第一節(jié) 汽車制動液的簡介
汽車制動液是液壓制動系統(tǒng)中傳遞制動壓力的液態(tài)介質(zhì)，使用在采用液壓制動系統(tǒng)的車輛中。制動液又稱剎車油或迫力油，它的英文名為Brake Fluid，是制動系統(tǒng)制動不可缺少的部分，而在制動系統(tǒng)之中，它是作為一個力傳遞的介質(zhì)，因為液體是不能被壓縮的，所以從總泵輸出的壓力會通過制動液直接傳遞至分泵之中。（可行性 研究 ）
第二節(jié) 國內(nèi)外汽車制動液 研究 發(fā)展現(xiàn)狀
在合成型制動液中,醇醚型制動液于20世紀50年代研制成功,主要采用的是聚乙二醇醚體系。該類制動液具有較高的平衡回流沸點、較低的低溫粘度、良好的橡膠適應性,對金屬的腐蝕較低,但聚乙二醇醚吸收空氣中的水分后易水解,生成低沸點共沸物或少量酸性物質(zhì),導致高溫性能下降,使用條件苛刻時容易發(fā)生氣阻,隨著水分含量的增加,低溫粘度增大,低溫性能下降,另外也會降低制動液對金屬的防護性能,加快制動系統(tǒng)金屬零部件的銹蝕。
20世紀70年代初,隨著汽車工業(yè)和高速公路的發(fā)展,具有更高干、濕平衡回流沸點、較低低溫粘度和低水敏感性的酯型制動液成為各國制動液制造廠家的 研究 熱點。由于硼酸酯能與水發(fā)生化學反應而減少制動液中溶解水或游離水的存在,從而改變酯型制動液的水敏感性能,因此,硼酸酯型制動液得到快速發(fā)展。有資料表明,美、歐、日等發(fā)達國家對乙二醇醚及其硼酸酯型制動液進行了大量 研究 ,如美國奧林化學公司于1971年首先獲得了相關領域的第一個專利,此后,美國道化學公司、聯(lián)合碳化物公司、日本三洋化學工業(yè)公司、東邦化學工業(yè)公司、油脂公司、中央化學工業(yè)公司、德國BASF公司、HOECFIST公司、英國帝國化學工業(yè)公司以及法國、俄羅斯等國的有關廠家都做了許多 研究 工作。日本1983年發(fā)表的“硼酸酯型制動液”和美國1987年發(fā)表的 DOT4制動液進展”報告表明,DOT4制動液主要就是硼酸酯型制動液。
隨著對乙二醇醚及其硼酸酯技術 研究 工作的深入,進入80 年代后,人們又相繼研制出了具有比DOT4制動液高、低溫性能和使用壽命更優(yōu)異的乙二醇醚硼酸酯型超級DOT4和DOT5.1制動液。其中超級DOT4制動液是歐洲國家在DOT4制動液基礎上研制的具有更高干、濕平衡回流砩點、更好低溫性能和更長使用壽命的高質(zhì)量合成制動液。歐洲最有發(fā)展前途的制動液就是超級DOT4制動液,雖然它不是一個正式的制動液級別,但被許多汽車廠家認可,并得到廣泛應用。DOT5.1制動液是滿足DOT5性能指標要求的合成硼酸酯型制動液。最近,人們開始研制符合DOT4、DOT5.1標準的低溫性能更加優(yōu)異的制動液,有專利報道已經(jīng)能研制出-40 ℃粘度小于700的DOT5.1和-40 ℃粘度小于500的DOT4的硼酸酯型制動液。
目前,歐洲主要使用DOT4、超級DOT4制動液,很少使用DOT3制動液,DOT5或DOT5.1制動液的使用量也較少。德國使用的制動液質(zhì)量等級更高,市場上幾乎100%是DOT4、超級DOT4和DOT5.1產(chǎn)品。日本和美國車輛主要使用DOT3、DOT4制動液,但DOT4以上級別制動液的使用量越來越多。
在硅油型制動液 研究 方面,美軍為了實施其全球作戰(zhàn)戰(zhàn)略,早在1967年就開始了硅酮型制動液 研究 ,1978年又頒布了MIL-B-46176硅酮型全天候汽車通用制動液規(guī)格。雖然與醇醚硼酸酯型制動液相比,硅酮型制動液具有更優(yōu)異的高、低溫性能,吸水性小,且吸水后的粘度和沸點幾乎不變,是一種全天候的制動液,但其成本是醇醚型制動液的2~3倍,并與醇醚型制動液不相容,所以到目前為止,硅酮型制動液主要在美軍車輛及少數(shù)特種車輛上使用,其他國家車輛使用較少。80年代人們又成功研制出了硅酯型制動液,在保持硅酮型制動液優(yōu)異的高、低溫性能基礎上,解決了與硼酸酯型制動液的相容性問題。隨后在賽車中得到了廣泛使用。
根據(jù)1999年的不完全統(tǒng)計,我國已有各種類型的汽車制動液生產(chǎn)廠家600余家,年產(chǎn)量約為15000～18000 t。目前,雖然加強了對制動液生產(chǎn)企業(yè)的整頓和規(guī)范,但制動液生產(chǎn)廠家仍有數(shù)百家,其中具備完整檢測手段和開發(fā)能力的企業(yè)所占比例較少。因此制動液市場部分產(chǎn)品質(zhì)次價低的現(xiàn)象依然存在,國家質(zhì)量技術監(jiān)督局在2005年第2季度對北京、天津、上海、江蘇、浙江、福建、陜西等7個省市47家企業(yè)生產(chǎn)的機動車制動液產(chǎn)品進行了抽查,制動液產(chǎn)品的抽查結果顯示,目前不少機動車制動液產(chǎn)品質(zhì)量狀況不佳,本次抽查合格率僅為45%。
另外,中國制動液的研發(fā)水平與發(fā)達國家相比在某些細節(jié)方面仍存在不足,例如,硼酸酯型制動液的耐水性和水解穩(wěn)定性一直是很重要的指標,在使用上,人們希望制動液要有良好的耐水性,在貯存上,又希望制動液具有很好的水解穩(wěn)定性,這就要求硼酸酯型制動液既要水解,又不能水解太快或太多。而現(xiàn)有的國內(nèi)的一些專利象CN1107506A、CN1315494A、CN1355279A等單方面?zhèn)戎赜谑褂?更多的考慮耐水性,忽視了水解穩(wěn)定性。
第三節(jié) 我國汽車制動液的發(fā)展趨勢
制動液新產(chǎn)品的開發(fā)與應用以及標準的修訂都是為滿足汽車液壓制動系統(tǒng)對高性能的制動液產(chǎn)品需要而進行的,例如現(xiàn)代汽車制動系統(tǒng),由于汽車平均速度的增加及密閉式車輪設計導致空氣流動不好,使制動液要承受更高的溫度,要求制動液必須有更好的高溫性能,防止制動液因氣化而產(chǎn)生氣阻,導致制動失靈;ABS制動防抱死系統(tǒng)的采用,要求制動液具有更好的流動性和抗氣阻性能;制動系統(tǒng)的設計,無法完全阻止水分進入制動系統(tǒng),而水分的進入會使制動液的沸點和粘度下降,影響制動性能,為適應潮濕氣候環(huán)境,要求制動液有較高的濕沸點即低水敏感性;制動系統(tǒng)中有各種金屬零部件,要求制動液不應對零部件產(chǎn)生腐蝕,否則會使制動泵中的活塞和缸壁間隙增大,產(chǎn)生泄漏,導致壓力下降,制動失靈,現(xiàn)在一般商用車的制動泵殼體采用鑄鐵,要求制動液具有良好的防銹性能,因此新修訂的GB 12981-2008將其列入了非強制性考核指標。
隨著近年來我國汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢已逐漸向國際水平靠近,同時,國外生產(chǎn)的高性能車輛也不斷地進入我國,低檔DOT3醇醚型合成制動液使用量所占比例將越來越小,中、高檔DOT4、DOT5.1醇醚硼酸酯型合成制動液由于其優(yōu)異的高、低溫性能和良好的性價比將得到更大的發(fā)展,硅酮型DOT5制動液因其生產(chǎn)成本高,以及與醇醚型、醇醚硼酸酯型合成制動液不相容,發(fā)展前景將受到一定限制,硅酯型制動液雖然在賽車中得到廣泛使用,但要將其應用于普通車倆,仍要經(jīng)歷一段時間。
綜上所述,我國汽車制動液總體質(zhì)量技術水平已經(jīng)發(fā)展到了較高的水平,已經(jīng)能夠滿足各種車輛的使用要求。但汽車 行業(yè) 發(fā)展的日新月異,相應的汽車制動液的性能指標不斷提高與完善,隨著制動液組成配方 研究 以及相應的性能試驗工作進一步深入開展,屆時,我國汽車制動液的質(zhì)量技術水平將得到更加全面的發(fā)展。
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