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汽车制动液的技术现状分析

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张俊杰+陈炳耀+杨善杰+潘津炼+薛飞

摘要：简述了汽车制动器的类型及其优缺点，阐述了制动液对制动系统的重要性和技术现状，并对比了传统工艺制动液与现代工艺制动液。展望了硼酸酯型制动液的研发前景。介绍了硼酸酯类型合成制动液及其优势，以及如何筛选制动液原料。同时研究了制动液的影响因素以及推荐使用指南。

关键词：制动液；制动系统；硼酸酯

制动液是液压制动系统中传递制动压力的液态介质，使用在采用液压制动系统的车辆中。制动液是制动系统制动不可缺少的部分，在制动系统之中，它是作为一个力传递的介质，因为液体是不能被压缩的，所以从总泵输出的压力会通过制动液直接传递至分泵之中。汽车制动器是制动系统中保障车辆行驶安全的部件，制动器被誉为是汽车的“中枢大脑”。而汽车制动液则是“大脑”的血液，汽车制动液是车用化学制品惟一被中国纳入工业产品许可管理的品种[1]。由此可见，制动液是保障人类驾驶汽车安全的“生命液体”，其质量优劣直接影响驾乘人员和行人的安全。

1制动液的分类

制动液可以分为矿油型、蓖麻油-醇型和合成型。按GB12981-2012《机动车辆制动液》国标标准制动液HZY3、HZY4、HZY5和HZY6，对应国外通用分类为DOT3、DOT4、DOT5和DOT6，同类型制动液随着其字母后面的数字越大其质量级别越高，要求越苛刻，工艺要求越高，如表1所示。

如表1所示，同类型制动液其质量级别越高，对其低温流动性能要求越高，对其ERBP和WERBP也要求越高，行车制动安全性越高。

2制动液性能对比

以市购的矿物油型制动液、蓖麻油-醇型制动液和硼酸酯合成型制动液为研究对象，所对比的理化性能指标如表2

表2市场各种类型制动液理化性能指标对比

从表中可以看出，矿物油行制动液对橡胶相容性不合格；蓖麻油-醇型制动液高温气阻和低温流动性不合格；而硼酸酯合成的制动液其各项指标均满足GB12981-2012国标要求。

因为矿物油型制动液是以深度脱蜡的精制柴油馏分作为基础油，加入增粘剂、抗氧化剂、防锈剂等调配而成。所以车主们在添加前制动系统须配用耐矿油型的橡胶件。由于其对天然橡胶有溶胀作用，随着发动机制动系统的不断更新，矿油型的制动液已经不能满足市场的需求了。麻油-醇型制动液是以乙醇或丁醇及篦麻油为原料，其抗阻性和低温流动性达不到要求，行车安全性差，已被淘汰。而硼酸酯合成型制动液主要以醇醚和硼酸酯为原材料，再加入橡胶抑制和添加剂调配而成。其优点在于吸湿性较强、平衡回流沸点高，高温抗气阻性好，行车制动安全。

3制动液发展方向

随着现代汽车对制动系统安全系数越来越高，因此需要研发出高性能型制动液来满足市场日益增长的需要。通过研究发现有机环状硼酸酯和含硅聚合物干沸点高、pH值大、水解稳定性高，以此作为制动液原材料可以满足制动液对高温气阻和高温稳定的要求，但由于含硅聚合物价格昂贵不符合经济效益原则。现代制动液主要以醇醚型、硼酸酯型、橡胶抑制剂、复合剂等为原材料，通过复配而成的制动液满足高温抗气阻性、低温流动性、金属防腐蚀性、橡胶配伍性等要求。

其工作温度范围宽，粘温性好，对橡胶和金属的腐蚀作用均很小，故适合于高速、大功率、重负荷和制动频繁的汽车使用。

4.制动液使用推荐

选择醇醚型制动液HZY3（DOT3）其具有较强的亲水性，所以在使用或贮存的过程中其含水量会逐渐增高，其制动性能则下降。选择硼酸酯型制动液其具有较强的抗湿能力，它能分解所吸收的水份，从而减缓了由于吸水而导致的沸点下降，是目前市场上主流的制动液。选择含硅聚合物型制动液对水完全不吸收，且水的沸点低，使用该类型的制动液会因为不混溶的水分而导致制动液性能急剧下降。

用户可以通过产品说明书进行筛选适合的制动液。但HZY6（DOT6）并不是适合所有的车辆使用，因为HZY6（DOT6）其合成原材料不同，所以对汽车的橡胶适应性也不同。因此并不是质量等级越高的制动液越适合车辆使用。应根据车辆使用手册来选择具体型号的制动液，不得随意提高或降低标准，因为涉及到和橡胶皮碗的性能匹配问题。

5制动液的影响因素

5.1不同类型制动混用的影响研究

当不同种类制动液混在一起时，由于两种制动液的化学成分不同，可能会发生一定的化学反应而造成添加剂的失效，从而使制动液沸点降低，低温流动性变差，并且腐蚀刹车油泵及橡胶密封件，使制动系统不能正常工作，严重影响行车安全。

5.2水份对制动液的影响研究

制动液在制动系统中随着使用时间的增加而吸收更多的水份，水份最大可能是通过制动橡胶软管的渗透进入。制动系统中的水份会降低制动液的沸点，导致制动系统产生气阻现象，制动功能衰退。因此制动液添加前必须满足湿平衡回流沸点（WERBP）指标。根据《机动车辆制动液》附录C[2]测试方法，是直接在60mL待测制动液样品中注入