Рідини для гідравлічних систем
Гідравлічні системи за своїм призначенням можна розділити на такі три основні групи: системи, призначені для передачі зусиль на відстань (збільшення або зменшення зусиль, що передаються); системи для автоматичної безступінчастої передачі зусиль від двигуна до трансмісії
Амортизаторні рідини призначені для гасіння коливань під час руху автомобіля. Гідравлічні амортизатори пом'якшують поштовхи та удари, що викликаються нерівностями дороги, підвищують плавність ходу автомобіля. Від роботи амортизаторів залежить термін служби автомобіля та допустима швидкість руху. Робота амортизатора заснована на використанні властивості рідини - її стискання та здатності миттєвої та рівномірної передачі навантаження по всіх напрямках.
Температура рідини в амортизаторах може змінюватись в залежності від температури навколишнього повітря від -50 ° С до 140 ° С за рахунок перетворення кінетичної енергії коливань на теплову. Тиск рідини в амортизаторах досягає 10 МПа.
Рідини для амортизаторів повинні мати хороші в'язкісно-температурні і мастильні властивості, хімічну стабільність протягом тривалого періоду часу, не мати агресивності по відношенню до металевих і гумових деталей, мати мінімальну схильність до піноутворення. При збільшенні в'язкості зростає опір амортизаторів, збільшується жорсткість роботи. Збільшення піни збільшує стисливість рідини. Основною причиною піноутворення є надмірне проникнення повітря в гідросистему та її диспергування у рідині у вигляді дрібних бульбашок.
Як рідини для гідравлічних амортизаторів застосовують малов'язкі олії нафтового походження. Як зимовий сорт застосовують веретену олію АУ із сірчистих нафт, а вяк років- нього - суміші 50% трансформаторної і 50% турбінної олії 22.
Як всесезонні застосовують рідини АЖ-12Т, АЖ-16А і МГП -10.
АЖ-12Т (ГОСТ 23008-78) являє собою фракцію трансформаторної олії, загущену крем-нійорганічної етилполісілокса-новою рідиною з додаванням антиокислювальної присадки (іонол) і протизносної присадки (совіл). Температура застигання рідини становить -52 ° С, кінематична в'язкість при 50 ° С -12 мм2/с.
АЖ-16А є суміш низькозастигаючих нафтових масел, загущену в'язкісними присадками.
Температура застигання рідини -60 ° С, а кінематична в'язкість при 50 ° С - 16 ... 16,5 мм2/с.
МГП -10 виготовляють з високоочищеної мінеральної олії з додаванням пакета присадок. Застосовується для гідравлічних амортизаторів автомобілів ВАЗ.
Гальмівні рідини призначені для застосування у гідравлічних приводах гальм автомобілів. Будучи робочим тілом, гальмівні рідини передають зусилля мозкового циліндра до колісних гальмівних циліндрів. Надійність і безвідмовність роботи гідроприводу гальм, а отже, і безпека руху автомобілів, значною мірою залежать від експлуатаційних властивостей гальмівних рідин, що застосовуються. До основних експлуатаційних властивостей гальмівних рідин слід віднести в'язкісно-температурні, протикорозійні, протизносні та захисні властивості, схильність до утворення парових пробок у системі гідроприводу, вплив на гумові деталі, а також стабільність проти розшарування та утворення опадів.
Для забезпечення надійної роботи гідроприводу гальм у літню пору року або в південних районах тиск насиченої пари рідини має бути невеликим, а температура кипіння досить висока. Приексплуатації автомобілів у гальмівну рідину може проникати волога. З досвіду експлуатації відомо, що протягом першого року експлуатації рідини накопичується до 2% вологи, другого — 3,5 і третього — 4,5%.
На рис. 2 показано зміну температури кипіння гальмівної рідини на гліколевій основі від пробігу автомобіля.
Внаслідок поглинання вологи температура кипіння зволожених рідин знижується до 130...150 °С. Застосування гальмівних рідин з невисокою температурою кипіння може призвести до утворення парових пробок і зрештою до провалу педалі гальма.
Мастильні властивості гальмівних рідин повинні забезпечувати довговічну роботу металевих та гумових деталей гідроприводу гальм. Умови експлуатації автомобілів та конструкції гальмівних циліндрів створюють передумови виникнення корозії у зазорі між робочими поверхнями поршня та гальмівного циліндра (щілинна корозія), що посилюється через проникнення у зазор води з хімічно активними речовинами. В результаті на робочих поверхнях поршня та циліндра утворюється середовище, що викликає корозію металів.
Щілинна корозія оцінюється за навантаженням вилучення поршня з циліндра (на модельній установці) і виражається в балах. Оцінюючи «О» балів вважається, що гальмівна рідина не схильна викликати щілинну корозію.
Показником корозійної агресивності рідини (середовища) до металів є концентрація водневих іонів рН, чисельне значення якого для сучасних рідин має бути не нижче 7.
Інертність гальмівних рідин по відношенню до гумових деталей гідроприводу гальм характеризується здатністю не руйнувати, не викликати лущення і не змінювати форми та розміри гумових деталей.
Внаслідок взаємодіїгальмівних рідин з гумовими деталями відбувається проникнення молекул рідини в гуму та зворотний процес дифундування інгридієнтів з гуми в гальмівну рідину. Від переважання тієї чи іншої процесу відбувається набухання (збільшення) чи усадка (зменшення) манжет. Набухання манжет до певної величини необхідне компенсації втрати маси манжет з допомогою їх зношування. Однак надмірне набухання веде до руйнування гумових деталей. Усадка манжет неприпустима, оскільки призводить до підтікання та втрати рідини.
Стабільність гальмівних рідин характеризується їх схильністю до окислення киснем повітря та розшаровування. Стійкість до окислення визначає працездатність рідини не тільки в період експлуатації, але і в умовах зберігання автомобілів.
Для поліпшення експлуатаційних властивостей гальмівних рідин до них додають антиокислювальні, протизносні, протикорозійні, захисні та інші присадки.
Класифікація гальмівних рідин проводиться за типом основи, прийнятої для їх виготовлення: нафтові, спирто-касторові, спирто-гліцеринові, ксилітанові, фурфурольні, гліколеві, силіконові, або за температурою кипіння свіжої та зволоженої рідин.
Нафтові рідини для гідроприводу гальм не знайшли широкого застосування внаслідок необхідності застосування гумових деталей ущільнювачів, виготовлених тільки з маслостійкої гуми. Не знайшли застосування спирто-гліцеринові, ксилітанові та фурфурольні гальмівні рідини внаслідок незадовільних в'язкісно-температурних властивостей та корозійної агресивності по відношенню до металів, а кремнійорганічні (силіконові) рідини через повну несумісність з водою. Найбільшого поширення набули гліколеві та спирто-касторові рідини.
Спирто-рицинова гальмівна рідина БСК представляє суміш 50% бутилового спирту і 50% рицинова олії з додаванням барвника. Має хороші мастильні, але незадовільні низькотемпературні властивості. Використовується на старих моделях автомобілів.
Гліколева гальмівна рідина «Нева» є багатокомпонентною сумішшю на основі етилкарбітолу з додаванням антикорозійних присадок. Має задовільні мастильні та низькотемпературні властивості, але гігроскопічна, внаслідок чого має недостатні протикорозійні властивості. Застосовується для більшості сучасних автомобілів, що мають гідропривід гальм. Через агресивність гумових манжетів з гуми на основі синтетичного каучуку її не можна застосовувати на автомобілі «Волга» ГАЗ -2401.
Гальмівна рідина «Томь» є також багатокомпонентною гліколевою рідиною на основі етилкарбітолу, боратів, загусників та протикорозійних присадок. Має хороші мастильні та низькотемпературні властивості. Температура кипіння свіжої та зволоженої рідини вища, ніж у рідини «Нева». Застосовується всім сучасних моделей автомобілів.
Високотемпературна рідина «Роса» представляє багатокомпонетну суміш на основі олі-гомерів, що містять бор, оксидів алкіленів з додаванням антиокислювальних і протикорозійних присадок. За своїми властивостями вона перевершує гальмівні рідини «Нева» та «Томь». Має високу температуру кипіння, застосовується на автомобілях з дисковими гальмами, за умов руху з інтенсивним гальмуванням, а також за умов жаркого клімату.
Рідина ГТЖ-22М на основі сумішей гліколей призначена для застосування на спеціальних автомобілях, але може застосовуватися натомість та поряд з іншими глі-колевими рідинами.
Гальмівні рідини нагліколевій основі можна змішувати між собою у будь-яких співвідношеннях. Змішувати гліколеві гальмівні рідини зі спирто-касторової неприпустимо, оскільки може відбутися розшаровування рідини з утворенням осаду, що може спричинити втрату рухливості поршнів у гальмівних циліндрах.