第9章汽车制动液.

配套教材信息教材名称：汽车运行材料（第2版）教材主编：凌永成教材定价：45RMB出版社：北京大学出版社出版时间：2013年7月第2版国际标准书号（ISBN）：978-7-301-22525-7教材所属系列：21世纪全国高等院校汽车类创新型应用人才培养规划教材第9章汽车制动液9.1制动液的使用性能与分类9.1.1制动液的作用汽车制动液(BrakeFluid)又名机动车辆制动液、机动车制动液、刹车油或刹车液，是用于汽车液压制动系统中传递制动压力，使车轮制动器实现制动作用的一种功能性液体。图9-1乘用车液压行车制动系统示意图1—制动总泵及制动液储液壶；2—右前车轮制动分泵及制动器；3—右后车轮制动分泵及制动器；4—左后车轮制动分泵及制动器；5—左前车轮制动分泵及制动器；6—ABS系统液压制动力调节单元（含ABS液压泵及ABS控制电脑）；7—制动踏板；8—真空助力器汽车制动液的作用主要是：1.传递制动压力2.协助散热3.防腐防锈4.润滑减磨图9-2高强度制动导致制动盘达到红热状态9.1.2制动液的使用性能1.高温抗气阻性为了保证行车安全，要求制动液具有良好的高温抗气阻性，即具有高沸点、低挥发性，高温时不易产生气阻。1）干平衡回流沸点干平衡回流沸点（DryEquilibriumRefluxBoilingPoint，DERBP）简称平衡回流沸点（ERBP），亦称干沸点，是指在没有吸收水分的情况下，制动液在冷凝回流系统内及大气平衡条件下测得的制动液试样的沸腾温度。制动液干平衡回流沸点的测定按照SH/T0430－1992《刹车液平衡回流沸点测定法》的规定进行。2）湿平衡回流沸点湿平衡回流沸点（WetEquilibriumRefluxBoilingPoint，WERBP）亦称湿沸点，是指在规定的试验条件下，加入一定量水分后测得的平衡回流沸点。湿平衡回流沸点是衡量制动液吸收一定水分情况下的耐高温性能指标。湿平衡回流沸点越高，在使用过程中的耐高温性能就越好。由于合成制动液在贮存和使用过程中，容易吸收空气中的水分，因此湿平衡回流沸点相对于干平衡回流沸点而言，更能反映制动液在实际使用过程中的耐高温性能。汽车制动液湿平衡回流沸点的测定按照GB12981－2012《机动车辆制动液》的附录C——制动液湿平衡回流沸点测定法（分为A法和B法两种）的规定进行。3）蒸发性制动液的蒸发性是表征制动液在一定温度条件下蒸发损失大小的指标，是制动液的一项重要高温性能指标。汽车制动液蒸发性的测定按照GB12981－2012《机动车辆制动液》的附录H——制动液蒸发损失检验法的规定进行。2.运动黏度和润滑性汽车制动液在其使用温度范围内应具有良好的流动性和润滑性。汽车制动液运动黏度和润滑性的评价指标是－40℃条件下的最大运动黏度和100℃条件下的最小运动黏度。汽车制动液运动黏度的测定按照GB/T265－1988《石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法》的规定进行。3.金属腐蚀性和防锈性制动液金属腐蚀性的测定按照GB12981－2012《机动车辆制动液》的附录F——制动液金属叠片腐蚀检验法的规定进行。制动液防锈性的测定按照GB12981－2012《机动车辆制动液》的附录M——制动液防锈性试验法的规定进行。4.椽胶适应性汽车制动液能够与汽车液压系统中的橡胶制品和谐相处，而不使之产生溶胀、软化或硬化等不良现象的能力，称为制动液的橡胶适应性，亦称橡胶相容性。制动液橡胶适应性的测定按照GB12981－2012《机动车辆制动液》的附录K——制动液橡胶适应性检验法的规定进行。5.液体稳定性汽车制动液应具有优异的高温稳定性和化学稳定性。制动液稳定性的测定按照GB12981－2012《机动车辆制动液》的附录E——制动液液体稳定性检验法的规定进行。6.容水性和液体相容性制动液容水性和液体相容性的测定按照GB12981－2012《机动车辆制动液》的附录I——制动液容水性及相容性检验法的规定进行。7.抗氧化性和pH值制动液抗氧化性的测定按照GB12981－2012《机动车辆制动液》的附录J——制动液抗氧化性检验法的规定进行。制动液pH值的测定按照GB12981－2012《机动车辆制动液》的附录D——制动液pH值测定法的规定进行。8.行程模拟性能在行程模拟试验中，汽车制动液所表现出来的润滑性能和材料适应性能，称为制动液的行程模拟性能。制动液行程模拟性能的测定按照GB12981－2012《机动车辆制动液》的附录L——制动液行程模拟试验法的规定进行。方法概要：将制动液试样装入模拟制动系统，在规定的试验条件下进行总计85000次（相当于制动液使用5年）的行程试验。然后分解模拟制动系统，测量制动泵活塞和泵体直径的变化，橡胶皮碗根径、唇径和硬度的变化，制动液出现的沉淀物和制动液消耗量，金属零部件、橡胶皮碗和制动液外观变化等参量，用以评定制动液的润滑性能和材料适应性能。9.1.3制动液的分类1.醇型制动液醇型制动液是由低炭醇类和蓖麻油配制而成的。虽然醇型制动液价格低廉，但由于其高、低温性能均较差，易产生气阻，所以容易引发交通事故。美国早在20世纪30年代就已经淘汰了醇型制动液。我国1970年以前几乎全部使用醇型制动液，直到1990年5月才将其彻底淘汰。2.矿物油型制动液矿物油型制动液是由精制的轻柴油馏分加入稠化剂和其他添加剂配制而成的。矿物油型制动液对天然橡胶有溶胀作用，且容水能力很差，吸潮后极易产生气阻现象。矿物油型制动液已经被合成型制动液淘汰。3.合成型制动液合成型制动液为人工合成的制动液，是由聚醚、水溶性聚脂和硅油等为主体，加入润滑剂和添加剂配制而成的。①醇醚型合成制动液。醇醚型合成制动液主要由低聚乙二醇或丙二醇，并加入润滑剂、稀释剂、防锈剂、橡胶抑制剂等配制而成。醇醚型合成制动液是目前各国使用最为普遍的一种制动液，多数产品属于DOT3级，个别产品能够达到DOT4级的技术要求。②酯型合成制动液。酯型合成制动液又分为羧酸酯型和硼酸酯型两种，用量最大的是硼酸酯型合成制动液。硼酸酯型合成制动液具有较强的抗湿能力，国外亦将硼酸酯型合成制动液称为“水不敏感型”制动液。常见的DOT4、超级DOT4、DOT5.1级合成制动液多属于硼酸酯型合成制动液。③硅油型合成制动液。硅油型合成制动液组成比较简单，主要由硅氧烷或硅酯基础油及少量添加剂组成。硅油型合成制动液又分为硅酮型和硅酯型两种。硅酮型制动液的高、低温性能特别优异，是一种全天候的制动液，不吸湿，使用寿命长；缺点是成本高昂，且与醇醚硼酸酯型制动液不相容。到目前为止，硅酮型制动液主要在美国军用车辆及少数特种车辆（赛车）上使用，其他国家的车辆很少使用。硅酯型制动液能与醇醚硼酸酯型制动液相容。但目前硅酯型制动液还处于试验应用阶段（在客车上进应用试验），其使用性能还有待评估。DOT3、DOT4、超级DOT4、DOT5、DOT5.1等合成制动液的主要性能指标对比见表9-1。序号项目干平衡回流沸点/℃湿平衡回流沸点/℃运动黏度（－40℃）/（mm2/s）1DOT3指标＞205＞140＜15002DOT4指标＞230＞155＜18003超级DOT4认可值＞260＞180＜18004超级DOT4典型值27018513505DOT5指标＞260＞180＜9006硅酮型DOT5典型值①＞310＞3102507DOT5.1指标＞260＞180＜9008硼酸酯DOT5.1典型值2651858509硅酮型制动液典型值3102601350①硅酮型制动液没有真实的沸点。表9-1几种典型合成制动液的性能对比9.2制动液的质量标准9.2.1国外制动液质量标准1.美国SAE标准美国汽车工程师学会SAE在1946年制定了70R2（中负荷）和70R1（重负荷）两个标准。在其2004年SAEJ系列标准中，将汽车制动液分为J1703、J1704和J1705三类。2.美国DOT标准美国运输部DOT（DepartmentofTransportation）制定的联邦机动车辆安全标准FMVSS（FederalMotorVehicleSafetyStandards），其2004年版本将制动液分为DOT3（醇醚型）、DOT4/超级DOT4（酯型）、DOT5（硅酮型）和DOT5.1（硼酸酯型）四类。3.日本JISK标准日本1964年制定了制动液的相关标准（JapanIndustrialStandard）。2006年，JISK2233—1995将制动液分为BF—3、BF—4、BF—5和BF—6四类。4.国际标准化组织ISO标准在国际标准化组织ISO（InternationalStandardizationOrganization）的ISO4925标准(2005年修订版)中，将制动液分为Class3、Class4、Class5.1和Class6（专门为在高寒地区行驶、装备ABS、EBD、ESP系统的车辆研发）四类。9.2.2我国制动液质量标准为同汽车工业的发展相适应，我国相继颁布了一系列汽车制动液国家标准，并在不断发展和演变之中。目前，我国现行的汽车制动液国家标准为GB12981—2012《机动车辆制动液》，汽车制动液行业标准为QC/T670—2000《汽车合成制动液》。目前，我国汽车制动液分为HZY3、HZY4、HZY5、HZY6、V—3、V—4六个规格（级别）。我国汽车制动液规格与国外汽车制动液规格的对应关系见表9-2。序号质量标准质量级别醇醚型硼酸酯型硼酸酯型硅酮型硼酸酯型1美国FMVSSNo.116DOT3DOT4/超级DOT4DOT5.1DOT5——2国际标准化组织ISO4925Class3Class4Class5.1——Class63JISK2233BF—3BF—4BF—5BF—64美国SAEJ系列J1703J1704——J1705——5中国GB10830—1998（已废止）JG3JG4JG5————6中国GB12981—2003（已废止）HZY3HZY4HZY5HZY5——7中国GB12981—2012（现行）HZY3HZY4HZY5——HZY68中国行业标准QC/T670—2000（现行）V—3V—4——————表9-2我国汽车制动液规格与国外汽车制动液规格的对应关系1.GB12981－2012《机动车辆制动液》国家标准GB12981－2012《机动车辆制动液》规定了用于机动车辆液压制动系统和液压离合器系统的非石油基制动液的技术要求和试验方法，对制动液产品的检验规则、产品标志、包装、运输和贮存等事项也做出了明确的规定。GB12981－2012《机动车辆制动液》包括一个制动液标准系列，制动液产品系列代号由符号（HZY）和标记（阿拉伯数字）两部分组成，其中H、Z、Y分别为“合成”、“制动”和“液体”第一个汉字的汉语拼音首字母，阿拉伯数字作为区别本系列各标准的标记。GB12981－2012《机动车辆制动液》按照制动液产品的使用工况温度和运动黏度不同，将制动液产品分为HZY3、HZY4、HZY5、HZY6四种规格（级别），分别对应国际标准ISO4925：2005中的Class3、Class4、Class5.1、Class6级产品。另外，HZY3（图9-3）、HZY4（图9-4）、HZY5（图9-5）对应于美国交通运输部制动液标准的DOT3（图9-6）、DOT4（图9-7）、DOT5.1（图9-8）级产品。对应于图9-3HZY3型制动液图9-6DOT3型制动液图9-4HZY4型制动液图9-7DOT4型制动液对应于图9-5HZY5型制动液图9-8DOT5.1（硼酸酯）型制动液对应于GB12981－2012《机动车辆制动液》规定，制动液产品标记至少应标注：产品级别＋机动车辆制动液。HZY4级机动车辆制动液的产品标记方式及释意GB12981－2012《机动车辆制动液》规定的机动车辆制动液技术要求和试验方法见表9-3。2.QC/T670—2000《汽车合成制动液》行业标准QC/T670—2000《汽车合成制动液》将汽车合成制动液分为V－3、V－4两个级别。V－3级汽车制动液和V－4级汽车制动液分别对应美国交通运输部制动液标