汽車制動液的技術現狀分析

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缺點，闡述了制動液對制動系統的重要性和技術現狀，并對比了傳統工藝制動液與現代工藝制動液。展望了硼酸酯型制動液的研發前景。介紹了硼酸酯類型合成制動液及其優勢，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。

關鍵詞： 制動液；制動系統；硼酸酯

制動液是液壓制動系統中傳遞制動壓力的液態介質，使用在采用液壓制動系統的車輛中。制動液是制動系統制動不可缺少的部分，在制動系統之中，它是作為一個力傳遞的介質，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制品惟一被中國納入工業產品許可管理的品種[1]。由此可見，制動液是保障人類駕駛汽車安全的“生命液體”，其質量優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》國標標準制動液HZY3、HZY4、HZY5和HZY6，對應國外通用分類為DOT3、DOT4、DOT5和DOT6，同類型制動液隨著其字母后面的數字越大其質量級別越高，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如表2

表2市場各種類型制動液理化性能指標對比

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均滿足GB12981-2012國標要求。

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油，加入增粘劑、抗氧化劑、防銹劑等調配而成。所以車主們在添加前制動系統須配用耐礦油型的橡膠件。由于其對天然橡膠有溶脹作用，隨著發動機制動系統的不斷更新，礦油型的制動液已經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配而成。其優點在于吸濕性較強、平衡回流沸點高，高溫抗氣阻性好，行車制動安全。

3制動液發展方向

隨著現代汽車對制動系統安全系數越來越高，因此需要研發出高性能型制動液來滿足市場日益增長的需要。通過研究發現有機環狀硼酸酯和含硅聚合物干沸點高、pH值大、水解穩定性高，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定的要求，但由于含硅聚合物價格昂貴不符合經濟效益原則。現代制動液主要以醇醚型、硼酸酯型、橡膠抑制劑、復合劑等為原材料，通過復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濕能力，它能分解所吸收的水份，從而減緩了由于吸水而導致的沸點下降，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致制動液性能急劇下降。

用戶可以通過產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性也不同。因此并不是質量等級越高的制動液越適合車輛使用。應根據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準，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

當不同種類制動液混在一起時，由于兩種制動液的化學成分不同，可能會發生一定的化學反應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，使制動系統不能正常工作，嚴重影響行車安全。

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。制動系統中的水份會降低制動液的沸點，導致制動系統產生氣阻現象，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。根據《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，所測結果如表3所示。

表3不同含量水份對制動液沸點的影響

經試驗所得，按附錄C測試方法，市購品牌的制動液當水份含量在2.3mL時，其濕平衡回流沸點接近臨界值，容易產生氣阻，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的安全性至關重要。

總結

市場制動液常見類型為醇醚型和硼酸酯型制動液為主；制動液應根據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.