе сжатия.
Обслуживание (замена рабочей жидкости) и ремонт амортизаторов требуют специального технологического оборудования и должны
производиться на станциях технического обслуживания автомобилей.
Рабочим телом в гидравлических амортизаторах служат маловязкие легкоподвижные жидкости на нефтяной или силиконовой основе,
обладающие высокой термоокислительной и механической стабильностью, содержащие в себе вязкостные, депрессорные, антиокислительные, противоизносные, диспергирующие и антипенные присадки, улучшающие их свойства. Обычно такие жидкости работают в амортизаторах в течение довольно длительного времени, примерно до 100 тыс. км
пробега автомобиля.
В процессе эксплуатации амортизаторов эти жидкости сильно
нагреваются и отдают тепло через корпус в окружающую среду. Температура работающей жидкости зависит от конструкции амортизаторов, дорожных и климатических условий, а также от ее химического
36
37
2.2. Общие сведения об амортизационных жидкостях
и эксплуатационных требованиях к ним
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 2. Амортизационные жидкости
состава. Проведенные исследования показали, что в амортизаторах
автомобилей, которые эксплуатировались в южных регионах страны,
рабочая жидкость нагревалась летом до 140 °С, а зимой в северных
регионах ее температура понижалась до –60 °С.
Давление жидкости амортизаторов достигало 10 МПа. Кроме того,
жидкость длительное время контактировала с резинотехническими
изделиями внутри амортизаторов и оказывала на них существенное
влияние.
Большинство отечественных рабочих жидкостей, применяемых
в гидравлических амортизаторах, имеют достаточно хорошие вязкостнотемпературные характеристики и эксплуатационные показатели
(табл. 3).
Как видно из таблицы, неплохие эксплуатационные показатели
имеют всесезонные амортизационные жидкости МГП-10, МГП-12,
АЖ-12Т. Например, всесезонная жидкость МГП-10, изготавливаемая
из высокоочищенного масла, с присадками, которые улучшали ее эксплуатационные свойства, была впервые выпущена специально для автомобилей семейства ВАЗ, а жидкость АЖ-170, получаемая из высокоочищенных маловязких масел, предназначалась для применения
при температурах от –60 до +130 °С.
Заменителями амортизационных жидкостей могут быть комплексные жидкости, в которых присутствуют индустриальные, турбинные,
трансформаторные, веретенные масла и их смеси. Но при низкой температуре вязкость этих масел резко возрастает.
Например, в качестве рабочей жидкости в амортизаторах автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-53 применялось веретенное масло марки АУ,
а в амортизаторах автомобилей МАЗ-5335 и др. применялись смеси,
состоящие из трансформаторного и турбинного масла в равных долях.
Но эти смеси из масел имели недостаточно благоприятную вязкостно-температурную характеристику, и при понижении температуры их вязкость
сильно возрастала, что приводило к очень жесткой работе амортизаторов,
а также появлялась блокировка в подвесках автомобилей. На практике
с этим явлением часто встречались водители, так как уже при температуре
–30 °С вязкость товарных амортизационных жидкостей возрастала
до 2000 сСт, а при температуре –40 °С она достигала 5…10 тыс. сСт.
Обеспечить требуемую вязкость в этих условиях эксплуатации могли
только амортизационные жидкости на синтетической основе.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что все амортизационные жидкости должны отвечать предъявляемым к ним эксплуатационным требованиям и для этого обладать следующими свойствами:
• достаточной вязкостью, способной обеспечить подвижность
жидкости во всем диапазоне рабочих температур, а также определенным уровнем усилий поршней амортизаторов при гашении колебаний
подвески ходовой части автомобиля;
• хорошими смазывающими и противокоррозионными показателями, которые определяются при испытаниях на специальных машинах трения или при испытании амортизаторов на стенде;
• высокой термоокислительной и механической стабильностью,
обеспечивающей долговременную работу амортизатора;
Характеристики амортизационных жидкостей
отечественного производства
Показатель
Торговая марка
Плотность при
20 °С, г/см3
Вязкость кинематическая,
мм2/с:
при –40 °С не
более
при –20 °С не
более
при 50 °С не
менее
при 100 °С не
менее
Температура застывания, °С, не
выше
Температура
вспышки в закрытом тигле,
°С, не ниже
МГП-10
(ОСТ 38-154–74)
930
АЖ-12Т
МГП-12
(ТУ
(ТУ
38.101432–75) 38.201465–58)
«Славол-АЖ»
–
920
Таблица 3
АЖ-170
980…1020
–
6500
–
–
1000
–
800
–
10
12
12
170…190
–
3,6
3,9
–
–40
–52
–43
–60
145
165
140
245
38
39
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 2. Амортизационные жидкости
• оптимальной теплоемкостью, теплопроводностью и низкой
испаряемостью;
• не иметь склонности к пенообразованию, так как это снижает
энергоемкость амортизатора и нарушает условия смазки трущихся пар;
• быть совместимыми с конструктивными материалами и особенно с резиновыми уплотнениями.
чек для гашения колебаний кузова на упругих элементах подвески автомобилей. Это потребовало разработки новой амортизационной жидкости МГП-12 с лучшими смазывающими свойствами.
Жидкость МГП-12 – маловязкая низкозастывающая на нефтяной
основе, изготавливаемая из высокоочищенного масла, в которую введены депрессорная, диспергирующая, противоизносная, антиокислительная и антипенная присадки, улучшающие ее эксплуатационные
свойства. Применяется в качестве рабочей жидкости в телескопических стойках и в амортизаторах грузовых и легковых автомобилей.
Жидкость ГРЖ-12 – смесь очищенного трансформаторного масла и веретенного дистиллята с добавлением депрессорной, антиокислительной, противоизносной и антипенной присадок. Применяется
в амортизаторах и телескопических стойках автомобилей.
Жидкость АЖ-170 получают из высокоочищенного маловязкого
масла. Применяется в диапазоне температур от –60 до +130 °С.
В качестве зарубежных аналогов амортизационных жидкостей
можно назвать германские жидкости Mannol hydraulic LHM Fluid
и Mannol hydraulic central.
Гидравлическая жидкость Mannol hydraulic LHM Fluid (SCT,
Германия) изготавливается на минеральной основе. Обладает высокими стабильностью и индексом вязкости, сохраняет текучесть при температурах окружающей среды до –62 °С. Согласно рекомендациям
изготовителя, может использоваться в гидравлических системах автомобилей, усилителях рулевого управления и приводах тормозов,
а также в гидропневматических подвесках автомобилей, выпускаемых
с 1967 года. Наличие специальных добавок в жидкости предотвращает
разрушение резиновых уплотнений.
Универсальная гидравлическая жидкость Mannol hydraulic central
(SCT, Германия) на минеральной основе специально разработана для
использования в любых гидравлических системах, амортизаторах, подвесках, гидроусилителях руля и других автомобильных системах, работающих в диапазоне рабочих температур от –40 до +130 °С. Соответствует требованиям стандартов VW TL 521 46 и Volvo STD 1273.36.
Применяется на автомобилях Audi, BMW, Peugeot, Citroen, Volkswagen
и Volvo.
2.3. Ассортимент амортизационных жидкостей
Для более плавного движения автомобиля по бездорожью необходима надежная комплексная работа всей подвески, где основную
функцию выполняет гидравлический амортизатор, в котором могут
применяться амортизационные жидкости с различными эксплуатационными свойствами.
Из отечественных амортизационных жидкостей лучшими свойствами обладают всесезонные нефтяные маловязкие маслянистые жидкости на минеральной или синтетической основе. К таким относятся
АЖ-12Т, МГП-12, ГРЖ-12 под торговой маркой «Славол-АЖ» и амортизационные жидкости с неплохими свойствами МГП-10 и АЖ-170,
а также ряд гидравлических амортизационных жидкостей иностранного производства.
Жидкость АЖ-12Т представляет собой смесь маловязкого минерального нефтяного масла глубокой селективной очистки из сернистого сырья – полиэтилсилоксановой жидкости – с присадками, улучшающими ее противоизносные и противоокислительные свойства, с температурой застывания –52 °С. Эта жидкость устойчиво работает
в диапазоне температур от –50 до +90 °С и при повышенном давлении.
Применение находит только в конструкциях амортизаторов, детали
которых выполнены из маслостойкой резины.
Жидкость МГП-10 – прозрачная от светло-желтого до светлокоричневого цвета с температурой застывания не выше –40 °С. Представляет собой смесь трансформаторного масла и полисилоксановой
жидкости с добавлением осерненного кашалотового жира с антиокислительными и противопенными присадками. Вначале эта жидкость
предназначалась для всесезонной работы на старых переднеприводных моделях ВАЗ, но после длительного применения оказалось, что
она не обеспечила достаточной износостойкости телескопических сты40
41
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 2. Амортизационные жидкости
Выводы
4. Что служит рабочим телом в гидравлических амортизаторах?
5. Какие компоненты составляют амортизационную жидкость?
6. От каких факторов зависит температура работающей амортизационной жидкости?
7. Какие комплексные жидкости являются альтернативой амортизационным жидкостям?
8. Какими отрицательными качествами обладают комплексные
заменители амортизационных жидкостей?
9. Какими эксплуатационными свойствами должны обладать
амортизационные жидкости?
10. В чем разница между амортизационными жидкостями марок
МГП-10 и МГП-12?
1. Подвеска автомобиля предотвращает передачу ударов его
о неровности дороги. Однако сама подвеска испытывает колебания,
которые передаются кузову. Эти колебания становятся тем продолжительнее, чем меньше трение в упругих элементах подвески. Быстрое
гашение колебаний подвески возможно при создании дополнительного сопротивления в ее системе. Эту роль выполняет гидравлический
амортизатор, который поглощает энергию колебаний за счет сопротивления перетеканию находящейся в нем амортизационной жидкости
из одной полости в другую через отверстия малого проходного сечения.
2. Рабочим телом в гидравлических амортизаторах служат амортизационные жидкости, представляющие собой маловязкую нефтяную
основу, содержащую, как правило, вязкостную, депрессорную, антиокислительную, противоизносную, диспергирующую и антипенную
присадки.
3. В процессе эксплуатации амортизационные жидкости сильно
нагреваются и отдают тепло через корпус амортизатора в атмосферу.
Температура работающей жидкости зависит от конструкции амортизаторов, дорожных и климатических условий, а также от компонентов,
входящих в состав жидкости.
4. Все амортизационные жидкости должны обладать:
• оптимальной вязкостью от 800…до 2000 мм2/с (Сст);
• хорошими смазывающими и противокоррозионными свойствами;
• высокой термоокислительной и механической стабильностью;
• оптимальными теплоемкостью и теплопроводностью, низкой испаряемостью;
• противопенными свойствами;
• совместимостью с конструктивными и резинотехническими материалами.
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначен амортизатор?
2. Из каких основных частей состоит амортизатор?
3. В чем заключается принцип работы гидравлического амортизатора?
42
43
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 3. ПУСКОВЫЕ ЖИДКОСТИ
3.1. Назначение пусковых жидкостей
и эксплуатационные требования к ним
В условиях низких температур, при отсутствии пускового подогревателя на двигателе, когда пусковых свойств бензина или дизельного топлива будет недостаточно для облегчения пуска холодного двигателя, применяются специальные, хорошо испаряющиеся и легко воспламеняющиеся пусковые жидкости, которые обеспечивают пуск
двигателя с последующим переводом его на штатное топливо.
Для пуска холодного бензинового двигателя при низких температурах окружающего воздуха (от –20 до –25 °С) необходимо, чтобы
в цилиндры поступала топливовоздушная смесь, способная воспламеняться от искрового разряда свечи зажигания при небольшой частоте
вращения коленчатого вала.
Для пуска холодного дизельного двигателя внутри его цилиндров
должна образовываться топливовоздушная смесь из мелкораспыленного дизельного топлива и воздуха, которая под действием сжатия способна в этих же условиях самовоспламеняться с помощью пусковых
жидкостей.
Применение пусковых жидкостей дает значительный эффект
облегчения пуска двигателя в холодное время (табл. 4).
Глава 3. Пусковые жидкости
лей кривошипно-шатунного механизма. Поэтому в пусковую жидкость
добавляют масло с противоизносными и противозадирными присадками (около 2 % для бензиновых и около 10 % для дизельных двигателей).
Все пусковые жидкости должны обладать следующими эксплуатационными свойствами:
• хорошей испаряемостью при низкой температуре;
• быстрой воспламеняемостью от искрового разряда и самовоспламеняемостью от сжатия;
• высокими противокоррозионными и противоизносными свойствами;
• низкой температурой застывания;
• стабильностью при длительном хранении.
На основе этилового эфира выпускают легковоспламеняющиеся
пусковые жидкости «Холод Д-40» для дизельных двигателей и «Арктика» для бензиновых двигателей (табл. 5).
Состав основных пусковых жидкостей
Компоненты
Диэтиловый эфир
Газовый бензин
Изопропилнитрат
Турбинное масло
«Холод Д-40»
58…62
13…17
13…17
9…11
Состав, %
Таблица 5
«Арктика»
54…56
38…43
1…5
1,5…2,5
Основной компонент пусковых жидкостей – этиловый эфир
(45…60 %). В чистом виде его применять нельзя, так как при резком
повышении давления в цилиндрах может произойти деформация дета-
Пусковые жидкости поставляют потребителям в герметичных
алюминиевых ампулах емкостью по 20 и 50 мл. Для их введения в цилиндры двигателя разработаны специальные устройства – 5ПП-40 или
6ПП-40 – приспособления, отличающиеся размером и числом распылителей. Для карбюраторных двигателей предусмотрено введение пусковой жидкости через карбюратор во впускной трубопровод при снятом воздухоочистителе в момент проворачивания коленчатого вала.
Пять-восемь капель диэтилового эфира подаются во впускной трубопровод через карбюратор из аэрозольного баллончика. Попадающий в
цилиндры двигателя диэтиловый эфир обладает широким пределом
воспламенения и невысокой температурой самовоспламенения в топливовоздушной смеси. Жидкость «Холод Д-40» впрыскивается в камеру сгорания дизельного двигателя с помощью специального приспособления – ДПП-40.
44
45
Таблица 4
Эффективность пусковой жидкости при температуре –25 °С
Средство облегчения
пуска
Пусковая жидкость
«Арктика»
Подогреватель П-100
Без пусковых жидкостей
Средняя
продолжительность
пуска
5,1
Максимальный износ
гильзы цилиндров
за 100 пусков, мкм
10,0
6,6
13,9
8,0
12,0
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 3. Пусковые жидкости
3.2. Ассортимент и потребительские свойства
пусковых жидкостей
му испарению жидкости и плавному нарастанию давления в камере
сгорания двигателя.
В качестве компонента, который обеспечивает пусковым жидкостям хорошие противоизносные и противоокислительные свойства,
используют масло для судовых газовых турбин, застывающее при температуре ниже –60 °С и содержащее противоокислительную присадку.
Для обеспечения холодного пуска дизельного двигателя при наиболее низких температурах окружающего воздуха содержание турбинного масла в пусковой жидкости не должно превышать 10…20 %
от объема жидкости.
В составе пусковой жидкости для бензинового двигателя количество масла снижено до 2 %, что предотвращает загрязнение маслом
электродов свечей, которые при загрязнении становятся неработоспособными.
Таким образом, эффективность пусковых жидкостей определяется совокупностью свойств всех составляющих их компонентов.
Кроме отечественных пусковых жидкостей «Арктика», «НАМИ»,
«Холод Д-40», в последнее время в продаже появились зарубежные,
обеспечивающие быстрый пуск двигателя: «ПУЛЬ-ЭЛ», Starting Fluid,
START-UPFORGAS & DIESEL ENGINES (табл. 7).
В табл. 6 приведены потребительские свойства средств для облегчения пуска двигателей внутреннего сгорания при низких температурах.
Таблица 6
Характеристики пусковых жидкостей отечественного производства
Наименование
показателей
Цвет
Состав (по массе), %:
диэтиловый спирт
(эфир)
петролейный эфир
турбинное масло
изопропилнитрат
присадка противоизносная и противозадирная
присадка противоокислительная
Минимальная температура надежного
пуска без подогрева,
°С
Наименование пусковых жидкостей для ДВС
бензиновых
дизельных
диэтиловый
жидкость «Холод Д«Арктика»
эфир
«НАМИ»
40»
Прозрачный Прозрачный
или светло- или светло–
–
желтый
голубой
45…60
100
65
58…62
38…43
1,5…2,5
2…4
До 2
–
–
–
–
20
–
–
–
13…17
9…11
13…17
–
До 0,5
–
0,2
–
–35
–35
–
–
Из табл. 6 видно, что добавление диэтилового спирта к углеродам
значительно расширяет возможность самовоспламенения топливовоздушной смеси и позволяет воспламенять искрой чрезвычайно бедные
смеси, которые без эфира не воспламеняются.
Введение в пусковую жидкость изопропилнитрата способствует
плавной работе дизельных и бензиновых двигателей.
Находящийся в пусковой жидкости газовый бензин, выкипая
в пределах температур от 30 до 70 °С, способствует более равномерно46
Таблица 7
Потребительские свойства новых средств для облегчения пуска
двигателя при низких температурах
Наименование
средства
«ПУЛЬ-ЭЛ»
Назначение
Страна, фирмапроизводитель
Обеспечивает запуск бензиновых ООО «Эльтранс»,
двигателей и дизельных двигате- Россия
лей при низкой температуре и повышенной влажности воздуха
Starting Fluid
Облегчает пуск двигателя при Wynn's, Бельгия
низких температурах
START-UPFORGAS Облегчает пуск бензиновых (кар- Hi-Gear, США
& DIESEL ENGINES бюраторных и инжекторных) и
дизельных двигателей при низких
температурах
47
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Выводы
1. Для обеспечения запуска двигателей внутреннего сгорания
при низких температурах окружающего воздуха применяют легковоспламеняющиеся пусковые жидкости. Они должны хорошо испаряться
при низкой температуре и быстро воспламеняться от искры или самовоспламеняться при сжатии, иметь высокие антикоррозионные и противоизносные свойства, низкую температуру застывания, быть стабильными при длительном хранении.
2. Диэтиловый эфир является обязательным компонентом всех
пусковых жидкостей. Кроме него, для снижения износа в состав пусковых жидкостей вводят присадки с маслами, а также компоненты,
обладающие способностью воспламеняться в камерах двигателей внутреннего сгорания.
3. Основными отечественными пусковыми жидкостями являются: для бензиновых двигателей – жидкость «Арктика»; для дизельных
двигателей – жидкости «НАМИ» и «Холод Д-40», которые впрыскиваются во впускной трубопровод или камеры сгорания с помощью
специальных приспособлений – 5ПП40 и 6ПП40.
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначены пусковые жидкости?
2. Какими свойствами должны обладать пусковые жидкости?
3. Благодаря какому компоненту расширяются возможности воспламенения топливовоздушной смеси с помощью пусковой жидкости?
4. Для каких целей в пусковой жидкости находится изопропилнитрат?
5. Благодаря какому компоненту, находящемуся в пусковой жидкости, в цилиндрах двигателя происходит плавное нарастание давления в камере сгорания?
6. Для каких целей в пусковых жидкостях находится турбинное
масло?
7. Какой компонент в пусковых жидкостях обеспечивает им противоизносные и противоокислительные свойства?
48
Глава 4. СТЕКЛООМЫВАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ
4.1. Назначение стеклоомывающих жидкостей и принцип
действия устройства для обмыва стекол автомобилей
При эксплуатации автомобилей стекла кабин и салонов должны
быть чистыми круглый год. В теплую летнюю погоду проблем у водителей с этим не бывает. В качестве стеклоомывающей жидкости обычно используют воду, которая хорошо смывает пыль и грязь. Однако вода
замерзает при температуре окружающей среды ниже нуля и не поступает к жиклерам форсунок системы омывания. Вторым недостатком
воды является то, что она в силу высокого поверхностного натяжения
плохо смачивает стекло и в виде капель стекает с него. В период оттепели антигололедные химикаты с полотна дороги попадают на лобовое стекло кабины и вода не может их смыть. Поэтому производят специальные стеклоомывающие жидкости, представляющие собой смеси
воды, спирта и моющего вещества. Даже летом эти жидкости эффективно очищают стекла автомобилей от грязи и от следов мошкары.
Основные свойства стеклоомывающих жидкостей:
• устраняют грязь со стекол автомобиля зимой при температуре
до –30 °С;
• не оставляют после себя на стеклах потеков, налетов и радужных пленок, мешающих работе водителя;
• остаются нейтральными к лакокрасочному покрытию кузова
автомобиля, т. е. не влияют на цвет, не оставляют на краске трудноудаляемые следы;
• остаются нейтральными к резиновым и пластиковым деталям,
т. е. особенно к щеткам стеклоочистителей и уплотнителям;
• летом очищают стекла автомобиля от насекомых и грязи.
Таким образом, если щетки стеклоочистителей не могут удалить
грязь, которой забрызгано ветровое стекло при движении автомобиля,
то для обмыва используют летом воду, а зимой – стеклоомывающую
жидкость, которую подают на ветровое стекло в виде небольшой чистой
струи. Устройство для обмыва ветрового стекла изображено на рис. 6.
49
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 4. Стеклоомывающие жидкости
4.2. Состав стеклоомывающей жидкости и ее влияние
на здоровье человека
Рис. 6. Устройство для обмыва ветрового стекла:
1 – диафрагменный насос; 2, 4 – соединительные тяги; 3 – жиклеры;
5 – водяной бачок; 6 – впускной клапан
В устройство входят:
• дифрагменный насос с ручным приводом, установленный на
щитке приборов;
• водяной бачок, расположенный под капотом;
• соединительные шланги;
• жиклеры форсунок для впрыскивания воды или стеклоомывающей жидкости на стекло;
• впускной клапан с фильтром.
Принцип действия устройства заключается в следующем. В заполненный жидкостью бачок опускают впускной шланг так, чтобы
между ним и днищем бачка оставался зазор 8…20 мм. Затем освобождают систему от воздуха, прокачав ее насосом до выхода воды из жиклеров. Во время движения автомобиля для очистки ветрового стекла
несколько раз нажимают на ручку насоса, приводящего в действие его
плунжер. Нагнетаемая стеклоомывающая жидкость впрыскивается
через жиклеры на стекло. Включаемый при этом стеклоочиститель
позволяет полностью удалить грязь с поверхности стекла.
50
Все стеклоомывающие жидкости состоят из двух компонентов:
• растворителя;
• поверхностно-активных веществ (ПАВ), растворяемых в воде.
В качестве растворителя применяются одноатомные спирты, чаще
всего этанол, а также изопропиловый спирт. Эти спирты придают
составу омывателей низкотемпературные свойства и растворяют нефтяные загрязнения.
Второй компонент стеклоомывающей жидкости – это поверхностно-активные вещества, предназначенные для очищения стекол от жиров, грязи и других органических соединений.
Кроме двух основных компонентов, в стеклоомывающую жидкость добавляют присадки, антифризы, красители и другие вещества.
Очень многие жидкости не боятся морозов, т. е. не застывают.
Но далеко не всем из них можно доверить омывание стекол транспортных средств. По сумме требуемых свойств для этой цели подходят
одноатомные спирты: этиловый, метиловый, изопропиловый. Эти спирты распространены во многих отраслях производства.
Этиловый спирт (этанол, метилкарбинол, винный спирт) –
C2H5OH – очень жгучий на вкус, похож на водку и с характерным запахом. Применяется в пищевой и электронной промышленности, с целью обезжиривания контактов при изготовлении электротехнических
и электронных приборов.
Метиловый спирт (метанол, карбинол, древесный спирт) –
CH3OH. Он по запаху напоминает этиловый спирт. У метанола лучшие
из всех спиртов моющие свойства. В большинстве случаев этот спирт
служит растворителем в лакокрасочном производстве.
Изопропиловый спирт (пропанол-2, изопропанол) –
СН3СНОНСН3. По своему резкому запаху напоминает ацетон, для выработки которого его часто применяют.
Кроме одноатомных спиртов, в состав стеклоомывающей жидкости входят: вода, замедлители коррозии, красители и поверхностноактивные вещества, которые представляют группу химических соединений (сульфатов). Их предназначение заключается в том, чтобы улучшить смачиваемость поверхности стекла раствором, так как при
51
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 4. Стеклоомывающие жидкости
разбрызгивании жидкость образует на стекле тонкую пленку, а не оседает в виде капель. Кроме того, эти вещества абсорбируют грязь, т. е. они
обволакивают грязные частички и отрывают их от поверхности стекла.
Раствор стеклоомывающей жидкости оказывает вредное влияние
на организм человека. Дело в том, что на здоровье людей негативное
действие оказывает сам спирт, лежащий в основе стеклоомывающей
жидкости. Тяжесть вредных последствий зависит от вида спирта, его
концентрации, длительности воздействия, индивидуальной восприимчивости человека к нему, а также от пути попадания спирта в организм. Человек может выпить спирт или содержащую его омывающую
жидкость по ошибке, перепутав с алкогольным напитком, а также надышаться его парами. В салон автомобиля они могут попасть снаружи
через систему вентиляции и отопления. Кроме того, боковые и задние
стекла моют, как правило, вручную, т. е. человек непосредственно контактирует со стеклоомывающей жидкостью, а ее брызги часто попадают ему в глаза или на кожу.
Рассмотрим некоторые известные свойства неразбавленного, чистого спирта и его воздействие на людей:
• этанол – это наркотик с возбуждающим действием. При систематическом употреблении приводит к тяжелым заболеваниям нервной
и сердечно-сосудистой системы;
• метиловый спирт – это ядовитое вещество, очень опасное для
нервной и сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта.
Он имеет свойство скапливаться в организме. Человек, употребивший
всего 5…10 мл метанола, неизбежно получит тяжелое отравление, доза
от 30 мл и более является для него смертельной. Пары метанолового
спирта сильно раздражают дыхательные пути и слизистую оболочку
глаз, поражают зрительные нервы и сетчатку, ухудшая зрение;
• изопропанол, как и этанол, является наркотиком, но гораздо
более сильным. Токсичность его в два раза выше. Тем не менее, изопропиловый спирт в организме человека практически аккумулируется
очень слабо.
Таким образом, из вышеперечисленных спиртов самым опасным
является метанол. Но чистым метанолом никто не моет стекла, так же
как и концентрированным спиртом. Омыватели стекла – это лишь
4%-ные водные растворы. Поэтому негативное действие таких жидкостей
и их паров на здоровье водителя и пассажиров нельзя назвать серьезным.
Однако, чтобы достичь температуры кристаллизации, допустим,
–30 °С для стеклоомывающей жидкости, необходимо, чтобы в ней было
растворено разное количество метилового, этилового и изопропилового
спирта. То есть раствор должен содержать в себе: метанола около 30 %,
этанола около 40 % или до 70 % изопропанола. Какая концентрация
спирта является более опасной для человека? Это вопрос серьезно не
изучался и пока точного ответа нет.
Однако главный государственный санитарный врач РФ своим
Постановлением № 4 от 25.05.2000 г. запретил с 01.07.2000 г. производство и реализацию стеклоомывающих жидкостей, содержащих метанол.
Следовательно, наиболее безопасными стеклоомывающими жидкостями являются такие, которые изготовлены на базе этанола.
Но в России их изготавливают немного, так как существует много организационных проблем с лицензированием производства, хотя государственные органы осуществляют контроль за поставками и применением этанола. Гораздо проще работать с изопропанолом, несмотря
на высокие цены этилового и метилового спиртов.
Иностранные стеклоомывающие жидкости отличаются от отечественных, так как их в основном изготавливают на базе этилового спирта, а реализуют в виде концентрата. Изопропанол и метанол в них могут фигурировать лишь в скромных количествах, немного более 1 %.
Изопропанол используется как денатурирующая добавка, а метанол –
для улучшения моющих свойств жидкости.
Российские государственные нормативные акты (ГОСТы) и иностранные стандарты для стеклоомывающих жидкостей отсутствуют.
Каждый отечественный производитель вырабатывает свои технические условия (ТУ), а требования к импортным омывающим жидкостям
задают автоконцерны в своих рекомендациях.
В настоящее время российские производители выпускают стеклоомывающие жидкости только с изопропанолом. Концентрат его содержит от 60 до 80 % спирта, разбавленного в 2…4 раза водой. Но для
нормальной эксплуатации в зимнее время можно брать концентрат
от 10 до 30 % спирта в зависимости от температуры окружающей среды. Такой состав позволяет обеспечить нормальную подачу жидкости
к форсункам и хорошую ее растекаемость по ветровому стеклу.
52
53
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 4. Стеклоомывающие жидкости
4.3. Рекомендации по использованию
и приобретению стеклоомывающих жидкостей
ность ветрового стекла должна быть чистой, без радужных разводов.
• Не следует самостоятельно разбавлять стеклоомывающую
жидкость летом (только если это не указано в специальной инструкции на этикетке). Иначе появляется риск снижения моющих свойств
жидкости. Она станет хуже смывать пыль и грязь. На ветровом стекле
могут появиться муть или известь, затрудняющие обзор сквозь стекло, –
раствор будет полупрозрачным (белым).
• Для удаления льда, инея со стекол автомобиля, предотвращения их обледенения и для размораживания дверных замков эффективен препарат «Авторазмораживатель». Он выпускается в аэрозольной упаковке. В состав этого препарата входят этиленгликоль, глицерин и другие спирты. Метод использования этого препарата заключается
в следующем. Вначале щеткой или тканью удаляют слой снега или рыхлого льда, а затем распыляют средство из баллончика на обледеневшую поверхность. Оттаявшее стекло насухо протирают мягкой тканью.
Для предотвращения дальнейшего обледенения размораживатель вновь
наносят тонким равномерным слоем на стекло. Расход препарата составляет 30…40 г/м2.
• Приобретать стеклоомывающие жидкости лучше уже тогда,
когда они проверены лично водителем или его коллегами, близкими
друзьями, родственниками и имеют одобрительные отзывы об их рабочих качествах. Очень важно убедиться, не вызывает ли запах жидкости чувства отвращения, рези в глазах, головной боли, ухудшения
самочувствия, потери концентрации.
• Стеклоомывающая жидкость в холодное время зимой не должна загустевать. Если вязкость ее увеличивается, то жидкость с усилием проходит по трубкам и жиклерам омывателя. Впрыск жидкости
на стекло становится слабым.
• При приобретении не стоит реагировать только на яркую упаковку или броскую рекламу стеклоомывающей жидкости, а также покупать сразу много. Потом можно сильно пожалеть. Гораздо надежнее
вначале приобрести небольшую канистру.
• Во время эксплуатации автомобиля лучше избегать изопропиловых жидкостей, так как их производители для заглушения ацетонового запаха изопропанола порой добавляют ароматизаторы, которые
имитируют запах лимона, апельсина или яблока. Это может вызвать
головокружение или головную боль. Лучше использовать стеклоомывающие жидкости на основе этилового спирта с небольшим запахом.
• Выбирая стеклоомывающую жидкость, стоит обратить особое
внимание на ее внешний вид и упаковку: канистра (фляга, бутыль
и т. д.) должна быть герметично закрыта, этикетка на ней должна быть
наклеена ровно и содержать максимум информации, уровень жидкости в соседних емкостях не должен отличаться, желательно, чтобы тара
была прозрачной. Также хорошо, когда горловина имеет мембрану –
это дополнительная защита от подделок.
• Цвет стеклоомывающей жидкости предпочтительнее голубой.
Мутная и непрозрачная жидкость на стекле затрудняет обзор, а тонкие
пленки других цветов хорошо заметны на нем и искажают внешнюю
обстановку.
• Протестировать моющие качества жидкости лично возможно
только на деле. Необходимо пустить жидкость омывателем на поверхность стекла, потом включить очиститель на 3-4 хода щеток. Поверх-
1. Для удаления пыли, грязи и тщательной промывки стеклянных поверхностей кузова и кабины автомобилей в ходе движения используют стеклоомывающую жидкость, которую обычно подают на ветровое стекло в виде чистой струи с помощью специального устройства.
2. Стеклоомывающие жидкости состоят из растворителя и поверхностно-активных веществ, растворяемых в воде, а также в них
находятся для улучшения смачиваемости поверхности стекла присадки, такие как замедлители коррозии, красители, сульфаны и другие.
3. Растворы стеклоомывающих жидкостей могут оказывать вредное влияние на организм человека, главное негативное действие производят спиртовые компоненты, самым опасным из них является метанол.
4. В зимнее время для нормального использования стеклоомывающих жидкостей можно применять концентрат от 10 до 30 % спирта
в зависимости от температуры окружающей среды. Такой состав позволяет обеспечить нормальную подачу жидкости к форсункам и хорошую их растекаемость по поверхности стекла.
54
55
Выводы
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 4. Стеклоомывающие жидкости
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначены стеклоомывающие жидкости?
2. В чем заключается принцип действия устройства для обмыва
ветрового стекла?
3. Какие компоненты входят в состав стеклоомывающих жидкостей?
4. Что такое этиловый спирт и как он влияет на организм человека?
5. Что такое метиловый спирт и как он влияет на организм
человека?
6. Что такое изопропиловый спирт и какое влияние он оказывает
на организм человека?
7. В чем отличие иностранных стеклоомывающих жидкостей
от отечественных?
8. Какие правила нужно соблюдать при приобретении и использовании стеклоомывающих жидкостей?
9. Каким документом определяется запрет на производство и реализацию в Российской Федерации стеклоомывающих жидкостей,
содержащих метиловый спирт?
Глава 5. РЕМОНТНЫЕ МОЮЩИЕ И ЧИСТЯЩИЕ СРЕДСТВА
5.1. Назначение и классификация моющих
и чистящих средств
Для удаления с поверхности кузова автомобиля различных загрязнений, а также технических загрязнений с работавших деталей
в узлах, механизмах и системах применяют различные моющие и чистящие средства, которые могут быть однокомпонентными и многокомпонентными.
В настоящее время автохимия предлагает потребителям широкий
ассортимент моющих и чистящих средств различного направления.
По трудности удаления с поверхности автомобиля загрязнения
можно условно разделить на три вида:
• слабосвязанные – это песок с глинистыми примесями;
• среднесвязанные – это песок с глинистыми примесями, а также
с примесями органических и маслянистых веществ;
• прочносвязанные – это частицы асфальта и различные смолистые загрязнения.
Слабосвязанные загрязнения можно смыть водой, а среднесвязанные и прочносвязанные загрязнения удалить с помощью одной воды
не удается, поэтому в значительной степени их удаляют с применением моющих и чистящих средств.
5.2. Обслуживание (мойка) кузова
Не рекомендуется использовать для мытья кузова автомобиля
обычные синтетические моющие средства, а также мыло.
Для мытья лакокрасочных покрытий, а также обивки и всех пластмассовых деталей применяют автошампуни, куда входят поверхностноактивные вещества: спирты, карбоксиметилцеллюлоза, триполифосфат натрия, кампролактан натрия, жидкое намриевое стекло, полиакриламид.
Автошампуны выпускаются в виде жидких, пастообразных и порошкообразных препаратов. Они дают осушающий, концентрирован-
56
57
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 5. Ремонтные моющие и чистящие средства
ный и антикоррозионный эффекты. Рецептуры автошампуней подбираются таким образом, чтобы они не оказывали коррозионного действия и способствовали бы антикоррозионной защите.
Жидкими «автошампунями с осушающим эффектом» моют лакокрасочные покрытия и обивку автомобилей, для чего 50 г шампуня
растворяют в 10 л воды и с помощью губки, ветоши или мягкой щетки
моют поверхность, затем обмывают водой.
«Автошампунь концентрированный» служит также для мойки
лакокрасочных покрытий. Он содержит до 35 % поверхностно-активных веществ в пересчете на 100 %, перед ручным мытьем его разбавляют водой в соотношении 1:200, а затем моют поверхность, как обычным шампунем.
Механическую мойку на моечных установках производят согласно инструкции, разбавляя шампунь в пропорции 1:1000.
Расход препарата при ручной мойке составляет 3…5 г/м 2 ,
а при механической мойке 35…50 г на один автомобиль.
Средствами типа «автошампунь с антикоррозионным эффектом»
моют вручную или на моечных установках таким же образом,
как и концентрированными автошампунями. В эти шампуни входят антикоррозионные добавки, устраняющие коррозионное действие воды
на металл. Поэтому их рекомендуется применять для мытья поврежденного лакокрасочного покрытия.
Для мытья и кратковременной концентрации лакокрасочных покрытий эффективно действует порошкообразное средство типа «ЛакКлин» (40 г порошка растворяют в 10 л воды). Кузов автомобиля обмывают водой, затем смачивают приготовленным раствором, равномерно
смывают загрязнения, начиная с крыши, при этом вся поверхность
кузова должна быть постоянно влажной. После мытья кузов ополаскивают несильной струей воды, чтобы не разрушать образующуюся
защитную пленку.
Высокой эффективностью обладают автопрепараты типа «автосредства для мытья порогов», предназначаемые для промывки закрытых полостей и днища кузова перед антикоррозионной обработкой,
например антиконсервант порогов «Москвиль», которым производят
обработку.
5.3. Ремонтные чистящие средства
58
Чистящие средства предназначены для очистки различных частей и агрегатов автомобиля от загрязнений: ржавчины, нагара и других
прочносвязанных загрязнений, которые не удаляются с помощью автошампуней. Эти препараты применяются как в период эксплуатации,
так и при ремонте автомобиля. Они подразделяются на средства для
чистки лакокрасочных и металлических поверхностей и чистящие средства для двигателей и агрегатов трансмиссии.
Для удаления битумных, жировых и масляных пятен с лакокрасочной поверхности автомобиля, а также с рабочей одежды очень эффективны жидкие препараты типа «автоочиститель битумных пятен»,
в которых содержатся высокоактивные растворители, такие как трихлорэтилен, керосин и др.
Для удаления битумных пятен тампон из ваты или ткани увлажняют очистителем и протирают загрязненные места, не допуская подтеков. После обработки поверхность вытирают сухой мягкой тканью.
Для удаления ржавчины химическим способом применяют пастообразные очистители ржавчины типа «Омега-1». В их состав входят: карбоксиметилцеллюлоза, ортофосфорная кислота, аэросил и ингибитор. С их помощью удаляют ржавчину с горизонтальных, вертикальных и потолочных металлических поверхностей.
Технология очистки заключается в следующем. Поверхность металла очищают от пластовой и рыхлой ржавчины, затем тщательно размешанный очиститель наносят шпателем или кистью слоем 1…3 мм
на ржавую поверхность и выдерживают в течение 5…30 мин в зависимости от толщины слоя ржавчины. Затем удаляют очиститель сухой
тканью или щеткой и протирают поверхность насухо. Расход препарата составляет 1 кг/м2.
Для удаления загрязнений с лакокрасочных покрытий и декоративных деталей автомобилей без применения воды, что особенно удобно в зимнее время, применяется «Быстромоющее средство с силиконом». При пользовании этим средством на очищенной поверхности
образуется защитная пленка, предохраняющая лакокрасочные и гальванические покрытия от вредных атмосферных воздействий. Средство наносят на загрязненную поверхность при помощи губки и через 3…5 мин
удаляют загрязнения ветошью. Затем очищенную поверхность поли59
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 5. Ремонтные моющие и чистящие средства
руют сухой мягкой тканью. Расход препарата составляет 35 г/м2. Недопустимо для очистки лакокрасочного покрытия пользоваться бензином!
что соответствует 20,04 мг иона кальция или 12,16 мг иона магния
в одном литре воды.
5.4. Обслуживание (мойка и чистка) двигателей
Для быстрого удаления грязи, масел и других нерастворимых
в воде загрязнений с поверхности двигателей и агрегатов трансмиссии
эффективны жидкие автопрепараты типа «автоочиститель двигателя», которые выпускаются как в обычной, так и в аэрозольной упаковке. Автоочиститель двигателя содержит в себе бутиловый спирт,
поверхностно-активные вещества, уайт-спирит и др. Перед употреблением очиститель взбалтывают и наносят его на загрязненную поверхность распылителем или кистью (предварительно следует отсоединить аккумуляторную батарею). Через 10…15 мин промывают водой
до полного удаления образующейся эмульсии. Расход препарата составляет 500…700 см3 на очистку двигателя.
Автоочиститель двигателя в аэрозольной упаковке особенно удобен для обработки труднодоступных мест в двигателях воздушного
охлаждения. Перед распылением очистителя отсоединяют аккумуляторную батарею и встряхивают баллон. Через 1…2 мин после распыления промывают водой до полного удаления образующейся эмульсии.
Расход препарата составляет 100…150 г на очистку двигателя. Нельзя
использовать бензин для чистки двигателя!
Промывка и чистка системы охлаждения двигателей. В климатических зонах, где не бывает низких температур или автомобили эксплуатируются только в летний период, в системах охлаждения в качестве охлаждающей жидкости применяется вода. В этом случае важно
знать ее свойства, чтобы избежать нежелательных последствий. В первую очередь это относится к накипи – твердым и прочным отложениям
на горячих стенках «рубашки охлаждения», образующимся в результате оседания на стенках бикарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция
и магния, содержащихся в воде. Концентрация этих солей и их качественная характеристика описываются показателем «общая жесткость»
воды (табл. 8).
Общая жесткость воды является суммой двух жесткостей: карбонатной (временной) и некарбонатной (главным образом – сульфатной).
Единица измерения жесткости воды есть 1 мг-экв/л солей жесткости,
60
Таблица 8
Классификация воды и режим технического обслуживания системы
охлаждения двигателей
Класс воды
Атмосферная
Поверхностная
Грунтовая
Происхождение
Группа
Общая
Результат
воды
жесткости жесткость
воздействия
Дождевая, снеОчень
До 1,5
Накипь не образуетговая
мягкая
ся
Речная, озерная
Очень
мягкая
До 1,5
Накипь почти не
образуется
Водоемы северных и центральных районов
Мягкая
1,5…4,0
Накипь почти не
образуется
Водоемы южных районов
Средне жесткая
4,0…8,0
Образуется накипь;
необходимо не реже
двух раз в год удалять накипь
Родниковая,
колодезная, артезианская
Жесткая и
очень жесткая
8,0…12,0 Быстро откладываи более ется значительная
накипь; не рекомендуется применять
воду без предварительного умягчения
Жесткость воды ориентировочно может быть определена без специального оборудования по пенообразованию при намыливании рук
мылом: в мягкой воде пена устойчивая, а в жесткой воде пена быстро
гаснет и на руках остается сальный осадок.
Для предупреждения образования накипи в систему охлаждения
вводят антинакипины или перед заливкой умягчают воду (табл. 9).
Если накипь все-таки образовалась, ее следует удалять следующими составами:
• раствор 0,6 кг технической молочной кислоты в 10 л воды;
• раствор смеси фосфорной кислоты (1 кг) и хромового ангидрида (0,5 кг) в 10 л воды.
61
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 5. Ремонтные моющие и чистящие средства
Время обработки – 0,5…1,0 ч.
Перед обработкой необходимо удалить термостат, залить состав
в систему охлаждения. По истечении рекомендуемого срока запустить
двигатель и дать ему проработать 10…20 мин, после чего удалить состав и систему 2-3 раза промыть водой. Последнюю промывку лучше
сделать горячим раствором хромпика (K2Cr2O7) для создания антикоррозионной защитной пленки на поверхности системы охлаждения.
Раствор хромпика должен составлять 0,5…1,0 % от объема воды.
накипи), затем содержимое сливают и трижды промывают систему
раствором кальцинированной соды из расчета один стакан соды на 8 л
воды, затем промывают горячей водой и в конце делают промывку холодной водой. Расход препарата составляет 1 л автоочистителя на систему охлаждения вместимостью 8 л.
Таким образом, автохимия в настоящее время предлагает достаточный ассортимент жидкостей, способных разрушить накипь в системе охлаждения двигателей (табл. 10).
Способы предупреждения образования накипи
Операция
Введение антинакипинов
Реактивы и их действие
Хромпик K2Cr2O7 или
нитрат аммония NH4NO3
переводит соли накипи
в растворимое состояние
Умягчение
воды
Гексамет (NaPO3)6 удерживает соли накипи во
взвешенном состоянии
Перегонка
Все растворимые соли
остаются в перегонном
кубе
Кипячение
Соли карбонатной и частично сульфатной жесткости выпадают в осадок
Обработка
Кальцинированная сода
химическими Na2CO3 – 53 мг/л на одну
единицу жесткости
реагентами
Таблица 9
Порядок применения
Готовый концентрат состоит из 100 г
реактива на 1 л воды. На 1 л среднежесткой воды берут 30…50 мл
концентрата, на 1 л жесткой воды –
100…130 мл; при помутнении воды в системе охлаждения воду меняют
Добавляют в среднежесткую воду –
0,2 г/л, а в жесткую – 0,3 г/л.
Периодически сливают отстой через сливные краники
Получают дистиллированную воду
без солей жесткости
Воду кипятят 20…30 мин, отстаивают и фильтруют от осадка
Теплую воду перемешивают с реактивом 20…30 мин; отстаивают
и фильтруют от осадка
Состав жидкостей, разрушающих накипь
Таблица 10
Количество,
Время разрушения
г на 10 л воды
накипи
Для всех двигателей
Техническая молочная кислота
600
1,0…3,0
Хромпик или хромповый ангидрид
200
8,0…10,0
Ингибитированная соляная кислота
600…800
0,5…1,0
Смесь:
10…12
1000…1200
кальцинированная сода
–
20…30
хромпик
Смесь:
0,5…1,0
1000
фосфорная кислота
–
50
хромовый ангидрид
Для двигателей с чугунной головкой блока
Техническая соляная кислота
250…300
0,5…1,0
Каустическая сода
700…1000
7,0…10,0
Смесь:
–
450
тринатрийфосфат
2,0…3,0
550
кальцинированная сода
Тринатрийфосфат
300…500
2,0…3,0
Состав раствора
Промышленным средством для снятия накипи из системы охлаждения является «Автоочиститель-1 накипи» в жидком или порошкообразном состоянии. Жидкий препарат содержит: уксусную кислоту,
динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, карбоксиметилцеллюлозу и поверхностно-активные вещества и др. Средство разбавляют водой (1:7), и полученный раствор заливают в систему охлаждения. Запускают двигатель на 1…3 часа (в зависимости от количества
Среди добавок, которые вводят в систему охлаждения, нужно отметить динатрийфосфат (2,5…3,5 г/л), используемый для защиты от
коррозии чугуна, стали и латуни. Для защиты меди, алюминия и свинцово-оловянистого припоя вводят декстрин (1 г/л). Против коррозии цинковых и хромовых покрытий вводят молибденовый натрий (7…8 г/л).
При обслуживании системы питания двигателя часто приходится промывать топливные баки автомобилей. Эту операцию проводят
с помощью сильной струи воды, которую направляют внутрь бака.
Затем в бак заливают бензин, взбалтывают и сливают обратно. Окончательную промывку производят ацетоном и водой.
62
63
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 5. Ремонтные моющие и чистящие средства
Детали разобранного карбюратора промывают в бензине, а затем
погружают в ацетон на 20…30 мин.
При обслуживании системы смазки производят смену масла для
очистки масляной магистрали. Для этого применяют специальные промывочные масла, заводят двигатель и на «холостом» ходу промывают
маслом с низкой вязкостью. Таким маслом может быть МГ-22А (АУ)
или индустриальное масло, а также смесь из 10 % дизельного топлива
и моторного масла.
Масляный радиатор промывают смесью из 75 % бензина и 25 %
ацетона.
Для снятия нагара с головок блока цилиндров, поршней, клапанов, выпускных трубопроводов и свечей зажигания двигателей применяют автопрепарат типа «автоочиститель нагара», содержащий растворители (керосин, ксилол и др.) и автомобильное моторное масло.
Работу проводят при прогретом двигателе.
При разобранном двигателе все его детали очищают от нагара
в специальных жидкостях с определенным составом компонентов (табл. 11).
Очистку деталей производят в этих жидкостях, которые нагреваются до 80…95 °С. Детали выдерживают в течение 2…3 ч, после чего
их вынимают и разрушенный нагар удаляют щеткой. Затем промывают водным раствором, содержащим 0,1…0,3 % хромпика (K2Cr2O7).
Очистку стальных и алюминиевых деталей необходимо проводить
раздельно. Едкий натрий разрушает алюминий.
Таблица 11
Состав жидкостей для очистки деталей двигателя от нагара
Состав,
кг/100 л
Едкий
натрий
(NaOH)
Сода
(Na2CO3)
Жидкое
стекло
(NaSiO3)
Мыло
Хромпик
(K2Cr2O7)
Стальные детали
Алюминиевые детали
2,5
10
2,5
–
–
–
–
3,3
–
3,1
1,85
2,0
1,0
1,0
0,15
–
1,0
0,85
0,8
–
–
0,85
–
0,8
1,0
1,0
1,0
1,0
–
0,5
0,5
–
0,5
0,5
0,5
64
5.5. Ремонтные моющие жидкости
После разборки каких-либо узлов и механизмов комплект их деталей должен пройти дефектовку. При этом все комплектующие должны
быть чистыми. Для очищения используют различные по составу жидкости. Состав моющей жидкости зависит от способа очищения и типа очищаемой поверхности. Для очищения струйного и с погружением используют состав, приготовленный из 20…22 г/л соды, 10…15 г/л моющего
средства и 3…4 г/л жидкого стекла. Для мойки в бассейне к вышеназванному составу добавляют органические растворители, например
декамин. При погружении добавляют также тринатрийфосфат.
Струйную очистку проводят под давлением струи 0,35 МПа
при температуре 65…70 °С; мойку с погружением – под давлением
0,5…1,5 МПа при температуре 75…85 °С.
Указанные жидкости достаточно широко распространены и относительно дешевы, но имеют недостатки:
• не полностью растворяют масляные загрязнения, лаки и др.;
• оказывают корродирующее действие на цветные металлы.
Однако имеются эффективные жидкости на основе синтетических моющих средств серии МС, которые не вызывают коррозии, легко
очищают от лаков и совершенно нетоксичны. Характеристики их показаны в табл. 12.
Жидкость МС-5 в количестве 20…25 г/л рекомендуется для мытья деталей и сборочных единиц двигателей внутреннего сгорания.
Жидкость МС-6 в количестве 15…20 г/л рекомендуется для мытья трансмиссионных деталей.
Обычно мойку проводят при температуре 70…80 °С. При этом
время, необходимое на процесс, составляет 10…20 мин. Анализ показал, что на 1 т деталей расходуется примерно 1,5…2 кг моющего
средства.
Для сильнозагрязненных поверхностей деталей рекомендуется
паста «Аэрол». В концентрации 1…5 г/л она удаляет многочисленные
масляные загрязнения, лаки, краски и др.
65
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Характеристика моющих жидкостей
Состав
Кальцинированная
сода
Триполифосфат натрия
Метасиликат натрия
Поверхностноактивные вещества:
ОС-20
синтанол ДС-6
синтамид-5
Глава 5. Ремонтные моющие и чистящие средства
Таблица 12
Марка жидкости. Содержание компонентов, %
МС-5
МС-6
МС-8
46
40
38
24
25
25
24
29
29
6
–
–
–
6
–
–
–
8
составляет 300 мг/м3. Предельно допустимая концентрация в питьевой
воде – 0,12 мг/дм3. При попадании на кожу нефрас вызывает сухость
и может привести к дерматитам и экземам. При случайном попадании
внутрь организма рекомендуется принимать растительное масло.
«Нефрас-С 50/170» – это нефтяной бензин-растворитель. Он применяется для промышленно-технических целей. Бензин не этилированный. Он производится прямой перегонкой нефти или из рафинатов каталитического реформинга, без добавки ароматических углеводородов.
Его свойства должны соответствовать ГОСТ 8505–80. Характеристика
физико-химических свойств показана в табл. 13.
Характеристика «Нефраса-С 50/170»
Показатель
Фракционный состав:
начало перегонки, °С, не ниже
10 % перегоняется при t, ° С, не выше
50 % перегоняется при t, °С, не выше
90 % перегоняется при t, °С, не выше
97,5 % перегоняется при t, °С, не выше
Таблица 13
Норма
Если вместе с моющими жидкостями применять различные
физические и электрические воздействия, то эффективность очистки
деталей будет достаточно высокой. Для электролитической очистки при
температуре 60…80 °С используют моющую жидкость, которая в своем составе имеет: 50…75 г/л щелочи, 50…75 г/л соды , 2…3 г/л жидкого стекла.
При мойке деталей из цветных металлов едкий натрий заменяют
карбонатом калия из расчета 10…20 г/л. Длительность обработки
составляет 5…10 мин, также при температуре 60…80 С.
Процесс электролитической очистки деталей от загрязнений заключается в том, что при прохождении электрического тока через раствор электролита происходит выделение водорода, который разрушает загрязнения на деталях.
При ультразвуковом воздействии используется эмульсия дизельного топлива с небольшим количеством моющего средства марки МС-8.
Для удаления густых нагаров, лаков, красок с сильнозагрязненных
поверхностей деталей применяют пасту «Аэрол» в количестве 1…5 г/л.
Для тщательной очистки и промывки деталей, а также снятия
с их поверхностей густых консервирующих покрытий используется бензин «Нефрас-С 50/170».
Нефрасы – это прозрачные маслянистые жидкости с характерным
запахом нефтепродуктов. Относятся к 4-му классу токсичности. Предельно допустимая концентрация паров нефраса в воздухе рабочей зоны
1. Для мытья лакокрасочных покрытий и пластмассовых деталей, а также обивки автомобиля применяют автошампуни, компонентами которых являются поверхностно-активные вещества: спирты, карбоксиметилцеллюлоза, триполифосфат натрия, капролактам, жидкое
66
67
Остаток в колбе после перегонки, %, не более
Массовая доля серы, %, не более
Йодное число, г йода на 100 г нефраса, не более
Содержание водорастворимых кислот и щелочей
Кислотность, мг KOH на 100 см3 нефраса, не
более
Содержание фактических смол, мг на 100 см3
нефраса, не более
Испытание на медной пластинке
Содержание механических примесей и воды
Испытание на образование масляного пятна
50
88
105
145
170
1,0
0,02
1,3
Отсутствуют
0,5
2
Выдерживает
Отсутствуют
Выдерживает
Выводы
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 5. Ремонтные моющие и чистящие средства
натриевое стекло, полиакриламид. Автошампуни выпускаются в виде
жидких, пастообразных и порошкообразных препаратов. С помощью
автошампуней удаляют сажу, масла, ржавчину и другие нерастворимые в воде загрязнения.
2. Для очистки различных узлов, механизмов и агрегатов автомобиля от загрязнений (ржавчины, нагара, сажи и других прочно связанных с металлом загрязнений), которые не поддаются удалению
с помощью автошампуней, применяются чистящие средства. Эти препараты могут применяться как в период эксплуатации, так и при ремонте. Они подразделяются на средства для чистки лакокрасочных
и металлических поверхностей частей автомобилей.
3. Для быстрого удаления грязи, масел, сажи и других нерастворимых в воде загрязнений с поверхности двигателя и агрегатов автомобилей очень эффективны автопрепараты типа «автоочистители
двигателя». Эти препараты выпускаются как в обычной, так и в аэрозольной упаковке. Содержат бутиловый спирт, поверхностно-активные
вещества, уайт-спирит и др.
4. Для снятия нагара с головок блока цилиндров, поршней, клапанов, свечей зажигания и других деталей двигателя внутреннего сгорания применяют эффективный автопрепарат типа «автоочиститель
нагара», который содержит керосин, ксилол, автомобильное масло.
5. На основе синтетических моющих средств в настоящее время
разработаны эффективные препараты типа МС, содержащие кальцинированную соду, триполифосфат натрия, метасиликат натрия и поверхностно-активные вещества. Для сильнозагрязненных поверхностей деталей разработана паста «Аэрол», которая также способна удалять краски, лаки и другие многочисленные масляные загрязнения.
5. Какой препарат применяется для удаления битумных жировых
и масляных пятен с лакокрасочных поверхностей автомобиля?
6. Какой препарат применяется для удаления ржавчины химическим способом?
7. Какой препарат применяется в зимнее время для удаления загрязнений с лакокрасочных покрытий и декоративных деталей автомобиля без применения воды?
8. Какие компоненты входят в состав препарата «автоочиститель
двигателя» и для каких целей он применяется?
9. Как классифицируется вода и какое влияние она оказывает
на образование накипи?
10. Какие средства нужно применять при эксплуатации автомобиля, чтобы предупредить образование накипи?
11. Какие компоненты входят в состав жидкостей, разрушающих
накипь?
12. Какие компоненты входят в состав жидкостей, предназначенных для очистки деталей двигателя от нагара?
13. Какими недостатками обладают ремонтные моющие жидкости?
14. Что представляют собой жидкости на основе синтетических
моющих средств серии МС?
15. Какая паста применяется для удаления густых нагаров, лаков,
красок с сильно загрязненных поверхностей деталей автомобиля?
16. Для каких целей используется бензин «Нефрас-С 50/170»
и какую он имеет физико-химическую характеристику?
Контрольные вопросы
1. На какие виды можно условно разделить загрязнения по трудности их удаления с поверхности автомобиля?
2. Можно ли использовать для мытья кузова автомобиля обычные синтетические моющие средства?
3. Какие химические компоненты входят в состав автошампуней,
применяемых для мытья лакокрасочных покрытий?
4. Какие существуют виды ремонтных чистящих средств? Каковы особенности каждого вида?
68
69
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 6. Электролиты для аккумуляторных батарей
Глава 6. ЭЛЕКТРОЛИТЫ ДЛЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ
6.1. Общие сведения о стартерных аккумуляторных
батареях (АКБ)
Стартерные свинцово-кислые аккумуляторные батареи колесных
и гусеничных машин предназначены:
• для запуска двигателя внутреннего сгорания с помощью стартера;
• питания электрической энергией включенных потребителей,
когда двигатель не работает или работает на малых оборотах;
• питания электрической энергией потребителей, когда мощность включенных потребителей превышает мощность, отдаваемую
генератором.
Аккумулятор – это обратимый химический источник энергии,
способный накапливать электрическую энергию и отдавать ее потребителям. Электрохимические процессы, происходящие в свинцовокислых аккумуляторах, заключаются в следующем.
Под действием постоянного электрического тока, протекающего
через пластины и электролит, аккумулятор заряжается (рис. 7). При этом
образовавшийся на пластинах сульфат свинца превращается на положительной пластине в двуокись свинца, а на отрицательной – в металлический губчатый свинец. Освободившиеся ионы сульфата свинца,
вступая в реакцию с ионами водорода, образуют серную кислоту. Плотность электролита повышается.
В конце заряда, когда сульфат свинца на положительной пластине
почти полностью перейдет в двуокись свинца, а на отрицательной пластине – в губчатый свинец, часть подводимой к батарее электрической энергии будет расходоваться на разложение входящей в состав электролита
воды. Этот процесс сопровождается обильным газовыделением, напоминающим «кипение» электролита, и называется процессом электролиза.
Батарея считается заряженной, если плотность электролита больше не повышается, напряжение каждого аккумулятора становится постоянным и наблюдается обильное газовыделение.
Заряженный аккумулятор способен сохранять накопленную электрическую энергию длительное время.
70
Рис. 7. Путь тока при заряде аккумулятора, состоящего из двух пластин:
1 – положительная пластина; 2 – отрицательная пластина; 3 – вольтметр;
4 – генератор; 5 – амперметр
При разряде аккумулятора (рис. 8) значительная часть двуокиси
свинца – на положительной и губчатого свинца – на отрицательной
пластинах превращается в сульфат свинца. Процесс образования сульфата свинца при разряде аккумулятора сопровождается понижением
плотности электролита.
Химические реакции, протекающие при разряде и заряде аккумуляторов, называются реакциями электролиза. Их можно представить
таким образом:
До разряда
PbO4 + Pb + 2H2SO4
разряд
заряд
двуокись свинец
серная
свинца
губчатый кислота
(положи- (отрица- (электролит)
тельная тельная
пластина) пластина)
После заряда
71
После разряда
PbSO4 + PbSO4 + 2H2O
сульфат
свинца
(положительная
пластина)
сульфат
вода
свинца
(отрицательная пластина)
До заряда
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 6. Электролиты для аккумуляторных батарей
ЭДС при этом представляет собой алгебраическую разность этих потенциалов, и в основном она зависит от плотности электролита, находящегося в данный момент в аккумуляторе.
Величина электродвижущей силы в аккумуляторе может быть
определена по эмпирической формуле
Ea = 0,84 + ρ, В,
Рис. 8. Путь тока при разряде аккумулятора, состоящего из двух пластин:
1 – положительная пластина; 2 – отрицательная пластина; 3 – вольтметр;
4 – потребитель тока; 5 – амперметр
где Ea – ЭДС аккумулятора; ρ – плотность электролита (при 15 °С
в аккумуляторе).
По показаниям вольтметра при отсутствии тока нагрузки нельзя
судить о степени заряженности (или разряженности) аккумуляторной
батареи. В отличие от напряжения электродвижущая сила измеряется
вольтметром при разомкнутой внешней цепи, т. е. без тока нагрузки.
Практически ЭДС измеряется для обнаружения короткого замыкания
между пластинами. При неполном коротком замыкании ЭДС аккумулятора будет ниже, чем в исправном аккумуляторе, а при полном коротком замыкании ЭДС становится равной нулю.
Напряжение АКБ – это разность потенциалов положительных
и отрицательных пластин при прохождении тока через аккумуляторную батарею. При разряде напряжение каждого аккумулятора меньше
ЭДС на величину внутреннего падения напряжения, а при заряде – больше на такую же величину.
Напряжение аккумулятора определяется по формуле
Количество электрической энергии, которое может накопить
и отдать аккумулятор, зависит:
• от количества активной массы, участвующей в электрической
реакции;
• температуры электролита;
• величины разрядного тока;
• времени протекания разряда.
Основными величинами, которые характеризуют свойства аккумуляторной батареи, являются:
• электродвижущая сила (ЭДС);
• напряжение аккумуляторной батареи (АКБ);
• емкость аккумуляторной батареи.
Электродвижущая сила (ЭДС) – это разность потенциалов положительных и отрицательных пластин без токовой нагрузки, т. е. ток
между пластинами по электролиту не проходит, а потенциалы пластин
определяются с помощью специальных кадмиевых электродов.
где Ua – напряжение аккумулятора; Ea – ЭДС аккумулятора; Ir – величина внутреннего падения напряжения (I – величина тока в амперах,
r – внутреннее сопротивление аккумулятора в омах).
При включении батареи для заряда вначале наблюдается резкое
увеличение напряжения (при поддержании постоянной величины зарядного тока). В дальнейшем в процессе заряда напряжение на аккумуляторе плавно повышается только до 2,4 В, а затем в конце заряда,
когда часть электрической энергии начинает расходоваться на разложение воды, напряжение резко возрастает до 2,65…2,78 В, после чего
остается неизменным. Когда напряжение становится постоянным – это
один из признаков окончания заряда (рис. 9).
72
73
U a = Ea ± I r , В,
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
t, ч
Рис. 9. Зависимость напряжения аккумулятора
от продолжительности заряда и разряда
При включении батареи на разряд в первый момент наблюдается
незначительное уменьшение напряжения. В дальнейшем, в течение
большей части разряда, напряжение падает медленно, а в конце разряда быстро снижается, так как наступает полный разряд аккумулятора.
Разряжать батарею ниже допустимого предела (1,7 В) нельзя, потому
что ранее разрядившийся аккумулятор начнет переполюсовываться,
а это приведет к разрушению активной массы пластин. Поэтому
для каждого режима разряда определена величина конечного разрядного напряжения.
Емкостью аккумуляторной батареи называется количество электричества, которое отдает полностью заряженная аккумуляторная
батарея при непрерывном разряде ее током постоянной величины до
допустимого наименьшего напряжения (1,7 В), соответствующего установленному разрядному току.
Емкость АКБ измеряется в ампер-часах и определяется как произведение величины разрядного тока (в амперах) на время разряда
(в часах). Поскольку емкость батареи зависит от разрядного тока
74
Глава 6. Электролиты для аккумуляторных батарей
(рис. 10), то в условном обозначении аккумуляторных батарей указывается емкость, соответствующая определенному разрядному режиму.
Для автомобильных АКБ за номинальную емкость принимается
емкость при 10-часовом режиме разряда.
В процессе эксплуатации емкость АКБ зависит:
• от величины разрядного тока;
• температуры электролита;
• плотности электролита;
• срока службы батареи.
С увеличением разрядного тока емкость свинцово-кислотных аккумуляторов уменьшается. Это объясняется тем, что при большем разрядном токе увеличивается расход находящейся в порах пластины
серной кислоты (H2SO4), а скорость проникновения (диффузии) ее недостаточна, чтобы покрыть этот расход. Кроме того, при разряде большими токами образуется сульфат свинца PbSO4 (в основном, в порах
у поверхности пластин). Этот сульфат уменьшает сечение пор и ухудшает диффузию серной кислоты. При снижении разрядного тока напряжение аккумулятора восстанавливается и аккумулятор может отдать еще дополнительную емкость. Например, АКБ-6-СТЭН-140М, разряженная до допустимого предела током 420 А, при длительном разряде
током 12,6 А может отдать еще 60…70 А⋅ч.
С, А⋅ч
Рис. 10. Зависимость емкости аккумуляторной батареи
6-СТЭН-140М от величины разрядного тока
75
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
(А⋅ч)
С понижением температуры емкость батареи уменьшается (рис. 11),
так как понижение температуры электролита ведет к увеличению его
вязкости и сопротивления. Например, вязкость электролита при 0 °С
в два раза больше, чем при 25 °С, а сопротивление электролита при
–25 °С в 2 раза больше, чем при 20 °С. Вследствие этого напряжение
во время разряда при низкой температуре электролита будет пониженным и батарея разрядится раньше, чем при более высокой температуре, когда электролит имеет меньшие вязкость и сопротивление.
Таким образом, на каждый градус снижения температуры
электролита, начиная с температуры 30 °С, емкость АКБ уменьшается на 1 %.
12,6 А
Глава 6. Электролиты для аккумуляторных батарей
С пр =
Сфакт
1 + 0,01(Т ср − 30) ,
где Спр – емкость, А ⋅ ч, приведенная к 30 °С; Сфакт – фактическая
полученная емкость, А⋅ч; Тср – средняя температура электролита при
разряде.
В процессе эксплуатации АКБ емкость постоянной не остается.
В начале эксплуатации она возрастает, так как разрабатывается
активная масса пластин. Затем некоторое время она держится стабильной, а к концу срока службы батареи постепенно уменьшается (рис. 12).
Когда емкость АКБ уменьшается до 50 %, ее электрическая характеристика ухудшается настолько, что батарея становится непригодной к дальнейшей эксплуатации.
Уменьшение емкости АКБ объясняется следующими процессами, которые происходят внутри батареи:
• разбуханием и оплыванием активной массы пластин, в результате чего происходит необратимая сульфация положительных пластин;
• усадкой активной массы и необратимой сульфацией отрицательных пластин.
30 А
70 А
120 А
420 А
Рис. 11. Зависимость емкости аккумуляторных батарей от температуры
электролита при различных величинах разрядного тока
(для аккумуляторной батареи 6-СТЭН-140М)
Так как номинальная емкость батарей гарантируется заводамиизготовителями при температуре электролита 30 °С, то емкость, которую батарея отдает, необходимо для сравнения с номинальной приводить к емкости при 30 °С. Приведенная емкость определяется
по формуле
76
Рис. 12. Зависимость емкости аккумуляторных батарей
6-СТЭН-140М от срока службы (в годах)
77
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 6. Электролиты для аккумуляторных батарей
При малоинтенсивной эксплуатации, исправном электрооборудовании автомобиля, правильном и своевременном обслуживании батареи эксплуатационный (амортизационный) срок ее службы может превышать гарантийный.
Снизу и с боков бутылки тщательно обкладывают соломой или древесной стружкой. Отверстия бутылей закрывают притертыми стеклянными пробками. К горлу бутылки подвязывают деревянную бирку, на которой обозначают: наименование завода-изготовителя, название продукта, сорт, дату изготовления, номер, вес брутто и нетто, ГОСТ 667–53.
На каждой корзине должен быть ярлык «Берегись ожога», изготовленный на белой бумаге с синей полосой.
6.2. Приготовление электролитов и эксплуатационные
требования к ним
Плотность электролита для АКБ зависит от климата района,
в котором эксплуатируется автомобиль (табл. 14).
Таблица 14
Нормы плотности электролита при температуре 25 °С
Климатическая зона (средняя месячная температура
воздуха в январе, °С)
Очень холодная (–50…–30)
Холодная (–30…–15)
Умеренная (–15…–8)
Теплая, влажная (0…4)
Жаркая, сухая (–15…+4)
Время
года
Зима
Лето
Круглый
год
Круглый
год
Круглый
год
Круглый
год
Плотность заряженной батареи, г/см3
1,30
1,26
1,28
Степень разряженности батареи, %
25
50
1,26
1,22
1,24
1,20
1,24
1,20
1,28
1,24
1,20
1,23
1,19
1,15
1,23
1,19
1,15
Таблица 15
Количество допустимых примесей
в аккумуляторной серной кислоте
Название примесей
Нелетучий осадок
Сорт А
0,03
Сорт Б
0,05
Марганец (Mn)
0,00005
0,0001
0,006
0,012
Мышьяк (As)
0,00005
0,0001
Хлор (Cl)
0,0005
0,0005
Железо (Fe)
Окислы азота (N2O3) 0,000005
0,0001
Электролитом в свинцово-кислотных АКБ служит раствор серной аккумуляторной кислоты в дистиллированной воде. Для приготовления электролита применяется аккумуляторная кислота плотностью
1,83…1,84 (ГОСТ 667–53) с допустимыми примесями (табл. 15).
Аккумуляторная серная кислота представляет собой маслянистую прозрачную жидкость, которую подразделяют на два сорта – А и Б, в зависимости от количества примесей в ней. Содержание серной кислоты
в сортах А и Б должно быть в пределах 92…94 %.
Аккумуляторную серную кислоту обычно разливают в стеклянные бутылки емкостью 20…30 л. Бутылки помещают в ивовые корзины или прочные деревянные обрешетки, доходящие до горла бутылки.
Готовить электролит непосредственно из кислоты не следует,
такой электролит будет сильно разогреваться. Для заливки в аккумуляторы следует готовить электролит из ранее приготовленного раствора
плотностью 1,40 г/см3, для расчета количества воды и кислоты, чтобы
получить требуемую плотность, следует пользоваться данными табл. 16.
При приготовлении электролитов, во избежание ожогов кожи, глаз
и отравления, необходимо соблюдать правила техники безопасности:
• хранить кислоту в полиэтиленовых баках с плотными крышками или в стеклянных бутылях с притертыми пробками;
• переносить бутылки с кислотой, а также переливать кислоту
из бутылей обязательно нужно вдвоем, в одиночку это делать категорически запрещено;
• не проливать кислоту на пол; пролитую кислоту вытирают тряпкой, смоченной в растворе едкого калия или кальцинированной соды;
78
79
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 6. Электролиты для аккумуляторных батарей
Таблица 16
Количество дистиллированной воды, электролита плотностью 1,40 г/см3
при 15 °С или кислоты плотностью 1,83 г/см3 при 15 °С, необходимое
для приготовления 1 л электролита требуемой плотности
Количество воды
Требуемая
и электролита плотностью
плотность
1,40 г/см3 при 15 °С
электролита,
электролиг/см3
воды, л
та, л
1,12
1,22
1,24
1,25
1,27
1,28
1,29
1,30
1,31
1,34
1,40
0,739
0,495
0,445
0,418
0,364
0,339
0,313
0,284
0,256
0,171
–
0,272
0,518
0,568
0,596
0,647
0,672
0,698
0,726
0,753
0,835
–
Количество воды и кислоты плотностью 1,83 г/см3 при 15 °С
воды, л
0,913
0,895
0,806
0,796
0,778
0,768
0,759
0,748
0,736
0,703
0,640
л
кислоты
0,113
0,216
0,237
0,248
0,269
0,280
0,290
0,302
0,314
0,348
0,416
кг
0,207
0,395
0,434
0,454
0,492
0,513
0,531
0,553
0,575
0,637
0,762
• всегда нужно вливать тонкой струйкой кислоту в воду, непрерывно размешивая раствор стеклянной или эбонитовой палочкой;
• при приготовлении, заливке и доливке электролита необходимо
надевать защитные очки, кислотощелочестойкие перчатки, брезентовые
нарукавники, прорезиненный фартук и резиновые сапоги (рис. 13);
• при попадании серной кислоты на кожу необходимо немедленно, до оказания медицинской помощи в течение 5…10 минут промыть
пораженные места обильной струей воды и смочить 10%-ным водным
раствором нашатырного спирта или кальцинированной (бельевой) соды;
• при попадании серной кислоты в глаза следует немедленно промыть их обильным количеством воды, а затем слабым раствором питьевой соды;
• в случае отравления серной кислотой в качестве нейтрализующего вещества необходимо применять молоко или питьевую соду.
Примечание. В результате химической реакции объем приготовленного
электролита получается меньше, чем сумма объемов компонентов, участвующих в реакции.
Пример. Требуется приготовить из кислоты 32 л электролита плотностью
1,27 г/см3 (при температуре 15 °С).
Метод расчета. По табл. 16 находим, что для приготовления 1 л электролита плотностью 1,27 г/см3 при 15 °С требуются 0,778 л воды и 0,269 л кислоты.
Для 32 л электролита воды и кислоты потребуется в 32 раза больше, т. е. воды
должно быть 0,778 ⋅ 32 = 24,896 л, кислоты 0,269 ⋅ 32 = 8,608 л.
• готовить электролит необходимо в эбонитовой, фаянсовой,
керамической или выложенной свинцовыми листами деревянной посуде, так как другая посуда, в том числе и стеклянная, для этого непригодна из-за того, что стекло может лопнуть от высокой температуры,
которая возникает при вливании кислоты в воду;
• категорически запрещено вливать воду в кислоту, так как
вода, влитая в кислоту, быстро нагревается, вскипает и разбрызгивается вместе с кислотой;
80
Рис. 13. Средства защиты, применяемые при работе с кислотой
и аккумуляторными батареями:
1 – резиновые сапоги; 2 – 10%-ный раствор нашатырного спирта;
3 – холодная вода; 4 – 10%-ный раствор кальцинированной (бельевой) соды; 5 – защитные очки с темными стеклами; 6 – защитные
очки со светлыми стеклами; 7 – прорезиненный фартук; 8 – кислотощелочестойкие перчатки; 9 – брезентовые нарукавники
81
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 6. Электролиты для аккумуляторных батарей
При приготовлении электролитов запрещается применять техническую серную кислоту вследствие того, что в ней содержатся примеси, разрушающие пластины и снижающие срок службы АКБ. Также
запрещается применять для приготовления электролита недистиллированную воду, так как речная, озерная, колодезная, ключевая или водопроводная вода всегда содержит различные примеси (хлор, железо
и т. п.). Если смешать аккумуляторную кислоту с такой водой, то электролит загрязнится вредными примесями и его нельзя будет заливать
в батареи, так как это приведет к повышенному саморазряду батареи
и разрушению пластин.
При обслуживании, а также при отказе аккумуляторной батареи
в процессе эксплуатации ее разряженность проверяют измерением плотности электролита с помощью кислотомера (денсиметра) или с помощью ареометра или мензурки (рис. 14). Для измерения плотности
и приготовления электролита в узкий стеклянный сосуд наливают
(с помощью резиновой груши) электролит и опускают в него ареометр.
Деление на шкале ареометра, совпадающее с уровнем электролита,
укажет плотность электролита.
Для измерения плотности электролита, залитого в аккумулятор,
удобнее использовать кислотомер (см. рис. 14).
При измерении необходимо следить за тем, чтобы ареометр не
«прилипал» к стенкам кислотомера или мензурки, а свободно плавал в
электролите. При отсчете показаний ареометра смотреть нужно так,
чтобы поверхность электролита была на уровне глаз.
Плотность электролита изменяется в зависимости от температуры окружающего воздуха, поэтому если температура электролита будет отличаться от 25 °С, то к показаниям ареометра прибавляют или
отнимают температурную поправку (табл. 17).
Рис. 14. Измерение плотности электролита:
1 – стеклянный цилиндр; 2 – резиновая груша; 3 – резиновая пробка;
4 – эбонитовая трубка; 5 – ареометр; 6 – мензурка
82
Таблица 17
Температурная поправка на плотность электролита
при отклонении от температуры 25 °С
Фактическая температура
электролита, °С
Значение температурной
поправки плотности, г/см3
–40…–26
–25…–11
–10…+4
5…19
20…30
31…45
–0,04
–0,03
–0,02
–0,01
0,00
+0,01
При температуре электролита выше 30 °С поправка прибавляется к фактическому показателю ареометра. Если температура электролита ниже 20 °С, то поправка вычитается. Когда температура электролита находится в пределах 20…30 °С, поправка на температуру
не учитывается.
Неправильные результаты при измерении плотности электролита
получают в следующих случаях:
• уровень электролита в аккумуляторной батарее не соответствует норме;
• электролит слишком горячий или холодный (оптимальная температура для замера плотности составляет 15…27 °С);
• сразу после доливки дистиллированной воды, так как необходимо выждать, пока электролит перемешается. Если батарея разряжена, то для этого может потребоваться несколько часов;
83
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 6. Электролиты для аккумуляторных батарей
• после нескольких включений стартера (следует выждать, пока
установится равномерная плотность электролита в элементах батареи);
• при «кипящем» электролите (необходимо выждать, пока пузырьки в электролите, набранные в стеклянный цилиндр ареометра,
поднимутся на поверхность).
Если при измерении плотности электролита обнаружится, что она
чрезмерно высокая (1,3 г/см3 и выше), то необходимо удалить часть
электролита из элемента и вместо нее долить дистиллированной воды,
выждать некоторое время, пока электролит перемешается с водой,
и затем повторно замерить его плотность.
Таким образом, чтобы содержать аккумуляторную батарею (АКБ)
в надежном и исправном состоянии, необходимо следить за чистотой
электролита, так как применение электролита, загрязненного вредными примесями, ведет к повышенному саморазряду АКБ и разрушению
пластин. Так, например, попадание в электролит каких-либо металлов
вызывает в АКБ сильный саморазряд и снижает срок ее службы. Все
соединения азота (нашатырного спирта) сокращают срок службы пластин: у положительных пластин разрушается решетка, а у отрицательных пластин ускоряется сульфация. При попадании в электролит соляной кислоты и других соединений происходит усиленный саморазряд
батарей и разрушение сепараторов.
Батареи можно ставить на заряд, если температура электролита
не превышает 35 °С. Перед установкой на заряд уровень электролита
должен быть выше предохранительного щитка на 8 мм. Если уровень
электролита окажется ниже указанной нормы, то следует долить электролит эксплуатационной плотности до нормы.
6.3. Приведение аккумуляторной батареи
в рабочее состояние
В автотранспортные предприятия аккумуляторные батареи обычно
поступают без электролита или залитые электролитом и заряженные,
т. е. готовые к использованию.
Для приведения сухозаряженной батареи в рабочее состояние удаляют технологические пробки или герметизируют ленту. Затем небольшой струей через воронку (стеклянную или изготовленную из кислотоустойчивой пластмассы) заливают в батарею электролит плотностью
1,28 г/см3 (приведенной к температуре 25 °С) для районов с умеренным
климатом и 1,23 г/см3 для тропиков (рис. 15).
Залитые электролитом автомобильные батареи должны простоять 3 часа для пропитки пластин.
Плотность электролита к концу пропитки может понизиться на 0,04.
84
Рис. 15. Заливка электролита в батарею
с помощью кружки и воронки
Заряжают батареи током, величина которого указана в табл. 18.
В случае необходимости более быстрого заряда допускается заряд автомобильных батарей двухступенчатым режимом: 1-я ступень –
полуторная величина тока от указанной в табл. 18, т. е. до достижения
напряжения 2,4 В на аккумуляторе; 2-я ступень – ток первого заряда
по табл. 18.
Во время заряда батарей необходимо следить за температурой
электролита и не допускать ее повышения сверх 45 °С.
Если температура электролита во время заряда будет подниматься
выше 45 °С, то следует понизить величину зарядного тока наполовину
против указанной в табл. 18, при этом соответственно увеличить время
заряда. Если же при этом сниженном токе температура электролита будет продолжать повышаться, то потребуется отключить батареи от зарядного тока и охладить электролит до температуры 35 °С или ниже.
85
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Зарядные токи для первого заряда сухозаряженных
аккумуляторных батарей
Тип
батареи
3-СТ-60
3-СТ-70
3-СТ-84
3-СТ-98
3-СТ-135
6-СТ-42
6-СТ-54
6-СТ-68
6-СТ-78
6-СТМ-128
6-СТЭ-128
6-МСТ-130
6-СТ-130
6-СТЭН-140М
6-МСТ-140
12-СТ-70
Величина
зарядного
тока, А
6,0
7,0
8,5
10,0
13,5
4,0
5,5
7,0
8,0
11,0
11,0
10,0
10,0
12,0
12,0
8,0
Глава 6. Электролиты для аккумуляторных батарей
Таблица 18
Ориентировочная продолжительность
заряда АКБ после ее хранения, ч
до 1
от 1 года
от 2 до 3
от 3 до 4
года
до 2 лет
лет
лет
3–8
3–8
3–8
3–8
3–8
3–8
3–8
3–8
3–8
3–9
3–8
3
3
3–5
3–5
4
До 25
До 25
До 25
До 25
До 25
До 25
До 25
До 25
До 25
До 25
До 25
3
3
3–5
3–5
4
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
До 5
До 5
До 25
До 25
4
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
До 25
Продолжительность первого заряда может быть различной в зависимости от продолжительности хранения батарей до приведения их
в рабочее состояние (см. табл. 18).
Заряд АКБ продолжается до тех пор, пока плотность электролита
во всех аккумуляторах не будет равна исходной плотности или будет
отличаться от нее не более чем на 0,01.
Если в некоторых аккумуляторах плотность окажется ниже плотности залитого электролита более чем на 0,01, то необходимо продолжать заряд батарей до тех пор, пока плотность и напряжение при наличии обильного газовыделения во всех аккумуляторах не станут постоянными в течение 2 ч (т. е. при трех замерах).
86
Плотность электролита (приведенная к 15 °С) в конце заряда должна равняться плотности залитого электролита (также приведенной
к 15 °С) или отличаться от нее не более чем на 0,01.
После приведения батареи в рабочее состояние плотность электролита для первого заряда не корректируется, батарея может быть сдана в эксплуатацию.
Выводы
1. Аккумулятор – это обратимый химический источник энергии.
Под действием постоянного электрического тока, протекающего через
пластины и электролит, в аккумуляторе происходят электрохимические процессы, в результате которых аккумулятор способен накапливать электрическую энергию, а затем отдавать ее потребителям.
2. Количество электрической энергии, которую может накопить
и отдать аккумулятор, зависит от количества накопленной активной
массы, температуры электролита, величины разрядного тока и времени протекания разряда.
3. Свойства аккумуляторной батареи характеризуются такими ее
показателями, как электродвижущая сила (ЭДС), напряжение, емкость
и плотность.
4. Раствор аккумуляторной серной кислоты в дистиллированной воде
является электролитом в свинцово-кислых аккумуляторных батареях.
5. При приготовлении электролита из аккумуляторной серной
кислоты и дистиллированной воды во избежание ожогов кожи, глаз
и отравления необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности.
6. Категорически запрещается для приготовления электролитов
применять техническую серную кислоту вследствие того, что в ней
содержатся примеси, которые разрушают пластины аккумуляторной
батареи.
7. Категорически запрещается в электролите использовать недистиллированную воду, содержащую в себе хлор, железо и различные
соли, в результате чего происходит повышенный саморазряд аккумуляторной батареи.
8. При приготовлении электролита необходимо серную кислоту
заливать в дистиллированную воду небольшой струей, а не наоборот –
87
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
воду в кислоту. При заливке кислоты ее необходимо аккуратно размешивать в растворе с помощью стеклянной или пластмассовой палочки.
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначены стартерные аккумуляторные батареи?
2. Что такое аккумулятор?
3. В чем заключается принцип действия аккумулятора?
4. Что такое электродвижущая сила (ЭДС) аккумулятора?
5. Что такое напряжение аккумулятора?
6. Что такое емкость аккумулятора?
7. Как зависит емкость аккумуляторной батареи от величины разрядного тока и от величины температуры электролита?
8. Что такое плотность электролита и как она зависит от температуры окружающего воздуха?
9. Что представляет собой раствор электролита и как его производят?
10. Что такое реакция электролиза?
11. Что такое приведенная емкость аккумуляторной батареи и как
она определяется?
12. Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать
при приготовлении электролитов?
13. Какие препараты запрещается применять для приготовления
электролитов?
14. Какие приборы используются для измерения плотности электролитов в аккумуляторных батареях?
15. В каких случаях нельзя измерять плотность электролитов, чтобы не получить неправильных результатов?
16. Каков порядок приведения аккумуляторной батареи в рабочее
состояние?
88
Заключение
В учебном пособии рассмотрены эксплуатационные свойства специальных технических жидкостей, применяемых в системах автомобилей.
Влияние этих жидкостей на техническое состояние и надежность
работы систем управления, ходовой части автомобилей, а также пуска
их двигателей в холодное время года имеет огромное значение.
Поэтому для студентов, как будущих инженеров автомобильного
транспорта, очень важно освоить физико-химические свойства этих
жидкостей. Для этого студенты должны быть вооружены необходимыми знаниями и хорошо усвоить, что в связи с ежегодным ростом выпуска автомобилей различных марок при их эксплуатации приходится
применять различные специальные технические жидкости, физикохимические свойства которых оказывают существенное влияние на
работоспособность автомобилей.
Так, на замедление скорости движения и остановки автомобиля
существенное влияние оказывает физико-химический состав тормозных жидкостей, которые выполняют роль рабочего тела для передачи
усилия в гидроприводе тормозной системы.
Для плавного движения, гашения колебаний и смягчения ударов подвески автомобиля о неровности дороги необходимы амортизационные
жидкости со своими особенными физико-химическими свойствами.
В условиях низких температур, при отсутствии пускового подогревателя на двигателе, когда пусковых свойств бензина или дизельного топлива будет недостаточно, необходимы пусковые жидкости и надежный электролит в аккумуляторных батареях.
Кроме этого, при эксплуатации автомобилей большое значение
имеют чистые ветровые стекла автомобилей, особенно в снежную, дождливую, туманную погоду, когда видимость становится неблагоприятной
для управления. Для этого применяются стеклоомывающие жидкости.
Чистый, обслуженный, помытый автомобиль есть основное достоинство любого водителя, но для этого также необходимо применять
моющие и чистящие средства.
В целом, комплекс специальных технических жидкостей, каждая
из которых обладает своим комплектом физико-химических свойств,
оказывает огромное влияние на долговечность автомобилей при их
эксплуатации.
89
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 6. Электролиты для аккумуляторных батарей
Рекомендуемая литература
Оглавление
1. Васильева, Л. С. Автомобильные эксплуатационные материалы /
Л. С. Васильева. – М.: Транспорт, 1986. – 279 с.
2. Ананьев, С. И. Эксплуатационные материалы для автомобилей
и тракторов / С. И. Ананьев, В. Г. Безносов, В. В. Беднарский. – Ростов н/Д.:
Феникс, 2006. – 207 с.
3. Стуканов, В. А. Автомобильные эксплуатационные материалы /
В. А. Стуканов. – М.: Форум-Инфа, 2003. – 207 с.
4. Кириченко, Н. Б. Автомобильные эксплуатационные материалы /
Н. Б. Кириченко. – М.: ACADEMA, 2003. – 226 с.
5. Поконова, Ю. В. Топлива, масла, смазки, специальные жидкости /
Ю. В. Поконова. – СПб.: Рикон, 2007. – 226 с.
6. Бобович, Б. Б. Химики – автолюбителям / Б. Б. Бобович, Г. В. Бровак, Б. М. Бунаков. – СПб.: Химия, 1992. – 320 с.
7. Итинская, Н. И. Топлива, масла и технические жидкости /
Н. И. Итинская, Н. А. Кузнецов. – М.: ВО «Агропромиздат», 1989. – 302 с.
8. Товарные нефтепродукты. Свойства и применение: справочник /
под ред. В. М. Школьникова. – М.: Химия, 1995. – 490 с.
9. Павлов, В. П. Автомобильные эксплуатационные материалы /
В. П. Павлов, П. П. Засколько. – М.: Транспорт, 1982. – 150 с.
10. Синельников, А. Ф. Автомобильные топлива, масла и эксплуатационные жидкости: краткий справочник / А. Ф. Синельников. – М.: ЗАО КЖИ
«За рулем», 2003. – 176 с.
Введение ............................................................................................................ 3
Глава 1. Тормозные жидкости ...................................................................... 4
1.1. Назначение тормозной системы и принцип ее действия
с использованием тормозной жидкости .............................................. 4
1.2. Общие сведения о тормозных жидкостях
и эксплуатационных требованиях к ним ............................................ 8
1.3. Виды тормозных жидкостей и их классификация .................... 10
1.4. Эксплуатационные свойства тормозных жидкостей ................ 18
1.5. Ассортимент и потребительские свойства современных
тормозных жидкостей ......................................................................... 23
1.6. Рекомендации по проверке, применению и замене
тормозных жидкостей в системе. Меры безопасности ................... 27
Выводы ............................................................................................................ 30
Контрольные вопросы.................................................................................... 33
Глава 2. Амортизационные жидкости ...................................................... 34
2.1. Назначение, устройство и принцип действия амортизаторов... 34
2.2. Общие сведения об амортизационных жидкостях
и эксплуатационных требованиях к ним .......................................... 37
2.3. Ассортимент амортизационных жидкостей .............................. 40
Выводы ............................................................................................................ 42
Контрольные вопросы.................................................................................... 42
Глава 3. Пусковые жидкости ...................................................................... 44
3.1. Назначение пусковых жидкостей и эксплуатационные
требования к ним................................................................................. 44
3.2. Ассортимент и потребительские свойства пусковых
жидкостей ............................................................................................ 46
Выводы ............................................................................................................ 48
Контрольные вопросы.................................................................................... 48
Глава 4. Стеклоомывающие жидкости .................................................... 49
4.1. Назначение стеклоомывающих жидкостей и принцип
действия устройства для обмыва стекол автомобилей .................... 49
4.2. Состав стеклоомывающей жидкости и ее влияние
на здоровье человека ........................................................................... 51
4.3. Рекомендации по использованию и приобретению
стеклоомывающих жидкостей ........................................................... 54
Выводы ............................................................................................................ 55
Контрольные вопросы.................................................................................... 56
90
91
Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть IV
Глава 5. Ремонтные моющие и чистящие средства ............................... 57
5.1. Назначение и классификация моющих и чистящих средств ... 57
5.2. Обслуживание (мойка) кузова .................................................... 57
5.3. Ремонтные чистящие средства.................................................... 59
5.4. Обслуживание (мойка и чистка) двигателей ............................. 60
5.5. Ремонтные моющие жидкости .................................................... 65
Выводы ............................................................................................................ 67
Контрольные вопросы.................................................................................... 68
Глава 6. Электролиты для аккумуляторных батарей ........................... 70
6.1. Общие сведения о стартерных аккумуляторных
батареях (АКБ) .................................................................................... 70
6.2. Приготовление электролитов и эксплуатационные
требования к ним................................................................................. 78
6.3. Приведение аккумуляторной батареи в рабочее состояние ..... 84
Выводы ............................................................................................................ 87
Контрольные вопросы.................................................................................... 88
Заключение ...................................................................................................... 89
Рекомендуемая литература ............................................................................ 90
Учебное издание
Джерихов Виталий Борисович
АВТОМОБИЛЬНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Часть IV
Специальные технические жидкости
Учебное пособие
Редактор В. А. Басова
Корректор М. Б. Воронкова
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати 14.12.10. Формат 60×84 1/16. Бум. офсетная.
Усл. печ. л. 5,3. Тираж 100 экз. Заказ 138. «С» 112.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный
университет. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, д. 4.
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, д. 5.
92