pashevich — FAQ по тормозным жидкостям: DOT vs. Минеральное масло

Текст — Alex Mansell
Перевод – Павел Садовский
Оригинал - www.epicbleedsolutions.com
 
Большинство из вас знает, что гидравлические велосипедные тормоза делятся на два типа в зависимости от используемой тормозной жидкости – минерального масла или DOT. Но какая из тормозных жидкостей лучше, и почему нам приходится выбирать один из двух типов тормозов?

 
 
Сегодня мы постараемся ответить на эти вопросы. В статье ниже детально исследованы свойства минералки и ДОТа, приведены плюсы и минусы, а также дано объяснение, почему производители считают, что та или иная жидкость лучше для нас, райдеров. 
 
Велкам под кат.

Роль тормозной жидкости.
Тормозная жидкость является одной и самых важных составляющих тормозной системы. Ее задача – передать усилие от тормозной ручки через мастер-цилиндр на поршни в калипере. Такая передача усилия возможно потому, что жидкость практически не сжимаема. Тормозная жидкость также должна противостоять сильному нагреву, возникающему из-за трения колодок и ротора при торможении.
 
 
Типы тормозных жидкостей.
На сегодняшний день в велосипедных гидравлических тормозах используются два типа жидкостей: DOT и минеральное масло.
 
Тормозная жидкость DOT.
Наиболее широко используемая тормозная жидкость на сегодняшний день, во многом благодаря использованию DOT в автомобильной индустрии. Все типа жидкостей DOT (за исключением DOT 5) изготавливаются на основе поли-гликолей.
 
Тормозные жидкости на основе гликолей состоят из 10 отдельных компонентов, которые можно объединить в 4 основные группы:
•Смазывающие, такие как полиэтилен (polythene) и полипропилен, для того, чтобы снизить трение в подвижных деталях тормоза – 20-40%
•Растворитель / разбавитель, обычно гликолевый эфир, который определяет температуру кипения жидкости и ее вязкость, обычно составляет 50-80%.
•Модификаторы, предотвращающие разбухание резиновых уплотнений.
•Ингибиторы, предотвращающие коррозию и окисление.
 
 Тормозные жидкости DOT должны соответствовать строгим стандартам и спецификациям, установленным Обществом Автомобильных Инженеров и Департаментом по Транспорту (DOT), кстати отсюда и название тормозной жидкости. Эти стандарты связаны с работоспособностью тормозной жидкости в широких температурных пределах, а также определяют минимальную температуру кипения тормозной жидкости, которую должны обеспечить производители DOT-а.



Температура кипения.
 
 
Одно из главных отличий разных типов (стандартов) тормозных жидкостей DOT – температура кипения (или точка закипания). Нагрев и последующее кипение с выделением «пара» связано с интенсивным выделением тепла от трения ротора и колодок при длительных, жестких торможениях. При закипании тормозной жидкости тормоза могут полностью отказать.
 
Что происходит, когда тормозная жидкость начинает кипеть?
 
Достигнув определенной температуры – точки кипения, тормозная жидкость начинает кипеть, выделяется газообразная фаза. Поскольку газ очень хорошо сжимается, гидравлическая жидкость перестает быть несжимаемой, и не может передавать давление от мастер-цилиндра на поршни тормоза. Нажимая ручку тормоза, вы просто сжимаете пузырьки газа в жидкости, тормоза при этом работают плохо или не работают вовсе, ручка проваливается до грипсы без какого-либо эффекта.
 
 
В таблице представлены минимальные температуры кипения жидкостей DOT, в соответствии с технической спецификацией:
 
 
Обратите внимание, что в таблице представлены минимальные температуры кипения по требованиям DOT, реальные температуры кипения тормозных жидкостей некоторых брендов могут достигать и 300 градусов (при отсутствии влаги в жидкости).
 
Что значит «сухая» и «влажная» температуры кипения?
  «Сухая» температура кипения тормозной жидкости относится к свежей, новой тормозной жидкости, только что разлитой из запечатанной тары, соответственно, «влажная» температура кипения DOT относится к жидкости, содержащей 3.7% воды (по объему). DOT набирает такое количество влаги примерно за 2 года использования, именно поэтому рекомендуется ежегодно менять DOT в гидравлических тормозах.
 
 Влияние содержания влаги на температуру кипения проиллюстрировано на графиках ниже. Данные получены компанией Shell для тормозных жидкостей DOT 3 и DOT 4.

 
Обратите внимание, что при содержании влаги в тормозной жидкости 8%, ее температура кипения критически снижается до 100 С, то есть фактически до температуры кипения воды.
  
Жидкости на основе гликолей являются гигроскопичными, то есть они поглощают влагу из окружающей среды со скоростью примерно 2-3% в год, причем во влажном климате это происходит еще быстрее. Влага попадает в казалось бы герметичную тормозную систему через микропоры в гидролинии, манжетах, уплотнителях и соединениях. Но постойте, не смотря на то, что влага – главный враг тормозной жидкости, снижающий ее температуру кипения, гигроскопические свойства жидкости DOT на самом деле являются преимуществом.

 
 
При попадании влаги в гидравлическую систему она равномерно растворяется по всей тормозной жидкости, вместо того, чтобы скапливаться в нижних точках системы (вода тяжелее DOT). Это помогает поддерживать температуру кипения всей системы на приемлемом уровне, тогда как наличие скоплений воды в районе калипера привело бы к кипению этой воды уже при 100С. Растворение влаги также препятствует локальной коррозии внутренних частей тормоза из-за контакта с водой.
 
Почему DOT 5 отличается от остальных?
 Тормозная жидкость DOT 5 (не путать с DOT 5.1) фундаментально отличается от остальных типов DOT, т.к. ее основа – силикон. Разработка DOT 5 велась с целью достижения более высоких температур кипения по сравнению с DOT 4, основанном на гликоле. Фиолетовая жидкость, иногда ее называют «синтетической тормозухой», DOT 5 не совместима ни с одним типом гликоль-эфирных DOT.
 
Хотя производители мтб-тормозов тестировали DOT 5, пока нет доказательства того, что эта жидкость превосходит основанные на гликоле DOT-ы. К тому же, DOT 5 более сжимаема, чем другие типы DOT, и ее использование в тормозах требует переработки дизайна всей системы, чтобы исключить ватное ощущение на тормозных ручках.
 
Фундаментальная особенность – DOT 5 является гидрофобной жидкостью и не поглощает влагу из атмосферы. 
 
 
В чем преимущества DOT 5?
Благодаря гидрофобности DOT 5 имеет более длинные сервисные интервалы. Также он менее химически активен по отношении к лако-красочным покрытиям, по сравнению гликольными DOT.
 
Хороший пример использования DOT 5 – военная техника, которая годами может храниться без действия, но должна быть готова к использованию в любой момент. Владельцы классических и раритетных машин также часто предпочитают DOT 5, поскольку их автомобили чаще стоят в гараже, чем ездят.
 
 
Минеральное масло.

В отличие от DOT, спецификации минерального масла для гидравлических тормозов не подлежат сертификации и соответствия стандартам, поэтому очень сложно найти техническую информацию о составе и отдельных компонентах «коктейля» разных производителей. Гиганты велоиндустрии Shimano и Magura, несомненно, потратили уйму времени и денег на улучшение свойств своих брендовых минеральных масел, так что совершенно понятно, откуда такая завеса секретности.
 
Не является ли отсутствие стандартов и спецификаций для минеральных масел чем-то плохим? Вот что говорят в Shimano по этому поводу:
 
 «На самом деле мы видим в этом преимущество использования минерального масла. Нам не нужно доверять сторонним организациям тестирование тормозной жидкости. Поскольку во всех тормозах Shimano используется минеральное масло (тормозная жидкость) Shimano, мы полностью контролируем процесс производства и можем с уверенностью обеспечить наилучшую работу тормозов» — Nick Murdick, ведущий инженер Shimano.
 
Убедительный аргумент. Вполне разумно, что такая огромная компания, как Shimano, с огромным бюджетом, хотела бы полностью контролировать производство тормозной жидкости для своих же тормозов.
 
 
Температура кипения минерального масла.
 Что ж, теперь мы подошли к самому интересному – именно здесь проявляется самое большое отличие минерального масла от гликольных тормозных жидкостей DOT.
 
В отличие от DOT, минеральное масло является гидрофобной жидкостью, то есть оно не впитывает влагу из окружающей среды. Значит, вам не нужно беспокоиться о «влажной» температуре кипения масла, температура кипения всегда «сухая» и не изменяется со временем. Это хорошая новость.
 
А плохая новость заключается в том, что вода все равно проникает в тормозную систему, через уплотнения, гидролинию и т.д. И поскольку попавшая влага не растворяется, то температура кипения «тормозной жидкости» падает до температуры кипения воды, то есть до 100 градусов. Происходит это потому, что гидрофобные свойства масла заставляют воду скапливаться в нижних точках гидравлической системы, к несчастью, как раз в калипере. И именно в районе калипера выделяется всё тепло при торможении.
 
Вы можете подумать, что поскольку  у минералки постоянная температура кипения, то по  законам Вселенной она должна быть ниже, чем у DOT, потому что нельзя в одной жидкости соединить оба преимущества (высокую температуру кипения и ее постоянство независимо от содержания влаги). Давайте посмотрим на некоторые доступные нам графики.
 
 
Да, мы тоже ошеломлены! Минеральное масло Magura Royal Blood имеет просто безумно низкую температуру кипения по сравнению с аналогами от конкурентов. Даже LHM+ превосходит королевскую кровь на 107% по температуре кипения. Причины такой низкой температуры кипения этой минералки неизвестны, мы лишь знаем, что Magura Royal Blood производится на основе гидравлической жидкости Castrol Vitamol V10.
 
Все графики были предоставлены производителями минеральных масел. Еще одна удивительная вещь, которую мы видим на графиках: минералка Lubes' Mineral Oil превосходит по температуре кипения даже оригинальную шимановскую  минералку, всего на пару процентов, но тем не менее.
 
 
Сроки годности тормозных жидкостей.
 
 
Тормозная жидкость DOT.
 Срок хранения тормозных жидкостей на основе гликолей очень ограничен из-за гигроскопических свойств DOT-а, именно поэтому тара с DOT всегда герметично заклеена металлической фольгой. Как только вы разгерметизировали бутылку с DOT – жидкость начинает впитывать влагу из воздуха, и температуры кипения вашей тормозной жидкости будет постепенно падать.
 
Компания Castrol рекомендует хранить тормозную жидкость в открытой таре не более 12 месяцев. Мы считаем, что неразумно прокачивать тормоза DOT-ом из открытой несколько месяцев назад тары, только если у вас нет иного выхода. Чтобы уменьшить потери «просроченного» DOT покупайте жидкость в небольших 100 мл бутылках, этого количество обычно хватает, чтобы прокачать пару тормозов 2-3 раза.
 
 
Минеральное масло.
 Поскольку минералка гидрофобна, она может храниться в открытой таре очень долго, не теряя свойств.
  
 
Сравнение различных тормозных жидкостей
 Так что с чем можно смешивать в тормозной системе, не рискуя вывести ее из строя? Посмотрим на таблицу ниже:

 
 
 
Все жидкости DOT, основанные на гликолях (3, 4 и 5.1), полностью совместимы между собой, их можно смешивать в любых пропорциях, не опасаясь ухудшения характеристик. При смешивании различных типов DOT меняется лишь температура кипения смеси по сравнению с отдельными компонентами. 
 
Например, если вы добавите DOT 3 в тормоз, прокачанный DOT 5.1, скорее всего вы снизите точку кипения смеси. Я пишу «скорее всего», потому что все зависит от «свежести» компонентов в смеси, но вы поняли идею – смешивать разные типы DOT в общем не очень хорошая идея.
 
 
Основанный на силиконе DOT 5 несовместим с другими типами DOT, а также с любыми минеральными маслами. Поскольку в природе нет велосипедных тормозов на DOT 5, то нам и нечего волноваться на счет его свойств. Главное, помните, что ни в коем случае нельзя лить DOT 5 в тормоза, работающие на DOT 5.1!
 
Что на счет совместимости минеральных масел для тормозов? 
Тут все очень запутанно. С DOT все предельно ясно, а вот смешивание минералок – совсем другая история.
 
Мы считали, что все минеральные масла для гидравлических тормозов совместимы друг с другом, но после прочтения одной статьи в стиле «Вопрос – ответ» на BikeRumor у нас возникли некоторые  сомнения по этому поводу. 
 
7 вопросов о тормозных жидкостях и их применении с шоссейной гидравлике были заданы ведущим производителям тормозов, и неотредактированные ответы были опубликованы.
 
Один представитель Shimano заявил, что ни одно минеральное масло сторонних производителей никогда не будет одобрено к использованию в тормозах Shimano. Ожидаемое заявление. Но он продолжил: «Вне всякого сомнения, минеральное масло Magura приведет к выходу из строя тормоза Shimano за очень короткий промежуток времени». 
 
Мы задумались. Shimano просто пытается запугать пользователей, чтобы они использовали только брендовое минеральное масло? Я связался с Will Miles из Juice Lubes, компании-производителя широкого спектра смазок, очистителей и тормозных жидкостей (в том числе и минералки) и спросил, что он думает о совместимости и взаимозаменяемости минеральных масел.
 
 «Наше мнение очень простое: мы протестировали наши тормозные жидкости во всех гидравлических системах (DOT и минерально-масляных), в том числе и в тормозах Shimano, и с уверенностью можем рекомендовать нашу продукцию всем пользователям тормозов. Мы продали тысячи единиц нашей продукции по всему миру, и у нас не было ни одного негативного отзыва.
Производителей тормозов тоже можно понять, рекомендуя использовать только свое брендовое масло, он не только получает дополнительную коммерческую выгоду от розничной продажи масла, но и гарантирует идеальную работу гидравлической системы с теми характеристиками, которые были заявлены в рекламных проспектах. К тому же не стоит забывать про «защиту от дурака», ведь чего только не пытаются лить в тормоза». — Will Miles, Juice Lubes.
 
 
Менять или не менять оригинальное масло на LHM+ или подсолнечное – решать пользователю, но помните: в случае использования неоригинального масла гарантия на тормоза обычно аннулируется.
 
 
Какие тормоза работают на минералке, а какие – на DOT?
 
Естественно, это зависит от бренда и модели вашего тормоза, тип тормозной жидкости обычно указан на тормозной ручке, дабы пользователь случайно не напортачил, залив не ту жидкость в гидролинию, убив тем самым все уплотнения в тормозе.
 
 
 
Таблица с предпочтениями разных производителей тормозов приведена ниже:
 
 
 
Очевидно, что большинство производителей используют DOT в своих гидравлических тормозах, но значит ли это, что DOT – лучший выбор для пользователей? Давайте поведем итоги и сравним основные преимущества и недостатки двух систем.
 
 
Преимущества и недостатки.
 Начнем рассмотрение плюсов и минусов с DOT, подчеркну, что мы рассматриваем только гликоль-эфирные жидкости DOT, то есть все, кроме DOT 5.
 
Преимущества и недостатки DOT:
 
Преимущества
•Высокая температура кипения (особенно у DOT 5.1)
•Гигроскопичность – отсутствие скоплений влаги внутри системы
•Строгая сертификация свойств
•Доступность – продается в любом автомагазине
•Низкая цена
•Легко смывается и нейтрализуется водой
 
Недостатки:
•Коррозионные свойства – разъедает краску и раздражает кожу, опасен для глаз
•Гигроскопичность – уменьшение температуры кипения по мере поглощения влаги
•Короткий срок хранения в негерметичной таре
 
Как видите, тормозная жидкость DOT обладает большим числом плюсов, и не последний из них – ее можно купить буквально везде, да и цена обычно вдвое ниже, чем на минералку. Но большой минус DOT – его гигроскопичность, хотя он же является и плюсом, мы писали об этом выше.
 
Лично мне кажется, что преимущества DOT перевешивают недостатки. Гигроскопичность и падение температуры кипения нивелируется ежегодной прокачкой тормоза свежей жидкостью, это совсем небольшая плата за отсутствие в системе скоплений воды, которая начнет кипеть уже при 100 градусах.
 
Спецификации DOT жестко регулируется государственными органами, и производители могут сосредоточиться на разработке и улучшении своих гидравлических тормозов, вместо того, чтобы химичить с составом тормозной жидкости. Второй плюс – свойства DOT практически не зависят от производителя, и вы можете уверенно покупать жидкость практически любого бренда.
 
 
Преимущества и недостатки минеральных масел:
 
Преимущества:
•Высокая температура кипения (сравнимая с DOT)
•Гидрофобность – постоянная температура кипения жидкости
•Длительные сроки хранения в негерметичной таре
•Нейтральность в отношении краски и кожи
•Отсутствие строгих спецификаций, производители могут экспериментировать
•Легко смывается тряпкой
 
Недостатки:
•Высокая цена по сравнению с DOT
•Гидрофобность – уменьшение температуры кипения по мере появления скоплений влаги в системе
•Плохая доступность в магазинах
•Отсутствие строгих стандартов, разные масла обладают разными свойствами
 
 
Самый большой недостаток брендовых минеральных масел – цена. Поскольку каждое масло «уникально», у него нет конкурентов, ведь гарантия на тормоз распространяется только при использовании родной «минералки». Производители могут заламывать за свое масло любую цену, и они это делают!
 
В отличие от DOT, свойства и спецификации минерального масла ничем не регулируются. Это дает производителям тормозов свободу эксперимента с составом и свойствами. Shimano считает это плюсом, так как ее инженеры сами контролируют свойства и качество минерального масла. Но отсутствие регулирования и конкуренции позволяет производителям минералки делать профит на розничной продаже масла.
 
Один из плюсов минералки – ее химическая нейтральность по отношению к лако-красочному покрытию и к вашей коже. 
 
Примечание переводчика: не упомянуты плюсы и минусы жидкостей при случайном заливании колодок маслом или DOT-ом. Если на колодки попало масло – обычно спасает только прокаливание, и то не всегда. Я же полностью заливал колодки DOT-ом при прокачке, просто достал их, промыл водой, и поставил на место. Они тормозили практически так же, как и до инцидента, только при определенном усилии гудели. Но тормозили.
 
 
И победителем становится…
 Так какая тормозная жидкость лучше? Что ж, почему бы вам самим не ответить на этот вопрос, проголосовав? Вы ознакомились со свойствами, преимуществами и недостатками обеих жидкостей, пришло время определить победителя. Голосуем!



п.с: напоминаю, переводчик несет ответственность только за правильность перевода, но не за правильность содержания статьи. прошу разделять эти претензии и не минусовать, если вы не согласны с правильностью содержания статьи. поправки по переводу принимаются. Спасибо, что дочитали :)