汽車制動液的技術(shù)現(xiàn)狀分析

張俊杰+陳炳耀+楊善杰+潘津煉+薛飛

摘 要： 簡述了汽車制動器的類型及其優(yōu)缺點，闡述了制動液對制動系統(tǒng)的重要性和技術(shù)現(xiàn)狀，并對比了傳統(tǒng)工藝制動液與現(xiàn)代工藝制動液。展望了硼酸酯型制動液的研發(fā)前景。介紹了硼酸酯類型合成制動液及其優(yōu)勢，以及如何篩選制動液原料。同時研究了制動液的影響因素以及推薦使用指南。

關(guān)鍵詞： 制動液；制動系統(tǒng)；硼酸酯

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。制動液是制動系統(tǒng)制動不可缺少的部分，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。汽車制動器是制動系統(tǒng)中保障車輛行駛安全的部件，制動器被譽為是汽車的“中樞大腦”。而汽車制動液則是“大腦”的血液，汽車制動液是車用化學(xué)制品惟一被中國納入工業(yè)產(chǎn)品許可管理的品種[1]。由此可見，制動液是保障人類駕駛汽車安全的“生命液體”，其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響駕乘人員和行人的安全。

1制動液的分類

制動液可以分為礦油型、蓖麻油-醇型和合成型。按GB12981-2012《機動車輛制動液》國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)制動液HZY3、HZY4、HZY5和HZY6，對應(yīng)國外通用分類為DOT3、DOT4、DOT5和DOT6，同類型制動液隨著其字母后面的數(shù)字越大其質(zhì)量級別越高，要求越苛刻，工藝要求越高，如表1所示。

如表1所示，同類型制動液其質(zhì)量級別越高，對其低溫流動性能要求越高，對其ERBP和WERBP也要求越高，行車制動安全性越高。

2制動液性能對比

以市購的礦物油型制動液、蓖麻油-醇型制動液和硼酸酯合成型制動液為研究對象，所對比的理化性能指標(biāo)如表2

表2市場各種類型制動液理化性能指標(biāo)對比

從表中可以看出，礦物油行制動液對橡膠相容性不合格；蓖麻油-醇型制動液高溫氣阻和低溫流動性不合格；而硼酸酯合成的制動液其各項指標(biāo)均滿足GB12981-2012國標(biāo)要求。

因為礦物油型制動液是以深度脫蠟的精制柴油餾分作為基礎(chǔ)油，加入增粘劑、抗氧化劑、防銹劑等調(diào)配而成。所以車主們在添加前制動系統(tǒng)須配用耐礦油型的橡膠件。由于其對天然橡膠有溶脹作用，隨著發(fā)動機制動系統(tǒng)的不斷更新，礦油型的制動液已經(jīng)不能滿足市場的需求了。麻油-醇型制動液是以乙醇或丁醇及篦麻油為原料，其抗阻性和低溫流動性達不到要求，行車安全性差，已被淘汰。而硼酸酯合成型制動液主要以醇醚和硼酸酯為原材料，再加入橡膠抑制和添加劑調(diào)配而成。其優(yōu)點在于吸濕性較強、平衡回流沸點高，高溫抗氣阻性好，行車制動安全。

3制動液發(fā)展方向

隨著現(xiàn)代汽車對制動系統(tǒng)安全系數(shù)越來越高，因此需要研發(fā)出高性能型制動液來滿足市場日益增長的需要。通過研究發(fā)現(xiàn)有機環(huán)狀硼酸酯和含硅聚合物干沸點高、pH值大、水解穩(wěn)定性高，以此作為制動液原材料可以滿足制動液對高溫氣阻和高溫穩(wěn)定的要求，但由于含硅聚合物價格昂貴不符合經(jīng)濟效益原則?，F(xiàn)代制動液主要以醇醚型、硼酸酯型、橡膠抑制劑、復(fù)合劑等為原材料，通過復(fù)配而成的制動液滿足高溫抗氣阻性、低溫流動性、金屬防腐蝕性、橡膠配伍性等要求。

其工作溫度范圍寬，粘溫性好，對橡膠和金屬的腐蝕作用均很小，故適合于高速、大功率、重負荷和制動頻繁的汽車使用。

4.制動液使用推薦

選擇醇醚型制動液HZY3（DOT3）其具有較強的親水性，所以在使用或貯存的過程中其含水量會逐漸增高，其制動性能則下降。選擇硼酸酯型制動液其具有較強的抗?jié)衲芰?，它能分解所吸收的水份，從而減緩了由于吸水而導(dǎo)致的沸點下降，是目前市場上主流的制動液。選擇含硅聚合物型制動液對水完全不吸收，且水的沸點低，使用該類型的制動液會因為不混溶的水分而導(dǎo)致制動液性能急劇下降。

用戶可以通過產(chǎn)品說明書進行篩選適合的制動液。但HZY6（DOT6）并不是適合所有的車輛使用，因為HZY6（DOT6）其合成原材料不同，所以對汽車的橡膠適應(yīng)性也不同。因此并不是質(zhì)量等級越高的制動液越適合車輛使用。應(yīng)根據(jù)車輛使用手冊來選擇具體型號的制動液，不得隨意提高或降低標(biāo)準(zhǔn)，因為涉及到和橡膠皮碗的性能匹配問題。

5制動液的影響因素

5.1不同類型制動混用的影響研究

當(dāng)不同種類制動液混在一起時，由于兩種制動液的化學(xué)成分不同，可能會發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)而造成添加劑的失效，從而使制動液沸點降低，低溫流動性變差，并且腐蝕剎車油泵及橡膠密封件，使制動系統(tǒng)不能正常工作，嚴(yán)重影響行車安全。

5.2水份對制動液的影響研究

制動液在制動系統(tǒng)中隨著使用時間的增加而吸收更多的水份，水份最大可能是通過制動橡膠軟管的滲透進入。制動系統(tǒng)中的水份會降低制動液的沸點，導(dǎo)致制動系統(tǒng)產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，制動功能衰退。因此制動液添加前必須滿足濕平衡回流沸點（WERBP）指標(biāo)。根據(jù)《機動車輛制動液》附錄C[2]測試方法，是直接在60mL待測制動液樣品中注入2.1mL蒸餾水，混合均勻后，測定其平衡回流沸點。按此方法待測某品牌樣品注入不同含量蒸餾水的平衡回流沸點，所測結(jié)果如表3所示。

表3不同含量水份對制動液沸點的影響

經(jīng)試驗所得，按附錄C測試方法，市購品牌的制動液當(dāng)水份含量在2.3mL時，其濕平衡回流沸點接近臨界值，容易產(chǎn)生氣阻，從而影響制動效果，延長制動距離。由此可見，水份含量對制動系統(tǒng)的安全性至關(guān)重要。

總結(jié)

市場制動液常見類型為醇醚型和硼酸酯型制動液為主；制動液應(yīng)根據(jù)車輛推薦說明書使用，不同類型制動液最好不混用；水份對制動液濕平衡回流沸點影響因素大，因此需要定期更換制動液?！?/p>

參考文獻

[1]江善鐘.汽車潤滑解碼[M].北京：中國石化出版社，2009：267.

[2]GB12981-2012.機動車輛制動液-附錄C制動液濕平衡回流沸點測定法[S].

作者簡介：張俊杰（1993-8）男，漢，陜西寶雞人，供職于廣東三和控股有限公司，本科，研究潤滑油方向.