مايع ترمز پايه سيليكوني از سال1974 ميلادي به صورت تجاري در دسترس قرار گرفت و در سال1978 كارشناسان، ويژگي هايي براي اين نوع مايع ترمزها منتشر كردند. امروزه چهار نوع از مايع ترمزها با پايه سيليكوني MIL-B-46176 در سيستم هاي ترمز هيدروليك در آمريكا مورد استفاده قرار مي گيرد.
مايع ترمزهاي سيليكوني در سيستم هاي ترمز هيدروليك متداول در خودروها قابل استفاده هستند ولي نبايد اين مايعات ترمز را با انواع ديگر (مايعات با پايه گليكول اتر) مخلوط كرد.
در اين مقاله براي آشنايي بيشتر با مايع ترمز سيليكوني به بيان ويژگي هاي مثبت و منفي اين مواد مي پردازيم. سيليكونها در محدوده دمايي50- تا250+ درجه سانتيگراد پايدار بوده به شدت دافع آب هستند. اين مواد قدرت روان كنندگي بالايي دارند و در مقابل اكسيداسيون و دماهاي بالا مقاوم هستند. همچنين تغييرات گرانروي آنها در برابر تغييرات دما بسيار كم و از نظر شيميايي خنثي هستند. همچنين با الاستومرها سازگاري دارند.
اختلاط با آب
در اينجا اشاره به يك نكته ضروري است: مايع ترمزهاي متداول (DOT3،DOT4) كه داراي پايه گليكول اتر هستند رطوبت را جذب مي كنند. زماني كه اين مواد در معرض رطوبت هوا قرار مي گيرند و يا رطوبت از راهي وارد سيستم ترمز شود، گرماي حاصل از ترمزگيري باعث بخار شدن رطوبت جذب شده در مايع ترمز مي شود. در نتيجه، فشار وارد بر پدال ترمز به جاي آنكه باعث فشرده شدن مايع ترمز و عمل ترمزگيري شود، صرف خارج ساختن بخار بوجود آمده مي شود.
همچنين در دماهاي پايين(40- درجه سانتيگراد) كريستال هاي ريزي در بعضي از مايع ترمزها كه داراي كيفيت نامناسبي باشند، تشكيل مي شود و هنگامي كه دماي مايع به دماي بالاتري برگردد، اين كريستالها به صورت قطرات كوچكي درآمده و دوباره در مايع حل مي شوند. چنين رفتارهايي در مايع ترمزها غيرقابل قبول است. اما مايع ترمزهاي سيليكوني اين حالات را ندارند، زيرا مايع ترمزهايي با پايه سيليكوني غيرقابل اختلاط با آب هستند. تحقيقات نشان داده است مايع ترمزهاي سيليكوني در طول سرويس مقدار بسيار جزيي آب جذب مي كنند. نكته مهم عملكرد اين مايعات بعد از قرار گرفتن آنها در معرض رطوبت هواست، اين گروه از مايع ترمزها هنگاميكه در معرض رطوبت بالا قرار گيرند در حدود0/1 درصد (1000ppm) آب جذب مي كنند، كه بسيار ناچيز است.
هر چند كه سيليكونها، جذب كنندة رطوبت نبوده و نقطه جوش بالاتري نسبت به مايع ترمزهاي متداول (DOT3،DOT4) دارند ولي اگر آب به طور تصادفي وارد سيستم ترمز شود، به پايين ترين نقطه سيستم ترمز رفته وبه دو شاخه پدال ترمز راه مي يابد. سپس اين آب در217 درجه سانتيگراد جوش آمده و موجب قفل شدن ترمز در اثر بخار مي شود.
در مخلوط مايع ترمز سيليكوني با مايع ترمزهاي متداول اين احتمال وجود دارد كه خورندگي به وجود آيد، در صورتي كه نتايج آزمون خورندگي بر روي مخلوط اين دو نوع مايع ترمز مثبت ارزيابي شود مي بايست براي جداسازي اين مواد اقدام كرد.
اثر مايع ترمزهاي سيليكوني بر روي لاستيك
اثر مايع ترمزهاي سيليكوني بر روي الاستومرهاي موجود در سيستم ترمز با مايع ترمزهاي ديگر متفاوت است. مايع ترمزهاي سيليكوني با مايع ترمزهاي متداول غيرقابل اختلاط بوده و در صورت مخلوط شدن، دو فاز بوجود مي آورند. مواردي كه باعث تورم لاستيكها مي شود مي تواند از سطح بين دو مايع عبور كند، با اين حال انجام آزمون بر روي يك مايع مخلوط شده (مايع ترمز سيليكوني با مايع سازگاري مورد استفاده در آزمونهاي مايع ترمزهاي متداول) نشان مي دهد كه اختلاط دو نوع مايع باعث تورم بيش از اندازه و يا نرم شدن اجزاي مهم موجود در لاستيك نخواهد شد.
نتايج آزمون جاده اي Fielo Test Data
نتايج آزمون جاده اي كه در طول دو سال در آمريكا انجام شد، حاكي از آن است كه مايع ترمزهاي سيليكوني نسبت به مايع ترمزهاي متداول از قدرت بالاتري در محافظت از سيستم ترمز در برابر خورندگي برخوردارند.
گرانروي: شاخص گرانروي مايع ترمزهاي سيليكوني از مايع ترمزهاي متداول بالاتر است، به طوري كه در دماي25 درجه سانتيگراد گرانروي آنها دو برابر گرانروي مايع ترمزهاي متداول است. گرانروي بالاتر از25 سانتي استوك در دماي25 درجه سانتيگراد باعث بروز مشكلات زيادي خواهد شد، بنابراين گرانروي در اين دما بايستي پايينتر از25 سانتي استوك باشد.
حلاليت هوا در مايع ترمزهاي سيليكوني
براساس مطالعات انجام شده، مشخص شده است كه مايع دي متيل پلي سيلوكسان كه يكي از اجزاي اصلي مايع ترمزهاي پايه سيليكوني هستند،
مي تواند3+-16 درصد حجمي هوا را در شرايط استاندارد فشار و دما در خود حل كنند، در حاليكه مايعات ترمز متداول با پايه گليكول اتر2+-5 درصد حجمي هوا را در خود حل مي كنند. اين حالت باعث افزايش طول حركت پدال ترمز در شرايط سخت به ويژه در ارتفاعات و دماهاي بالا خواهد شد.
عبارت »هواي حل شده در مايع« -يعني هوايي كه از اتمسفر جذب شده است- را نبايد با هواي محبوس شده ياهواي آزاد، اشتباه كرد زيرا آثار آنها بر روي عملكرد سيستم ترمز مي تواند كاملاً متفاوت باشد. هوايي كه از جو جذب مي شود باعث افزايش حجم در سيستم يا مايع نمي شود، در حاليكه هواي محبوس شده يا هواي آزاد، حجم سيستم را اشغال كرده و هنگاميكه فشار به سيستم اعمال مي شود، به راحتي فشرده خواهد شد.
به بياني ديگر مي توان گفت، مايع ترمزهاي سيليكوني نسبت به مايعات ترمزهاي متداول تحمل بيشتري در برابر هواي وارده شده به سيستم دارند.
قابليت فشرده شدن
همانطور كه گفته شد مايع ترمزهاي سيليكوني قابليت فشردگي بيشتري نسبت به مايع ترمزهاي متداول دارند و اين ويژگي در دماهاي بالا بيشتر مشخص مي شود و در هر تركيبي از فشار و دما قابل محاسبه است. امروزه گسترش و پيشرفت مايع ترمزهاي سيليكوني با توجه به نيازهاي خاص توليدكنندگان ادامه دارد. عملكرد موفقيت آميز اين مايع ترمزها با انجام آزمونهاي جاده اي و آزمايشگاهي در سيستم ترمز انواع وسيله نقليه موتوري، بخوبي قابل مشاهده است.
علي رغم مزايايي كه براي مايع ترمزهاي سيليكوني بيان شد، يادآوري اين نكته ضروري است كه قيمت مايع ترمزهاي سيليكوني به مراتب گرانتر از مايع ترمزهاي متداول است.
درنهايت مي توان اينگونه نتيجه گيري كرد كه مايع ترمزهاي سيليكوني مزاياي بسياري دارند ولي بدليل دسترسي آسان به مايع ترمزهاي متداول، مصرف اين مايع ترمزها در دنيا آنچنان كه شايسته است رايج نيست.
منابع: ----------------------------- SAEJ 1705-SAE hand book-2003
- http://www.tirekingdom.com
-SAE J 1709- SAE hand book-2003 تهيه كننده: فرناز قاضي كياني
كارشناس آزمايشگاه مواد آلي،
موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران
مايع ترمزهاي سيليكوني در سيستم هاي ترمز هيدروليك متداول در خودروها قابل استفاده هستند ولي نبايد اين مايعات ترمز را با انواع ديگر (مايعات با پايه گليكول اتر) مخلوط كرد.
در اين مقاله براي آشنايي بيشتر با مايع ترمز سيليكوني به بيان ويژگي هاي مثبت و منفي اين مواد مي پردازيم. سيليكونها در محدوده دمايي50- تا250+ درجه سانتيگراد پايدار بوده به شدت دافع آب هستند. اين مواد قدرت روان كنندگي بالايي دارند و در مقابل اكسيداسيون و دماهاي بالا مقاوم هستند. همچنين تغييرات گرانروي آنها در برابر تغييرات دما بسيار كم و از نظر شيميايي خنثي هستند. همچنين با الاستومرها سازگاري دارند.
اختلاط با آب
در اينجا اشاره به يك نكته ضروري است: مايع ترمزهاي متداول (DOT3،DOT4) كه داراي پايه گليكول اتر هستند رطوبت را جذب مي كنند. زماني كه اين مواد در معرض رطوبت هوا قرار مي گيرند و يا رطوبت از راهي وارد سيستم ترمز شود، گرماي حاصل از ترمزگيري باعث بخار شدن رطوبت جذب شده در مايع ترمز مي شود. در نتيجه، فشار وارد بر پدال ترمز به جاي آنكه باعث فشرده شدن مايع ترمز و عمل ترمزگيري شود، صرف خارج ساختن بخار بوجود آمده مي شود.
همچنين در دماهاي پايين(40- درجه سانتيگراد) كريستال هاي ريزي در بعضي از مايع ترمزها كه داراي كيفيت نامناسبي باشند، تشكيل مي شود و هنگامي كه دماي مايع به دماي بالاتري برگردد، اين كريستالها به صورت قطرات كوچكي درآمده و دوباره در مايع حل مي شوند. چنين رفتارهايي در مايع ترمزها غيرقابل قبول است. اما مايع ترمزهاي سيليكوني اين حالات را ندارند، زيرا مايع ترمزهايي با پايه سيليكوني غيرقابل اختلاط با آب هستند. تحقيقات نشان داده است مايع ترمزهاي سيليكوني در طول سرويس مقدار بسيار جزيي آب جذب مي كنند. نكته مهم عملكرد اين مايعات بعد از قرار گرفتن آنها در معرض رطوبت هواست، اين گروه از مايع ترمزها هنگاميكه در معرض رطوبت بالا قرار گيرند در حدود0/1 درصد (1000ppm) آب جذب مي كنند، كه بسيار ناچيز است.
هر چند كه سيليكونها، جذب كنندة رطوبت نبوده و نقطه جوش بالاتري نسبت به مايع ترمزهاي متداول (DOT3،DOT4) دارند ولي اگر آب به طور تصادفي وارد سيستم ترمز شود، به پايين ترين نقطه سيستم ترمز رفته وبه دو شاخه پدال ترمز راه مي يابد. سپس اين آب در217 درجه سانتيگراد جوش آمده و موجب قفل شدن ترمز در اثر بخار مي شود.
در مخلوط مايع ترمز سيليكوني با مايع ترمزهاي متداول اين احتمال وجود دارد كه خورندگي به وجود آيد، در صورتي كه نتايج آزمون خورندگي بر روي مخلوط اين دو نوع مايع ترمز مثبت ارزيابي شود مي بايست براي جداسازي اين مواد اقدام كرد.
اثر مايع ترمزهاي سيليكوني بر روي لاستيك
اثر مايع ترمزهاي سيليكوني بر روي الاستومرهاي موجود در سيستم ترمز با مايع ترمزهاي ديگر متفاوت است. مايع ترمزهاي سيليكوني با مايع ترمزهاي متداول غيرقابل اختلاط بوده و در صورت مخلوط شدن، دو فاز بوجود مي آورند. مواردي كه باعث تورم لاستيكها مي شود مي تواند از سطح بين دو مايع عبور كند، با اين حال انجام آزمون بر روي يك مايع مخلوط شده (مايع ترمز سيليكوني با مايع سازگاري مورد استفاده در آزمونهاي مايع ترمزهاي متداول) نشان مي دهد كه اختلاط دو نوع مايع باعث تورم بيش از اندازه و يا نرم شدن اجزاي مهم موجود در لاستيك نخواهد شد.
نتايج آزمون جاده اي Fielo Test Data
نتايج آزمون جاده اي كه در طول دو سال در آمريكا انجام شد، حاكي از آن است كه مايع ترمزهاي سيليكوني نسبت به مايع ترمزهاي متداول از قدرت بالاتري در محافظت از سيستم ترمز در برابر خورندگي برخوردارند.
گرانروي: شاخص گرانروي مايع ترمزهاي سيليكوني از مايع ترمزهاي متداول بالاتر است، به طوري كه در دماي25 درجه سانتيگراد گرانروي آنها دو برابر گرانروي مايع ترمزهاي متداول است. گرانروي بالاتر از25 سانتي استوك در دماي25 درجه سانتيگراد باعث بروز مشكلات زيادي خواهد شد، بنابراين گرانروي در اين دما بايستي پايينتر از25 سانتي استوك باشد.
حلاليت هوا در مايع ترمزهاي سيليكوني
براساس مطالعات انجام شده، مشخص شده است كه مايع دي متيل پلي سيلوكسان كه يكي از اجزاي اصلي مايع ترمزهاي پايه سيليكوني هستند،
مي تواند3+-16 درصد حجمي هوا را در شرايط استاندارد فشار و دما در خود حل كنند، در حاليكه مايعات ترمز متداول با پايه گليكول اتر2+-5 درصد حجمي هوا را در خود حل مي كنند. اين حالت باعث افزايش طول حركت پدال ترمز در شرايط سخت به ويژه در ارتفاعات و دماهاي بالا خواهد شد.
عبارت »هواي حل شده در مايع« -يعني هوايي كه از اتمسفر جذب شده است- را نبايد با هواي محبوس شده ياهواي آزاد، اشتباه كرد زيرا آثار آنها بر روي عملكرد سيستم ترمز مي تواند كاملاً متفاوت باشد. هوايي كه از جو جذب مي شود باعث افزايش حجم در سيستم يا مايع نمي شود، در حاليكه هواي محبوس شده يا هواي آزاد، حجم سيستم را اشغال كرده و هنگاميكه فشار به سيستم اعمال مي شود، به راحتي فشرده خواهد شد.
به بياني ديگر مي توان گفت، مايع ترمزهاي سيليكوني نسبت به مايعات ترمزهاي متداول تحمل بيشتري در برابر هواي وارده شده به سيستم دارند.
قابليت فشرده شدن
همانطور كه گفته شد مايع ترمزهاي سيليكوني قابليت فشردگي بيشتري نسبت به مايع ترمزهاي متداول دارند و اين ويژگي در دماهاي بالا بيشتر مشخص مي شود و در هر تركيبي از فشار و دما قابل محاسبه است. امروزه گسترش و پيشرفت مايع ترمزهاي سيليكوني با توجه به نيازهاي خاص توليدكنندگان ادامه دارد. عملكرد موفقيت آميز اين مايع ترمزها با انجام آزمونهاي جاده اي و آزمايشگاهي در سيستم ترمز انواع وسيله نقليه موتوري، بخوبي قابل مشاهده است.
علي رغم مزايايي كه براي مايع ترمزهاي سيليكوني بيان شد، يادآوري اين نكته ضروري است كه قيمت مايع ترمزهاي سيليكوني به مراتب گرانتر از مايع ترمزهاي متداول است.
درنهايت مي توان اينگونه نتيجه گيري كرد كه مايع ترمزهاي سيليكوني مزاياي بسياري دارند ولي بدليل دسترسي آسان به مايع ترمزهاي متداول، مصرف اين مايع ترمزها در دنيا آنچنان كه شايسته است رايج نيست.
منابع: ----------------------------- SAEJ 1705-SAE hand book-2003
- http://www.tirekingdom.com
-SAE J 1709- SAE hand book-2003 تهيه كننده: فرناز قاضي كياني
كارشناس آزمايشگاه مواد آلي،
موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران
